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艾柯夫采煤机摇臂升降油缸的结构和受力分析

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艾柯夫采煤机摇臂升降油缸的结构和受力分析

作者:王志强

来源:《科技创新与应用》2014年第03期

摘要:艾柯夫SL500采煤机摇臂升降油缸,工作环境恶劣,受力复杂,是采煤机割煤重要的部件之一。原进口油缸活塞杆由于设计结构存在问题,实际使用中曾多次发生断裂,故障率较高。给公司生产带来很大的损失。文章针对油缸活塞杆改进前后的结构状况,分析了活塞杆与活塞头连接处的结构,密封以及受力情况,提出了解决方法。

关键词:SL500采煤机;摇臂升降油缸;活塞和活塞杆;应力集中;疲劳断裂

1 前言

艾柯夫SL500采煤机是一个集机械、电气和液压系统为一体的大型复杂设备。工作环境非常恶劣,载荷变化很大,一些部位在工作中很容易发生过载,并且出现异常情况。若井下发生轻度的损伤情况,工作人员不易发现,设备带病运行。一旦采煤机不能运转,影响到生产情况时,将造成了很大的经济损失,并且给我们维修单位造成了一定的压力,因此,对SL500采煤机的故障进行分析是十分必要的。采煤机发生故障率较高的部分是液压系统和机械部分,根据实际工作情况和我多年的工作经验证实,采煤机的故障有70%以上是由液压系统和机械部分引起的。液压系统虽然有自动调速等装置进行过载保护,但仍避免不了发生故障,且发生故障的原因和故障部位及相互关系也是非常复杂的,而液压系统中摇臂升降油缸的故障也是非常明显的,特别是活塞杆端部环行密封槽由于应力集中而造成的疲劳断裂。为此,我们对活塞杆端部受力状况进行了分析,对原有结构进行了改进,取得了较好的效果。

本文简要地对活塞杆改造前后的结构设计、加工工艺、受力情况进行分析和比较,只是我对艾柯夫SL500采煤机的大修过程的一些粗浅的认识。

2 油缸的结构分析

艾柯夫SL500采煤机摇臂升降油缸是一个单缸双作用活塞式液压缸,安装在采煤机底托架与摇臂座之间,两端采用绞接销结构形式连接。工作环境恶劣,受力状况复杂。

升降油缸主要由缸筒、缸盖和活塞组件、阀组等组成。活塞组件由活塞、密封件、活塞杆和连接件等组成。活塞和活塞杆是活塞组件中的重要零部件,直接受到来自采煤机割煤时的外力的作用,很容易造成疲劳损坏(裂纹、断裂)。

2.1 活塞与活塞杆的连接形式

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