高中压缸

高中压缸（精选7篇）

高中压缸 篇1

0 引言

在高中压内、外缸主蒸汽入口和中压进汽入口处, 由于处在同一横向平面内紧挨布置着高压进汽和中压进汽等多根管子, 使汽缸局部形成“浴盆”结构。由于汽缸承受着压力和温度沿轴向变化的蒸汽的作用力、本身自重及其零部件的作用力、外部管道等作用在其上的力和力矩, 以及温度分布因素造成的热应力和变形, 为此通过对“浴盆”结构补强设计的核算, 以校验汽缸局部应力水平达到设计强度的要求。

1 轴向和周向应力

在高中压汽缸上, 一种常用的结构俗称“浴盆”, 见图1 和图2, 其剖面图见图3和图4。该结构典型的位置在主蒸汽入口和中压进汽入口处, 该处在同一横向平面内紧挨着布置多达四根进入汽轮机的管子。

轴向应力可以参考图3计算, 该应力必须小于汽缸的许用应力。

最大轴向应力=△P (AP/AM+APN/AMN) -P0。其中:AP为汽缸内的内压面积;AM为汽缸横截面的总金属面积;APN为进汽管中的内压面积;AMN为进汽管中的横截面的总金属面积;△P为汽缸内外压差;P0为汽缸外部压力。

尖峰应力可参考图4计算, 这一应力可用于疲劳寿命的研究但不限制汽缸设计应力。

尖峰应力σp=1.1 (AP′△P/AM′-P) 。图4中:ln′为 和进汽管间的最小汽缸的补强厚度二者的较大者;lc′为和进汽管间距离的一半二者中的较小者;F′是作用在图中所示面积上的力。

2 平板区

在某些“浴盆”的设计中, 存在若干平板区。由于这些平板区伴随着较高的弯曲应力, 因此, 无论应力集中出现在何处, 它们都应该减至最小或者消除。在那些平板区难以避免的地方, 则必须按照下述方法进行弯曲应力的计算并应考虑其它的应力。

弯曲应力的数值取决于为该平板区所假定的边界条件。固定边将在沿平板的边缘处产生较高的弯曲应力, 而简支边则将在平板的中心处引起最大的弯曲应力。而实际条件则介于这两极端之间。除了平板的固定边已确定之外, 在中心处的弯曲应力应依据简支边而在边缘处的弯曲应力则依据固定边。

弯曲应力可按下式计算:

式中:t为平板厚度, inch;M=k×P×a2;P为压降, Pound/inch2;A为平板短边的长度;k为系数, 对简支平板取自图6, 对固定平板取自图7。

3 结语

高、中压进汽管部分结构设计是汽缸设计中至关重要的部分, “浴盆”结构是汽缸主蒸汽入口和中压进汽入口处典型的补强设计。且采用大型有限元软件计算较为复杂和耗时, 在汽缸设计时应用上述算法对"浴盆"结构补强进行简易核算, 将更适于短周期项目汽轮机高中压缸的设计。

参考文献

[1]舒宾.汽轮机强度[M].卢沛鎏, 译.北京:机械工业出版社, 1980.

[2]邓肖明.压力容器开孔等面积补强简易判断法[J].化工机械, 2001, 28 (3) :153-154.

[3]中国动力工程学会.火力发电设备技术手册:汽轮机卷[M].北京:机械工业出版社, 1998.

高中压缸 篇2

300 MW汽轮机组在启动、工况负荷变化和停机过程中, 由于蒸汽参数随进汽参数和蒸汽流量的变化, 使得机组的流通部分、汽缸、转子等金属部分的温度, 出现交替变化, 引起机械构件热胀冷缩。对于2个相对位置确定的零件, 如, 汽缸和转子, 由于它们以推力轴承确定其轴向相对位置, 所以在运行中若两者各对应段的温升不同, 其膨胀量就会产生差异偏, 造成各段发生的轴向相对位移也不相同。这种轴向位移的差值, 形成了胀差。

汽缸和转子之间出现胀差, 是由于它们的材料、结构和工作条件等差异引起的。虽然各段同处在相同的蒸汽温升过程中, 但两种金属温升速度却不同。另外, 与汽缸相比, 转子的体积小, 且全部浸在蒸汽的包围之中, 两者受热情况也存在明显差异。因金属温度的不同, 故两者的膨胀量也是不同的[1]。

