油缸拆裝夾持復(fù)合裝置的設(shè)計應(yīng)用

李 杰

（山東能源重型裝備制造集團有限責(zé)任公司，山東 泰安 271000）

1 設(shè)計背景

立柱、推移千斤頂?shù)炔煌猛镜挠透资峭瓿梢簤褐Ъ軇幼鞯闹匾考?，使用頻繁，也是液壓支架的批量件、易損件，需經(jīng)常維修，維修前需要對油缸進行拆解至最小單元，維修完畢需重新進行裝配。由于油缸在井下使用時，受水質(zhì)、煤塵、雜物等影響，油缸的導(dǎo)向套會與外缸體銹蝕于一體。拆解時需要使用油缸拆裝機，現(xiàn)有油缸拆裝機上配備的夾持裝置僅針對某一缸徑，造成了夾持裝置種類繁多，存放困難，當(dāng)油缸缸徑不同時，需要反復(fù)更換夾持裝置，查找困難，工作效率低，使用不方便；同時，當(dāng)前夾持裝置固定油缸時，無法保證油缸缸體和活塞桿自動對正，裝配時，由于兩者不同軸，極易損壞油缸的密封件，造成返工返修或存在漏液風(fēng)險。

2 結(jié)構(gòu)原理

針對當(dāng)前夾持裝置存在的種種不足，設(shè)計了一種拆裝夾持復(fù)合裝置，有效地解決了以上所有負(fù)面問題。

如圖1 所示，復(fù)合夾持裝置分為裝置一、裝置二，兩種裝置結(jié)構(gòu)類似，原理相同，區(qū)別在于裝置二允許油缸通過，裝置一抵住油缸缸底。

圖1 油缸夾緊示意圖

以裝置一為例，如圖2 所示，由架體、左壓塊、右壓塊、夾緊油缸、調(diào)高支撐裝置、導(dǎo)向螺栓等組成。架體中心位置設(shè)有用于安裝待拆裝油缸的容納腔，容納腔兩側(cè)相對稱的設(shè)有左壓塊和右壓塊，左壓塊與夾緊油缸連接，由夾緊油缸推動左壓塊沿著靠近容納腔的方向移動，以抵住待拆裝油缸并實現(xiàn)夾緊操作，夾緊油缸通過螺栓連接于架體上，由于夾緊油缸主要承受向左的反作用力，故將夾緊油缸的連接法蘭布置在架體內(nèi)側(cè)，以減少連接螺栓受力；右壓塊與絲杠連接，絲杠末端安裝有手輪，方便轉(zhuǎn)動操作，通過轉(zhuǎn)動手輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動，推動右壓塊沿著靠近容納腔的方向移動，以抵住待拆裝油缸并實現(xiàn)夾緊操作，絲杠與架體通過梯形螺紋連接。架體底部設(shè)有調(diào)高支撐裝置，通過調(diào)整支撐高度，適用于對不同缸徑的支撐，由于采用V 型結(jié)構(gòu)設(shè)計，油缸放置在上面后靠自重具有自動對中、自動找正功能。左、右壓塊通過螺紋連接有導(dǎo)向螺栓，導(dǎo)向螺栓與架體導(dǎo)向孔配合間隙較小，起到導(dǎo)向滑動作用，防止壓塊由于自重出現(xiàn)下沉、偏斜現(xiàn)象。

圖2 裝置一

如圖3 所示，架體近似于箱型結(jié)構(gòu)，以提高其強度、穩(wěn)定性，由底板、側(cè)板、定位立板、支撐套、筋板等組成；定位立板上設(shè)有定位圓孔，圓孔加工有錐面，以抵住油缸缸底圓弧面，依靠錐面并配合調(diào)高支撐裝置能夠?qū)崿F(xiàn)油缸自動對中。左右側(cè)板分別設(shè)有油缸連接孔、絲杠連接螺紋、導(dǎo)向螺栓導(dǎo)向孔，絲杠連接螺紋孔、導(dǎo)向孔外側(cè)增加貼板進行局部加厚，節(jié)省材料、提高此處強度；底板上設(shè)有支撐套，用于連接調(diào)高支撐裝置，支撐套與調(diào)高支撐裝置采用梯形螺紋連接。

圖3 架體

如圖4 所示，左、右壓塊采用V 型結(jié)構(gòu)設(shè)計，以適用于不同缸徑，與待拆裝油缸相抵端面通過十字槽沉頭螺釘安裝有橡膠墊，保護待拆油缸缸體的同時增加了摩擦力，兩種壓塊均設(shè)有與導(dǎo)向螺栓連接孔。左壓塊與夾緊油缸通過銷軸連接，其連接部位設(shè)有與夾緊油缸配合的安裝孔；由于右壓塊與絲杠連接，通過絲杠旋轉(zhuǎn)帶動壓塊左右移動，故設(shè)有2 個推力球軸承，確保了絲杠無論左旋還是右旋都能將旋轉(zhuǎn)力傳遞到右壓塊上。

