【doc】双点800t压力机气垫的修理设计.doc

双点800t压力机气垫的修理设计设备-维修43陕西汽车制造总厂张宏平郑波摘要1本文从一台双点800t压力机的不多见的故障人手,提出了一套目前国内尚没有的修理方案,并综夸吸收了一些化工产品在机械维修中应用的先进技术,意在抛砖引玉,为一些太,重,精霉件的修理提供新的思路.叙词双点机械压力机液压气垫增压器强度压泰胶乐泰胶校核1概述陕汽车身分厂的两台双点机械压力机j36800b是济南二机床生产,我厂于1991年订回并安装,承担着大量的驾驶室零件压制的大型压力机.该机属成熟产品,采用了液压保护.液压气垫等新型技术.在我分厂的生产中发挥着重要的作用.2问题的提出该机从1996年开始出现气垫气缸下底座与缸体之间联结螺栓被剪断的故障,12条m308o长螺丝被剪断8条,当时修理是换掉1,气缸口2,气缸止口3,插塞4,气缸5,密封6,气缸座图1800t气垫示意图螺丝与密封匿,园工作场地狭小,气缸重达8t.委外修理费达8000元.2000年7月,另一台800t冲床中间气垫又出现l2条联结螺丝被剪断8条的故障.并且这次气垫在升起后垫板高度比南北两个气垫高出50mm左右,总高度达300mm.而其它两个气垫高度都为标准高度250mm.我们意识到出了大故障.3原因分析因为气垫非常之重,达8t左右,而且工作场地狭小.无起重设施,因此不能像正常处理一样先拆开查找原因.我们决定从图纸人手分析原因.图纸只有装配图,没有零件图.零件图济南二机床不予提供.气垫装配图如图l.图示结构气垫上限位为气缸缸体最下凹l处.下限位为气垫下底座.设计行程为250mm,液压气垫的工作原理是储油筒上电磁阀进气,气体压迫储油筒下部的油进人气缸,活塞被顶起,当电磁阀失电对.储油筒空气被切断,油从气缸再回到储油筒.活塞承受一交变载荷,从0一f之间度化.气垫在不用增压器时,顶起力可达l5t,如用增压器可达50t.从装配图分析我们认为有三种可能:31气缸缸体凹处l被撞裂达50ram之多,导致活塞上移50mm.3.2活塞可能为一复合结构,如图2所示.件1和件2的螺纹连接,在长期震动下螺丝松动,导致件2脱落,活塞上行只能依靠键碰气缸凹处2,上升达50ram.设备?维修1,活塞凸位2,活塞率体3.3活塞凸台被撕裂.上行依靠键限位,上升也达50mm.对于这三种可能以第二种最为简单,拆开后进行螺丝紧固就可以了.但没有活塞件图,这第二种可能始终确定不下.几天后从另一渠道得到零件圈.活塞是整体铸造.第二种可能被排除.对于第三种和第一种可能.面临着的都是高难度的维修.济南气垫配件报价为l2万元.我们决定先拆卸.经过艰难的几天拆卸工作.活塞被取了出来.故障原因是活塞下凸台被完全撕裂成一高达50ram.直径ff660mm的碗状,牛.我们认为原因是活塞承受交变载荷.长期疲劳损伤所致.4修理方案的设计据说济南二机床卖到东北某地的同类机床也出现了同样故障,他们采用给活塞加装一个外径为d660mm的圆螺母,听说修好后已工作好几年了,对此方案我们进行了可靠性分析.4.1对螺纹连接的可靠性分析.4.2螺纹强度的校核.此方案结构如图3所示l,加工螺母2活塞螺纹采用m600,p=3.5mm,考虑到螺纹受力l0罔以后对螺纹强度没什么帮助,故选1o圈螺纹,按照旋合螺纹间载荷分布圈第一圈螺纹受全部轴向力的0.340,第二圈为0.227,第三圈为0.151,第四圈为0.110,第五圈为0.0682,第六圈为0.0452.对第一圈螺纹,据弯曲和剪切强度条件:f为不用增压器时的气缸推力的0.340.即15x0.340.b取p.3x15xinjx35i17tltt.)x0.343.i4x60o(m)f乓x35jl(rata):92.8/m:92.81mpa>l1=55mpa兰!旦兰!一rdb一3.14600(mjx3.5/mj=o.i55xin,mr,c.=l5.5mpa(11:40mpa对第二圈螺纹.据弯曲和剪切强度条件:生:272.97n227丌口:6t.96>lh1=55mpar:45.588n227=10.35mpa(f7j=40mpa对第三圈螺纹.据弯曲强度和剪切条件:ty,=272.77n151=41.22mpaoj:55mpaf=45588xn151=6.88mpfj:40mpa可以看出该螺纹连接第一扣和第2扣是不安全的.虽然这种修理已运行了好几年.但也可能是故障没有暴露.我们的校度校核是在没有启用增压器的暗况下进行的.如果增压器投入使用,其气缸推力将达50t,是不用时的3倍以上.这也就是说如果启用增压器,所有螺纹将是不可靠的.经过分析我们认为此种方案不可靠,予以放弃.4.2设计复合式结构42.1条件的分析800t上有压延,也有落料.震动相当大.而气垫的活塞受力在050t之间变化,可以认为设备?