1 山西兴能电厂300 MW汽轮机胀差的分析

山西兴能电厂汽轮机型号为NZK300-16.7/537/537-7, 型式为亚临界、一次中间再热、两缸量排气、直接空冷凝气式汽轮机。其结构特点是高中压合缸, 二者流通部分为反向布置, 新蒸汽及再热蒸汽集中在高中压缸中部, 高温区采用双层缸。高压内缸相对于高压外缸的死点, 设在高压进汽中心线前475 mm处, 以定位环凸缘槽定位。低压内缸相对于低压外缸的死点, 设在低压进汽中心线处, 低压内缸分别由死点向前后2个方向膨胀。汽轮机的静子通过横键相对于台板保持2个固定点 (绝对死点) , 1个在中低压轴承箱基架2号轴承中心线后205 mm处, 另1个在低压缸左右两侧基座上低压进汽中心线前360 mm处。机组启动时, 高中压缸、前轴承箱向机头方向膨胀, 低压缸向死点两侧膨胀。转子相对于静子的死点在中低压轴承箱内推力轴承处, 转子由此处向前后膨胀。

本型号汽轮机操作规程中规定, 该机组高中压胀差允许值为-3 mm～+6 mm, 低压缸胀差允许值为不大于+14 mm。若高中压胀差超过-4 mm或+7 mm, 中压缸胀差超过+15 mm时, 机组便自动拉闸停机。

根据上述机组膨胀特点可知, 高中压汽缸胀差正值增大时, 高压缸各级叶轮进汽侧的间隙是增大的, 中压缸各级进汽间隙是减小的。这对中压缸是不利的, 易产生摩擦问题。高中压汽缸胀差负值增大时, 高压缸进汽侧各级进汽间隙是减小的, 中压缸各级进汽侧间隙是增大的。这对高压缸不利, 也易产生摩擦问题。高中压汽缸胀差负值增大一般发生在机组甩负荷、滑停过程中。

2 影响胀差变化的因素

影响机组胀差变化的因素很多, 主要有几个方面。

a) 负荷变化。当负荷变化时, 各级蒸汽流量发生变化, 特别是在低负荷范围内, 各级蒸汽温度的变化较大。负荷增长速度越快, 蒸汽的温升速度也越快, 直接影响金属表面之间的温差加大。汽缸和转子的温升速度差别越大, 引起正胀差增大的可能性越大。负荷降低的速度加快, 造成正胀差缩小的可能性越大, 以至出现负胀差。如果机组在某一负荷下稳定运行, 其胀差随时间增长而减小, 最终会稳定在某一状态下[1]。

b) 主蒸汽温升。在机组启动或运行过程中, 主蒸汽温度将影响各级蒸汽温度的变化。主蒸汽温升速度越快, 汽缸和转子之间的胀差越大, 主蒸汽温降速度越快, 胀差减小越快, 以至出现较大的负胀差[1]。

c) 轴封供气温度。在机组启动冲转前的一段时间里要向各轴封供汽, 以防止空气漏入汽缸, 有利于建立真空。若轴封供汽温度高于轴封温度, 转子的轴封段和轴封体被加热。由于轴封体嵌装在汽缸的两端, 其膨胀对汽缸的轴向长度几乎没有影响, 却影响着转子的长度, 因而使正胀差加大[1]。

d) 摩擦鼓风损失。由于叶轮直接与蒸汽相摩擦, 所以转子的金属温度, 比汽缸的金属温度高, 故出现正胀差。随着转子转速的升高, 叶轮与蒸汽之间鼓风摩擦产生的热量相应增加, 产生鼓风损失的级数相应减少, 因此, 蒸汽吸收鼓风摩擦产生的热量, 先随转速的升高而增大, 使中、低压缸的正胀差增大, 后又随转速升高而相应减少, 对胀差的影响逐渐变小[1]。

e) 排气温度。由于排汽缸对应的转子轴承露在汽缸外面, 因此, 排汽温度变化主要影响着排汽缸膨胀量。随着排汽温度升高, 排汽缸的膨胀量比对应的转子轴段膨胀量大, 使低压缸的相对胀差减少。

