油缸試驗工裝的設計

鄧竹琴

(西山煤電集團公司機電總廠)

掘進機是西山煤電集團公司機電總廠維修的主要機型,油缸是掘進機的主要部件,油缸的種類多,而且易損壞。進入分廠檢修中,所有的油缸都要拆卸下來,有的油缸需要修理,有的油缸需要更新,但是修理好的舊油缸和更換好的新油缸安裝到整機上試運轉時,還常常出現油缸漏油現象,這時就需要重新拆卸、修理、安裝、試運轉。針對這一問題,經過分析研究,設計了一套油缸試驗工裝,用于油缸在安裝到整機前,先進行油缸首道檢測工序,即油缸的打壓試驗,試驗合格后,再進行油缸的安裝,避免油缸安裝到整機上發生故障,提高了檢修效率,經濟效益可觀。

1 油缸試驗的目的

1)油缸的開啟壓力(5 MPa),回油壓力(10 MPa),是否符合設計要求。

2)油缸在端點處、1/3行程處、2/3行程處、3/3行程處即最大行程處時,分別在標準壓力(16 MPa)下,2倍標準壓力(32 MPa)下打壓,檢驗是否漏油。

2 設計步驟及方法

根據技術分析,一套油缸試驗工裝包括:一個油箱、一個液壓柱加壓設備、一個油缸試驗設備(此為主要設計對象,包括一個油缸試驗箱體,兩根油缸試驗銷子)。

2.1 初步設計油缸試驗設備圖

先把油缸進出口與液壓柱加壓設備接通,再把油缸平放進油缸試驗設備,在油缸一端第一孔用圓柱銷固定,開按鈕,使油缸伸長到第二孔時,關按鈕,并用銷固定,再開按鈕,給油缸加壓到 32 MPa,保持5 min,觀察是否漏油。步驟同上,觀察油缸在下一孔時,是否漏油,直到最后一孔即最大行程處。

2.2 查得各種油缸原始數據

各種油缸原始數據,見表1。

表1 各種油缸原始數據 mm

2.3 試驗油缸要點

試驗油缸要點:端點處、1/3行程處、2/3行程處、3/3行程處即最大行程處。所以需要計算各種油缸主要行程處的油缸兩耳間距離。計算公式 =兩耳中心距 +端點、1/3行程、2/3行程、最大行程。

計算得出各種油缸主要行程處的油缸兩耳間距離 ,見表2。

2.4 確定油缸試驗設備圖主要尺寸

1)油缸試驗箱體尺寸,箱體上孔尺寸。

a)因為最大缸體外徑是d185,油缸兩邊應該留下30,所以箱體寬度最少是185+60=245,圓整尺寸取箱體寬度為260。

b)因為油缸最大行程為1895,最大耳子直徑d190,所以最大行程處油缸長度為1895+190=2085,油缸兩邊應該留下30,所以箱體長度最少是2085+60=2145,所以圓整尺寸取箱體長度為2160。

表2 油缸主要行程處的油缸兩耳間距離 mm

c)因為最大耳子半徑R95,油缸離箱體內底面應該留下15,95+15=110,所以圓整尺寸取箱體孔中心距離箱體內底面為 110。d)因為油缸耳孔為d100或d80,所以圓整尺寸取箱體孔d96。e)因為最大耳子半徑R95,箱體內左邊應該留下30,95+30=125所以箱體第一孔離左內壁距離為125。f)主要行程處的油缸兩耳間距離從小到大排序600,653.3,680,706.6,760,760,840,880,920,1050,1205,1220,1390,1401.6,1435,1598.3,1660,1795,1895。

多次取平均得:706,1135,1305,1516.5,1783。

圓整尺寸取:660,1130,1300,1500,1780。

主要行程處的油缸尾耳端距離為:470,170,200,280。

所以,主要行程處的箱體孔距離為:660,470,170,200,280。g)使用材料為Q235A厚20的板,焊接4條腿,適當加筋。檢測油缸試驗箱體示意圖,見圖1。

圖1 檢測油缸試驗箱體示意圖

2)油缸試驗銷子尺寸。配上2根d95×360銷子,2根d75×360銷子便可使用。

設計后進行強度計算,滿足使用要求。

3 試驗結果分析

1)若油缸的開啟壓力 ≤5MP,說明油缸開啟壓力正常;若油缸的開啟壓力 ＞5 MPa,說明油缸內部裝配不當,須重新檢修油缸。2)若油缸的回油壓力≤10MP,說明油缸開啟壓力正常;若油缸的回油壓力＞10 MPa,說明油缸內部裝配不當,須重新檢修油缸。3)在油缸的端點處、1/3行程處、2/3行程處、3/3行程處即最大行程處,分別在標準壓力(16 MPa)下,2倍標準壓力(32 MPa)下進行打壓試驗時沒有漏油現象,且動作靈活可靠,說明油缸合格;反之說明油缸不合格,須重新檢修油缸。

4 結束語

安裝使用后,減少了返工維修,避免了在整機上拆卸,減少了工人的勞動強度,降低了檢修效率和檢修質量,經濟效益可觀。