TY120C型液压推溜器研制及应用.pdf

2 0 0 1 年 第4 期 童 蔗 甜披 4 l T Y1 2 0 C型液压推溜器研制及应用 新泣矿业集 团通力机械有 限公 司 段 秀兰 新 汶 矿 业 集 日 良 庄 煤 矿张丽平 摘要简迷 目前矿用推 溜嚣 的不足 ． 重点舟绍 了T Y 1 2 0 C型推溜器 的设计原理及 与 同类产 品相 比所具 有的性能特 点 毗及试验情况和应用效果。 关键词液压推溜嚣活塞缸活塞杆净拨强度 液压推溜器属内回液双作用液压机构， 是煤矿采煤工 作面的主要推移设备。目前煤矿使用的推溜器存在许多 问题； 如 1 推力小 最大推 力 “ t T k N ， 活塞杆易弯 曲， T Y 1 7 t 型推 溜器活塞杆弯 曲率约 占 5 0 ％； 2 活 塞杆为实 心棒料． 自身重， 且制造需专用设备钻两深长孔， 成本高； 3 j 舌 1 体经常漏液． 致使推移不稳定。这些问题不仅降低 了推溜器的 使用性 能 ， 而且使 推溜器维 修 困难 、 费用 高。 为此 ． 研制了大推力 、 密封 性能可靠的 T Y 1 2 0 C型推溜器。 设计原理及 结构特点 1 1 设计原理l噩工艺 T Y 1 2 0 C型推 溜器 由缸 体 、 活 塞 杆、 缸 套 、 卡环 、 中间 环、 座、 控制阀、 单向阀、 导向环、 密封件等部件组成 见 图 【 一它是在 1 仰 c型推溜器的基础上， 利用类比法设 计的 在满足强度要求 的前提下 ． 增大缸径 ， 实 现大推力 ； 并 活塞杆的结构及主体零部件的制造工艺进行了创新， 在密封及导 向形 式方 面有所 突破 ． 使 推溜 器结 构更趋 合 理， 各项技术参数先进， 性能优越． 经济实用。 l 基 1 1活拄 筒 I 一2活塞 13 g - 柱接 1 ～4 1 5最 向 供排瘟菅 2 单向 阀3 缸俸4 缸 套5 支座6 ． 中同环 7导 甸环8蕾形 圈9 ． 卡环1 0控制 阿 图 1 T Y 1 ∞c型推溜器结构简图 1 2 结构特点 主体零部件 、 括塞杆采用先进的玲拔工艺加工． 加工 的银管精度高． 表面光洁、 强度高。该工艺充分发挥了无 切削和冷作形变强化的工艺优势 ． 较传统的镗 车 削工艺 加工． 钢材利用率提高到9 0 ％以上， 且提高钢材综合机械 性能 至少可达到同质钢调质处理的机械性能 ． 减少了诵 质处 理等多道工序 ， 降低 了制造成本 。 1 缸径增大。缸体选用冷拔工艺加工的 1 4 07 ． 5 m a l l 精密冷拔无缝 4 5钢管， 并增大相关件 的尺寸。额定工 作压力 9 ． 8 M P a 。 实现 1 2 0 k N的大推力。较 T Y 7 7 c型的推 力增大近 1 倍 。 C 2 活塞杆由活柱筒、 活塞、 活柱接头及两根双向供排 液管构成。活柱筒选用冷拔 工艺加工的 9 27 m m精 密冷 拔无缝 4 5 钢 管 ， 两根 双向供排 液管 为钢 管 设 在活柱筒 内部 均沿轴 向 ， 其两端分男 与活塞和活柱接头组 焊成一 体 参见 圉 1 。并且在活 塞杆 的活塞端底 部开设 缓 冲槽 ， 抗冲击性能更 好 。其抗 弯强度 是 _ r Y 7 7 c型 活 塞杆 的 1 5 倍 ， 避免 了钻两深长双向供排液孔 ， 制造成本低 。 3 缸套 与活塞杆 的密封选 用蕾形圈 ， 并且 在缸套 内 切槽、 放置导向环为活塞杆导向。 不易磨损、 划伤活塞杆镀 层 ， 且寿命长。 4 阀配件除控制阀阀体与活塞杆配合曲面尺寸改变 外 ， 其余结构及尺寸 均与 1 W7 c型相 同。 保 留了同类产品 阀类其余配件的互换性， 方便了生产和维修。 T Y I 2 0 C型推溜器活塞杆的空心结构属国内首创， 产 品技术性能达到国内同类产品领先水平。 1 3 技术参数 额定工作液压 9 ． 8 MP a 推力 1 2 0 k N； 缸体内径 1 2 5 ra m 活塞杆直径 9 2 n r n ； 工作行程 m r Ⅱ 7 0 0 ； 9 0 0 ； 1 1 0 推溜器长度 r m 1 1 5 0～1 8 5 0 ； 1 3 5 0～2 2 5 0 l 5 5 02 6 5 0 适应采煤机滚筒截探 mm 6 0 0 ； 8 0 0 ； 1 0 0 0 重量 I 异 9 2 ； 卵； 1 0 1 2 主要零部件的强度校核 T Y 1 2 0 C型推溜器的设计过程中。 对各部件的形状、 强 度及各相关尺寸进行了反复的研究、 计算， 对各主要零件 的强度进行 了校核。 Yg - g 4 3页 维普资讯 2 0 0 1 年 第4 期 葺娃 披 4 3 3 J 要优点 t 1 使R 5 方便灵活， 操作时， 不论是换向手柄， 还是速 度控制手柄 ． 