新型双伸缩液压缸设计

(154100)　鹤岗矿务局富力矿　李广济　王军　张殿坤

　　摘要针对双伸缩液压缸存在内、外柱支撑力不相等的实际问题,设计出一种新型双伸缩液压缸,并介绍其设计、工作原理和特点。

　　关键词双伸缩液压缸最大结构高度

1　问题的提出

目前广泛使用的双伸缩液压缸因内、外柱活塞直径不相等,所以它们承载的有效作用面积就不同,结果使内、外柱的支撑力不相等。在工程机械上,因内柱的支撑力小于外柱的支撑能力,不仅了设备的工作能力,而且外柱较大的支撑能力也发挥不出来。

在煤矿用液压支架上,即使靠外柱能够达到额定初撑力,操作也很麻烦,而且还需要在外柱的活塞上设一个底阀来保证。其次,当支架处于承载阶段时,其内柱下腔的液体压力是外柱下腔液体压力的(D D1)2倍,为了降低两腔的压力差,应在外柱的活塞上设置一个差动安全阀,使得在支架达到工作阻力时,内柱先卸载,这样支架的工作阻力相应地受到了,因此,目前液压支架上的立柱大多采用单伸缩立柱配机械加长段的结构来代替双伸缩立柱。

2　问题解决的方法

为了解决上述问题,提高双伸缩液压缸内柱的支撑力,我们设计了一种新型双伸缩液压缸(以下简称液压缸),该液压缸可在内柱活塞的内腔布置一个反向运动的活塞和活塞杆(见图1左半部分)。

当a口进液时,压力油从A腔通过b孔进入B腔,同时经过反置活塞杆的中心孔道h进入反置活塞的C腔,因此内柱除承受自身活塞的推力外,反置活塞还承受一个附加推力,在其他条件不变的情况下,增大了内柱的有效作用面积,使内柱的支撑力也相应增加附加推力

。

图1　内外柱支撑力相等的双伸缩液压缸

工作原理图

11反置活柱　21内柱　31外柱　41缸体

P=Πp(D22-d2) 4N

式中p——供油压力,Pa

D2——反置活塞直径,c m

d——反置活塞杆直径,c m

　　如果反置活塞及活塞杆直径满足下列关系就能使内、外柱的支撑力相等,即

D2=D21+D22-d2

式中D——外柱活塞直径,c m

D1——内柱活塞直径,c m

在本设计中须满足

D2-D21式中D3——内柱直径,c m

K——内柱壁厚,c m

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・　　　　　　　　　　　　　　　　煤　矿　机　械　　　　　　　　　1999年第3期

试验 研究

圆环链中驱动链轮新齿形研究

(100083)　北京航空航天大学　王春洁(450052)　长城铝业公司　宋

刚

　　摘要通过对链轮齿形的分析,提出现有的齿形由于点接触而造成传动中的受力和运动问题,使链轮寿命缩短,并研究了链轮齿形的改进措施。　　关键词圆环链链轮新齿形点接触链轮结构

1　

链轮磨损原因分析

圆环链链轮的结构比较复杂,其形状和

制造质量对于链环和链轮的啮合影响很大。链轮形状设计得不好,就会啃伤链环,加剧链轮和链环的磨损,或者因为链环不能与轮齿

正确啮合而脱链。因而,磨损问题与链轮在这两方面有主要关系,一是链环与链轮接触的啮合面,二是链轮链窝的结构。所以从研究链轮出发关键解决这两方面因素造成的磨损问　　该种液压缸的设计计算相当繁琐,工作量很大,因此我们借助了计算机辅助设计,计算机设计框图如图2所示。

图2　液压缸计算机设计框图

键盘输入液压缸材料的抗拉强度、弹性模量、工作阻力、最大结构高度、内外柱行程等参数,经运算得40多个目标参数,同时绘制出零件图、装配图。

3　

液压缸的工作原理

双伸缩液压缸工作原理如图1所示。升

柱时:操纵阀右移,压力液体经液控单向阀同时进到A 、B 、C 腔,E 、F 腔经f 孔、操纵阀回

液,内柱升起;当内柱升到最大位置时(相对外柱和反置活柱)外柱又与内柱一起升起,

此时G 腔回液。

降柱时:操纵阀左移,压力液体经f 、g 孔进到G 、F 、E 腔,同时液控单向阀打开,A 、B 、C 腔回液,内柱、外柱同时下降,且内柱下降速度较快。

4　

液压缸的特点

(1)内、外柱支撑力相等,外伸速度一

致,回程速度快,操作容易,效率高。

(2)可省去外柱活塞上的底阀和差动安全阀,简化了结构,拆装和检修方便。

(3)工作原理与传统的双伸缩液压缸相反。

(4)其他特点与一般双伸缩液压缸相

同。

该种液压缸的出现,不仅使双伸缩液压缸的种类增多,而且使它的应用范围增大、能力增强。

作者简介　李广济,32岁,工程师,19年毕业于黑龙江矿业学院机械系,现任富力矿水暖科副科长。

(收稿日期:1998—12—29)

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7・1999年第3期　　　　　　　　　煤　矿　机　械