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下載手機(jī)APP 摘要：基于對(duì)液壓支架千斤頂功用及拆開特色的研究與剖析，針對(duì)當(dāng)時(shí)使用現(xiàn)場(chǎng)拆開半環(huán)功率低的現(xiàn)狀，提出了半環(huán)結(jié)構(gòu)改善辦法，結(jié)合其受力、工況及拆開等技能要求，給出了把千斤頂半環(huán)頭部做成斜面的改善辦法，經(jīng)使用實(shí)例標(biāo)明：該計(jì)劃可有效地提高半環(huán)拆開功率和很好地降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞：千斤頂;半環(huán);結(jié)構(gòu)改善;拆開功率
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液壓支架作為機(jī)械化開采支護(hù)的核心設(shè)備。其運(yùn)用的數(shù)量越來越多。對(duì)其功用要求也越來越高。液壓支架千斤頂是液壓支架的關(guān)鍵部件。液壓支架的支撐、行走、調(diào)理等功用均由它來實(shí)現(xiàn)和完成。按其使用特色可分為立柱、伸縮梁千斤頂、前梁千斤頂、平衡千斤頂、側(cè)推千斤頂、抬底千斤頂?shù)?。每一臺(tái)千斤頂所起到的效果不同。但其原理和結(jié)構(gòu)根本相同?，F(xiàn)場(chǎng)使用現(xiàn)狀標(biāo)明：其密封件的功用好壞直接影響到液壓支架的作業(yè)可靠性及壽數(shù)。從液壓支架的密封件運(yùn)用特色來看，在其作業(yè)時(shí)，多為動(dòng)密封，隨著作業(yè)時(shí)間的增長(zhǎng)。密封件逐步失效，應(yīng)及時(shí)加以替換和維修。關(guān)于液壓支架的每一臺(tái)千斤頂，其密封組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到液壓支架維修的作業(yè)量和維修質(zhì)量。
1液壓千斤頂結(jié)構(gòu)、功用剖析及維修難點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)特色
如圖1所示，液壓支架千斤頂主要包括缸底、彈性擋圈、卡盤、半環(huán)、活塞、導(dǎo)向套、缸筒、缸蓋和密封圈等。缸底和缸筒多為焊接組件，活塞桿外表選用鍍硬鉻來防腐耐磨，導(dǎo)向套與缸口由內(nèi)螺紋、卡環(huán)和鋼絲聯(lián)接成一體密封件結(jié)構(gòu)方式主要有山形、鼓形、蕾形、JF防塵圈和0形密封圈等。應(yīng)依據(jù)運(yùn)用工況、作業(yè)特色選用其組合辦法，以確保與導(dǎo)向環(huán)配合關(guān)系滿意具有防擠性強(qiáng)、密封可靠、壽數(shù)長(zhǎng)等要求。
(2)功用特色
液壓千斤頂運(yùn)動(dòng)為伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由液壓操控元件操控。從煤礦職業(yè)運(yùn)用的液壓支架的支護(hù)通用標(biāo)準(zhǔn)來看。其作業(yè)壓力常為28。0MPa，作業(yè)推力220kN，作業(yè)拉力112kN。作業(yè)介質(zhì)為含有95%的水的乳化液密封組件與缸筒內(nèi)壁無空隙。它與活塞配合實(shí)現(xiàn)在高壓液體的效果下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。半環(huán)和軸槽之間常設(shè)計(jì)留有微小空隙。卡盤和活塞之間為無空隙狀況當(dāng)活塞桿向外伸出時(shí)。高壓乳化液通過對(duì)卡盤、活塞效果來推進(jìn)活塞桿伸長(zhǎng)到必定的行程。此刻效果于半環(huán)的力比較均勻：當(dāng)活塞桿縮回時(shí)，高壓乳化液從另一端進(jìn)入。并推進(jìn)活塞作相反方向運(yùn)動(dòng)。此刻半環(huán)受反向剪力由此可見。液壓千斤頂作業(yè)平穩(wěn)性。是因?yàn)楦邏阂后w密封件均為彈性吸能元件。且千斤頂?shù)男Чc(diǎn)常設(shè)計(jì)成球形支撐結(jié)構(gòu)。故可承受偏心載荷和沖擊力
(3)維修難點(diǎn)
①千斤頂缸底和缸筒焊接斷裂處修正施焊工藝，難以確保高壓耐疲勞等質(zhì)量要求。因?yàn)楹冈灰妆磺謇砀蓛簟Ｔ俅魏附訒?huì)出現(xiàn)嚴(yán)峻的氣孔和裂紋缺陷。且會(huì)產(chǎn)生極大的剩余應(yīng)力。
