李嘉維

摘 要：本文根據(jù)井下糾偏器的需要，擬定糾偏器中彈簧的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)計(jì)算，最終設(shè)計(jì)出一款符合使用要求的圓柱壓縮彈簧。

關(guān)鍵詞：糾偏器；壓縮彈簧；選型；設(shè)計(jì)計(jì)算

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.179

0 導(dǎo)言

在井下糾偏器中液壓缸產(chǎn)生糾偏力，當(dāng)糾偏完成后，需將活塞收回。有時(shí)液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定或零件老化銹蝕時(shí)，活塞可能無法按時(shí)收回，則需要在其內(nèi)部安裝一個(gè)彈簧，為其增加一個(gè)外力，使其能夠收回，不影響后期井下工作。因此彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算尤為重要。

1 彈簧設(shè)計(jì)要求

彈簧是一種彈性元件，它可以在載荷作用下產(chǎn)生較大的彈性形變，在各類機(jī)械中使用廣泛。根據(jù)彈簧所受力的不同，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、彎曲彈簧。根據(jù)使用場(chǎng)合為液壓缸，故采用圓柱彈簧，又因其需要為液壓缸缸內(nèi)活塞提供回復(fù)力，故需要設(shè)計(jì)一壓縮彈簧。

設(shè)計(jì)一糾偏器中使用的壓縮彈簧，根據(jù)其使用場(chǎng)合，該彈簧在一般條件下工作，無特殊使用要求。該彈簧在工作時(shí)要求其產(chǎn)生200N的彈簧力，且受安裝空間限制，彈簧外徑小于32mm。

2 彈簧主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算

根據(jù)工作條件，該彈簧可以按照第三類彈簧設(shè)計(jì)，現(xiàn)以碳素彈簧鋼絲C級(jí)為力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)其使用場(chǎng)合，該彈簧鋼絲直徑不宜過大，初選2mm計(jì)算，根據(jù)下面表1中選σB=1860MPa，[τ]=0.5×σB=930MPa。

3 結(jié)論

通過計(jì)算，設(shè)計(jì)出一款能夠給予200N的圓柱壓縮彈簧，該彈簧中徑為12mm，圈數(shù)為12圈，適合安裝于井下糾偏器的液壓缸中，可提供回復(fù)力，完成液壓缸活塞桿的工作。但本設(shè)計(jì)計(jì)算只適用于300mm直徑、俯角為45度的斜井，相對(duì)于其他應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)根據(jù)使用情況重新選型并選擇參數(shù)計(jì)算。

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