解鉤風(fēng)缸組裝工藝性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘 要：解鉤風(fēng)缸是動(dòng)車組用密接式全自動(dòng)車鉤的重要裝置，主要用于密接式全自動(dòng)車鉤的自動(dòng)解編。在解鉤風(fēng)缸國產(chǎn)化過程中發(fā)現(xiàn)按圖紙加工的缸筒組件和活塞組件組裝時(shí)容易產(chǎn)生卡死現(xiàn)象，造成解鉤風(fēng)缸無法組裝。本文通過研究解鉤風(fēng)缸缸筒組件和活塞組件組裝過程中的幾何關(guān)系，得到活塞組件與缸筒組件順利組裝的條件，使活塞組件順利裝入缸筒組件。該方法在生產(chǎn)實(shí)踐中取得了良好的效果，可作為設(shè)計(jì)和校核此類產(chǎn)品的一種方法。

關(guān) 鍵 詞：解鉤風(fēng)缸 組裝工藝 優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（c）-0000-00

1 引言

解鉤風(fēng)缸是CRH2型動(dòng)車用全自動(dòng)密接式車鉤中的重要裝置，用于實(shí)現(xiàn)兩列動(dòng)車組的自動(dòng)解編，其工作正常與否直接影響動(dòng)車組重聯(lián)及解編的可靠性和穩(wěn)定性。目前解鉤風(fēng)缸全部依靠進(jìn)口，為滿足解鉤風(fēng)缸日益增加的使用和四、五級(jí)修的更換要求，擺脫對(duì)進(jìn)口件的依賴，公司開始對(duì)解鉤風(fēng)缸進(jìn)行國產(chǎn)化。在試制過程中發(fā)現(xiàn)活塞組件裝入缸筒組件時(shí)頻繁出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，造成解鉤風(fēng)缸無法組裝，產(chǎn)品小批量報(bào)廢。為使活塞組件能順利裝入缸筒組件，本文對(duì)活塞組件與缸筒組件的卡死現(xiàn)象進(jìn)行了分析，提出了解決方案。

2 分析試驗(yàn)

解鉤風(fēng)缸氣缸筒組件和活塞組件原圖紙中的配合尺寸如圖1、圖2所示，缸筒組件和活塞組件的配合尺寸分別為φ90F9和φ90f9。

經(jīng)過多次的組裝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)活塞組件在缸筒組件中發(fā)生傾斜時(shí)便會(huì)卡住，無法組裝?；钊诟淄矁?nèi)傾斜的情況如圖所示有三種，圖中a為缸筒和活塞之間的間隙，b為活塞導(dǎo)向部分長度，d為活塞導(dǎo)向部分直徑，C為活塞導(dǎo)向部分對(duì)角線長度，D為缸筒直徑。

（1）、活塞導(dǎo)向較長，C>>D，活塞在缸筒內(nèi)即使傾斜，角度也非常小，故不會(huì)卡住，如圖3所示；

（2）、活塞導(dǎo)向較短，C

（3）、活塞導(dǎo)向較短，C≈D且C>D，在此情形下，當(dāng)活塞發(fā)生傾斜時(shí)，由于活塞和缸筒都有一定的彈性就會(huì)卡在缸筒內(nèi)部，如圖5所示。

解鉤風(fēng)缸活塞組件中活塞寬度為30mm，但導(dǎo)向部位長度（即活塞與缸筒的接觸長度）只有9mm，生產(chǎn)中活塞尺寸被內(nèi)控至接近下偏差尺寸（φ89.877mm），缸筒組件內(nèi)圓直徑內(nèi)控至接近上偏差尺寸（φ90.123 mm），計(jì)算得C=90.33mm，D=90.123mm，因此活塞組件卡在缸筒組件內(nèi)屬于以上所述的第（3）種情況。要使活塞組件順利裝入缸筒組件而不卡住，就要使C>>D或C

當(dāng)活塞尺寸為下偏差尺寸（φ89.877mm），缸筒組件內(nèi)圓直徑為上偏差尺寸（φ90.123mm）時(shí)，使C

解得

將D=90.123 mm，d=89.877 mm代入上式，得到b<6.65 mm，因此，在假定活塞組件和缸筒組件均為剛體的情況下，要使活塞組件能順利裝入缸筒組件而不卡住，其導(dǎo)向長度b<6.65mm。

為了能驗(yàn)證理論分析的結(jié)果，通過倒角圓角相配合的形式，制作了一系列導(dǎo)向長度的活塞（b=6.25、6.69、7.13、7.57、7.74mm），如圖6。

圖6 試驗(yàn)用活塞組件

經(jīng)過組裝試驗(yàn)，在b≤6.69mm時(shí)活塞組件在缸筒組件內(nèi)可以順利組裝，不會(huì)發(fā)生卡死現(xiàn)象?？紤]到活塞組件和氣缸筒的彈性，理論分析和組裝試驗(yàn)的結(jié)果是吻合的。最終根據(jù)活塞組件加工工藝性，選擇了b=6.69mm的結(jié)構(gòu)形式，如圖7所示。

3 結(jié)論

通過理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于短導(dǎo)向活塞應(yīng)當(dāng)避免活塞導(dǎo)向部分對(duì)角線長度稍大于缸筒直徑的情況，以提高其組裝工藝性。若因結(jié)構(gòu)原因使活塞對(duì)角線稍大于缸筒直徑時(shí)，可通過改變活塞倒角形式的方法減短對(duì)角線的長度以提高其組裝工藝性。本文所述方法為短導(dǎo)向活塞組裝工藝性的校核提供了一種方法，同時(shí)也可作為短導(dǎo)向活塞設(shè)計(jì)的一個(gè)參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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