维修45疲劳损坏是活塞断裂的主要原因.因此设计的联接结构应能承受巨大的轴向力及交变载荷.4.2.2结构的设计4.22.1结构应达到的要求:结构必须能承受巨大的轴向力,交变载荷.以及相当大的冲击.结构必须满足活塞的原尺寸,以使行程不变.因为活塞底部很薄,结构必须满足密封要求:结构必须满足均布载荷要求,不能偏载.对联结的可靠性必须加以保证,如螺纹连接的自锁性.42.2.2复台式结构的提出:活塞修理结构准备采用立图4所示的结构=加上一下凸台,和活塞本体螺纹连接.图41为加做的下凸板2为活塞车体42.2.3具体的修理工艺:对原活塞的加工.先把活塞运回去,在(650车床上对活塞底部进行车平).以活塞外圆为基准,车平底部,并留有qb300的止口.根据活塞的长度尺寸.配一圆盘带止口,并在坐标镗床上以止口为基准进行均布打眼.这样在装配后,就能保证均布受力.不致出现偏栽.为了保证密封要求和耐冲击,震动,我们在装配时在凸台的580mm左右圆周上施以高强度平面密封乐泰胶,胶宽达20ram.乐泰此种胶经24h固化后密封强度可达300mpa,并且在联结面上形成柔性件.可以吸收冲击及震动,对密封胶产生的强度我们可计算.密封面积哥r一j=下t/r8d!一560)=0o179密封可受力f=300xi&n/n0179m=5.37x1n=537x1k即此密封胶可承受537t的轴向力.从理论上分析,密封胶就可满足强度要求.连接螺栓的确定对螺栓我们选用高强度内六方螺栓.1o.8级螺栓材料为40cr.因为连接季受轴向载荷并旦是变化的,困此我们陈了考虑最大应力外还必须考虑循环应力幅对螺栓的疲劳损坏.按最大应力有:一=:,q为螺栓中的总拉力,d为螺栓内径,【h为螺栓的最大许用拉引力.按循环应力幅:o-d=衅,.醢为连接件的相对刚度,f为工作载荷,【口】.为螺栓的许用应力幅.由:40=f+0p:f+n6f=j.6fqp为剩余预紧力f取增压器使用时f=50ltyn许用应力,=!s为屈服极限,取900mpa,s为安全系数取5这样.3.650j900j,t/m一一得d=0.04089jdd020m因为连接是18个螺栓均布连接,每个螺栓上的轴向力应为蠢.按循环应力幅条件:取0.7(因为联接面有胶).一喏=3警4丌d广.d,铬盟得d1.23827.5x1n/设备-维修21.22ram地为有效应力集中系数.口一.为疲劳极限.sa为安全系数.为尺寸系数.dt为螺纹内径.综合考虑最大拉应力与循环应力幅.螺纹应选m24.考虑螺栓的自锁性.当活塞装配完成以后螺丝必须保证良好的自锁性能.困800t震动,冲击都大.故而必须采取措施.有三种办法:a:增加摩擦力.简单但不能承受巨大载荷.b:利用联接件形状防松.c:破坏螺旋幅防松.经过比较,我们认为c种办法有较好的效果.且方便易行.我们采用高强度螺纹锁固胶在上螺丝时滴人螺孔,其强度足以使螺纹止退,且为永不拆卸型.如果拆卸,加热到200c左右.胶即成粉末状,可拆卸螺丝.5结束语我们按照修理工艺严格装配,试车后运行良好.没有采购气垫我们利用现有修理技术并结合多学科在修理中的应用,成功的实施了这次修理.这也为我们提供了一条思路,修理技术的发展应是多学科的综合应用.陕西汽车齿轮总厂开发出新产品8js130t变速器在消化引进世界先进水平的美国富勒变速器的基础上,陵齿开发出了全同步器的8裆变速器.该产品已有重大创新,在不改动变速器箱,壳,轴等主要零部件,通过重新调正变速比,由原先九个前进档改为八个前进档.并调正出必要的空问.加装了两个锁销式同步器经过反复试验,此次创新已经成熟并于11月7日由省机械行业管理办公室主持通过了鉴定.可s130t变速器目前有两个型号.其中8js130t(a)型带有速比为079的超速档.可满足发动机功率为191243kw的各种商用车的配套要求.经多家用户使用,?挂能优良,运行可靠,反映良好.现已受到全国重型汽车厂和大型豪华客车厂的关注,它大大提高了原先产品的性能.扩大了产品适应范围.专家们认为.这是在引进国外先进水平产品上进行重要创新的范倒.它具有自己的知识产权,并在国外重型汽车配套市场上具有十分良好的市场前景.同时鉴定的还有qf60取力器.该产品作为富勒系列变速器的前置取力器,可广泛应用在水泥搅拌车等专用汽车上,其技术达到了国内领先水平.(光寰)(上接42页)前一条件完全可以由传动轴万向节叉的正确装配来保证,后一条件只有在采用驱动轮为独立悬架时,才有可能通过整车的整体布置和装配工艺的保证而实现,但是黄海dd680客车驱动轮采用的是非独立悬架,在传动轴工作中,弹性悬架的振动或传动轴安装不当会破坏第二个条件;传动轴花键和滑动叉键槽磨损,万向节十字轴轴颈与滚针配合松旷等原因会破坏第一条件,从而使传动轴不能实现等角速转动.造成传动轴及其连接部分产生附加交变载荷,使传动