②密封件及半環(huán)替換的操作困難不易確保密封件的安裝質(zhì)量要求。若拆開辦法不當(dāng)?；钊麠U易被劃傷，修正本錢添加，因半環(huán)受揉捏變形嚴(yán)峻，給拆開帶來了不便。降低半環(huán)和密封件的拆開功率。添加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2液壓千斤頂半環(huán)結(jié)構(gòu)改善辦法
(1)常用液壓千斤頂半環(huán)分類
我國液壓支架千斤頂半環(huán)結(jié)構(gòu)方式常分為兩半環(huán)、三半環(huán)、四半環(huán)等結(jié)構(gòu)方式。如圖2所示。兩半環(huán)對(duì)稱安裝于活塞桿上的對(duì)稱定位槽中。兩半環(huán)頭部間隔約3mm。左側(cè)由卡盤定位。右側(cè)由活塞固定。
(2)改善辦法
針對(duì)當(dāng)時(shí)半環(huán)元件結(jié)構(gòu)拆開功率低。拆開難度大，提出以下2種改善計(jì)劃：
①計(jì)劃l如圖3所示，在原半環(huán)寬度中部先鉆出3一3mm的孔，孔間夾角為45~。在半環(huán)變形不大的情況下?？捎锰翎樦苯訉⑵淙〕?。值得注意的是，拆開東西的挑選應(yīng)與其變形量、巨細(xì)及類型標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，具體如表1所示：
②計(jì)劃2為滿意降低現(xiàn)場(chǎng)維修工人的操作難度和強(qiáng)度?？稍谟?jì)劃l的基礎(chǔ)上。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善改善。將半環(huán)的剖分面端頭處加工成約75~的斜切斷，如圖3所示。半環(huán)在活塞桿軸槽上對(duì)稱安置，可用扁鏟或類錐等施力東西將其取出。拆開時(shí)。用拆開東西可方便地從兩半環(huán)端部間隔為3mm縫隙內(nèi)順暢裝入。再用錘子等施力東西擊打東西端部。因半環(huán)遭到沿楔面法向力的揉捏而變形。容易將其從斜切斷處取出。
(3)使用實(shí)例
原半環(huán)結(jié)構(gòu)經(jīng)過上述改善后。其所承受的最大應(yīng)力和位移量均要發(fā)生相應(yīng)變化。有必要對(duì)其進(jìn)行力學(xué)剖析。以確保其可靠性。ANSYS是大型通用有限元剖析軟件。ANSYS的StaticStructural模塊剖析比較強(qiáng)壯。與傳統(tǒng)的力學(xué)剖析相比，其剖析的精度更高，更符合實(shí)際情況。
(4)液壓千斤頂半環(huán)的模型樹立
以煤礦通用標(biāo)準(zhǔn)下的常用液壓支架的伸縮梁千斤頂半環(huán)進(jìn)行靜力學(xué)剖析為例，選用2種辦法樹立：
①在ANSYS中創(chuàng)立幾何模型;
②導(dǎo)入在其他CAD體系中創(chuàng)立的模型。因?yàn)锳NSYS建模才能較弱。建模時(shí)間長(zhǎng)。一般均選用將比較復(fù)雜的零件或者部件先在CAD環(huán)境下建模。然后保存為IGS等格式。再導(dǎo)人ANSYS中進(jìn)行力學(xué)剖析。
因?yàn)榘氕h(huán)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。ANSYS供給了完好的布爾運(yùn)算，如相加、相減、切割、粘結(jié)和重疊，依據(jù)使用實(shí)例?？芍苯訕淞⒛Ｐ?。其原料為40Cr。E=2。06e5MPa。泊松比/x=0。28。
(5)液壓千斤頂半環(huán)有限元仿真剖析
依據(jù)半環(huán)受力特性。在創(chuàng)立模型時(shí)。在半環(huán)面上取一切割線。下部用夾具固定。對(duì)上部分平均施加載荷F=I12kN。承載面積S=679。15mm2。對(duì)受載外表掃掠劃分網(wǎng)格。指定網(wǎng)格形狀為六面體。設(shè)置單元巨細(xì)為0。1
(6)剖析結(jié)果
如圖4所示。液壓千斤頂半環(huán)遭到的最大應(yīng)力為655。75MPa。最大受力位置坐落切割線兩端處。對(duì)實(shí)例中的工件常使用調(diào)質(zhì)強(qiáng)化辦法。調(diào)質(zhì)硬度為HB260HB300。此刻屈服強(qiáng)度為730MPa。如圖5所示。液壓千斤頂半環(huán)在載荷下的最大位移是0。0036326mii1。其最大位移量坐落切割線兩端孔附近處。由此剖析結(jié)果標(biāo)明：此刻的最大應(yīng)力位移量均在設(shè)計(jì)答應(yīng)的變化范圍內(nèi)。兩者均能滿意運(yùn)用要求，改善結(jié)構(gòu)合理可行。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_296266.html
