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挖掘机固定式和轴线摆动式两大类推荐

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020/2/21     浏览次数:    
1.保证液压缸往复运动的速度、行程和液压缸推力(或拉力);2.保证液压缸每个零件有足够的强度,刚度和耐久性;3.在合理抉择泵的供油压力和流量的前提下,尽量减小液压缸的尺寸;4.活塞杆工作时最好承受拉力,以免产生纵向弯曲;5.液压缸尽量避免承受侧向载荷;6.液压缸的轴线应与被拖动机构的导向方向平行;7.长行程液压缸活塞杆伸出时应尽量避免下垂;8.液压缸各部密封可靠、泄漏少、摩擦力小、寿命长;9.液压缸出格是长液压缸因温度变化膨胀伸长时,不能因受限制而产生挠曲;10.按照液压缸的工作条件和具体情况考虑缓冲、排气和防尘措施;11.液压缸各结构要素应采用标准系列尺寸,尽量抉择经常使用的标准件;12.液压缸应做到成本低、制造容易、维修简单。
液压缸的安装形式大致可分为轴线固定式和轴线摆动式两大类。轴线固定式包括底座式,法兰式和拉杆式三种。底座式又分三种,1).径向底座式的底座凸缘位置设在液压缸的径向上,液压缸底座的安装面穿过液压缸的轴线,工作时安装螺钉仅受剪切力;2).切向底座式的底座凸缘分布在液压缸底部的左右两侧,工作时安装螺钉除受剪切力外还要受倾翻力矩;3).轴向底座式的底座凸缘设在液压缸底部的前后两端,螺钉不仅受剪切力,而且比切向底座式的体面翻力矩还大。法兰式又分三种,1).头部外法兰式的法兰设在活塞杆侧的缸头上,它的外侧面与机械安装面紧贴,工作时安装螺钉受较大的拉力;2).头部内法兰式的法兰设在活塞杆侧的缸头上,它的内侧面与机械安装面紧贴。
工作时安装螺钉受的拉力较小;3).从头至尾部外法兰式的法兰设置在无杆的缸底,用法兰的外侧与机械安装面接触,工作时安装螺钉受的拉力较小。轴线摆动式包括轴销式,耳环式和球头式(可在一定圆锥角度内摆动,自由度较大,但稳定性较差)三种。轴销式又分头部轴销式(稳定性较好,摆动幅度较小);中间轴销式(稳定性一般,摆动幅度中等)和从头至尾部轴销式(稳定性最差,摆动幅度较大);耳环式又分单耳环式和双耳环式。除以上标准形式外,还有中间法兰式,中间球铰式,带加强筋的法兰式,法兰底脚并用式等特殊形式。设计液压缸的安装形式时应考虑连接零件的受力情况和强度,并尽量提高它的稳定性。内径算出后,应按标准值圆整。低压系统或D/δ≥16时。
中高压系统或D/δ<3.2时,常用的铸造毛坯有无缝钢管、铸件和锻件。无缝钢管准备周期短,加工余量小,工艺性好,适于大批量出产。一般常用45号调质钢,需要焊接时可采用焊接性能较好的35号钢。锻造毛坯适用于内径大,行程短,缸筒壁厚的缸筒。铸件能获得形状复杂的缸筒毛坯,出产率高,但易出现气孔、疏松、偏析、砂眼等缺陷。它的椭圆度、锥形度、鼓形度不大于内径公差的一半,弯曲度在500毫米长度上不大于0.03毫米,端面摆差在100毫米直径上不大于0.04毫米。φ——液压缸往复运动速比,一般采用2,1.46,1.33,1.25,1.15等数值。活塞杆直径计算后,应按标准值圆整。液压缸的纵向弯曲强度与液压缸的安装形式。
活塞杆直径和长度有关。当活塞杆直径D与液压缸的安装长度L之比D/L超过10时,必须进行纵向弯曲强度的校核。在没有偏心载荷和挠曲的情况下,纵向弯曲强度的临界载荷有等截面和非等截面两种计算方法。若活塞杆为实心杆并使用钢铁材料时,K——活塞杆断面回转半径(厘米),实心杆K=d/4;m——柔性系数,n——末端系数,I——活塞杆惯性矩,实心杆I=πd4/64;式中:f——材料强度尝试值,a——尝试常数,式中k为形状系数(不是欧拉公式中的末端系数),可从《设计手册》中查找。一般在实际使用时,为了保证活塞杆不产生纵向弯曲,活塞杆上的实际压力P要比稳定极限力Pk小,式中:nk——纵向弯曲强度安全系数,3.活塞杆的材料活塞杆一般使用45号钢等材料。
