摘要：基于对液压支架千斤顶功用及拆开特色的研究与剖析，针对当时使用现场拆开半环功率低的现状，提出了半环结构改善办法，结合其受力、工况及拆开等技能要求，给出了把千斤顶半环头部做成斜面的改善办法，经使用实例标明：该计划可有效地提高半环拆开功率和很好地降低工人的劳动强度。
关键词：千斤顶;半环;结构改善;拆开功率
0前语
液压支架作为机械化开采支护的核心设备。其运用的数量越来越多。对其功用要求也越来越高。液压支架千斤顶是液压支架的关键部件。液压支架的支撑、行走、调理等功用均由它来实现和完成。按其使用特色可分为立柱、伸缩梁千斤顶、前梁千斤顶、平衡千斤顶、侧推千斤顶、抬底千斤顶等。每一台千斤顶所起到的效果不同。但其原理和结构根本相同。现场使用现状标明：其密封件的功用好坏直接影响到液压支架的作业可靠性及寿数。从液压支架的密封件运用特色来看，在其作业时，多为动密封，随着作业时间的增长。密封件逐步失效，应及时加以替换和维修。关于液压支架的每一台千斤顶，其密封组件的结构设计是否合理直接关系到液压支架维修的作业量和维修质量。
1液压千斤顶结构、功用剖析及维修难点
(1)结构特色
如图1所示，液压支架千斤顶主要包括缸底、弹性挡圈、卡盘、半环、活塞、导向套、缸筒、缸盖和密封圈等。缸底和缸筒多为焊接组件，活塞杆外表选用镀硬铬来防腐耐磨，导向套与缸口由内螺纹、卡环和钢丝联接成一体密封件结构方式主要有山形、鼓形、蕾形、JF防尘圈和0形密封圈等。应依据运用工况、作业特色选用其组合办法，以确保与导向环配合关系满意具有防挤性强、密封可靠、寿数长等要求。
(2)功用特色
液压千斤顶运动为伸缩往复运动，由液压操控元件操控。从煤矿职业运用的液压支架的支护通用标准来看。其作业压力常为28。0MPa，作业推力220kN，作业拉力112kN。作业介质为含有95%的水的乳化液密封组件与缸筒内壁无空隙。它与活塞配合实现在高压液体的效果下往复运动。半环和轴槽之间常设计留有微小空隙。卡盘和活塞之间为无空隙状况当活塞杆向外伸出时。高压乳化液通过对卡盘、活塞效果来推进活塞杆伸长到必定的行程。此刻效果于半环的力比较均匀：当活塞杆缩回时，高压乳化液从另一端进入。并推进活塞作相反方向运动。此刻半环受反向剪力由此可见。液压千斤顶作业平稳性。是因为高压液体密封件均为弹性吸能元件。且千斤顶的效果点常设计成球形支撑结构。故可承受偏心载荷和冲击力
(3)维修难点
①千斤顶缸底和缸筒焊接断裂处修正施焊工艺，难以确保高压耐疲劳等质量要求。因为焊渣不易被清理干净。再次焊接会出现严峻的气孔和裂纹缺陷。且会产生极大的剩余应力。
②密封件及半环替换的操作困难不易确保密封件的安装质量要求。若拆开办法不当。活塞杆易被划伤，修正本钱添加，因半环受揉捏变形严峻，给拆开带来了不便。降低半环和密封件的拆开功率。添加工人的劳动强度。
2液压千斤顶半环结构改善办法
(1)常用液压千斤顶半环分类
我国液压支架千斤顶半环结构方式常分为两半环、三半环、四半环等结构方式。如图2所示。两半环对称安装于活塞杆上的对称定位槽中。两半环头部间隔约3mm。左侧由卡盘定位。右侧由活塞固定。
(2)改善办法
针对当时半环元件结构拆开功率低。拆开难度大，提出以下2种改善计划：
①计划l如图3所示，在原半环宽度中部先钻出3一3mm的孔，孔间夹角为45~。在半环变形不大的情况下。可用挑针直接将其取出。值得注意的是，拆开东西的挑选应与其变形量、巨细及类型标准有关，具体如表1所示：
②计划2为满意降低现场维修工人的操作难度和强度。可在计划l的基础上。对其结构进一步完善改善。将半环的剖分面端头处加工成约75~的斜切断，如图3所示。半环在活塞杆轴槽上对称安置，可用扁铲或类锥等施力东西将其取出。拆开时。用拆开东西可方便地从两半环端部间隔为3mm缝隙内顺畅装入。再用锤子等施力东西击打东西端部。因半环遭到沿楔面法向力的揉捏而变形。容易将其从斜切断处取出。
(3)使用实例
原半环结构经过上述改善后。其所承受的最大应力和位移量均要发生相应变化。有必要对其进行力学剖析。以确保其可靠性。ANSYS是大型通用有限元剖析软件。ANSYS的StaticStructural模块剖析比较强壮。与传统的力学剖析相比，其剖析的精度更高，更符合实际情况。
(4)液压千斤顶半环的模型树立
以煤矿通用标准下的常用液压支架的伸缩梁千斤顶半环进行静力学剖析为例，选用2种办法树立：
①在ANSYS中创立几何模型;
②导入在其他CAD体系中创立的模型。因为ANSYS建模才能较弱。建模时间长。一般均选用将比较复杂的零件或者部件先在CAD环境下建模。然后保存为IGS等格式。再导人ANSYS中进行力学剖析。
因为半环结构比较简单。ANSYS供给了完好的布尔运算，如相加、相减、切割、粘结和重叠，依据使用实例。可直接树立模型。其原料为40Cr。E=2。06e5MPa。泊松比/x=0。28。
(5)液压千斤顶半环有限元仿真剖析
依据半环受力特性。在创立模型时。在半环面上取一切割线。下部用夹具固定。对上部分平均施加载荷F=I12kN。承载面积S=679。15mm2。对受载外表扫掠划分网格。指定网格形状为六面体。设置单元巨细为0。1
(6)剖析结果
如图4所示。液压千斤顶半环遭到的最大应力为655。75MPa。最大受力位置坐落切割线两端处。对实例中的工件常使用调质强化办法。调质硬度为HB260HB300。此刻屈服强度为730MPa。如图5所示。液压千斤顶半环在载荷下的最大位移是0。0036326mii1。其最大位移量坐落切割线两端孔附近处。由此剖析结果标明：此刻的最大应力位移量均在设计答应的变化范围内。两者均能满意运用要求，改善结构合理可行。
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来源：贤集网
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液压支架千斤顶半环结构改进措施
2021-09-04 浏览:2