來源：賢集網(wǎng)
著作權(quán)歸作者一切。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
關(guān)鍵詞：千斤頂;半環(huán);結(jié)構(gòu)改善;拆開功率
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液壓支架作為機(jī)械化開采支護(hù)的核心設(shè)備。其運(yùn)用的數(shù)量越來越多。對(duì)其功用要求也越來越高。液壓支架千斤頂是液壓支架的關(guān)鍵部件。液壓支架的支撐、行走、調(diào)理等功用均由它來實(shí)現(xiàn)和完成。按其使用特色可分為立柱、伸縮梁千斤頂、前梁千斤頂、平衡千斤頂、側(cè)推千斤頂、抬底千斤頂?shù)?。每一臺(tái)千斤頂所起到的效果不同。但其原理和結(jié)構(gòu)根本相同?，F(xiàn)場(chǎng)使用現(xiàn)狀標(biāo)明：其密封件的功用好壞直接影響到液壓支架的作業(yè)可靠性及壽數(shù)。從液壓支架的密封件運(yùn)用特色來看，在其作業(yè)時(shí)，多為動(dòng)密封，隨著作業(yè)時(shí)間的增長(zhǎng)。密封件逐步失效，應(yīng)及時(shí)加以替換和維修。關(guān)于液壓支架的每一臺(tái)千斤頂，其密封組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到液壓支架維修的作業(yè)量和維修質(zhì)量。
1液壓千斤頂結(jié)構(gòu)、功用剖析及維修難點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)特色
如圖1所示，液壓支架千斤頂主要包括缸底、彈性擋圈、卡盤、半環(huán)、活塞、導(dǎo)向套、缸筒、缸蓋和密封圈等。缸底和缸筒多為焊接組件，活塞桿外表選用鍍硬鉻來防腐耐磨，導(dǎo)向套與缸口由內(nèi)螺紋、卡環(huán)和鋼絲聯(lián)接成一體密封件結(jié)構(gòu)方式主要有山形、鼓形、蕾形、JF防塵圈和0形密封圈等。應(yīng)依據(jù)運(yùn)用工況、作業(yè)特色選用其組合辦法，以確保與導(dǎo)向環(huán)配合關(guān)系滿意具有防擠性強(qiáng)、密封可靠、壽數(shù)長(zhǎng)等要求。
(2)功用特色
液壓千斤頂運(yùn)動(dòng)為伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由液壓操控元件操控。從煤礦職業(yè)運(yùn)用的液壓支架的支護(hù)通用標(biāo)準(zhǔn)來看。其作業(yè)壓力常為28。0MPa，作業(yè)推力220kN，作業(yè)拉力112kN。作業(yè)介質(zhì)為含有95%的水的乳化液密封組件與缸筒內(nèi)壁無空隙。它與活塞配合實(shí)現(xiàn)在高壓液體的效果下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。半環(huán)和軸槽之間常設(shè)計(jì)留有微小空隙。卡盤和活塞之間為無空隙狀況當(dāng)活塞桿向外伸出時(shí)。高壓乳化液通過對(duì)卡盤、活塞效果來推進(jìn)活塞桿伸長(zhǎng)到必定的行程。此刻效果于半環(huán)的力比較均勻：當(dāng)活塞桿縮回時(shí)，高壓乳化液從另一端進(jìn)入。并推進(jìn)活塞作相反方向運(yùn)動(dòng)。此刻半環(huán)受反向剪力由此可見。液壓千斤頂作業(yè)平穩(wěn)性。是因?yàn)楦邏阂后w密封件均為彈性吸能元件。且千斤頂?shù)男Чc(diǎn)常設(shè)計(jì)成球形支撐結(jié)構(gòu)。故可承受偏心載荷和沖擊力
(3)維修難點(diǎn)
①千斤頂缸底和缸筒焊接斷裂處修正施焊工藝，難以確保高壓耐疲勞等質(zhì)量要求。因?yàn)楹冈灰妆磺謇砀蓛簟Ｔ俅魏附訒?huì)出現(xiàn)嚴(yán)峻的氣孔和裂紋缺陷。且會(huì)產(chǎn)生極大的剩余應(yīng)力。
②密封件及半環(huán)替換的操作困難不易確保密封件的安裝質(zhì)量要求。若拆開辦法不當(dāng)?；钊麠U易被劃傷，修正本錢添加，因半環(huán)受揉捏變形嚴(yán)峻，給拆開帶來了不便。降低半環(huán)和密封件的拆開功率。添加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2液壓千斤頂半環(huán)結(jié)構(gòu)改善辦法