f) 转子的回转效应。转子在旋转时, 产生很大的离心力, 转子材料在离心力的作用下沿径向产生弹性伸长, 从而使轴向长度缩短, 对胀差产生影响。

3山西兴能电厂对胀差产生因素的控制措施

3.1 对冷态滑参数启动的控制

冷态滑参数启动时, 先是对汽缸、转子零部件的加热过程。在这个过程中, 从冲转到满速, 并网后逐渐加负荷到额定工况, 进入汽轮机的蒸汽参数及蒸汽流量是逐渐升高和增加的过程。由于转子的质面比小于汽缸的质面比, 所以转子的膨胀大于汽缸的膨胀, 表现为正胀差。为了确保胀差在规定范围内, 采取了以下措施。

a) 严格控制金属的温升率。一般为2 ℃/min～2.5 ℃/min。因为, 金属的温升率与蒸汽的放热系数和蒸汽的流量成正比关系, 而蒸汽的放热系数随蒸汽的温升增大而增加, 因此, 对主、再热蒸汽的温升率必须严格控制。对蒸汽流量的控制, 通过机组的升速率及加负荷速度来调整。控制好金属的温升率, 可减小金属材料的热应力, 使膨胀得到控制。当机组冲转后至低负荷阶段, 通过适当关小二级旁路的方法, 使中低压缸的进汽量稍大一点, 促使中低压缸摩擦鼓风损失产生的热量被蒸汽带走, 避免正胀差的增大。

b) 选择适当的轴封供气温度及压力。一般规定轴封供气温度保持在150 ℃左右, 最低不超过135 ℃, 轴封供汽压力保持在0.02 MPa～0.03 MPa。

c) 正确地使用汽缸夹层加热装置和法兰螺栓加热装置。在投用时, 控制汽缸夹层加热气温比高、中压外缸温度高80 ℃～120 ℃。应严密监测各部件温度, 保证汽缸法兰内外壁温差不大于50 ℃, 保持法兰中心与螺栓的温差35 ℃～40 ℃, 汽缸内缸的上下温差保持在30 ℃～50 ℃, 汽缸外缸的上下温差不超过50 ℃。

d) 尽快投入高、低加热器的运行。加大抽汽量, 使汽轮机下缸得到有效的加热, 缩小上下缸之间的温差。

3.2 机组甩负荷时负胀差的控制

机组甩负荷时, 由于气温下降, 转子的收缩比气缸快, 此时高、中压缸胀差向负的方向发展。如果不能及时恢复气温, 将产生负胀差。通常机组甩负荷后, 锅炉气温气压马上就能恢复, 使机组负荷及时恢复到正常状态, 高、中压缸胀差就可得到控制。对于山西兴能电厂滑压运行的机组, 甩负荷后气压暂时恢复不了, 但只要保持气温能维持额定值或不再下降, 高、中压缸胀差就能得到控制。我们采用关小调速气门的措施, 减小蒸汽流量, 利用锅炉余热保持蒸汽气温的稳定[1]。

3.3 运行中低压缸正胀差增大的控制

a) 轴封温度和压力较高, 未能及时调整, 是造成运行中低压正胀差增大的主要原因。我们控制轴封温度保持在130 ℃～150 ℃之间, 压力维持在0.01 MPa～0.02 MPa, 且没有内吸外漏现象。

b) 轴封加热器负压不够, 轴封回汽不顺畅, 也是造成运行中低压正胀差增大的原因之一。我们控制轴封加热器负压维持在50 mm水柱。

控制低负荷运行时间, 或低负荷状态, 限制二旁开度幅度, 促使造成低压转子鼓风产生的热量能被蒸汽带走, 使胀差得到控制[2]。

4 结语

汽轮机启停及工况变化是从1个平衡状态向另1个平衡状态转变的过程。平衡状态被打破, 对汽轮机是很危险的。如果控制不当, 便会酿成大祸。

摘要：分析了300 MW汽轮机组起停过程中, 由于转子和气缸产生相对胀差变化引起流通部分动静间隙发生变化的原因。指出, 只要在运行调整中对胀差变化及时分析、控制调整参数, 就可避免因汽缸变形、动静摩擦、大轴弯曲等问题导致机组损坏的严重事故。

关键词：汽轮机,高中压缸,胀差,热膨胀

参考文献

[1]王加璇, 姚文达.电厂热力设备及其运行[M].北京:中国电力出版社, 1997.

