液压支架千斤顶结构尺寸的计算.pdf

第 3期 总第 1 6 0期 2 0 1 0年 6月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG ＆ AUTOMAT1 0N No．3 J u n ． 文章 编 号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 0 0 3 0 1 7 1 - 0 2 液压支架千斤顶结构尺寸的计算 姜 立新 ，闫洪元 三一重型装备有 限公 司，辽 宁 沈阳 1 1 0 0 2 7 摘要 根据液压支架 千斤顶的设计难点， 提 出一种在满足支架特定 的力 学条件 下判定千斤顶结构尺 寸可行性 的 计算方法 ，得 出判定 公式，为液压支架千斤顶 的设计提供 了理论 依据。 关键词 液压支 架；千斤顶；计算 中图分类号 T D3 5 5 ． 4 TH2 1 l ． i 文献标识码 B 1问题 的提 出 在液压 支 架 中需 要 大量 的液 压千 斤顶 ， 例 如立 柱 、 平衡千斤顶 、 推移千斤顶、 侧推千斤顶等等。 其中，由 于立 柱 、 平衡 千斤 顶是 液压 支 架 中主要 的受 力部 件 ， 其 结构 位 置通 常 由整个 支架 的力 学性 能所 决定 。在工 程 实践 中 ，经 常发 生立柱 及 平衡 千斤 顶在 给定 的支 架 条 件下无法制造其几何结构的问题。图 1给出了一种典 型 的掩 护式 液压支 架 在最 大 高度 和最小 高度 下 千斤 顶 的形态 ，其中，A为平衡千斤顶 ，通常为单伸缩千斤 顶 ； B为立柱 ， 通 常 为双 伸缩 千斤 顶 。 从 图 1中可 以看 到 ，千斤 顶 的行 程 以及摆 角都 发 生 了变 化 。 本文将对单伸缩、 双伸缩千斤顶分别进行分析 ， 并 给出在满足支架特定 的力学条件下千斤顶 的几何 尺 寸 ，以及 如何 判定 千斤 顶 几何 结构 的可 行性 。 图 1 掩护式液压 支架结构 简图 2液压支架千斤顶结构尺寸的计算 2 ． 1 单伸 缩 千 斤顶 单 伸缩 千斤 顶 结构 见 图 2 。由图 2可 以得 到 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 5 一 O 9 作者简介 姜立新 1 9 7 2 一 ， 男 ． 辽宁沈 阳人 ， 工程师 ， 本科 。 L i 一L。 K M。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 L 一L。 2 。⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 式 中L 在支架中所要求的最小长度； L 在支架 中所 要求 的最大 长度 ； 千斤顶 的 行程 ； 。 一0时千 斤 顶 的最 小 长 度 最 小 结 构 长度 ，L 。 一L i 一KM ； 机械 加长 段 长度 ， ≥O 。 图 2单伸 缩 干 斤 顶 由式 1 可得 到 K L i 一 L。 一 M。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 将式 3 带人式 2 得到 2 L ～ L 一L。 M。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 由于 M 为机械加长段 ，其值 M≥O ， L 。 对某一千 斤顶有确定的值 ，所以式 4 可以写成 2 ～L⋯ ≥L。 。 ⋯⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯⋯ ⋯ 5 M 一 2 L 一L 一L。 。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6 当满足式 5 时，千斤顶在几何结构上才是可行 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 7 2 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 1 0年第 3 期 的 ，否则，千斤顶无法制造 。 2 ． 2双伸 缩 千斤顶 由双伸缩千斤顶的结构可以得到 Lm in Lo K】 M。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 L Lo 3 K Ⅳ。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 8 式中K 千斤顶中两缸行程中较短的行程 ； Ⅳ 两缸 行程 的差值 。 由式 7 可得到 K1 Ll n i 一L0 一 。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 9 将式 9 带入式 8 得到 3 L i 一 L 一 2 L。 一 N 2 M。 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 0 由于 为机械加长段 ，其值 M／0 ，L 。 、N 对某 一 千斤顶 有确定 的值 ，所 以式 1 O 可 以写成 3 II li 一 ≥2 L。 一Ⅳ。 ⋯ ⋯⋯ ⋯⋯⋯ ⋯ 1 1 M一塾 。 ⋯⋯⋯． 1 2 厶 当满足式 1 1 时，千斤顶在几何结构上才是可行 的 ，否则 ，千斤 顶无 法制 造 。 3应用 实例 某一支架最低高度时立柱长度L m in 一1 2 9 1 mm， 最大高度时立柱长度厶 一2 8 8 3 mm，L 。 5 0 8 mm， Ⅳ2 9 ml -Jrl ，下面判断立柱几何结构的可行性。 因为立柱为双伸缩千斤顶 ，所以采用式 1 1 进行 判断 3 LI n i ～ L 3 1 2 9 1 2 88 3 9 9 0 mm。 