对冲击振动很大的液压缸,活塞杆也可以使用55号钢或40Cr等合金材料。一般采用棒材,尤其是冷拉棒材。4.活塞杆的技术要求活塞杆一般采用D4/dc4级配合精度,椭圆度和锥度不大于直径公差的一半,弯曲度在500mm长度上不大于0.03mm。安装活塞的轴颈与活塞杆外径的不同心度不大于0.01mm,轴肩对活塞杆外径的外圆摆差在100mm上不大于0.04mm。光洁度一般在8~9级。活塞配合应适当,既不能过松,也不能间隙过大。配合过紧,不仅使最低动作压力增大,降低液压系统的机械效率,且容易损坏缸筒和活塞滑动配合表面;间隙过大,会引起液压缸内部泄漏,降低液压系统的容积效率。活塞按照密封件的材料及结构的不同,大致可分为:橡胶圈密封活塞、活塞环活塞、间隙密封活塞、耐磨环活塞、烧焊铜合金活塞、装配式活塞、整体式活塞。
常用材料有HT15~32至HT21~40的灰铸铁,耐磨铸铁,45号钢和铝合金等。活塞外径一般采用D4/dc4级配合,外径对活塞内孔的跳动不大于外径公差的一半,端面与轴线的不垂直度在100mm处不大于0.04mm,外径的椭圆度、圆锥度不大于外径公差的一半,光洁度为7~8级。缸盖(包括缸盖与缸头)一般分为螺钉连接、螺纹连接、卡键连接、钢丝连接、连体缸盖、焊接缸盖、销钉连接、拉杆连接等形式。式中:dcp——支承面平均直径,η——焊接效率,d1——螺纹内径(厘米),K——拧紧螺纹系数,K1——螺纹内摩擦系数,[σ]——许用应力,n——安全系数,式中符号同前。4.缸盖材料缸盖常用45#钢等锻造或铸造毛坯。
也可以用HT20~40,HT25~47,HT30~54等灰铸铁等。5.缸盖的技术要求缸盖的活塞杆导向孔的配合精度一般为D4/dc4以上,如果需装导向套,配合精度还应高些,导向孔d与止口外径D的不同心度不大于0.03mm;椭圆度、圆锥度不大于直径公差的一半;光洁度不低于6级;端面A、B对轴线的不垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。导向套在活塞杆往复运动时起导向作用,它要求配合精度高,运动滑快、耐磨性好,并且能承受活塞杆因外力而引起的压力、弯曲、冲击、振动和自重力等作用。有些液压缸不设导向套,直接用缸盖孔导向,这样减少的零件数量,装配也简单。但缸盖易损坏,造成浪费。1)普通导向套这是一种普通轴套。
安装在密封圈与液压缸的油腔之间,便于利用油腔的压力油润滑导向套。在轴套上开有轴向通槽,这样压力油可流过通槽打开密封圈的唇边,使其处于密封状态。2)容易拆卸的导向套这种导向套装在液压缸的外部,用螺钉紧固在缸盖上,容易拆卸。适用于工作条件恶劣,需经常更换导向套的密封件而又不允许拆卸液压缸的场合下。3)球面导向套它用球面与缸盖接触。因此,导向套可自动调整位置,使导向套轴线始终与运动方向一致。这样,不仅活塞杆运动滑快,而且导向套磨损也比较均匀。4)静压导向套液压缸运动速度很高(达1000毫米/秒以上)时,或者往返频率高、振动大的场合,可采用静压导向套。它的活塞杆与导向套间有压力油膜,不存在金属之间的直接接触。
而是在压力油液中浮动,所以摩擦系数很小,不容易磨损,刚性好,能吸取振动,且活塞杆与导向套的同心度很高,但制造复杂,需要专用的静压系统。导向套的长度对活塞杆、柱塞的支承刚性有很大影响。一般活塞杆的导向长度约为杆径的0.6倍。柱塞液压缸立式放置时,它的导向长度约为柱塞直径的0.4~0.8倍,卧式放置时,为柱塞直径的0.8~1.5倍。导向套常用铸造青铜或耐磨铸铁,内径的配合精度一般为D4/dc4级,外径在D4/dc4以上,表面光洁度为7~8级。缓冲装置是为了防止或减少液压缸运动时的冲击。它通常是将最后要排回油箱的部分油液封闭起来,使其在狭窄的通路中流出,从而产生内压,以抵抗液压缸运动的推力、惯性力和负载。
并通过节流作用,降低液压缸的运动速度。它包括间隙节流式、V形沟节流式和小孔节流式三种形式。液压缸残留的空气有时不能自行排出,因此液压装置在工作中会出现振动、颤抖和爬行,并伴随发生噪音,会影响机械的正常工作。为避免这种现象的发生,除防止液压系统混入空气外,必要时还应设置排气装置。水平放置的液压缸,其排气装置应设在缸筒两腔端部的上方。液压缸的活塞杆伸出时,常有灰尘污物或金属粉末落在上面,当活塞杆回缩时会将其带进液压缸。这样不仅会加剧相互运动表面间的磨损,有时还会研伤运动表面,使液压元件无法工作。因此需要设置防尘装置:防尘圈或防尘罩。防尘圈可用耐油橡胶、皮革、塑料或金属材料等制造;防尘罩可防止污物落在活塞杆上。
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