操 作起来都能得一 1 2 , 应手 ， 不费力。 三种电机车调遮器从起 动到匀速行驶 ， 电流曲线如 图 型2电机车爱速器 电流 曲线 困 【 2 视野 橱． 行 车时司机既能平枧前方道路情况 ， 又 能俯 视机车两 旁的巷道情况 ， 消除了半盲式行车状态 3 制动效 果良好 ， 在行 车 中不论是运人 、 运物 ． 都能 可靠的达到煤矿安全规程规定的机车安全运行制动距离 誊 2 0 m、 运科 4 0 m 。 4 低速行驶致带载能力极强 ， 机车在煤仓装仓时， 即 便址把机车速度控制在每秒 0 ． 5 m或 1 加时， 都能达到速 度准确行驶 ， 无时快对 慢现象 ， 并且在装第 一节 车时与装 最后一节车对 都能达到匀速行驶 ， 不象其他控制方式那 样 轻教时使、 重载时慢的现象 5 牵弓 f 力极强， 在大巷原煤运输系统中与其它车辆 相 比， 都 同时挂 1 5 节 3 t 底卸式矿车 ， 它从起动到正常运行 都优于其它车辆， 完全能达到国家对 5 5 0 V 1 0 t 电机车的规 定技术指标 1 5 4 k N 。 6 节 电效果 明显 ， 因为 直流变频 调速控制方 式无 电 容、 电感等加大无功功耗， 并且在制动时它是气制动方式， 不象其它制动方式以耗能制动完成停车， 所以它节电效率 高 ， 经济效益十分突出。 3 ． 2 不足及 改进措施 由于车身偏高 ， 个别 狭窄 不 规则巷道有碍正 常行驶 ， 建议采 取措施 ， 适 当辟低机车高度 ， 保证安全行驶 。 4 效 益和前景 1 该直流变额调速器是引进芬兰霍尔新基公司原装 电路， 具有极强的智能控制技术， 效率极高， 故障极低， 平 均无故障时间达 2 0 万 h 以上。与现在使用的 电阻 调速和 可控硅脉冲调速方式相 比， 耗 电仅为相对 电阻 式的 3 5 ％、 相对可控硅式 的 2 0 ％， 一 台 电机车 ， 两 台 2 g k W 的直流 电 机每天运行 1 8 h可节 电 3 0 2 ． 4 k W h ， 按 0 ． 5 元／ k Wh计， 日节 电费为 1 5 1 ． 2元 ， 年节电费为 5 5 1 8 8元。 2 电机车的中驾 式与气 刹车的有机结 音 ， 彻 底改变 了半盲式行 驶的致命弱点 ， 确保 了行车的安全性 。 作者简介冯元 成． 1 9 8 4年毕 业于大 同煤炭 工业学校 ， 现 为 山东泰山能源股份有限公司协庄煤矿机 电副总工程 师。 上接 第 4 1 页 2 ． 1 缸体 强度捡驻 缸体内径 1 2 5 n m 1 ． 外径 1 4 0 m m， 最薄处外径 1 3 4 ． 5 n a n ． 额定 [作压力 9 8 M P a 。 十 算缸体内壁上的各向应力计算公式为 径向应力 一P 周向应力 砰 l 】 ， I { 2 一 轴向应力 。 z ， P ， 【 一 式中， I L 一 内压 ． 】 { 外半径 ． r 一 内半径 取 P 9 8 M P a ， R1 3 4 ． 5 1 26 7 ． 2 5 n m 1 ， r 1 2 5 ／ 2 6 2 ． 5 r n m 代人 E 式得 一9． 8 M P a ； G 1 3 4 MP a ； o z6 2 MP a 故缸体内壁上的最大应力 ‘ 、 ／ t t 4 8 MP a [ d ] 2 6 0 M P a 为许用应力 ； d] ， l J 6 5 0 1 2 52 6 0 P a ； 4 5钢 冷 拔 后 ≥ 6 5 0MP a 式中 n 为安全系数， 一般取 1 5 2 ． 5 ； 为屈 服极 限强度 由计算可得， 缸体强度能够满足要求。 2 ． 2 活塞扦 短度枝柱 2 ． 2 ． 1 强度校骚 活塞杆工 作 时为 压杆 ， 最 薄弱处 截面为 活柱 筒 的截 面。活柱筒 内直径 d 8 r r a ， 外径 D9 2 cu r n ． 推 力为 1 2 0 k N。 杆 的压应力计算公 式 。 P ／ A 式 中 P 为杆承受的轴向力 ， A为截面积。 将 P 1 2 0 k N， A3 1 4 I ／一 ， 4 1 8 6 8 ． 3 ， 代 凡 上式得 ， 活塞杆 的压应 力为 d 6 4 ． 2 N P a [ 。 ] 2 6 0 N P a ， 故 活塞杆在强 度方面满足要求 。 2 2 2 稳定性校验 柔度计算公式 ； i 式中 是柔度； 是长度系数． 此处取 0 ． 7 ； L为压扦 长度， 此处对应三种规格， 分别为 1 0 7 4 、 1 2 7 4 、 1 4 7 4 m m； i 为 维普资讯