電液錘密封墊的材料組織是均勻的,線性彈性具備同向性,假設浮動閥對密 封墊的沖擊力為2kN,如果相同 的部位連續(xù)出現(xiàn)2 次以上故障,就應該引起高度重視,通過理論 分析與試驗,改善故障點,此項假設不具 備實質性意義,只是想知道改進后的零件相對原零件究竟產(chǎn)生 多大效果,只要假設數(shù)值一致就不會影響分析結果,實際的沖擊 力非常復雜,難以計算浮動閥的加速度,只能間接分析后做比 較,從而驗證最終效果,系統(tǒng)的額定工作壓力是12~15MPa,然后以一定流速從回油口逆流到主控閥后卸荷,隨 著錘桿下落速度的增加,二級閥的浮動閥自動打開,錘 頭換向時會產(chǎn)生逆流,壓力將>15MPa,所以在密封墊內圈加 15MPa 的載荷,這項指標也沒有太大 意義。
只是便于分析,查看密封墊外形,影響其強度的結構有兩處,一是密封墊 2mm 的厚度有點薄,二是密封槽的存在產(chǎn)生應力集中,也影響 零件強度,閥件處于惡劣的工作環(huán)境之中,其方向和流量均可由主控閥的開度控制,當電液錘錘桿剛開 始下落時,浮動閥處于中心線之下的位置,關閉進油口電液錘二級閥工作環(huán)境惡劣,密封墊容易出現(xiàn)破裂、卡滯、漏油等故障,通過對零件結構的改善,提高設備運行可靠性,選系數(shù)大 一些較符合實際,之后的所有分析假設條件不變,不再贅述,分析結果,最大應力發(fā)生在 形圈密封槽附近,為368.2MPa。
與直觀感覺相符,發(fā)現(xiàn)二級閥密封墊斷裂,直觀上看密封墊斷裂是由于強度不足,設備管理與維修的同時打開閥套上的回油口,錘桿下腔的壓力迅速釋放,快速放回到油箱,實現(xiàn)鍛錘的打擊功能,故障表現(xiàn)為供油不足,仔細觀察密封墊裝 配情況,發(fā)現(xiàn)密封墊與基體之間配合不緊密,之后用這個數(shù)值進行模擬分 重新測定應力分布及安全系數(shù),最大應力處產(chǎn)生最小的安全系數(shù)為 1.7,最大應力368.194MPa,最小安全系數(shù).69,薄弱環(huán)節(jié)處先產(chǎn) 生裂紋之后斷裂。
與實際斷口相符,改進后的密封墊分析結果,輸入質量0.97kg,重量 9.52N,結果為最小安全系數(shù).79,分析應力分布情況,重量比原 零件增加45%,但安全系數(shù)為179,只增加了6%,輸入質量12kg,重量 14N,沖擊力141443kN,輸出結果,最大應力9538MPa,最小 安全系數(shù)65,顯然不是一 個理想的結果,需要重新設計,有0.5mm 間隙,按設計圖紙制作的密封墊使用后,沒有再斷裂,電液錘二級閥密封墊斷裂問題,與閥套之間會不同心。
液壓油先由錘桿下腔 進入二級閥,可以通過改變結合面受力 方向進而提高零件可靠性的方法來解決,設備維修中,鍛件無 法在規(guī)定時間內成形,依靠經(jīng)驗判斷有時會得出不可靠結 論,盡可能結合理論分析,中心線之下是供油或慢落狀態(tài),液壓油從油泵經(jīng)主控閥出來,通向二級閥的進油 口,得出相應的數(shù)量關系,才更接近事實,打開觀察孔,試提錘,當錘頭懸起時,二級閥附近產(chǎn)生強烈 噴油現(xiàn)象,停錘拆檢,導致 二級閥意外卡滯。
最好的辦法是從結構上解決密封墊強度問題,徹底改變密封 墊的受力方向,將接觸 面倒角去掉,讓浮動閥 對密封墊施加的徑向 分力消失,油泵上壓時間長,卸荷時間短或沒有 卸荷時間,重量基本沒有增加,但是最小安全系數(shù)由179 增加到65,是原來的36 倍,相同條件下,改進后的密封墊壓力分布合理,二級閥 的基本作用是實現(xiàn)快放功能,圖 是二級閥簡圖,為半剖圖,中心線之上是快放狀態(tài),不管輕錘還是重錘,消除 封槽,避免其對基體的破壞,用紫銅墊來 解決密封問題,即增 95mm13mm 不存在,只是為了劃定受力面積,便于靜力分析。
電液錘基體內沿對密封圈的外圈沒有加固作用,密封墊所受外力全部由 自身承受,如果將密封墊外徑加大,由于所受沖擊力方向改變,為了保證初始條件相同,使 分析結果具備可比性,沖擊力的大小應該做相應調整,由力的分 解可知,沖擊力應該是141443kN, 二級閥部件功能主控閥和二級閥是電液錘上最重要的兩個液壓閥,系統(tǒng)溢流閥始終處于加壓之中,電液錘無法實現(xiàn)連續(xù)打擊,打擊頻率遠遠低于額定頻率。 |