CN102817880A - 一种焊轨车支腿油缸 - Google Patents

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黎雄伟
蔡锦元
陶小虎
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Abstract

本发明涉及一种焊轨车支腿油缸，缸筒材料为45钢，用热轧无缝钢管加工，缸筒内径为Φ140H8(0 +0.039)；活塞杆和活塞采用材料45钢，活塞杆调质HB220～250，耳环与活塞杆整体锻造，活塞外径Φ138(0 -0.25)，同轴度公差0.02mm，采用尺寸Φ90f7，直线度每1000mm不大于0.1mm，圆度0.015mm，活塞杆表面进行镀铬处理，镀层厚0.04～0.05mm，并进行抛光；导向套材料采用45钢，分体式结构，导向套加压盖，导向套内装有防尘圈P6—副密封T20—主密封OMS—MR—导向元件密封系统，导向套外圆尺寸Φ140f7，内孔Φ90.4H8，同心度0.05mm。具有结构简单合理、制造成本低、使用寿命长、操作控制方便灵活和安全性能好的优点。

Description

一种焊轨车支腿油缸
技术领域
本发明属于液压油缸技术领域，具体涉及一种适应于型号为KMZT140/90-350的铁路焊轨车支腿油缸。
背景技术
铁路焊轨车是一种用于对铁路钢轨焊接的机器，在现场进行焊接作业时，难点是需要将钢轨对正，减少辅助时间。现有的铁路焊轨车焊接效率低，且焊接质量难以保证；同时由于现有焊轨车支腿油缸结构复杂，制造成本高，使用寿命短，操作控制极为不便，安全性能差。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种结构简单合理、制造成本低、使用寿命长、操作控制方便灵活和安全性能好的焊轨车支腿油缸。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种焊轨车支腿油缸，主要有缸筒、活塞、活塞杆、导向套和缸底，所述缸筒材料为45钢，用热轧无缝钢管加工，缸筒内径为Φ140H8(0 +0.039)，缸筒端面内孔螺纹M150×2-7H，倒角2×15°，与缸筒内径同心度0.05 mm，由于δ/D=14/140=0.1，缸筒壁厚δ≥Pma×D/2.3σp-3Pma×=17×0.14/2.3×610/4-3×17=6.6mm＜12.5mm；
活塞杆和活塞采用材料45钢，活塞杆调质HB220～250，耳环与活塞杆整体锻造，活塞外径Φ138(0 -0.25)，同轴度公差0.02mm，密封槽底光洁度1.6，活塞密封选用德国Merkel- L43(TPM)密封，它由一个异型圈，两个挡圈和两个三角形导向支承环组成五组合压紧式活塞密封圈，角形导向支承环起着导向和支承元件的作用，不会被挤入径向密封间隙，防止密封元件扭曲；活塞杆要在导向套中滑动，采用尺寸Φ90f7，直线度每1000mm不大于0.1mm，圆度0.015mm；为了提高耐磨性和防止生锈，活塞杆表面进行镀铬处理，镀层厚0.04～0.05mm，并进行抛光；
导向套材料采用45钢，分体式结构，导向套加压盖，提高了活塞杆的导向稳定性，导向套内装有防尘圈P6—副密封T20—主密封OMS—MR—导向元件密封系统；第二道密封采用德国Merkel密封T20， 有效地对第一道密封泄露出来的低压油进行二次密封；导向套外圆尺寸Φ140f7，内孔Φ90.4H8，同心度0.05mm。
所述缸底与安装板之间设有台阶，缸底与缸筒采用焊接结构。
压盖与缸筒紧固。
支腿油缸的使用方法是：平衡阀的最大溢流压力设定值为35MPa，最大承载压力为27MPa，平衡阀的溢流压力设定应为负载产生压力的1.3倍，高出的0.3倍压力值能保证油缸安全锁住负载；当换向阀右边工作时，压力油通过平衡阀自由流入油缸大腔，整个缸筒升高，跟着焊轨车平稳上移，直至行程终点，大腔充满压力油，换向阀中位关闭，平衡阀关闭，焊轨车保持一定高度；当工作完成后，焊轨车要下降，换向阀左边工作，油缸小腔流入压力油，为了安全，当平衡阀先导压力达到设定值时，平衡阀中溢流阀才能打开，支腿油缸平稳下降，大腔油流回油箱，完成一个工作循环。
本发明的积极效果是: 具有结构简单合理、制造成本低、使用寿命长、操作控制方便灵活和安全性能好的优点。
附图说明
图1是本发明的工作原理图。
图2是本发明的结构示意图。
图中：1-缸筒、2-活塞杆、3-活塞、4-缸底、5-耳环，6-平衡阀、7-换向阀。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进一步说明。
如图2所示，一种焊轨车支腿油缸，主要有缸筒1、活塞3、活塞杆2、导向套和缸底4，在具体制作时：各主要部件的技术参数是：缸筒1内径为Φ140mm、缸筒1外径为Φ168mm、活塞杆2杆径为Φ90mm、活塞3工作行程为350mm、工作压力是17Mpa、工作介质为矿物油。
所述缸筒材料为45钢，用热轧无缝钢管加工，缸筒内径为Φ140H8(0 +0.039)，光洁度0.4，缸筒内径直线度公差在1000mm，长度不大于0.03mm，圆度0.015mm，通往油口，内孔倒角，不允许有飞边，毛刺，防止密封件经过端部和油口处损坏，缸筒端面内孔螺纹M150×2-7H，倒角2×15°，与缸筒内径同心度0.05 mm，由于δ/D=14/140=0.1，忽略缸筒外径公差，腐蚀余量，缸筒壁厚δ≥Pma×D/2.3σp-3Pma×=17×0.14/2.3×610/4-3×17=6.6mm＜12.5mm，安全。
由于支腿顶升安全要求高，工况恶劣，每次顶升时产生的推力为F=PA=170×3.14/4×142=26156.2kg比较大，所述缸底与安装板设有台阶，缸底受压应力，提高使用可靠性，而缸底与缸筒采用焊接结构，其焊缝应力σ=F×10-6/п/4(D1 2-d1 2)η =261562×10-6/3.14/4(1682-1402)×0.7=55.19MPa＜335/4=83.75 MPa，安全。
活塞杆和活塞：活塞杆和活塞采用材料45钢，活塞杆调质HB220～250，耳环与活塞杆整体锻造，活塞外径Φ138(0 -0.25)，同轴度公差0.02mm，密封槽底光洁度1.6，活塞密封选用德国Merkel- L43(TPM)密封，它由一个异型圈，两个挡圈和两个三角形导向支承环组成五组合压紧式活塞密封圈，角形导向支承环起着导向和支承元件的作用，不会被挤入径向密封间隙，防止密封元件扭曲；活塞杆要在导向套中滑动，采用尺寸Φ90f7，直线度每1000mm不大于0.1mm，圆度0.015mm；为了提高耐磨性和防止生锈，活塞杆表面进行镀铬处理，镀层厚0.04～0.05mm，并进行抛光。
活塞杆最大应力σ=F×10-6/п/4d2=17×0.142×п/4×10-6 /п/4×0.0902=41MPa＜σb/n=610/4=152.5 MPa，安全。
液压缸支承长度LB=680+350=1030，安全系数nk=3.5，活塞杆弯曲失稳临界压缩力Fk=п2E1I×106/LB 2=3.142×1.8×105×0.049×0.0904 ×106/1.032=5.37×106N
F1=17×1402×п/4=1.37×105 N， F1＜Fk/ nk=1.5×106  安全。
导向套：由于球铁有许多铸造缺陷，如疏松，气孔等，这样会造成密封泄漏，于是导向套材料采用45钢，分体式结构，导向套加压盖，提高了活塞杆的导向稳定性，导向套内装有防尘圈P6—副密封T20—主密封OMS—MR—导向元件密封系统；第二道密封采用德国Merkel密封T20， 有效地对第一道密封泄露出来的低压油进行二次密封；导向套外圆尺寸Φ140f7，内孔Φ90.4H8，同心度0.05mm。
压盖与缸筒紧固，螺螺纹处应力σ=F×10-6/п/4(d1 2-D2)=17×0.142×п/4×10-6 /п/4×(0.1322-0.142)=147.65MPa＜σb/n=1100/4=275 MPa，安全。
支腿油缸工作过程如图1所示，平衡阀6的最大溢流压力设定值为35MPa，最大承载压力为27MPa，平衡阀6的溢流压力设定应为负载产生压力的1.3倍，高出的0.3倍压力值能保证油缸安全锁住负载；当换向阀7右边工作时，压力油通过平衡阀6自由流入油缸大腔，整个缸筒1升高，跟着焊轨车平稳上移，直至行程终点，大腔充满压力油，换向阀7中位关闭，平衡阀6关闭，焊轨车保持一定高度；当工作完成后，焊轨车要下降，换向阀7左边工作，油缸小腔流入压力油，为了安全，当平衡阀6先导压力达到设定值时，平衡阀6中溢流阀才能打开，支腿油缸平稳下降，大腔油流回油箱，完成一个工作循环。
本发明具有结构简单合理、制造成本低、使用寿命长、操作控制方便灵活和安全性能好的优点。 

