3.改进方法
(1)基本思路
为了避免换斗缸及其液压胶管损坏,我们决定对换斗缸及其安装槽进行改进,其基木思路如下:采用双活塞、双向液压缸,每个活塞杆的行程等于原换斗缸活塞杆行程的一半,这样可将换斗缸固定在换斗缸安装槽内;保持原有快速换斗支架结构不变,连接销行程保持不变;加大换斗缸缸径,提高换斗缸的推力;四是增加换斗缸槽密封件,防止粉尘进入换斗缸槽。
(2)改进部位
液压油源原换斗缸支撑时的压力为该装载机先导系统的压力,约为3MP,在装斗、卸斗过程中,我们发现连接销移动时有时出现卡滞现象。为保证顺利地装、卸铲斗,避免连接销卡滞,我们决定采用该机制动系统的压力油,约为16MPa,控制换斗缸移动。
换斗缸我们根据国家标准《液压缸气缸内径及活塞杆外径尺寸系列GB2348-2001》、《液压缸气缸活塞杆螺纹型式和尺寸系列GB2350-80》及机械设计手册,对换斗缸进行了设计。
经测景,原换斗缸缸径为50mm,活塞杆行程为360mm。该行程是2个连接销移动行程之和。改进后采用双作用双活塞杆换斗缸,每个活塞杆行程为180mm。为厂获取更大推力,将换斗缸直径由原米的50mm增大到63mm,改进后换斗缸推力为49.88kN,比原换斗缸推力增加18.46kN。
活塞杆材料为45号钢,根据液压系统压力及所用材料的许用应力,计算出活塞杆直径为44.73mm,确定活塞杆直径为45mm。活塞杆与活塞连接采用M40× 1.5的螺纹。活塞杆表面进行淬火处理,淬火深度为1mm,硬度为HRC60,淬火后表面镀铬,镀层厚度为0.05mm。
活塞、缸盖材料为45#钢,根据换斗缸内径、活塞杆伸出长度计算出活塞长度为44.1mm,缸盖滑动支承面的长度为63mm。
活塞及缸盖上设有导向环、密封件,并分槽安装。密封件选用。形密封圈,为防止。形密封圈挤入间隙而损坏,选用聚四氟乙烯( PTFE )的挡圈,挡圈与O形密封圈构成组合密封件。安装后的活塞杆如图3所示。
缸筒采用焊接性能好的35#无缝钢管做毛坯。缸筒与端盖的连接选用内螺纹连接,使换斗缸体积小、质量轻、结构紧凑。
按照换斗缸承受的最大压力及35号无缝钢管的许用应力,计算出缸简壁厚为6.87mm,将壁厚尺寸圆整后得到缸筒壁厚为8mm。为保证话塞杆伸出后,活塞杆具有足够的导向长度,我们在缸盖与活塞之间增加1个长度为12.5mm隔套,以使缸筒内部长度达到225mm。将2个缸筒制作完成后组对焊接,并在缸筒上焊制同定耳,然后将活塞、活塞杆、缸盖安装在缸筒内,制作好的换斗缸如图4所示。
换斗缸盖板根据换斗缸槽的尺寸制作1个U型盖板,并在U型盖板内侧四周铣出宽4mm、深5mm的槽,内置塑料、密封环。增加密封环后,封堵了换斗缸槽与U型盖板缝隙,密封性能得到了提高。
该装载机快速换斗装置自2014年3月改造完成后已运行半年,作业近1500h,没有出现换斗缸漏油、液压胶管磨损故障,换斗缸槽内粉尘明显减少,换斗迅速准确。