謝國濱

【摘 要】目前，液壓油缸設(shè)備在生產(chǎn)生活中的使用越來越多.在使用過程中，液壓油缸會出現(xiàn)很多不同程度的問題，會嚴(yán)重的影響到生產(chǎn)效率。煤礦上用的液壓油缸，由于缸徑比較大以及常常在高壓低速的情況下進(jìn)行作業(yè)，很容易產(chǎn)生油液的內(nèi)泄以及外泄等狀況。為了防止類似情況的出現(xiàn)，一些廠家著手對液壓油缸的設(shè)計原理、設(shè)計存在的問題以及對策進(jìn)行了論述，同時還提出了相應(yīng)的設(shè)計創(chuàng)新辦法。

【關(guān)鍵詞】液壓油缸；創(chuàng)新；發(fā)展

油缸是我國液壓產(chǎn)品中最為成熟的產(chǎn)品之一。在我國，液壓工業(yè)經(jīng)過了近50年的發(fā)展，已具有相當(dāng)生產(chǎn)實力和技術(shù)水平，可以基本滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般需求。尤其是近10年來下游行業(yè)的快速成長，積極推動了液壓行業(yè)的成長。同時，我國具有市場需求旺盛、成本低等優(yōu)勢，預(yù)計未來將成為世界液壓行業(yè)和油缸行業(yè)的重心。液壓油缸一般由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置5個最基本部件構(gòu)成。

1 DLQ25型輪吊液壓油缸的改進(jìn)

1.1 簡析DLQ25型輪吊液壓油缸存在的問題

DLQ25型輪吊液壓油缸主要存在著故障率高， 導(dǎo)向套材料強(qiáng)度不足、Yx密封圈易磨損和變形等問題。DLQ25型輪吊液壓油缸故障率高，支腿油缸導(dǎo)向套與缸體間常漏油，更換O形圈，修復(fù)效果不理想。經(jīng)分析， O形圈的損壞不是由于質(zhì)量不良或安裝不善而造成。Yx密封圈易磨損和變形，液壓油從活塞桿側(cè)滲漏。支腿伸縮臂外端變形向上，在工作時支承油缸不垂直，導(dǎo)致載荷合力作用線與缸體中心線不一致，且活塞桿與導(dǎo)向套沒有導(dǎo)向環(huán)，相互間產(chǎn)生磨擦，易損壞活塞桿，產(chǎn)生軸向和徑向傷痕。

1.2 DLQ25型輪吊液壓油缸問題的改進(jìn)方案及效果

擋圈與缸體、導(dǎo)向套的徑向尺寸均采用過渡配合，防止導(dǎo)向套產(chǎn)生晃動， O形圈不易被撕裂。擋圈外端增加一級臺階，方便拆卸。將導(dǎo)向套材料改用45#鋼，保證導(dǎo)向套的密封槽與卡鍵間的部位有足夠的強(qiáng)度。并且，向?qū)蛱變?nèi)增加導(dǎo)向環(huán)，防止活塞桿與導(dǎo)向套接觸，避免活塞桿軸向和徑向磨損。經(jīng)改進(jìn)后，使用時間加長，杜絕了DLQ25型紅光吊支腿油缸漏油、導(dǎo)向套碎裂和活塞桿磨損等故障的發(fā)生，改造每支油缸的材料費約100元，所需費用便宜，效果是令人滿意的。

2 JOY支架起底液壓油缸的改進(jìn)

2.1 起底油缸的作用

起底油缸是安裝于底座前橋中間垂直于地面的一個油缸，其作用是當(dāng)?shù)装遢^軟，移架時，使起底油缸活塞桿伸出，通過推移框架頂在底板上，可使底座前端抬起，有利于移架。同時起底油缸使用，有利于加快移架、拉架的速度，提高了煤機(jī)的截割效率。

2.2 JOY支架起底液壓油缸存在的問題

起底油缸垂直放置，工作時螺栓受軸向壓力和徑向剪切力。在一個工作面開采過程中，近三分之一螺栓被剪切斷，托盤脫落，活塞桿與推移桿直接接觸，活塞桿頭部在推移桿的擠壓下變形，如果不及時更換油缸將導(dǎo)致活塞桿報廢。在移架時，螺栓的剪切力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于推移力，托盤與推移框架產(chǎn)生摩擦剪切力導(dǎo)致螺栓剪斷，托盤丟失，造成活塞桿頭部嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致起底油缸報廢。

2.3 JOY支架起底液壓油缸改進(jìn)方法

首先，根據(jù)對起底油缸損壞形式的分析，主要原因是托盤與油缸聯(lián)接不可靠，應(yīng)對聯(lián)接方式進(jìn)行改進(jìn)與加強(qiáng)。同時，根據(jù)托盤與框架接觸面的受力情況，該托盤需要使用強(qiáng)度高，塑性和韌性好，且能承受較大載荷的鋼材。熱裝托盤到活塞頭上，等其冷卻后，托盤就緊緊扣在活塞頭上，經(jīng)過改進(jìn)后用在井下試驗，托盤垂直橫向受力平穩(wěn)，使用情況良好，活塞桿也不損壞。經(jīng)過多方面試驗，使其達(dá)到使用的要求，并且達(dá)到延長壽命，檢修方便的目的。