高中压缸 篇3

图示为采用补偿措施的串联液压缸同步回路及采用机械连接的液压缸活塞杆, 在理想的情况下, 只要保证两个液压缸的串联油腔活塞的有效工作面积相等, 那么当第一个液压缸回油腔排出的油液进入第二个液压缸的进油腔时, 由于流量相等, 工作面积相等, 那么油液推动两个液压缸活塞的运动速度就会相等, 从而实现同步运动。

但由于制造中存在的误差和回路中的油液泄露, 会严重影响串联液压缸的同步回路的精度, 而且当液压缸经过长时间工作后, 由于活塞的磨损会产生严重的失调现象, 所以图中加入了补偿装置。在活塞下行的过程中, 若出现不同步的情况, 先运动到底的液压缸活塞将触动相应的行程开关, 发出信号使对应的电磁铁通电, 此时压力油便经过相应的二位三通电磁换向阀和液控单向阀想另一液压缸的对应油腔内补油, 使其运动到底, 从而实现液压缸同步运动的补偿。

机械式同步的方式主要有两种:

1.两个气缸, 用安装在两边机架上的两根同模数齿条和活动台上一根轴上两端与齿条啮合的两个同齿数齿轮同步。

2.两个油缸, 把两根活塞杆与活动工作台用机械方式连接为一个刚性整体, 保证了同步。

这两种方式的同步在液压缸内部压力不同是会产生对液压缸推杆刚性的弯矩, 当弯矩过大时会对液压缸的推杆造成不可逆的损坏。

机械式同步的优点就在于结构简单, 故障率低, 并且同步精确度比较高, 但是在两液压缸的压力差较大时产生的不平衡力会对机械连接装置产生较大损伤;而采用补偿措施的串联液压缸同步回路可以使误差控制在较小的范围, 但是它不适用于大负载的液压系统;下面就针对两种方式相结合的利弊进行分析:

两种同步方式的结合可以使其应用在较大负载的液压系统下, 机械的连接可以承担大部分的负载, 在大部分的情况下, 机械连接会单独起作用, 这样可以使同步回路中的换向阀和单向阀保持休息状态, 从而延长整个系统的寿命;还同时在两液压缸的压力差值突然增大时可以启动同步回路的作用, 来保护机械连接部分不出现失效情况。

但是在这种协同作用下, 机械式同步的高精度和采用补偿措施的串联液压缸同步回路的高精度不免会有一定的浪费, 而且两者的结合使得整个系统过于复杂, 失去了机械同步连接的简洁性;同时系统的初始成本将增高, 但由于系统的有效工作寿命得到延长, 可以一定程度上对系统的成本进行补偿。

在液压系统中, 将机械式同步和液压同步回路相结合的方法是一种新颖的执行元件同步的思路, 这种思路同步了两种方法的优点, 有效提高了系统同步的精度, 极大地延长了系统的使用寿命, 同时也减少了系统的故障率, 不失为一种值得深入探讨的液压系统同步的思路。

摘要：本文描述了在液压系统中将串联液压缸同步回路与机械式液压缸同步相结合时对系统的影响, 着重分析了这种方法的优点和缺点, 并将这种方法的原理做了简单的分析。

关键词：液压系统,同步回路,机械同步

参考文献

[1]马胜刚, 李延民, 马泳涛, 冯静, 张建立, 刘能宏.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社, 2011:147-150.

液压缸故障分析及维护 篇4

1 液压缸概述

液压缸是液压系统中最重要的执行元件, 它将液压能转变为机械能, 实现直线往复运动。液压缸结构简单, 配置灵活, 设计、制造比较容易, 使用维修方便, 比液压马达、摆动液压马达等执行元件应用都要广泛。

1.1 液压缸的分类

液压缸的种类繁多, 分类方法各异。这里按液压缸的作用方式、结构形式、运动方式进行分类。

(1) 按照液压缸的作用方式主要分为以下两个方面。

(1) 单作用液压缸:单向液压驱动, 回程靠自重、弹簧力或其他外力。

(2) 双作用液压缸:双向液压驱动。

(2) 按照液压缸的运动方式主要分以下两个方面。

(1) 缸筒固定, 活塞杆动作

(2) 活塞杆固定, 缸筒动作

(3) 按照液压缸的结构形式主要分以下两个方面。

(1) 活塞式液压缸。

(2) 柱塞式液压缸。

1.2 液压缸的组成

液压缸主要由以下几个部分组成。

(1) 缸筒、缸底及缸盖。

(2) 活塞与活塞杆。

(3) 缓冲装置。

(4) 排气装置。

1.3 液压缸的输出力和速度计算

(1) 输出力计算。

活塞杆伸出和缩回时产生的推力F1和拉力F2分别为:

