衛(wèi)彩絨

（三門峽中等專業(yè)學(xué)校，河南 三門峽 472000）

由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過緊，也不能間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動配合表面；間隙過大，會引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計性能。

1 活塞行程的確定

因為所拆卸的車輪總厚度為118mm，再考慮到拉（推）爪缸長度、機械結(jié)構(gòu)中容腔縫隙、鋼板厚度等因素，現(xiàn)由文獻[2]23.6～35液壓缸活塞第一行程系列選取活塞行程為250mm。

2 活塞的結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)密封裝置的形式來選用活塞的結(jié)構(gòu)形式（密封裝置則按工作條件選定）。通常分為整體活塞和組合活塞兩類。整體活塞在活塞周圍上下開溝槽，安裝密封圈，結(jié)構(gòu)簡單，但給活塞的加工帶來難度，密封圈安裝時也容易拉傷和扭曲。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，主要受密封型式?jīng)Q定，組合式活塞大多數(shù)可以多次拆裝，密封件使用壽命長。隨著耐磨的導(dǎo)向套環(huán)的大量使用，多數(shù)密封圈與導(dǎo)向套環(huán)聯(lián)合使用，大大降低了活塞的加工成本。

3 活塞桿結(jié)構(gòu)

活塞桿要通過螺紋連接拉(推)爪缸，且其傳遞的拉(推)力也較大，所以選用實心活塞桿。

活塞桿的外端頭部與拉(推)爪缸螺紋連接，同時活塞桿的外端頭部還要設(shè)計拉(推)爪缸進出油口和行程開關(guān)用螺釘，為了適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高作用效率，根據(jù)載荷的具體情況，設(shè)計活塞桿結(jié)構(gòu)草圖如下圖1所示。

圖1 活塞桿結(jié)構(gòu)圖

4 活塞桿的材料

活塞桿要在導(dǎo)向套中滑動，一般采用H8/h7。太緊了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損，其圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm，取0.01mm。活塞桿的外圓粗糙度Ra取1.6，活塞桿內(nèi)端的卡環(huán)槽、螺紋和緩沖柱塞也要保證與軸線同心。

4.1 活塞桿的強度計算

式中，d為活塞桿直徑；F為液壓缸負(fù)載；d1為空心活塞桿孔徑，實心桿取d1=0；[σ]為活塞桿材料的許用應(yīng)力，由文獻[10]表 1-4，45鋼 σb為 610MPa，取 n=5，[σ]=σb/n=610/5=122Mpa。所以。

前面計算得活塞桿直徑d=45>15.7mm，滿足設(shè)計要求。

4.2 活塞桿穩(wěn)定性驗算

當(dāng)液壓缸支承長度，即活塞桿桿直徑d與活塞桿長度L之比大于10（L/d>10）時，需要驗算活塞桿彎曲穩(wěn)定性。

活塞桿長度大約為行程約為液壓缸外形長度，即取L=435mm

所以活塞桿穩(wěn)定性不需要驗算。

4.3 活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵

①結(jié)構(gòu)。活塞導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)缸頭內(nèi)，用以對活塞進行導(dǎo)向，同時導(dǎo)向套旁還應(yīng)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。內(nèi)應(yīng)裝密封圈，以防泄漏，外側(cè)應(yīng)裝防塵圈，以防止活塞桿在后退時把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套采用非耐磨材料時，其內(nèi)圈還可以裝設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用作活塞的導(dǎo)向。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式。選用軸套式導(dǎo)向套，如下圖2。②導(dǎo)向套的材料，采用金屬導(dǎo)向套，選用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作。③導(dǎo)向套的長度的確定。導(dǎo)向套的主要尺寸是支承長度，按活塞桿直徑、導(dǎo)向套的型式、導(dǎo)向套材料的承壓能力、可能遇到的最大側(cè)向負(fù)載等因素來考慮。導(dǎo)向套的長度已由前面算出為L1=48mm.

圖2 活塞桿的導(dǎo)向、密封、防塵結(jié)構(gòu)圖

5 結(jié)論

主液壓缸活塞桿是采煤車動力裝置的主要部分，根據(jù)選定的工作壓力和材料進行液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)計算，現(xiàn)場試驗結(jié)果表明，采煤車主液壓缸活塞桿的設(shè)計完全符合生產(chǎn)實際需要。