i液压油缸结构组成
    重庆液压油缸维修随着现代工业的发展,液压传动技术在交通道路工程机械行业中得到了极大应用和发展。液压传动设备通常由动力、执行、控制和辅助等四种元件组成,液压缸是液压系统中应用广泛的主要执行元件,液压油缸的主要组成部件有缸体、活塞、活塞杆、导向套、卡键等,各部件之间的结构配合关系如图i,其中卡键结合处是其结构的薄弱环节。

2油缸的使用行程
    在道路复拌机上应用的液压系统,主要用于顶升整个设备的重量,整个复拌设备与顶升横梁相连接,当整个设备需要被顶升时,液压油泵工作,对油缸的无杆腔注油,活塞杆伸展上部结构向上运动,此时,缸体的卡键槽底面不受力。当油缸处于最大行程时,难以确定已达到最大行程,操作人员往往用溢流阀溢流作为判断准则,即无杆腔充油活塞杆伸展到底时,继续加压,系统压力会上升直到溢流压力,此时导向套在活塞作用下对卡键产生压力,该压力通过卡键传递到缸体的卡键槽底面上。整个液压油缸的整个流程形式见图2。

3卡键结合处配合[X31
    从目前多个油缸厂家的技术资料来看,各个厂家油缸卡键结合处配合尺寸略有不同,其配合的紧密程度会影响到卡键结合处受力情况,以下是两家油缸厂家卡键结合处的配合尺寸对比。图3为卡键结合处配合间隙较大,周向尺寸配合间隙理论最大值为0.40mm,公差配合要求较低,在卡键受力时,认为其周向与油缸内侧面非接触.不能为其提供限位;图4为卡键结合处紧密配合情况,周向尺寸配合间隙理论最大值为0.2mm,公差配合要求较高,在卡键受力时,可认为其周向与油缸内侧面接触,为其提供限位。

  应用通用有限元仿真软件ALGOR对模型进行受力分析,对于油缸卡键结合处周向间隙较大情况,因卡键为分离体,在外力的作用下将形成一定力矩使卡键绕某轴转动趋势,使键的两端压力大于中间,而且中间部分卜部会形成向下的压力。这种情况在有限元分析时,很难进行完全模拟一下面以卡键底面与油缸卡槽卜表面做粘合处理,卡键周l句不施加约束来进行模拟。该种模拟存在一定的误差,其计算应力将比实际情况小油缸底槽的应力分

布见图6
    油缸底槽夕陋组Von Miles Stress最幻立力分布在290MPa区域,大于20钢的,--245MPa,导致油缸底槽断裂二油缸底槽内侧Von Mises Stress最大应力分布在510MPa左右,远大于20钢的挤压应力。=1.5Q} 367MPa,根据第四强度理论,材料产生塑性变形,导致油缸的挤压破坏6、
4.2油缸卡键结合处周向间隙较小情况
    对于油缸卡键结合处周向间隙较小,卡键结合处公差配合要求较高情况,其外力形成的力矩由导向套和缸体形成的反力抵消,对缸体的受力影响较小。卡键结合处公差配合要求较高。下面以卡键底面与油缸卡槽上表面做粘合处理,卡键的外圆周面限制其水平的位移和转动。油缸底槽的应力分布(见图7)

    油缸底槽Von Mises Stress最大应力分布在200MPs区域以上,接近20钢的二厂245MPa,但不会导致油缸底槽断裂。其Von Mises Stress应力远小于20钢的挤压应力,}=1.S}r,--367MPa,根据第四强度理论,不会导致油缸的挤压破坏
    从对比中可以看出:卜键结合处紧密配合情况下,若周向尺寸配合间隙最大值小于0.2mm,在卡键受力时,可认为卡键外圆周与油缸内侧面完全接触,其油缸卜槽处的受力会明显减小
5结论
    卡键处的加工精度影响卡键结合处受力情况,在油缸的设计和加工中应保证周向配合间隙较小,建议周向尺寸配合间隙小于0.2mm,以确保外力形成的力矩由导向套和缸体形成的反力抵消


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