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液壓支架活塞桿密封改進(jìn)分析

2023年02月10日 14:44:35      來源:奧賽羅密封材料(中國(guó))有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量:20

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  1、各部件的基本情況

  在進(jìn)行實(shí)例選擇時(shí),采用的是 320/280/200/170 雙伸縮結(jié)構(gòu)的活塞桿,其詳細(xì)的示意圖如圖 1 所示?;钊麠U的內(nèi)部有 3 個(gè)彼此獨(dú)立的液體腔,當(dāng)活塞桿處于工作狀態(tài)時(shí),其主要的作業(yè)流程如下:首先,乳化液從進(jìn)液口進(jìn)入活塞桿的下腔,在將其內(nèi)部填滿后,活塞桿逐漸升高,當(dāng)升高到支架的頂梁部分時(shí),能夠與頂板實(shí)現(xiàn)的接觸,這時(shí),活塞桿的控制閥關(guān)閉進(jìn)液口;然后,頂板處的壓力通過小柱傳遞到下腔的液體中,下腔的液體在阻力作用下實(shí)現(xiàn)支架對(duì)巷道的頂板支護(hù),其間,一般來說,在阻力一定的情況下,活塞桿各個(gè)部分的截面積越小,其受到的壓力就會(huì)越大,活塞桿的內(nèi)部組件主要有外缸、中缸、小柱,其中,小柱的截面積最小,承受的壓力也。

圖1 活塞柱測(cè)量中的尺寸示意圖  

  2、 故障原因

  在對(duì)密封損壞的活塞柱進(jìn)行檢查時(shí),維修人員發(fā)現(xiàn),就外觀而言,在密封損壞的位置上,柱塞部分的加工比較粗糙,缺陷問題比較明顯。首先,原材料加工時(shí)余量不足,并且存在一定的黑皮,使得該部分的尺寸出現(xiàn)一定的超差現(xiàn)象。另外,就表面的粗糙度而言,表面過于粗糙,沒有達(dá)到一定的加工標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)的測(cè)量數(shù)值如表1所示。

表1 柱塞(小柱)各個(gè)部位的尺寸測(cè)量

  3、 改進(jìn)建議與改進(jìn)結(jié)果

  根據(jù)以上分析可知,對(duì)液壓支架中的活塞桿而言,柱塞、缸筒的配合間隙和密封性能關(guān)系密切,在這個(gè)實(shí)例中,由于加工環(huán)節(jié)不到位,工藝比較粗糙,造成基體部分的尺寸不足,并且形狀不規(guī)則,使得其使用壽命受到影響,在遠(yuǎn)沒有達(dá)到密封件疲勞強(qiáng)度的情況下出現(xiàn)了損壞,進(jìn)而使得密封受損,難以達(dá)到有效的密封效果。針對(duì)這種情況,人們可以對(duì)相應(yīng)部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工,這樣能夠有效避免類似問題的出現(xiàn),提升部件的整體使用壽命[4-5]。在對(duì)小柱的柱塞進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與加工時(shí),有幾點(diǎn)需要格外注意。首先,小柱柱塞的密封溝槽部分要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,柱塞外圓的密封件支撐部分要按照有關(guān)設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),缸筒設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格控制誤差[6-7]。其次,要注意圓柱度和表面的粗糙度[8]。在大工作阻力活塞桿的設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié),根據(jù)上述分析和實(shí)測(cè)數(shù)值可知,這部分的尺寸要進(jìn)一步加大,減小其與缸筒內(nèi)孔的間隙,這會(huì)對(duì)零件加工和裝配提出挑戰(zhàn),增加這部分的工作難度,但是能夠有效提升活塞桿在使用時(shí)的承壓能力,提高其密封性能,延長(zhǎng)使用壽命,實(shí)現(xiàn)活塞桿的安全使用,經(jīng)濟(jì)效益良好。

  參考文獻(xiàn):

  [4]高明霞,王偉,郭強(qiáng),等.液壓支架活塞桿柱塞與缸筒配合間隙對(duì)密封性能的影響分析[J]. 中國(guó)企業(yè),2014(4):58-59.

  [5]劉幫才,張偉偉,郭彥斌,等.液壓缸中金屬活塞環(huán)密封性能研究[J].工程機(jī)械文摘,2013(5):78-81.

  [6]趙建新. 純水液壓傳動(dòng)缸的研制及動(dòng)態(tài)特性研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2017:18-19.

  [7]弓永軍.純水液壓控制閥關(guān)鍵技術(shù)研究[D].杭州:浙江大學(xué),2005:12-13.

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