關于液壓襯砌臺車調整架的改進

商 艷

液壓襯砌臺車用于鐵路、公路隧道的混凝土襯砌。在液壓襯砌臺車的使用過程中,臺車到達襯砌位置,模板中心與隧道中心如果不重合,就需要對模板進行整體調整,而調整架的作用就是調整整體模板,使整體模板中心與隧道中心重合,符合襯砌要求。

1 原調整架結構及存在的問題

1.1 調整架工作原理

調整架由活動底座、平移架、液壓調整缸組成,這三部分通過銷子連接構成一體。需要調整整體模板時,通過操縱液壓系統(tǒng),使液壓調整缸伸縮來拉動調整架,帶動活動底座在橫梁上左右移動。活動底座與主缸通過縱梁與整體模板栓接,這樣,就可以通過活動底座的移動帶動整體模板移動,達到調整整體模板的目的。

1.2 原調整架結構

原調整架液壓缸為單活塞桿液壓缸(簡圖見圖1),在安裝前,操縱液壓系統(tǒng),使調整缸活塞桿伸出至一半行程的位置,用銷子將調整缸的頭部與調整架連接,調整缸的底部與橫梁固定。活動底座在移動盒內安裝六個滾輪,滾輪軸通過鎖板與移動盒連接,在移動盒兩側立板處,分別與鉤板栓接,防止整體模板在移動過程中發(fā)生側翻,具體結構見圖2。活動底座兩側通過連接鉸耳與調整架形成剛性連接。

1.3 原調整架結構存在的問題

調整架在使用過程中,經常出現(xiàn)液壓動力泵壓力調至最大值仍然無法推動模板的現(xiàn)象。最后只有通過使用機械千斤頂調整整體模板,調整架失去了作用。

2 改進方案

經過仔細分析研究,對調整架結構進行了如下改進:首先將原單活塞桿調整液壓缸改為雙出桿調整液壓缸(簡圖見圖3),液壓系統(tǒng)其余元件不變;其次在橫梁上移動盒的有效行程內鋪一張厚度為10 mm的聚乙烯四氟板,在聚乙烯四氟板上抹上薄薄的一層黃油,去掉原來的滾輪和滾輪軸,結構設計見圖4。

3 理論分析

改進前的調整缸只有一個活塞桿與調整架連接,改進后的調整缸有兩個活塞桿與調整架連接,而且兩個活塞桿共用同一活塞,所以兩個活塞桿在力的作用下運動方向相同。假設在同樣的壓力 P作用下,活塞的面積為 S,改進前的液壓缸產生的推動模板的力為F=PS,而改進后的液壓缸產生的推動模板的力F=2PS,在同樣的壓力作用下,改進后的液壓缸產生了事半功倍的效果。

表1 經濟效益分析表

鋼質輪與鋼的滾動摩擦系數(shù)為0.05 cm,工程塑料與鋼在有潤滑的情況下摩擦系數(shù)也近似為0.05 cm,在驅動力大小不變的情況下,節(jié)省了滾動滾軸,同時也方便安裝。

4 經濟效益

經濟效益分析如表1所示,其中各部件數(shù)量為1臺襯砌臺車所需數(shù)量。

通過表格分析可以看出改進后調整架的重量不到改進前調整架的1/2,但成本卻節(jié)約了3 311元。

5 使用效果

改進前,調整架在使用過程中經常會出現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力已調至最大,而活動底座仍然不動的現(xiàn)象,必須經重新調整安裝、清除渣粒、反復試驗才能正常移動,有時需借助機械千斤頂才能推動整體模板,而且推動力遠遠大于升頂模、側模所用的力。改進后,活動底座可以輕輕松松移動,靈活自如,而且推動力小于升頂模、側模所用的力,既省時又省力,取得了良好的使用效果。

[1]機械設計編委會.液壓傳動與控制[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.

[2]雷天覺.液壓工程手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1990.