液压缸装配设备及工艺的探讨

液压缸装配设备及工艺的探讨

1密封件的装配液压库是液压库的实现元素，用于传输力和扭矩。常用液压缸根据主机、使用环境、安装方式以及内径和活塞行程尺寸规格分为多种系列。液压缸的类型多种多样,但密封结构变化不大,基本上还是以橡胶或聚氨脂密封为主,此类密封件很容易在装配过程中切伤和划伤。为了保证液压缸的工作平稳性和密封性能,缸筒和活塞杆的同轴度要求一般在ϕ0.1～ϕ0.3mm之间,密封件的唇口过盈量约0.7～3.0mm。装配过程中,要求待装件(缸筒和活塞杆)的中心线同轴度在图纸设计要求范围之内,装配用力均匀才能保证装配质量和液压缸的密封性能。否则装配时密封件很容易被缸筒端面的倒角或者卡键槽、弹簧卡槽切伤,导致液压缸保修期内故障率升高。所以在装配过程中保证密封件完好无损就显得格外重要。2压罐安装方法和安装设备方案2.1液压气缸在液压缸装配过程中(如图1),缸筒和活塞杆组件的中心线快速找正是保证液压缸密封性能和提高生产率的关键。中心线找正包括X、Y和Z三个方向的找正。20世纪90年代我国液(气)压缸生产厂家(中小型)采用手工组装液压(气)缸:虎钳夹紧缸筒,一工人架起活塞杆组件(杆、活塞和导向套的组合件),凭经验使缸筒和活塞杆两者中心线在同一条直线上;另一工人用铜棒凭经验施加力,把活塞杆组件装进缸筒。这种装配方式劳动强度大,生产率低;另一方面由于工人的工作经验、自身力量且用力不均匀等主客观因素,液压缸装配质量根本无法保证。随着我国国民经济及现代科学技术迅速发展,带动交通、建筑等各行业的发展,提高了对机械工程行业产品产量和质量方面的要求。手工装配这种生产方式从产量和质量上都不能满足市场的需求。2.2液压缸装配设备通过文献和网页检索发现,由于液压缸品种和规格的多样性等原因,国内外没有成形的液压缸装配设备,没有1个厂家生产此类设备。为了减轻工人的劳动强度,提高生产率,部分厂家根据实际情况需要和手工装配原理设计液压缸装配专用设备,主要有2种结构方案:(1)气缸作为执行元件,简称气动装配设备;(2)液压缸作为执行元件,简称液动装配设备。2.2.1操纵升降机构的调整气动装配设备的工作原理:(1)调整待装缸筒和夹紧板的位置,操纵气缸使弓形板夹紧缸筒;(2)操纵升降机构用升降气缸调整活塞杆组件中心线的Z方向的位置;(3)以支撑板、弓形板和带回弧槽的回转轮的中心线安装时共线来保证待装缸筒和活塞杆组件中心线Y方向共线;(4)然后操纵齿条机构带动推进尾座把活塞杆组件沿X方向推进缸筒中。2.2.2调整缸筒的东南角液动装配设备其工作原理:(1)首先把缸筒放在左边的加长支座和缸筒支撑座上,夹紧装置把活塞杆组件装夹牢;(2)通过升降缸和丝杠(加长支座)调整缸筒的中心线位置,使之与活塞杆的中心线在Z方向上共线;(3)缸筒Y方向上的位置由缸筒支撑座弧面部分确定,利用夹紧缸及齿条齿轮机构来调整活塞杆Y方向的位置,使之与缸筒的中心线在Y方向上共线;(4)然后操纵推进缸推动夹紧装置把活塞杆组件沿X方向推进缸筒中。2.3液压缸系统的构造(1)由于推动尾座和弓形板的结构限制了其装配产品的规格,设备总长3m,只能装配长度尺寸小于1.5m且活塞杆带耳环的液压缸;(2)活塞杆没有固定牢,只是用回转轮和推进尾座进行了简单约束;(3)气体的压缩系数较大,气缸作为升降装置,不利于精确的位置控制;(4)凭借工人的经验和操作熟练程度调整被装缸筒和活塞杆中心线Z方向位置。2.4液体动配设备的优点和不足1活塞杆外圆尺寸误差液动装配设备是我们在原工作单位参与设计的液压缸装配专用设备。它改变了液压缸手工装配的生产方式,降低了工人的劳动强度,平均不到3min可以装配1支液压缸,提高了生产效率。在夹紧装置和推进结构上采取活塞杆中间部位V型块夹紧推动,这样可扩展液压缸的装配范围,用加长支座支承或行车悬挂过长的缸筒和活塞杆,就可以装配<8m的所有液压缸。活塞杆外圆镀厚0.03mm的硬铬层,一般公差取f8,对于本设备装夹的最大活塞杆外圆直径为360mm,在ϕ315～ϕ400mm之间,IT8=0.089mm,远小于装配误差要求的0.3mm,所以活塞杆外圆尺寸误差在调节调整机构时可忽略不计。如图3夹紧装置,批量装配液压缸时,首件组装前,通过调整机构调整V型块Ⅱ的位置,确定活塞杆组件中心线Y方向位置,自装配(本批)第2件起,仅操作夹紧缸即可,不需要再调节调整机构。2缸筒和活塞杆(1)待装缸筒没有被固定牢,只是用加长支座的滚动轮和缸筒支撑座进行了简单约束;(2)待装活塞杆装夹装置是手工调整机构,由于存在活塞杆外圆误差和调整机构装配误差等因素,待装缸筒和活塞杆的中心线仍不能很好的对中,时常需要随时调整;(3)凭借工作者的经验和操作熟练程度调整被装缸筒和活塞杆中心线Y和Z两方向的位置。以上这两种专用设备均是凭借工作者的经验和操作熟练程度进行找正,只是在一定程度上降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。3安装新设备的方案3.1液压传动的设计由于气体的压缩系数较大,受工作环境和温度的影响也较大,气缸作为升降和对中装置,不利于精确位置控制,因此采用液压缸作为动力执行元件,传动系统也就相应地设计成液压传动系统,与其他传动相比有许多优点:(1)在同等体积下,液压执行装置能比电气执行装置产生动力大;体积小、重量轻、结构紧凑;(2)液压执行装置的工作比较平稳,由于重量轻、惯性小、反应快,易于实现快速启动,自动和频繁的换向;(3)液压传动可在大范围内实现无级调速,易实现自动化。3.2塞杆东南角齿轮齿条传动机构如图4所示自定心夹紧机构,采用液压马达带动一齿轮和双齿条机构实现V型块同步对中,保证缸筒中心线和活塞杆中心线在Y方向上迅速找正。比齿轮杠杆机构结构简单,操作方便。这种齿轮齿条传动结构有许多优点:(1)传动的适用功率和传动速度范围广;(2)传动平稳,传动比恒定;(3)传动效率高,可达99%;(4)结构紧凑,传动方式多样。为了提高机构的承载能力,可以采用斜齿圆柱齿轮及与之相配合的齿条。3.3待装缸筒段控制待装件中心线Y方向位置由其夹紧装置确定,设备调试时设定(已知),调整