2 Lo 一 Ⅳ 一 2 5 0 8 2 9 9 8 7 mm。 因为符合式 1 1 的要求 ，所以此立柱在几何结构 上是可行的，相关参数如下 M 3 L m i n - - L - -- 2 Lo一 N 一 1 ． 5 mm。 通过以上分析可以看到， 在液压支架设计过程中， 机械工程师可以利用本文给出的公式 ，在进行结构设 计时判断千斤顶在结构上的可行性。 参考文献 [1 ] 王 国法． 液 压 支 架 技 术 [ M] ． 北京 煤 炭 工业 出版 社 ， 1 9 99 ． Ca l c u l a t i o n o n S t r u c t u r e Di me n s i o n o f Hy d r a u l i c S u p p o r t J a c k J I ANG L i - x i n，YAN Ho n g - y u a n Sa n y He a v y Eq u i p me n t Co ．，Lt d．，Sh e n y a n g 1 10 0 2 7，Ch i n a Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t O d e s i g n d i f f i c u l t y o f h y d r a u l i c s u p p o r t j a c k，t h i s p a p e r p u t f o r wa r d a c a l c u l a t i o n me t h o d t o j u d g e t h e f e a s i b i l i t y o f t h e j a c k s t r u c t u r e d i me n s i o n me e t i n g e s p e c i a l me c h a n i c s c o n d i t i o n，a n d o b t a i n e d t h e j u d g i n g f o r mu l a s ， wh i c h p r o v i d e d t h e t h e o r e t i c a l b a s i s f o r t h e d e s i g n o f h y d r a u l i c s u p p o r t j a c k ． Ke y wo r d s h y d r a u l i c s u p p o r t ；j a c k；c a l c u l a t i o n 上接 第 1 7 0页 4现场试 验效果 采用上述工艺措施后 ， 车削最细轴 杆 8 2 0 0 0 和细长轴 2 5 x 3 0 0 0 P 2 5 5 0 0 0 ，全长精度在 I T5 以上 ， 表面粗糙度在R a 1 ． 6 以下， 车削一根细长轴仅需 1 5 mi n 2 5 rai n ，收到了满意的效果。 参考文献 E 1 ] 龚雯 ， 陈则钧． 机械制造技术[ M] ． 北京 高等教育出版 社 ， 20 04 ． [ 2 3 吉卫富． 机械 制造技术 E M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 3 ． E 3 3 姚智慧． 机械 制造技术 [ M3 ． 哈尔滨 哈尔滨 工业大学 出版 社 。 2 0 0 2 ． [ 4 3 刘有 才． 机床夹具设计 [ M] ． 北京 ； 机械工业 出版社 ， 2 0 0 5 ． I m p r o v e m e nt o f Tur ni n g Pr o c e s s o f S l e n de r S h a f t S HEN Dong d on g He b i Co l l e g e o f Vo c a t i o n a l Te c hn o l o g y，He b i 45 8 0 3 0 ，Ch i n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r a n a l y z e s t h e i n f l u e n c e s o f t h e l a t h e p r e c e s i o n，t o o l m a t e r i a l a n d s t r u c t u r e ，p r o c e s s i n g t e c h n o l o g y ，wo r k p i e c e c l a mp i n g me t h o d， c u t t i n g h e a t a n d c u t t i n g f o r c e a n d o t h e r f a c t o r s o n t h e ma c h i n i n g a c c u r a c y o f a s l e n d e r s h a f t ． B y p r o p e r l y s e l e c t i n g t h e t o o l ， t h e f i x t u r e a n d t h e t e c h n i c a l r o u t e，t h e ma c h i n i n g a c c u r a c y o f t h e s l e n d e r s h a f t c o u l d b e i mp r o v e d e f f e c t i v e l y ． Ke y wo r d s s l e n d e r s h a f t ； ma c h i n i n g p r e c i s i o n； t u r n i n g 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m