(1)常用液壓千斤頂半環(huán)分類
我國液壓支架千斤頂半環(huán)結(jié)構(gòu)方式常分為兩半環(huán)、三半環(huán)、四半環(huán)等結(jié)構(gòu)方式。如圖2所示。兩半環(huán)對(duì)稱安裝于活塞桿上的對(duì)稱定位槽中。兩半環(huán)頭部間隔約3mm。左側(cè)由卡盤定位。右側(cè)由活塞固定。
(2)改善辦法
針對(duì)當(dāng)時(shí)半環(huán)元件結(jié)構(gòu)拆開功率低。拆開難度大，提出以下2種改善計(jì)劃：
①計(jì)劃l如圖3所示，在原半環(huán)寬度中部先鉆出3一3mm的孔，孔間夾角為45~。在半環(huán)變形不大的情況下?？捎锰翎樦苯訉⑵淙〕?。值得注意的是，拆開東西的挑選應(yīng)與其變形量、巨細(xì)及類型標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，具體如表1所示：
②計(jì)劃2為滿意降低現(xiàn)場(chǎng)維修工人的操作難度和強(qiáng)度?？稍谟?jì)劃l的基礎(chǔ)上。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善改善。將半環(huán)的剖分面端頭處加工成約75~的斜切斷，如圖3所示。半環(huán)在活塞桿軸槽上對(duì)稱安置，可用扁鏟或類錐等施力東西將其取出。拆開時(shí)。用拆開東西可方便地從兩半環(huán)端部間隔為3mm縫隙內(nèi)順暢裝入。再用錘子等施力東西擊打東西端部。因半環(huán)遭到沿楔面法向力的揉捏而變形。容易將其從斜切斷處取出。
(3)使用實(shí)例
原半環(huán)結(jié)構(gòu)經(jīng)過上述改善后。其所承受的最大應(yīng)力和位移量均要發(fā)生相應(yīng)變化。有必要對(duì)其進(jìn)行力學(xué)剖析。以確保其可靠性。ANSYS是大型通用有限元剖析軟件。ANSYS的StaticStructural模塊剖析比較強(qiáng)壯。與傳統(tǒng)的力學(xué)剖析相比，其剖析的精度更高，更符合實(shí)際情況。
(4)液壓千斤頂半環(huán)的模型樹立
以煤礦通用標(biāo)準(zhǔn)下的常用液壓支架的伸縮梁千斤頂半環(huán)進(jìn)行靜力學(xué)剖析為例，選用2種辦法樹立：
①在ANSYS中創(chuàng)立幾何模型;
②導(dǎo)入在其他CAD體系中創(chuàng)立的模型。因?yàn)锳NSYS建模才能較弱。建模時(shí)間長(zhǎng)。一般均選用將比較復(fù)雜的零件或者部件先在CAD環(huán)境下建模。然后保存為IGS等格式。再導(dǎo)人ANSYS中進(jìn)行力學(xué)剖析。
因?yàn)榘氕h(huán)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。ANSYS供給了完好的布爾運(yùn)算，如相加、相減、切割、粘結(jié)和重疊，依據(jù)使用實(shí)例?？芍苯訕淞⒛Ｐ?。其原料為40Cr。E=2。06e5MPa。泊松比/x=0。28。
(5)液壓千斤頂半環(huán)有限元仿真剖析
依據(jù)半環(huán)受力特性。在創(chuàng)立模型時(shí)。在半環(huán)面上取一切割線。下部用夾具固定。對(duì)上部分平均施加載荷F=I12kN。承載面積S=679。15mm2。對(duì)受載外表掃掠劃分網(wǎng)格。指定網(wǎng)格形狀為六面體。設(shè)置單元巨細(xì)為0。1
(6)剖析結(jié)果
如圖4所示。液壓千斤頂半環(huán)遭到的最大應(yīng)力為655。75MPa。最大受力位置坐落切割線兩端處。對(duì)實(shí)例中的工件常使用調(diào)質(zhì)強(qiáng)化辦法。調(diào)質(zhì)硬度為HB260HB300。此刻屈服強(qiáng)度為730MPa。如圖5所示。液壓千斤頂半環(huán)在載荷下的最大位移是0。0036326mii1。其最大位移量坐落切割線兩端孔附近處。由此剖析結(jié)果標(biāo)明：此刻的最大應(yīng)力位移量均在設(shè)計(jì)答應(yīng)的變化范圍內(nèi)。兩者均能滿意運(yùn)用要求，改善結(jié)構(gòu)合理可行。
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