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油缸活塞杆的使用情况
- 2021-07-14-

油缸活塞杆由于螺纹加工公差较大,对中能力较差,螺纹不能保证装配的同轴度。导套配合时,应按外密封面定位。如果定位面长度小于螺纹的匹配长度,则螺纹首先进入匹配,然后定位面进入匹配。这样装配容易跑偏,使第一道螺纹不易进入配套,由于拆装机一般强度很大,如果操作人员不熟练,很容易损坏螺纹。建议今后设计时螺纹定位面长度应略大于螺纹的配合长度,装配时定位面应先进入配合。对导套进行改进后,卧式和立式拆装机都能保证导套在安装和拆卸时的同轴度。此外,定位面加长还可以提高千斤顶抵抗偏心载荷的能力。当千斤顶承受偏心载荷或侧向推力时,活塞杆(活动柱)的大部分径向力可由导套的定位部承受,从而减少螺纹部承受的附加径向力,有利于提高螺纹的疲劳强度。

油缸活塞杆改进的3螺杆柱外缸某些类型的液压支柱经常出现这种情况,导套受到液压冲击,油缸螺纹损坏,这种情况很容易造成事故。最左边的导柱上的螺纹和导柱上的螺纹都损坏了。经测量,外缸口密封面尺寸超出公差约2mm甚至更大,椭圆大于1mm。根据图2中立柱导套与缸体的装配图,对缸体进行了应力分析。中柱(活动柱)伸出后,不可避免地受到偏心荷载或弯矩的作用。径向分力或弯矩通过导套传递到外缸体上。由于导套采用D型断面定位,导套与缸体的配合间隙一般小于螺纹,因此大部分的偏力或弯矩通过D型断面传递到外缸,外缸口本身刚度较小。另外,柱体的筒壁(图2中的厚度为e)很薄,很多柱体的厚度只有10毫米左右甚至更薄,因此在不受太大力的情况下,筒体端口会发生变形(测量了一些使用时间稍长的zfs6200p17p35柱体,共测量了60根柱体,结果螺纹变形后,扭矩由螺纹承受,对螺纹造成很大的损伤。另外,这种结构的导套密封在螺纹后面,螺纹配合面内充有高压液体。当塔体上腔进液或回液压力较高时,高压液体在直径方向上对缸体螺纹部分产生外膨胀力。由于缸体上螺纹部分的壁厚相对较弱,螺纹部分的径向弹性变形也较大。以zfs6200p17p35液压支架为例,在筒体壁厚验算中,柱体螺纹大径为245mm,筒体外径为273mm,筒体径向变形。当上腔压力达到40MPa时,气缸螺纹直径方向的弹性变形可达0146mm左右,当上腔压力达到90MPa时,气缸口螺纹将处于完全塑性变形状态。如果活塞腔的压力为30MPa,当回液不畅或回液截止阀忘记开启时,活塞杆腔的最大压力可达180MPa,远大于缸口螺纹部分处于完全塑性变形状态时的压力。另外,螺纹本身的加工公差比较大,反复受力和拆卸后,缸体与立柱导套的连接强度会降低很多。可以看出,当立柱上腔压力较大时,导套容易被液压敲出。对于一般立柱,活动立柱外径与外筒内径相差不大。如果增加定位面和外缸螺纹部分的壁厚,导套的壁厚就会减小,加工使用时导套更容易变形。为了缓解上述两种情况,可将外缸做成图3所示的形状,缸口由外径较大的钢管与缸体焊接而成,以增加缸体上定位面和螺纹部分的壁厚。螺纹部分也可以改到前面,这样螺纹之间就没有液压。


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