邵明立,謝建國,劉宗曄,于明星
(中國第一拖拉機(jī)股份有限公司,河南 洛陽 471003)
電液錘錘桿修復(fù)及密封解決方案
邵明立,謝建國,劉宗曄,于明星
(中國第一拖拉機(jī)股份有限公司,河南 洛陽 471003)
介紹了電液錘錘桿、下封堵銅套、模壓密封件和車削密封件的特點以及錘桿、銅套常見損傷形式。由于電液錘具有作業(yè)環(huán)境差及沖擊狀態(tài)運行等特點,錘桿、銅套為高耗易損件。磨損嚴(yán)重的錘桿無合適尺寸的模壓密封件配套使用,錘桿只能報廢。文章提出了舊錘桿、銅套再利用的方法和車削密封件的應(yīng)用。
電液錘;錘桿;修復(fù);密封;銅套;車削密封件
電液錘是利用沖擊能量使金屬產(chǎn)生塑性變形的鍛造設(shè)備。工作時,其錘桿往復(fù)運動50~70min-1,速度達(dá)7~9m/s,而且承受偏擊載荷,工作環(huán)境惡劣。在使用一段時間后,會不同程度地出現(xiàn)錘桿劃傷、彎曲、粗糙度增大以及銅套內(nèi)孔磨損等問題,導(dǎo)致錘桿密封失效漏油。對于粗糙度增大的錘桿可以進(jìn)行拋光處理再次使用。而存在拉毛、彎曲的錘桿超過公差尺寸只有做報廢處理,無法再使用。
錘桿的密封是靠安裝在缸梁或工作缸下方的下封堵實現(xiàn)的,其法蘭內(nèi)裝有銅套及密封件,是關(guān)系到電液錘錘桿是否漏油的重要部分。錘桿表面質(zhì)量、銅套材料、密封件質(zhì)量是決定密封效果和使用壽命的主要因素。
1.1 錘桿特點
我廠使用的電液錘錘桿材料有42CrNiMoA和18Cr2Ni4W兩種。錘桿承受往復(fù)沖擊載荷及偏擊載荷,使用一段時間后會產(chǎn)生彎曲、劃傷、磨偏甚至斷裂等問題,屬于高耗易損件。錘桿外圓公差0.04mm、表面粗糙度Ra0.2、調(diào)質(zhì)硬度HRC32~38。由于錘桿使用工況的特殊性,所以要求其加工精度高,制造周期長。
1.2 銅套特點
筒套材料有ZQAL10-3-1.5和ZAQL9-4兩種,毛坯為離心鑄造,后續(xù)加工成型,制造周期長。
1.3 模壓密封件特點
我廠電液錘使用的錘桿密封有軸用Y型密封圈和軸用斯特封兩種型號,均為進(jìn)口密封件,模壓成型,標(biāo)準(zhǔn)尺寸,改變密封件尺寸困難。密封性能優(yōu)于國產(chǎn)密封產(chǎn)品,訂貨周期長。
1.4 車削密封件
車削密封件與傳統(tǒng)的模壓密封件的加工工藝截然不同。車削密封件為原材料經(jīng)過加溫熔化后高壓擠出成型的桶料,再通過專用設(shè)備車削加工成的密封件。車削密封件不受模具限制,可以根據(jù)液壓缸、活塞桿的尺寸,加工相應(yīng)的密封件,滿足非標(biāo)尺寸密封需求。
2.1 錘桿彎曲變形
由于錘桿承受沖擊、偏擊載荷,使用一段時間后錘桿都有不同程度的彎曲變形。錘桿放置不當(dāng),如平放在地上,長時間下來也會形成彎曲。
2.2 錘桿、銅套劃傷
由于鍛造生產(chǎn)環(huán)境差,銅套材料缺陷產(chǎn)生掉塊、動力頭內(nèi)部零件損壞、安裝時不清潔等原因,金屬顆粒隨液壓油進(jìn)入錘桿和銅套之間,隨錘桿運動在錘桿表面和銅套內(nèi)孔劃出深淺不一的劃痕。
2.3 錘桿表面出現(xiàn)凹坑
由于電液錘二級閥閥堵絲頭部位容易斷裂,隨著液壓油路進(jìn)油、排油,斷掉的絲頭和螺母被高壓油推動撞擊錘桿,錘桿表面朝二級閥方向形成多個凹坑。
2.4 銅套內(nèi)孔磨損、磨偏
使用過程中銅套內(nèi)安裝的耐磨帶逐漸磨損,當(dāng)耐磨帶與銅套內(nèi)孔同樣平的時候,耐磨帶則不起作用,銅套內(nèi)孔逐漸磨損。由于偏擊鍛打和安裝時錘桿與錘頭中心偏差,耐磨帶失效后,錘桿與銅套內(nèi)孔一半接觸,銅套內(nèi)孔一半出現(xiàn)磨損。
2.5 人為因素
如在焊接下法蘭螺釘防松鋼絲作業(yè)時,由于人員粗心大意,未用布包裹錘桿,焊渣粘連在錘桿上;或者人員上下扶梯時,手持焊把,焊條碰到錘桿等,未及時發(fā)現(xiàn)并采取補救措施,設(shè)備啟動后錘桿向上運動劃傷銅套和密封件。
由于錘桿劃傷、彎曲、粗糙度增大及銅套內(nèi)孔磨損導(dǎo)致密封失效。要解決錘桿劃傷、彎曲、粗糙度增大只能將錘桿外圓減小恢復(fù)其粗糙度和幾何精度,但是相應(yīng)的非標(biāo)密封件市場上無法采購到,錘桿只能報廢。經(jīng)過與密封件廠家溝通,采用加工制作非標(biāo)密封件解決了這一難題。將錘桿劃傷、彎曲、粗糙度增大的桿部、舊銅套內(nèi)孔改為非標(biāo)尺寸,訂購非標(biāo)車削密封件,再次利用錘桿,具體方法為:
(1)檢查舊錘桿桿部表面損壞情況。一般磨損、劃痕、凹坑不超過1mm、彎曲不超過1mm的錘桿在車床上裝卡、找正,將錘桿改為非標(biāo)錘桿,桿部直徑減小2mm,錘桿精加工到尺寸范圍后增加滾壓工序,提高錘桿表面硬度、耐磨性,降低粗糙度。
(2)制作非標(biāo)銅套。銅套內(nèi)孔尺寸比原設(shè)計尺寸小2mm,密封槽深度、寬度、銅套外徑尺寸保持原設(shè)計尺寸不變。這樣,非標(biāo)銅套使用一個周期磨損后,只需將內(nèi)孔加工到原設(shè)計尺寸,密封槽倒R角,非標(biāo)銅套就成了原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)銅套,就能與原標(biāo)準(zhǔn)錘桿和標(biāo)準(zhǔn)密封件配套使用。
采用這樣的方法一根錘桿可以使用兩個周期,一個銅套同樣可以使用兩個周期。
(3)原標(biāo)準(zhǔn)?130錘桿、銅套改為非標(biāo)尺寸?128錘桿、銅套,如圖1所示。
圖1 原標(biāo)準(zhǔn)錘桿、銅套及非標(biāo)準(zhǔn)桿銅套
現(xiàn)將我廠使用的 2t電液錘錘桿 ?150改為?148,5t錘錘桿?200改為?198,13t錘桿?130改為?128,16t錘桿?150改為?148。加工與其尺寸配套的銅套,定購車削密封件。達(dá)到了與原錘桿一樣的使用效果。
2015年采取錘桿減小2mm的方法,二次利用13t錘桿、16t錘桿各4根,13t新錘桿費用35042.74元/根,舊錘桿車削加工費用1538.46元/根,差額33504.28元/根。16t新錘桿費用40170.94元/根,舊錘桿車削加工費用1623.93元/根,差額38547.01元/根。合計節(jié)省費用 33504.28×4+38547.01×4=288205.16元。我廠還擁有10臺電液錘,錘桿減小尺寸重復(fù)利用的方法也可應(yīng)用到其他電液錘上,可大幅度降低設(shè)備修理費用,解決備件庫存緊缺難題。
[1]斯凱孚公司.液壓密封件選型手冊.斯凱孚公司,2013-07.
[2]斯凱孚公司.定制車削密封件產(chǎn)品手冊.斯凱孚公司,2012-01.
Repair of rod and solution of sealing for electro-hydraulic hammer
SHAO Mingli,XIE Jianguo,LIU Zongye,YU Mingxing
(YTO Group Co.,Ltd.,Luoyang 471003,Henan China)
The characteristics of electro-hydraulic hammer rod,lower block copper sleeve,molded seals and turning seals have been introduced in the text,as well as the common injuries of hammer rod and copper sleeve.Since the electro-hydraulic hammer works in poor operating environment and runs in impact state,the hammer rod and copper sleeve are high-consumption worn parts.Badly worn hammer rod can't find an appropriate size molded seals to work with,so the hammer rod has to scrapped.The recyclingmethod of old hammer rod and copper sleeve has been put forward,as well as the application of turning seals.
Electro-hydraulic hammer rod;Copper sleeve;Common injury;Imported sealing;Turning seal; Recycling
TG315.3
B
10.16316/j.issn.1672-0121.2016.04.017
1672-0121(2016)04-0054-02
2016-03-05;
2016-05-13
邵明立(1983-),男,助理工程師,從事鍛壓設(shè)備維修與管理。E-mail:13598149693@163.com