WQ-A型超高壓液壓試驗(yàn)臺(tái)雙向增壓缸換向的改進(jìn)

卞家芳

（淮北新興實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司，安徽 淮北 235000）

淮北新興實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司現(xiàn)在使用的兩臺(tái)WQ－A型超高壓液壓試驗(yàn)臺(tái)，由油壓系統(tǒng)和乳化液系統(tǒng)兩部分組成，能在高壓時(shí)快速、中速每次排量1.2升，最高工作壓力為100MPa，是礦用單體液壓支柱上的核心零件三用閥的調(diào)定工作壓力及質(zhì)量的檢驗(yàn)設(shè)備。其液壓工作原理是雙向液壓增壓缸，由一臺(tái)4KW電機(jī)帶動(dòng)YBC－12／80型齒輪泵并通過(guò)油管進(jìn)入增壓油缸推動(dòng)"200活塞及"60活塞桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞桿進(jìn)入液壓增壓頭時(shí)，增壓液體通過(guò)管路進(jìn)入三用閥進(jìn)行試驗(yàn)工作。在操作程序上，需要變換活塞運(yùn)行方向來(lái)改變液體運(yùn)行路線，從而實(shí)現(xiàn)雙向增壓的工作。WQ－A型超高壓液壓試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)換向方式為手動(dòng)換向，通過(guò)手動(dòng)換向旋鈕開(kāi)關(guān)控制電路使34B0－H10B－T型三位四通電磁閥兩端輪流吸合，產(chǎn)生雙向增壓活塞及活塞桿向左或向右運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到增壓液體通過(guò)管路進(jìn)入三用閥進(jìn)行試驗(yàn)。此工作過(guò)程中，在油壓作用下，活塞頭向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)增壓乳化液進(jìn)入管路供給三用閥調(diào)試壓力使用。工作中當(dāng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)到油缸端頭時(shí)，不易立刻被發(fā)現(xiàn)，如果再啟動(dòng)油泵后，油壓表顯示微量變高，被試壓件無(wú)液流出或液壓不再上升。這時(shí)，才判斷活塞運(yùn)動(dòng)到油缸端頭，需手動(dòng)換向，電磁閥反向吸合，使活塞向另一端供油壓運(yùn)動(dòng)。活塞正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，在油壓作用下縱向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞與油缸端面抵死時(shí)，活塞產(chǎn)生一個(gè)很大的徑向扭矩力，使活塞桿的固定板與活塞之間的連接螺栓受扭矩力很大。每次增壓缸頭1.2升的液體容量排放，連續(xù)工作，這種手動(dòng)換向很頻繁，也很被動(dòng)，易導(dǎo)致活塞頭連接螺栓松動(dòng)斷裂并進(jìn)入Y型密封件上拉傷油缸壁及密封件，增壓缸竄液不能正常工作，年故障率一般有5－6次，需要解體維修，或更換增壓缸。增壓缸總成體態(tài)笨重，維修強(qiáng)度較大，給生產(chǎn)帶來(lái)了較大隱患。針對(duì)這一設(shè)備故障，提出以下改進(jìn)方案。

在雙向增壓缸油缸的兩端頭，各加工一個(gè)M36×1.5內(nèi)螺紋，在兩端頭外面各安裝一個(gè)自動(dòng)換向總成裝置（見(jiàn)圖1）。

圖1 雙向增壓缸油缸的改造

此裝置可以從增壓缸外部整體拆下，方便檢查與維修。在換向總成裝置外端分別安裝一個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)XW5－A11G2型微動(dòng)開(kāi)關(guān)，通過(guò)CJT1－20型交流接觸器與34B0－H10B－T型三位四通電磁閥電控線路連接，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向功能電路控制（見(jiàn)圖2）。

