混凝土泵车臂架油缸抗偏载研究与应用_行业新闻_盐城平波机械制造有限公司

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行业新闻
混凝土泵车臂架油缸抗偏载研究与应用
作者: 来源: 日期:2018/10/12 11:18:36 人气:2

0前言

混凝土泵车是一种将泵送系统和臂架系统集成在汽车底盘上的设备。它通过液压系统驱动多节可折叠的臂架旋转, 臂架带动输料管运动, 将混凝土输送到指定位置[1]。臂架油缸是执行臂架动作的动力机构, 在伸出的过程中要具有一定的抗偏载能力。


1 泵车臂架系统设计


花开棋牌1.1 泵车臂架的总成


臂架系统是由臂架、连杆、液压缸、连接件和输送管等组合而成的可折叠和展开的多平面四连杆结构, 如图1所示, 通过液压缸伸缩、转台转动, 可将混凝土经由附在臂架上的输送管直接送达臂架末端所指位置, 即浇注点[2]。臂架系统是混凝土泵车输送混凝土的关键部件, 在泵送作业中需要承载输送过程中产生的力和冲击[3]。


混凝土泵车臂架系统是指在一定范围内用于输送混凝土料, 可回转、折叠与伸缩的系统[4]。臂架主要载荷为自重、工作载荷和偏载惯性力等组成。自重载荷指泵车固有的固定和移动的部件质量, 工作载荷指输送管中混凝土的最大质量, 偏载惯性力指臂架在作业进行中产生的最大惯性力和冲击力[5]。在设计臂架时尤其要对臂架油缸时进行抗偏载力试验。




图1 泵车臂架总成示意图   下载原图




1.2 臂架油缸的总体机构


如图2所示, 臂架油缸主要包括缸筒总成1、活塞杆总成总成9、活塞8、导向套12、密封件5、6、7、11、13、14、17、19、23、导向环4、10等组成。其中导向环对活塞或活塞杆起支撑和导向作用, 提高油缸的抗偏载能力。




图2 油缸总成示意图   下载原图




1。3 臂架和油缸的连接


混凝土泵车各节臂及底座与臂架之间连接采用铰接多杆结构, 由液压油缸驱动[6]。臂架和油缸通过销轴连接, 销轴加工的精度对泵车臂架的稳定性具有较大的影响[7]。


2 异响故障油缸分析


2.1 臂架油缸异响位置确定


以56 m泵车2号臂架油缸为例, 在偏载试验台上进行试验, 以油缸出现异响时的偏载力大小衡量导向环的抗偏载能力。活塞杆运动轨迹为:先完全伸出至最大行程处, 再往回收至950 mm, 然后在此范围内运动;L1为出现异响时, 杆头距离最大行程处的长度;L2为异响结束时, 杆头距离最大行程处的长度;L为活塞杆完全伸出时的长度2 205 mm。油缸安装情况如图3所示, 试验结果如表1所示。




图3 油缸试验台尺寸示意图   下载原图




表1 油缸异响位置表     下载原表




2号臂架油缸通过缸底和杆头的销轴铰接, 其轴孔的垂直度和端面对称度也会对油缸承受的偏载力产生一定的影响。如图4所示, 把杆体中心线作为轴孔垂直度和端面对称度的基准, 以缸筒或者杆头轴孔的中心线作为端面垂直度的基准, L为杆头端面距离缸筒端面尺寸。试验台安装示意图如图5所示。其测量结果如表2、3所示, 从表2、3可以看出缸底和杆头均不能达到实际的要求。




图4 油缸实验台基准示意图   下载原图






图5 试验台安装示意图   下载原图




表2 缸筒形位公差表     下载原表


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表3 杆头形位公差表     下载原表


mm




如图2所示, 活塞动密封主要有UNP密封件6、OK密封圈7和分布在活塞两端的Orkot导向环4组成;导向套动密封主要有Orkot导向环16、GS密封11、ZBR密封圈17、防尘圈23组成。导向套动密封两个导向套之间的间距小于活塞动密封两个导向套之间的距离。如果缸筒内径和活塞外径同轴度不高时, 要通过导向环来消除二者的偏差;同理如果导向套内径和活塞杆外径同轴度不高时, 也要通过导向环来消除两者的偏差。表4为56 m 2号臂架油缸国标要求的公差值和实际测量值对照表。由表4可以看出, 油缸缸筒、活塞杆、导向套、活塞在加工时都难以达到国标要求, 所以要通过导向套来消除加工带来的偏差。


表4 油缸部件公差表     下载原表




2.2 设计改进方案


分别选用Orkot导向环、GM导向带和UP导向环进行试验。其试验结果如表5所示, 由表5可知, C380材质的导向环和导向带抗偏载能力相同, 3个导向环时的抗偏载能力并没有明显的提高。KT200材质的导向环抗偏载能力比C380的提高较多, 活塞杆收回时提高约1 k N, 伸出时提高约2.5 k N。


表5 不同材质抗偏载能力实验表     下载原表




2.3 设计改进效果


花开棋牌从上述试验结果可以看出, 无油轴承在抗偏载, 但是无油轴承的造价比导向环的价格较高;可以考虑使用3个KT200材质的导向环, 来提高油缸的抗偏载能力。


3 结论


(1) 提高油缸的加工精度, 满足其缸体和杆头同轴度和端面垂直度要求。


(2) 如不能保证其缸体和杆头同轴度和端面垂直度要求时, 设计混凝土臂架时尽量使臂架及其输送管减少偏心距, 在保证臂架和输送管刚度的前提下质量尽量小。


花开棋牌(3) 在不能保证前两条要求的情况下, 在臂架油缸导向套处装配不同材质和数量的导向环可提高油缸的抗偏载能力。


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