液壓缸機械式鎖緊關(guān)鍵技術(shù)
液壓缸是一種驅(qū)動并承受大載荷的執(zhí)行元件, 通常要求它在運動停止時能長時間穩(wěn)定地承受外負(fù)載而無任何位移,即需要具有鎖緊定位功能、無“軟腿”現(xiàn)象。對于一些鎖緊定位要求較高的場合,特別是要求在載荷作用下長期可靠鎖定的場合,就必須采用機械式鎖緊液壓缸。
這是一種特殊的液壓缸,采用機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)活塞在外部載荷下在任意位置的長時間、高精度的鎖緊定位,即可避免因液壓缸內(nèi)部泄漏而產(chǎn)生的活塞滑移,并且有的鎖定裝置結(jié)構(gòu)簡單,無單獨的鎖定、解鎖回路,簡化了液壓系統(tǒng)設(shè)計,降低了成本,得到了廣泛應(yīng)用。
1、鎖緊力
鎖緊力應(yīng)進(jìn)行理論分析與計算,并留較大安全裕量。產(chǎn)品制成后一般采用液壓加載法進(jìn)行鎖緊力等參數(shù)的測試。測試鎖緊力約為有效鎖緊力的2倍。對于較長行程的液壓缸,應(yīng)在各個位移段分段測試鎖緊力。
2、解鎖壓力
有的鎖緊裝置,如鋼珠摩擦式鎖緊缸無需專門的解鎖控制油路。其它鎖緊液壓缸一般需單獨的高壓解鎖控制油路。解鎖壓力應(yīng)合適,壓力過高,系統(tǒng)可能工作不正常;壓力過低,解鎖不完全,工作不可靠,并影響缸的壽命。
液壓缸機械式鎖緊關(guān)鍵技術(shù)
3、工作可靠性和壽命
(1)結(jié)構(gòu)、材料、工藝選擇。材料選擇主要考慮其彈性、強度、摩擦系數(shù)、溫度系數(shù)等,盡量做到摩擦系數(shù)大、溫度系數(shù)匹配、強度高、彈性好,以提高鎖緊缸工作壽命。缸體及鎖緊套材料匹配一般有:鋼-鋼、鋼-球墨鑄鐵、鋼-青銅、鋼一鋁合金、鋁合金-鋁合金等。
(2)溫度影響。有些場合,如軍用裝備系統(tǒng),其環(huán)境溫度變化范圍比較大,要求液壓缸在(-40~+50)℃環(huán)境下可靠工作,這時必須考慮溫度影響。特別是內(nèi)脹式鎖緊液壓缸,因為其產(chǎn)生鎖緊力的過盈量很小,而溫度變化就可導(dǎo)致過盈量變化,特別是缸體與鎖緊套材料不同時影響更大,這時務(wù)必考慮溫度影響,仔細(xì)計算其過盈量,確保鎖緊力滿足要求和系統(tǒng)工作可靠。
4、制造工藝
帶有鎖緊裝置的液壓缸,相對來說結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,設(shè)計時務(wù)必考慮其裝配性和維護(hù)工藝性。對于內(nèi)脹式鎖緊液壓缸,過盈量不大的可采用溫差法裝配;過盈量較大的,則采用專用裝配工具裝配;因過盈量很小,所以構(gòu)件尺寸加工誤差及形位誤差都將嚴(yán)重影響鎖緊力和解鎖壓力的大小, 尺寸誤差應(yīng)小于過盈量的 1/5~1/10。
液壓缸機械式鎖緊技術(shù)的發(fā)展趨勢是:力求鎖定裝置結(jié)構(gòu)簡單,無須單獨的鎖定、解鎖回路,易于實現(xiàn);鎖緊力、解鎖力不大,且可準(zhǔn)確計算、易調(diào)整、可控制;鎖緊力比較均勻,夾緊可靠,液壓缸鎖緊和解鎖過程中液壓缸筒或活塞桿等液壓件不受損傷。
鎖緊狀況下可承受比較大的外界載荷;在任意位置可長時間、高精度地鎖緊定位;設(shè)備成本低,構(gòu)件的加工、制造、裝配工藝性好;鎖緊液壓缸適應(yīng)環(huán)境廣,能在大溫差、腐蝕環(huán)境下可靠工作;抗干擾能力強,工作可靠,壽命長。
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