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下載手機APP 摘要：基于對液壓支架千斤頂功用及拆開特色的研究與剖析，針對當時使用現(xiàn)場拆開半環(huán)功率低的現(xiàn)狀，提出了半環(huán)結構改善辦法，結合其受力、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，經使用實例標明：該計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強度。
關鍵詞：千斤頂;半環(huán);結構改善;拆開功率
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液壓支架作為機械化開采支護的核心設備。其運用的數(shù)量越來越多。對其功用要求也越來越高。液壓支架千斤頂是液壓支架的關鍵部件。液壓支架的支撐、行走、調理等功用均由它來實現(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、側推千斤頂、抬底千斤頂?shù)?。每一臺千斤頂所起到的效果不同。但其原理和結構根本相同。現(xiàn)場使用現(xiàn)狀標明：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用特色來看，在其作業(yè)時，多為動密封，隨著作業(yè)時間的增長。密封件逐步失效，應及時加以替換和維修。關于液壓支架的每一臺千斤頂，其密封組件的結構設計是否合理直接關系到液壓支架維修的作業(yè)量和維修質量。
1液壓千斤頂結構、功用剖析及維修難點
(1)結構特色
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，導向套與缸口由內螺紋、卡環(huán)和鋼絲聯(lián)接成一體密封件結構方式主要有山形、鼓形、蕾形、JF防塵圈和0形密封圈等。應依據(jù)運用工況、作業(yè)特色選用其組合辦法，以確保與導向環(huán)配合關系滿意具有防擠性強、密封可靠、壽數(shù)長等要求。
(2)功用特色
液壓千斤頂運動為伸縮往復運動，由液壓操控元件操控。從煤礦職業(yè)運用的液壓支架的支護通用標準來看。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)介質為含有95%的水的乳化液密封組件與缸筒內壁無空隙。它與活塞配合實現(xiàn)在高壓液體的效果下往復運動。半環(huán)和軸槽之間常設計留有微小空隙?？ūP和活塞之間為無空隙狀況當活塞桿向外伸出時。高壓乳化液通過對卡盤、活塞效果來推進活塞桿伸長到必定的行程。此刻效果于半環(huán)的力比較均勻：當活塞桿縮回時，高壓乳化液從另一端進入。并推進活塞作相反方向運動。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。是因為高壓液體密封件均為彈性吸能元件。且千斤頂?shù)男Чc常設計成球形支撐結構。故可承受偏心載荷和沖擊力
(3)維修難點
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量要求。因為焊渣不易被清理干凈。再次焊接會出現(xiàn)嚴峻的氣孔和裂紋缺陷。且會產生極大的剩余應力。
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量要求。若拆開辦法不當?；钊麠U易被劃傷，修正本錢添加，因半環(huán)受揉捏變形嚴峻，給拆開帶來了不便。降低半環(huán)和密封件的拆開功率。添加工人的勞動強度。
2液壓千斤頂半環(huán)結構改善辦法
(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)結構方式常分為兩半環(huán)、三半環(huán)、四半環(huán)等結構方式。如圖2所示。兩半環(huán)對稱安裝于活塞桿上的對稱定位槽中。兩半環(huán)頭部間隔約3mm。左側由卡盤定位。右側由活塞固定。
(2)改善辦法
針對當時半環(huán)元件結構拆開功率低。拆開難度大，提出以下2種改善計劃：
①計劃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，拆開東西的挑選應與其變形量、巨細及類型標準有關，具體如表1所示：
②計劃2為滿意降低現(xiàn)場維修工人的操作難度和強度?？稍谟媱漧的基礎上。對其結構進一步完善改善。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)在活塞桿軸槽上對稱安置，可用扁鏟或類錐等施力東西將其取出。拆開時。用拆開東西可方便地從兩半環(huán)端部間隔為3mm縫隙內順暢裝入。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)使用實例
原半環(huán)結構經過上述改善后。其所承受的最大應力和位移量均要發(fā)生相應變化。有必要對其進行力學剖析。以確保其可靠性。ANSYS是大型通用有限元剖析軟件。ANSYS的StaticStructural模塊剖析比較強壯。與傳統(tǒng)的力學剖析相比，其剖析的精度更高，更符合實際情況。
(4)液壓千斤頂半環(huán)的模型樹立
以煤礦通用標準下的常用液壓支架的伸縮梁千斤頂半環(huán)進行靜力學剖析為例，選用2種辦法樹立：
①在ANSYS中創(chuàng)立幾何模型;
②導入在其他CAD體系中創(chuàng)立的模型。因為ANSYS建模才能較弱。建模時間長。一般均選用將比較復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。再導人ANSYS中進行力學剖析。
因為半環(huán)結構比較簡單。ANSYS供給了完好的布爾運算，如相加、相減、切割、粘結和重疊，依據(jù)使用實例。可直接樹立模型。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。在半環(huán)面上取一切割線。下部用夾具固定。對上部分平均施加載荷F=I12kN。承載面積S=679。15mm2。對受載外表掃掠劃分網格。指定網格形狀為六面體。設置單元巨細為0。1
(6)剖析結果
如圖4所示。液壓千斤頂半環(huán)遭到的最大應力為655。75MPa。最大受力位置坐落切割線兩端處。對實例中的工件常使用調質強化辦法。調質硬度為HB260HB300。此刻屈服強度為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。由此剖析結果標明：此刻的最大應力位移量均在設計答應的變化范圍內。兩者均能滿意運用要求，改善結構合理可行。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_296266.html
