孔園園

(蚌埠液力機(jī)械有限公司，安徽 蚌埠 233030)

0 引言

隨著液壓缸技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對結(jié)構(gòu)件的連接形式和可靠性的要求也不斷提高，同時(shí)再利用和綠色發(fā)展的理念也影響著液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件的加工工藝等，能夠滿足后續(xù)維修和再利用的設(shè)計(jì)越來越得到認(rèn)可。

液壓起升缸活塞與活塞桿連接方式較多，其中的螺紋連接方式和鋼絲擋圈連接方式使用較為普遍。螺紋連接方式可拆卸，但是在活塞與活塞桿連接兩端均需要車削螺紋，而且該結(jié)構(gòu)還需要注意螺紋的防松；鋼絲擋圈結(jié)構(gòu)是采用環(huán)狀彈簧鋼絲進(jìn)行連接，鋼絲擋圈裝在活塞溝槽上，通過對中敲擊的方式與活塞桿溝槽進(jìn)行裝配，實(shí)現(xiàn)活塞與活塞桿的連接，該結(jié)構(gòu)不可拆卸，裝配后如果拆卸必須破壞活塞或者活塞桿其中一個(gè)零部件。為此，本文提出一種新型液壓油缸活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)活塞與活塞桿的快速拆裝，且便于零部件的維修和再利用。

1 液壓缸活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)

新型液壓缸活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)采用“L”型彈簧鋼絲通過旋轉(zhuǎn)裝配的方式形成連接，末端采用螺釘?shù)姆绞焦潭?。新結(jié)構(gòu)的鋼絲擋圈初始狀態(tài)是“L”型，如圖1所示，裝配后鋼絲的最終形態(tài)是環(huán)形。彈簧鋼絲依靠先定位后旋轉(zhuǎn)裝配改變形態(tài)進(jìn)入連接溝槽，最后為了防止可能的松動和旋出，利用螺釘進(jìn)行位置固定，達(dá)到結(jié)構(gòu)的可靠連接。活塞與活塞桿可拆卸鋼絲擋圈連接結(jié)構(gòu)裝配如圖2所示。

圖1 新結(jié)構(gòu)鋼絲擋圈

1-缸體;2-活塞;3-活塞桿;4-L形鋼絲

活塞與活塞桿靠L型鋼絲擋圈裝配連接實(shí)現(xiàn)可拆卸，活塞結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示?；钊睆捷^小的一端與活塞桿內(nèi)孔配合連接?；钊嫌袖摻z擋圈溝槽和L形鋼絲擋圈安裝孔,L形鋼絲擋圈短的一端通過活塞桿插入安裝孔定位，然后旋入活塞桿和活塞組成的鋼絲擋圈定位溝槽中。

1-活塞頭部;2-安裝孔;3-鋼絲擋圈溝槽

活塞桿結(jié)構(gòu)如圖4所示。活塞桿與活塞連接的一端有內(nèi)溝槽，與活塞上的鋼絲擋圈溝槽配合，形成鋼絲擋圈的裝配溝槽。活塞桿外部與內(nèi)溝槽相同的位置銑有一定寬度和深度的外溝槽，這個(gè)外溝槽是裝配L形鋼絲的位置，L形鋼絲由活塞桿此處插入活塞安裝孔中，然后通過旋轉(zhuǎn)活塞就可以將L形鋼絲旋入活塞與活塞桿的溝槽中。當(dāng)L形鋼絲全部旋入活塞與活塞桿形成的溝槽中后，鋼絲最后旋入的末端由從活塞桿處裝配的緊定螺釘固定，它不僅可以防止活塞在作業(yè)過程中的旋轉(zhuǎn)，還可以防止L形鋼絲在運(yùn)動過程中的逆向旋出。新型液壓缸活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)剖面圖如圖5所示。

圖4 活塞桿結(jié)構(gòu)

1-缸體;2-緊定螺釘;3-活塞桿;4-L形鋼絲;5-活塞

新型液壓缸活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①緊定螺釘可防止活塞與活塞桿的周向轉(zhuǎn)動，減小密封件的摩擦和旋轉(zhuǎn)；②緊定螺釘限制擋圈的位置，避免由于長時(shí)間使用后可能引起的鋼絲旋出現(xiàn)象；③實(shí)現(xiàn)了可拆卸連接，降低了維修成本。

2 新連接結(jié)構(gòu)的安裝及拆卸

2.1 安裝

將活塞桿套裝在活塞頭部外側(cè)，活塞頭部的外溝槽和活塞桿的內(nèi)溝槽組成擋圈通道，L形鋼絲的短端經(jīng)過活塞桿外部銑扁的裝配槽口插入活塞頭部的安裝孔中，繼續(xù)相對旋轉(zhuǎn)活塞及活塞桿，直至鋼絲擋圈末端完全進(jìn)入擋圈通道內(nèi)，緊定螺釘旋入擋圈通道抵靠在活塞頭部上，完成液壓缸活塞與活塞桿的安裝。

2.2 拆卸

從活塞桿上取出緊定螺釘，相對旋轉(zhuǎn)活塞及活塞桿，鋼絲擋圈末端移動至裝配槽口位置處，將鋼絲擋圈末端從裝配槽口處取出，繼續(xù)相對旋轉(zhuǎn)活塞及活塞桿，彈簧鋼絲從定位槽內(nèi)被旋出，將活塞與活塞桿分離，完成液壓缸活塞與活塞桿的拆卸。

3 可拆卸連接結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)

為驗(yàn)證活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)的可靠性，對其進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)分為兩個(gè)階段：第一階段，持續(xù)增加拉力，隨著拉力試驗(yàn)中拉力的逐漸增加，連接結(jié)構(gòu)符合低碳鋼拉伸試驗(yàn)曲線特征,呈現(xiàn)上升趨勢；第二階段，當(dāng)拉力達(dá)到150.42 kN時(shí)，可拆卸連接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，斷裂位置在活塞桿外溝槽位置，但是鋼絲擋圈沒有明顯變形，依然固定在溝槽之內(nèi)。本試驗(yàn)驗(yàn)證了L形彈簧鋼絲連接的可靠性?；钊c活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)拉伸斷裂圖及其拉伸曲線圖如圖6所示。

圖6 活塞與活塞桿可拆卸連接結(jié)構(gòu)拉伸試驗(yàn)

4 結(jié)語

本液壓缸活塞與活塞桿可拆卸連接新結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了活塞與活塞桿的鋼絲擋圈可拆卸。新連接結(jié)構(gòu)的維修成本低，對于內(nèi)置單向閥的活塞結(jié)構(gòu)后續(xù)的維修方便很多，單向閥問題排查和維護(hù)也很方便，經(jīng)濟(jì)性更好。