3 小四輪拖拉機(jī)液壓油缸的改進(jìn)

3.1 簡介老式拖拉機(jī)油缸

小四輪拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備中是主力軍， 全國保有量數(shù)百萬臺， 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到重要的作用。小四輪拖拉機(jī)常因液壓油缸卸油裝置出現(xiàn)故障導(dǎo)致不能使用， 而液壓技術(shù)在農(nóng)村還比較薄弱，致使小四輪拖拉機(jī)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。老式油缸的卸油裝置由卸油孔、銷釘、彈簧、鋼球、卸油挺桿和卸油擋板組成， 根據(jù)以往經(jīng)驗經(jīng)常出現(xiàn)彈簧失靈， 鋼球與卸油孔封閉不嚴(yán)， 使提升農(nóng)具裝置不能升起和卸油截面不集中兩個問題。

3.2 改進(jìn)老式小四輪拖拉機(jī)油缸

新式油缸的特點為卸油裝置結(jié)構(gòu)簡單， 僅是一個卸油孔，沒有其他零件， 不易發(fā)生故障， 工作可靠； 卸油截面集中， 液壓油質(zhì)粘稠度高一點， 也不容易堵塞， 使活塞、油缸能夠正常工作； 工作方式優(yōu)越， 利用活塞自身的運動， 達(dá)到關(guān)閉或開啟卸油孔。

卸油孔的位置確定相當(dāng)重要， 確立不當(dāng)， 會造成液壓油箱通氣孔向外噴油、提升農(nóng)具裝置提升高度不夠、液壓油缸和液壓裝置損壞。油缸卸油孔直徑過大， 直接影響活塞上的橡膠密封圈的壽命。因為活塞前后運動， 活塞上的橡膠密封圈經(jīng)過卸油孔時， 橡膠的自身彈性向卸油孔中膨脹， 卸油孔邊與活塞密封槽邊對橡膠密封圈形成剪切， 影響橡膠密封圈的壽命。確定卸油孔直徑時， 首先要考慮卸油孔卸油時， 油缸體內(nèi)的油壓一定要小于油缸體允許承受壓力； 其次要根據(jù)供油泵供油量和油缸體允許承受壓力， 設(shè)計卸油孔的流速； 第三要根據(jù)供油泵供油量和卸油孔的流速， 確定卸油孔的孔徑。

4 大缸徑液壓油缸的幾點改進(jìn)

4.1 簡介大缸徑液壓油缸的現(xiàn)存問題

直徑250mm以上的大缸徑液壓油缸的結(jié)構(gòu)與礦用立柱、千斤頂有很大區(qū)別，其伸縮較頻繁，受力復(fù)雜，對各主要零件的強(qiáng)度、加工質(zhì)量、密封及裝配質(zhì)量要求較高。在大缸徑液壓油缸的設(shè)計制造中，存在著結(jié)構(gòu)設(shè)計、密封選用、加工工藝等方面的問題。

4.2 大缸徑液壓油缸的改進(jìn)方法

根據(jù)大缸徑液壓油缸的存在的問題，分析了產(chǎn)生的原因，提出了可行的改進(jìn)方案如下，更改了缸筒與法蘭的焊接形式，調(diào)整了活塞桿的加工工藝，將常用“Y”型密封、蕾形密封改為性能更適合的組合密封，減小了各部件間的鋼性接觸，提高了油缸的使用壽命。在密封的選擇上，活塞和導(dǎo)向套的密封選用上不能采用“Y”型密封、蕾型密封等，改用填充聚四氟乙烯圈和“O”型橡膠圈的組合密封。這種密封組合具有密封性能良好，無黏附傾向和爬行現(xiàn)象，有很好的抗蝕性、耐酸堿性、耐油性，并有突出的耐高低溫性能，使用壽命長，能在無油潤滑下使用。

5 結(jié)語

液壓油缸對于液壓機(jī)械來說是非常重要的一個部件，在整個液壓機(jī)械中扮演一個執(zhí)行元件的角色，整個過程中液壓油缸就是把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，以及液壓油缸設(shè)備的廣泛應(yīng)用，液壓油缸設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展的十分迅速。積極發(fā)現(xiàn)并解決現(xiàn)實生活中存在的問題，著手研究、創(chuàng)新，進(jìn)而在降本減耗的同時，保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏忠永，趙鴻飛，劉偉，徐兵，楊華勇.高壓斷路器液壓操動機(jī)構(gòu)油缸緩沖過程仿真與試驗 [J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報， 2010.06.

[2]劉利明，傅連東，黃智武，陳新元，付曙光，湛從昌.基于AMESIM的多孔形緩沖套的仿真與研究 [J].機(jī)械設(shè)計與制造， 2011.06.

[3]尹秀麗，胡靜華，姜永剛.一種游樂設(shè)備專用高速、防轉(zhuǎn)氣缸及其控制系統(tǒng) [J].液壓與氣動， 2010.09.

[責(zé)任編輯：王春燕]