F1= (p1A1-p2A2) ηm=π[ (p1-p2) D2+p2d2]ηm/4

F2= (p1A2-p2A1) ηm=π[ (p1-p2) D2-p1d2]ηm/4

式中:p1为液压缸进油压力;

p2为液压缸出油压力;

A1为无杆腔活塞面积;

A2为有杆腔活塞面积;

D为缸筒内径;

d为活塞杆直径;

ηm为液压缸的机械效率, 通常为1。

(2) 速度计算。

活塞杆伸出和缩回时的速度v1和v2分别为:

式中:Q为输入液压缸的供油流量;

ηV为液压缸的容积效率, 通常为0.90～0.95。

2 液压缸常见故障及分析

液压缸经过现场安装使用一段时间, 由于零件磨损, 密封件老化失效等原因会发生漏油、不能动作等故障现象。济钢热连轧生产线液压缸数量繁多, 自2006年1月投产以来, 发生过各种各样的故障现象, 总结分析主要有以下几种。

2.1 爬行

液压缸的爬行是指液压缸在低速运动中, 出现一快一慢或一跳一停、停止和滑动相交替的现象。液压缸爬行在现场是最常见的故障现象, 主要发生在处理液压缸管路漏油或更换新液压缸后动作时, 很可能会发生爬行的现象, 主要是因为液压缸内部有空气。所以在更换完新液压缸或处理液压缸管路漏油后, 在投入正常使用前, 必须空载往复多动作几个次, 将缸体内部的气体排出。

2.2 漏油

液压缸的泄漏分为内泄漏和外泄漏两种情况。内泄漏是指液压缸内部高压腔的压力油向低压腔渗漏, 它发生在活塞与缸内壁、活塞内孔与活塞杆连接处。外泄漏指液压缸缸筒与缸盖、缸底、油口、排气螺塞、缓冲调节阀、缸盖与活塞杆处等外部的泄漏, 它容易从外部直接观察出。无论哪种泄漏, 其原因主要是密封不良、连接处结合不良等因素所致。

2.3 扁头退丝

加热炉装钢机、粗轧推床、卸卷小车行走等液压缸扁头与活塞杆均是螺纹连接, 此类液压缸, 在现场冲击振动严重的环境下, 时常会发生活塞杆发生转动致使扁头退丝, 使得自动动作受影响, 耽误生产。由于此类故障发生较频繁, 我们对此类液压缸扁头处采取了以下几种措施。

(1) 对于在线液压缸, 将扁头与活塞杆进行焊接处理, 使其成为一体。

(2) 对于现有液压缸备件扁头处进行加工处理, 在扁头上打一贯穿键, 防止活塞杆转动。

(3) 对于小型的液压缸, 在制作备件是全部将活塞杆与扁头做成一体的。

(4) 对于大型的液压缸, 由于扁头与活塞杆制作成一体比较困难, 且成本高, 我们要求在扁头上打一贯穿键。

通过以上几种措施, 彻底解决了此类液压缸故障的再次发生, 为生产赢得了时间。

2.4 缸的损坏

液压缸的损坏多数发生在作用力和压力超出设计值的情况下。造成作用力和压力增大的原因包括:重载或高速的活塞在运动中因操作失误而突然停止, 机械力或其它外力在相反方向给缸以作用力等。

液压缸的损坏主要表现为缸筒内孔壁拉伤、缸筒胀大和裂纹破损泄漏、活塞杆产生纵向弯曲、活塞杆断裂、螺栓断裂等等, 出现上述损坏, 不能就事论事, 需从整个液压系统的设计、使用操作、负载大小等方面寻找原因。

2.5 伺服液压缸

伺服液压缸是一种精密液压缸, 它内部装有位移传感器及磁环, 根据控制需要, 液压缸两腔就近的管路上还安装了压力传感器, 所以伺服液压缸除了发生常规液压缸的故障, 还会由于位移传感器变形、磁环松动或脱落、压力传感器损坏造成液压缸不能正常动作。