圖2 活塞運(yùn)動(dòng)換向控制電路圖

總成裝置通過(guò)M36×1.5內(nèi)螺紋和O型圈密封與油缸體連接。裝置中心一觸動(dòng)滑桿"13f8（－0.016－0.043）與"13H8（＋0.027－0.0）孔滑動(dòng)配合，以便于運(yùn)動(dòng)自如并在滑桿上安裝兩只O型圈密封，孔與桿加工粗糙度均為0.8。滑桿內(nèi)端頭加工出R10圓弧并淬火處理硬度達(dá)到HRC50，以便于活塞頭觸碰時(shí)不產(chǎn)生反向扭矩力和減少磨損。滑桿外端頭加工30mm長(zhǎng)M8×1螺紋，便于調(diào)節(jié)滑桿行程提高開(kāi)關(guān)的靈敏度。在滑桿距離復(fù)位彈簧向內(nèi)20mm處加工兩"10h9（－0.0－0.036）×2.4（＋0.25＋0.0）密 封 槽，間 隔8mm，并安裝兩個(gè)規(guī)格"13×1.9O型密封圈防止?jié)B液的產(chǎn)生。在自動(dòng)換向裝置外端孔內(nèi)安裝一復(fù)位彈簧（有效圈數(shù)5；簧絲直徑"4.5mm；熱處理硬度 HRC45－50），滑桿從其"8內(nèi)孔穿過(guò)，復(fù)位彈簧在滑桿"13臺(tái)和壓板之間固定，以達(dá)到推動(dòng)和復(fù)位作用。安裝時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺帽M8×1內(nèi)螺紋調(diào)整觸動(dòng)滑桿，保證滑桿伸進(jìn)缸內(nèi)10mm，以觸碰"200活塞頭，有效防止活塞觸碰缸頭，產(chǎn)生扭矩力。滑桿外頂端距微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作保留2mm行程的合適位置，確保此裝置動(dòng)作迅速靈敏可靠，及時(shí)保護(hù)活塞與缸體。

工作原理：活塞在油壓作用下向一端運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到距離缸體內(nèi)端面10mm時(shí)，活塞端面推動(dòng)滑桿，壓縮復(fù)位彈簧，滑桿在推力的作用下外移，外端頭推動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，使交流接觸器J1吸合，常開(kāi)開(kāi)關(guān)J1－1閉合，構(gòu)成J1自保回路，形成換向動(dòng)作，活塞向相反方向運(yùn)行，運(yùn)行到油缸另一端距離缸端面10mm時(shí)接觸滑桿，推動(dòng)另一端滑桿，滑桿推動(dòng)另一微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，交流接觸器J2吸合，J2－2常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，交流接觸器J1釋放，常開(kāi)開(kāi)關(guān)J2－1閉合，構(gòu)成J2的自保回路，形成自動(dòng)換向。

改進(jìn)效果分析：安裝自動(dòng)換向總成后，由原先手動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)換向改進(jìn)為機(jī)械與電控自動(dòng)換向，兩臺(tái)WQ－A試驗(yàn)臺(tái)使用一年，通過(guò)解體檢查，沒(méi)有出現(xiàn)活塞推到油缸面抵死現(xiàn)象，活塞及增壓頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)自如，自動(dòng)換向裝置靈敏可靠，活塞連接螺栓不再因受反向扭矩力作用松動(dòng)導(dǎo)致斷裂，有效防止Y型密封件及油缸缸壁的拉傷，實(shí)現(xiàn)無(wú)故障。與改進(jìn)前相比減少多次維修，確保了生產(chǎn)正常開(kāi)展，節(jié)約材料及配件，降低維修成本，并且生產(chǎn)中操作簡(jiǎn)便，體現(xiàn)出較高生產(chǎn)效率。原試驗(yàn)三用閥連續(xù)4小時(shí)可調(diào)試140套，現(xiàn)增加到200套，生產(chǎn)效率提高約1.4倍。改進(jìn)結(jié)果不但降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且節(jié)約了維修資金、油、電等等，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。