來源：賢集網
著作權歸作者一切。商業(yè)轉載請聯(lián)系作者獲得授權，非商業(yè)轉載請注明出處。
關鍵詞：千斤頂;半環(huán);結構改善;拆開功率
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液壓支架作為機械化開采支護的核心設備。其運用的數(shù)量越來越多。對其功用要求也越來越高。液壓支架千斤頂是液壓支架的關鍵部件。液壓支架的支撐、行走、調理等功用均由它來實現(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、側推千斤頂、抬底千斤頂?shù)?。每一臺千斤頂所起到的效果不同。但其原理和結構根本相同。現(xiàn)場使用現(xiàn)狀標明：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用特色來看，在其作業(yè)時，多為動密封，隨著作業(yè)時間的增長。密封件逐步失效，應及時加以替換和維修。關于液壓支架的每一臺千斤頂，其密封組件的結構設計是否合理直接關系到液壓支架維修的作業(yè)量和維修質量。
1液壓千斤頂結構、功用剖析及維修難點
(1)結構特色
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，導向套與缸口由內螺紋、卡環(huán)和鋼絲聯(lián)接成一體密封件結構方式主要有山形、鼓形、蕾形、JF防塵圈和0形密封圈等。應依據(jù)運用工況、作業(yè)特色選用其組合辦法，以確保與導向環(huán)配合關系滿意具有防擠性強、密封可靠、壽數(shù)長等要求。
(2)功用特色
液壓千斤頂運動為伸縮往復運動，由液壓操控元件操控。從煤礦職業(yè)運用的液壓支架的支護通用標準來看。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)介質為含有95%的水的乳化液密封組件與缸筒內壁無空隙。它與活塞配合實現(xiàn)在高壓液體的效果下往復運動。半環(huán)和軸槽之間常設計留有微小空隙?？ūP和活塞之間為無空隙狀況當活塞桿向外伸出時。高壓乳化液通過對卡盤、活塞效果來推進活塞桿伸長到必定的行程。此刻效果于半環(huán)的力比較均勻：當活塞桿縮回時，高壓乳化液從另一端進入。并推進活塞作相反方向運動。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。是因為高壓液體密封件均為彈性吸能元件。且千斤頂?shù)男Чc常設計成球形支撐結構。故可承受偏心載荷和沖擊力
(3)維修難點
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量要求。因為焊渣不易被清理干凈。再次焊接會出現(xiàn)嚴峻的氣孔和裂紋缺陷。且會產生極大的剩余應力。
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量要求。若拆開辦法不當?；钊麠U易被劃傷，修正本錢添加，因半環(huán)受揉捏變形嚴峻，給拆開帶來了不便。降低半環(huán)和密封件的拆開功率。添加工人的勞動強度。
2液壓千斤頂半環(huán)結構改善辦法
(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)結構方式常分為兩半環(huán)、三半環(huán)、四半環(huán)等結構方式。如圖2所示。兩半環(huán)對稱安裝于活塞桿上的對稱定位槽中。兩半環(huán)頭部間隔約3mm。左側由卡盤定位。右側由活塞固定。
(2)改善辦法
針對當時半環(huán)元件結構拆開功率低。拆開難度大，提出以下2種改善計劃：
①計劃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，拆開東西的挑選應與其變形量、巨細及類型標準有關，具體如表1所示：
②計劃2為滿意降低現(xiàn)場維修工人的操作難度和強度?？稍谟媱漧的基礎上。對其結構進一步完善改善。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)在活塞桿軸槽上對稱安置，可用扁鏟或類錐等施力東西將其取出。拆開時。用拆開東西可方便地從兩半環(huán)端部間隔為3mm縫隙內順暢裝入。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)使用實例
原半環(huán)結構經過上述改善后。其所承受的最大應力和位移量均要發(fā)生相應變化。有必要對其進行力學剖析。以確保其可靠性。ANSYS是大型通用有限元剖析軟件。ANSYS的StaticStructural模塊剖析比較強壯。與傳統(tǒng)的力學剖析相比，其剖析的精度更高，更符合實際情況。
(4)液壓千斤頂半環(huán)的模型樹立
以煤礦通用標準下的常用液壓支架的伸縮梁千斤頂半環(huán)進行靜力學剖析為例，選用2種辦法樹立：
①在ANSYS中創(chuàng)立幾何模型;
②導入在其他CAD體系中創(chuàng)立的模型。因為ANSYS建模才能較弱。建模時間長。一般均選用將比較復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。再導人ANSYS中進行力學剖析。
因為半環(huán)結構比較簡單。ANSYS供給了完好的布爾運算，如相加、相減、切割、粘結和重疊，依據(jù)使用實例。可直接樹立模型。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。在半環(huán)面上取一切割線。下部用夾具固定。對上部分平均施加載荷F=I12kN。承載面積S=679。15mm2。對受載外表掃掠劃分網格。指定網格形狀為六面體。設置單元巨細為0。1
(6)剖析結果
如圖4所示。液壓千斤頂半環(huán)遭到的最大應力為655。75MPa。最大受力位置坐落切割線兩端處。對實例中的工件常使用調質強化辦法。調質硬度為HB260HB300。此刻屈服強度為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。由此剖析結果標明：此刻的最大應力位移量均在設計答應的變化范圍內。兩者均能滿意運用要求，改善結構合理可行。
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