3 液压缸的维护

液压缸属于液压系统的重要元件, 是保证机械设备正常动作的重要因素, 为使得液压缸在线有较长的使用寿命, 在线维护是很重要的决定因素。这里介绍济钢热轧厂在线液压缸维护的几个重要方面。

(1) 定期检查紧固液压缸的固定螺栓。

(2) 日常点检要注意观察液压缸动作是否平稳、有异响, 活塞杆是否有划伤等。

(3) 扁头属于螺纹连接的液压缸, 日常要注意观察是否有退丝现象, 平时无法查看的, 要利用检修时间检查。

(4) 定期检查液压缸本体各连接螺栓的紧固情况, 特别是端盖与缸筒连接的大螺栓。

4 结语

液压缸是液压系统的重要执行元件, 应用十分广泛。在分析液压缸的故障时不能孤立的考虑单方面原因, 尤其是伺服液压缸, 还涉及到磁尺及压力、位移传感器等, 出现故障后要全面考虑, 及时分析、解决, 同时还要防患于未然。在日常工作中, 要注意在线液压缸的维护, 保持系统油液的清洁度, 不野蛮操作, 选用高质量的产品等, 以延长液压缸的使用寿命, 提高轧机的生产作业率。

参考文献

[1]杨国平.现代工程机械技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.

铝型材液压缸裂纹修复 篇5

1 形成裂纹的原因

机件老化, 超负荷不规则使用, 以铸件的形式铸造成的液压缸, 因工艺特点存在不同程度的缺陷, 而在外力及操作因素的作用下 (如图1) 受压区P产生一定的压力以及杆塞的来回磨损、受压, 使液压区P易产生裂纹。

2 找出数据, 制定焊接工艺

依照存在裂纹的缸体进行勘察, 以相应的资料得出的数据, YA200型四柱型液压机, 缸体材料为低合金铸钢, 珠光体钢, 焊接性能差, 焊接工艺复杂。缸体外径口为1000mm, 内径口为800mm, 计算得出实际厚度为100mm, 形成环形裂纹, L=500mm, 制定相应的工艺表如下:

Á3坡口形式

修复的工件厚度为100mm, 这样对补焊存在较大困难, 如用角磨机或氧气与乙炔切断坡口不能够达到理想效果, 因此采用AX1-630型焊机, 空气压缩机, 以焊接工件导电形式将Φ7碳棒作电极引弧, 利用压缩机空气将金属吹走达到坡口的形成 (如图2) , 成形后的坡口大小要以表裂纹存的深度来确定, 以免坡口较小错成多层数焊接时不能较好地熔合;而坡口较大也易错成资源浪费, 熔合修复后的区域会加大脆性断裂, 因此必须合理形成坡口, 这样能保证每层焊接缝较好地熔合, 使修复后的区域能达到理想效果。

4 焊前准备

为确保焊缝质量, 需配有5-6名焊工, 轮流进行施焊。以铸件材料配置相应的焊材如E5016、E5015、E4315等以及木碳 (用作预热或焊后缓冷作燃料) 手锤及相关材料与设备。参照工艺表进行焊材与工件预热, 焊材必须进行350~400℃烘干, 保证有1小时后放在准备的保温箱内随用随取。而工件要以木碳作燃料进行300~400℃预热, 时间大约4~5小时, 可达到相应的温度。

5 焊接修复

为使修复后的焊缝能达到理想效果, 施焊时必须依照工艺表进行, 以较小的焊条作底层施焊1~4层 (如图3) 。

运条手法要平衡, 控制好焊条与工件角度, 保证每一层都能熔合焊透, 控制好间层温度, 为防止焊接过程中工件接头的冷却速度快, 导致石墨化过程不能充分进行, 致使半熔化区甚至焊缝中的碳常以化合状态存在, 必须在进行施焊过程中加碳燃烧, 温度控制在300~400℃之间, 使石墨能充分析出, 防止生产白口组织。需以较大焊条 (Φ5) 施焊时, 运条手法也必须平衡, 控制好焊条与施焊面距离, 以防止弧长不稳定错成施焊缝产生咬边缺陷与夹渣现象, 影响下道焊缝母材与焊条的熔合性。而焊面层时, 施焊缝必须与母材圆滑过渡, 焊缝不要过高, 以免形成尖角现象, 产生应力集中。待焊接工件焊好后, 立即用铁锤进行锤击, 使整条焊缝表面都能锤遍, 锤击频率为2~3/S, 这样能使较为集中的应力分散, 但必须进行整体缓冷处理, 这样更好地消除存在的应力, 确保不至于产生裂纹。

6 结束语

以上修复方法能够在短时间内完成, 既能降低成本, 保障生产进度, 而修复后的焊缝也能够长时候使用, 实用性强。

参考文献

[1]邓洪军.焊接结构生产[M].机械工业出版社.