圖4 右壓塊

3 使用方法

由于液壓支架立柱、推移千斤頂?shù)葹榕考?，為提高生產(chǎn)效率，避免反復(fù)調(diào)整調(diào)高支撐裝置，應(yīng)對不同型號的油缸進行分類拆裝。

（1）根據(jù)不同油缸長短，先調(diào)整裝置一、裝置二相對距離固定于油缸拆裝機上。

（2）根據(jù)油缸缸徑，調(diào)整裝置一、裝置二調(diào)高支撐裝置的高度，以適應(yīng)油缸缸徑。

（3）將待拆裝油缸安放于裝置一、裝置二的調(diào)高支撐裝置上，并使油缸缸底圓弧面抵住裝置一定位圓孔錐面，借助定位圓孔、調(diào)高支撐裝置的V 型面使待拆裝油缸自動對中。

（4）轉(zhuǎn)動右壓塊絲杠連接的手輪，使右壓塊向中心移動抵住待拆裝油缸缸體。

（5）啟動左壓塊連接的夾緊油缸，使其向中心移動夾緊待拆裝油缸缸體。

（6）啟動油缸拆裝機，對油缸進行拆解或裝配，完畢后松開左、右壓塊，進行下一循環(huán)。

4 應(yīng)用實例

公司現(xiàn)有自制油缸拆裝機3 臺，山東能源新巨龍公司2301S 綜放工作面斜長280m，使用的ZF15000/23/43 型中間液壓支架為156 架、ZFG15000/23/43 型過渡液壓支架4 架，每架液壓支架含有立柱4 顆，側(cè)推千斤頂、前梁千斤頂、推移千斤頂、拉后溜千斤頂?shù)绕渌猛居透?6 顆，每架液壓支架共計含有油缸20 顆，油缸種類多、尺寸規(guī)格多。2301S 綜放工作面頂?shù)装鍘r性為粉砂巖，硬度為f3，礦井水PH=8.5，硫酸根離子濃度為2772～3660mg/L，屬超強腐蝕性水質(zhì)，環(huán)境溫度35℃，環(huán)境空氣濕度96%，工作面環(huán)境較差，且本套液壓支架設(shè)備已在井下使用2 年，設(shè)備整體狀態(tài)較差。根據(jù)礦方維修計劃安排，本套設(shè)備需要40天維修完成，且保證維修后的設(shè)備1.5 年不再升井維修。

液壓支架在井下使用的可靠性很大程度上取決于油缸的質(zhì)量，油缸使用的可靠性很大程度上取決于裝配質(zhì)量。礦方無疑是對公司提出了新的要求，即工期緊、任務(wù)重、質(zhì)量高。由于本套設(shè)備狀態(tài)較差，油缸銹蝕嚴(yán)重，造成拆解困難，按照以往拆解方式，需對液壓支架解體后，測量每種油缸缸徑，針對不同缸徑制作相應(yīng)夾持裝置，本套設(shè)備需制作十余種夾持裝置，制作完成約7 天，且種類多、存放困難，拆解時需頻繁查對、頻繁更換，工作效率低，3 臺拆裝機同時工作，拆解完本套設(shè)備約需要13 天，維修完本套設(shè)備后，這批夾持裝置難以全部用于今后油缸維修中，造成部分浪費。修復(fù)完畢后，使用以往的夾持裝置更是無法實現(xiàn)自動對中，裝配時活塞桿與缸體不同軸，造成密封件偏斜，密封效果差，打壓試驗合格率約80%～85%，造成返工返修，浪費時間，無法保證1.5 年不升井的要求。

應(yīng)用本夾持復(fù)合裝置后，實現(xiàn)了對本套液壓支架20 種不同缸徑油缸的全覆蓋，節(jié)省了制作不同缸徑專用夾持裝置7 天時間，裝夾效率高，拆解完成全部油缸用時10 天，拆解工序較以往節(jié)省了3 天，共計節(jié)省10 天，為后續(xù)維修工序節(jié)省了大量時間；同時由于裝配同軸度精度大幅提高，確保了打壓試驗合格率達(dá)到100%，避免了返工返修，僅用時38 天圓滿完成了本次維修任務(wù)，大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了礦方的使用要求，得到了礦方的認(rèn)可。

5 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了油缸拆裝夾持復(fù)合裝置的結(jié)構(gòu)原理，給出了這一夾持裝置的使用方法，應(yīng)用此種復(fù)合裝置，可解決當(dāng)前夾持裝置種類多、使用不方便、對中性差等問題，其具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性強、操作方便等優(yōu)點。為相關(guān)技術(shù)、研發(fā)人員提供了參考，具有一定的借鑒價值。