Claims (4)

1.一种焊轨车支腿油缸，主要有缸筒、活塞、活塞杆、导向套和缸底，其特征是：
所述缸筒材料为45钢，用热轧无缝钢管加工，缸筒内径为Φ140H8(0 +0.039)，缸筒壁厚δ≥Pma×D/2.3σp-3Pma×=17×0.14/2.3×610/4-3×17=6.6mm＜12.5mm；
活塞杆和活塞采用材料45钢，活塞杆调质HB220～250，耳环与活塞杆整体锻造，活塞外径Φ138(0 -0.25)，同轴度公差0.02mm，密封槽底光洁度1.6，活塞杆要在导向套中滑动，采用尺寸Φ90f7，直线度每1000mm不大于0.1mm，圆度0.015mm，活塞杆表面进行镀铬处理，镀层厚0.04～0.05mm，并进行抛光；
导向套材料采用45钢，分体式结构，导向套加压盖，导向套内装有防尘圈P6—副密封T20—主密封OMS—MR—导向元件密封系统，导向套外圆尺寸Φ140f7，内孔Φ90.4H8，同心度0.05mm。
2.如权利要求1所述焊轨车支腿油缸，其特征是：所述缸底与安装板之间设有台阶，缸底与缸筒采用焊接结构。
3.如权利要求1所述焊轨车支腿油缸，其特征是：压盖与缸筒紧固。
4.使用如权利要求1所述焊轨车支腿油缸的方法，其特征是：平衡阀的最大溢流压力设定值为35MPa，最大承载压力为27MPa，平衡阀的溢流压力设定应为负载产生压力的1.3倍，高出的0.3倍压力值能保证油缸安全锁住负载；当换向阀右边工作时，压力油通过平衡阀自由流入油缸大腔，整个缸筒升高，跟着焊轨车平稳上移，直至行程终点，大腔充满压力油，换向阀中位关闭，平衡阀关闭，焊轨车保持一定高度；当工作完成后，焊轨车要下降，换向阀左边工作，油缸小腔流入压力油，为了安全，当平衡阀先导压力达到设定值时，平衡阀中溢流阀才能打开，支腿油缸平稳下降，大腔油流回油箱，完成一个工作循环。
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