液压缸支承轴修复工艺的改进 篇6

液压缸在使用过程中,支承轴在支承轴套内频繁径向运动,随着使用时间的延长,支承轴与支承轴套之间会产生磨损。随着磨损量的逐渐增加,支承轴与支承轴套之间的间隙越来越大,液压缸将不能正常使用。

支承架为整体铸造的液压缸,其支承轴磨损后,不能用气割方法将支承套筒从液压缸筒上切割下来,再更换支承架。这是因为缸筒在气割的高温作用下会产生变形,甚至造成整个液压缸报废。

传统的修复方法如下:先将支承轴磨损部位进行堆焊以加大尺寸,然后采用角磨机打磨方法恢复原尺寸。此种手工打磨方法费工、费力,且打磨后的支承轴表面粗糙、凹凸不平、质量很差,不能达到液压缸修理的技术要求。

为此,我们对传统修复工艺进行了改进。主要做法如下:先加工2个移动式液压缸V型专用夹具,用于在镗缸机底部平台上支承和固定液压缸;再在镗头的中心位置加工1个中心孔,安装一套可调整、拆卸且带有磁性的找正顶尖工具;最后在镗头上安装适于加工支承轴且带有进给装置的夹刀器和专用刀具。如附图所示。具体加工步骤如下:

(1)补焊和清理

将磨损后的支承轴进行补焊并清除焊渣,注意补焊后的支承轴应当留有足够的加工余量。将补焊后支承轴高低不平处用角磨机稍加打磨,再将支承轴根部磨平,以便于切削加工。清理2个支承轴上的定位中心,以便于找正时使用。

1.夹刀器和专用刀具2.可伸缩同轴度找正顶尖3.液压缸V型专用夹具4.水平找正仪5.水平调整螺母

(2)找正液压缸位置

用螺栓将2个V型专用夹具固定在镗床加工平台上,使用该夹具调整液压缸与平台的平行度和液压缸与刀具的垂直度。

液压缸的平行度和垂直度确定后,在镗头中心孔中安装可伸缩同轴度找正顶尖,并以找正顶尖为基准来找正支承轴定位中心。支承轴定位中心找正后,在加工支承轴时,便可保证镗头上的切削刀具与支承轴达到所要求的同轴度。

上述找正工作完成后,用压板和螺栓将液压缸固定。

(3)切削加工

将具有进给装置的切削刀具安装在镗缸机镗头上。安装时要确保刀具的刃口比夹刀器高出10～15mm,这样可使刀具受力强度增高,并可消除刀具振颤。

刀具调整好以后,即可对液压缸支承轴进行切削加工。切削1刀后再调整进刀量继续切削,直至将支承轴切削到规定尺寸为止。切削完1个支承轴后,将液压缸旋转180°,用同样方法找正并切削加工另1个支承轴。

液压缸密封失效典型案例分析 篇7

1 密封件材料

某些材料的橡胶密封件与油液接触会产生化学反应, 使密封件渣化、粉化而过早老化, 产生泄油。一般丁基橡胶密封件, 耐无机强酸, 耐热性好, 与石油基类油质相容;而与磷酸脂液不相容;氟橡胶与磷酸脂液等合成液相容。聚氨酯密封件抗强度和耐油性好与水一乙二醇油液不相容。以此来合理选择确定油液和密封件的密封性质。

2 密封件运动里程

密封件在运动的过程, 不断的与油缸内腔发生摩擦, 但油缸内腔具有油膜, 因此密封件与油缸的内腔摩擦力很小, 对其损坏相对较小。

3 密封件的工作温度

工作温度主要指的就是液压油温度。密封件的寿命与温度成抛物线关系。温度过高或者过低密封件的使用寿命都会下降。液压源系统算热的工况良好与否直接影响液压油的温度。

4 油质的污染与变质

油质的污染是指由于在加、换油的过程中和检查更换润滑装置中内部元件、零件和油质时外部杂质的侵入造成的;油质的变质是随着使用期的延长而变化, 物理性磨屑的混杂的增加, 在铜、铁、锰等金属的作用下, 油质发生氧化、酸化化学反应。不断破坏油膜、降低润滑效果, 而且加速密封件、密封层的老化。

5 安装问题

(1) 密封件安装方向的错误导致泄漏。

(2) 安装时混入或管路内有异物、粉尘等进入密封腔引起泄漏。

(3) 装配不良造成密封件损坏引起泄漏。

(4) 密封件表面有划痕引起泄漏。

(5) 活塞杆不同心, 偏负荷引起泄漏。

6 密封件选用问题

(1) 压力过高、密封件硬度过小被挤出金属沟槽。

(2) 密封材料和介质相溶, 密封件被软化或溶解。

(3) 密封件使用在温度过高的工况, 密封材料被碳化。

(4) 低温导致密封材料硬化、收缩引起泄漏。

(5) 使用线速度过高, 导致密封件发热、干磨、碳化形成泄漏。

(6) 使用工况润滑不良导致密封件磨损形成泄漏。

(7) 使用的腔体受到振动引起泄漏。

(8) 因粉尘引起密封件磨损造成泄漏。

(9) 密封件硬度过高, 不能把金属沟槽完全填充引起泄漏。

(10) 密封件的尺寸与金属沟槽不符引起泄漏。

(11) 选用存放时间过长、老化的密封件引起泄漏。

7 密封结构设计、装配问题

(1) 腔体支撑材料选用不当, 磨损腔体和活塞杆。

(2) 摩擦副大小不合适, 造成磨损。

(3) 缸筒、活塞端部的螺纹倒角不当, 磨损密封件。

(4) 密封件安装倒角不合适磨损密封件。

(5) 腔体、活塞杆表面粗糙、有划伤磨损密封件。

密封件的老化是密封件失效最常见的情况, 而影响密封件老化的因素主要有以下几点:氧、臭氧、光、机械应力、水分、油等。氧能使橡胶件产生氧化反应, 氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。臭氧能使橡胶件出现臭氧龟裂;热的作用是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应, 从而加速橡胶氧化反应速度, 这是普遍曾在的热氧化现象。光波越短, 能量越强。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。经紫外线光起着加热作用, 光作用的特点是它主要在橡胶表面进行;含胶率高的式样, 两面会出现网状裂纹, 所谓光外层裂。在机械应力反复作用下, 会使橡胶分子链断裂而产生游离荃, 引发氧化链反应, 形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活氧化过程。哪个能占据优势, 视其所处的条件而定。此外, 在应力作用下容易引起臭氧龟裂。水分的作用有两个方面, 橡胶在潮湿的空气淋雨或者浸泡在水中时, 容易破坏。这是由于橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解, 水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气暴露的交替作用下, 会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用, 甚至有延缓老化的作用。橡胶制品在使用过程中如果长期和油类介质接触, 油类能渗透到橡胶内部使其产生溶胀, 致使橡胶的强度和其它力学性能下降。油类能使橡胶发生溶胀, 是因为油类渗入橡胶后, 产生了分子相互扩散, 使硫化胶的网状结构发生变化。

液压密封件安装注意事项:

(1) 检查活塞、缸筒以及安装导向套的相关表面清洁、无毛刺、无棱边。

(2) 安装工具要求光滑、无棱边、尖角, 确保在安装过程中不会对密封件造成任何形式的损坏。

(3) 安装时可在密封件以及缸筒相关表面涂少量的润滑脂, 以利于安装, 但橡胶弹性体和滑动密封环之间不允许残留润滑脂, 否则会影响密封性能。

(4) 不管是立式还是卧式安装都应保持活塞与缸筒的同轴度, 过大的偏心很可能会损坏密封件。

(5) 安装速度不宜过快, 否则会损坏密封件。

8 结论

液压缸的密封失效是复杂多样的。因此, 必须从密封设计、材料选用、工作环境、安装工况条件等出发, 确立合理的密封结构和制品, 才能提高液压缸密封系统的可靠性。在液压缸的密封系统出现故障时, 要在短时间内采取合适的方法进行处理。更为重要的事, 能够早期预防故障的发生, 提高液压缸的可靠性、安全性及液压缸元件的使用寿命。

参考文献