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預應力鋼絲纏繞技術在建材液壓機上的應用

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前 言   江蘇愛富西新型建材公司引進的西德9000t建材液壓機當時是我國同類設備中最大噸位的設備,為我國新型建材的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。   該機是三框架六油缸下頂方式,用泵直接驅動,液壓系統(tǒng)壓力為480kg/cm2。這種機器結構有以下幾個缺點:   ① 工作缸過多,不同步時造成活動工作臺的傾斜,常會影響工作;  ?、?泵壓及液壓系統(tǒng)壓力過高,易出現故障;   ③ 單板式框架的四個內角存在應力集中,所以安全系數取的很高,造成設備笨重成本上升;  ?、?主缸維修時,柱塞要移出,費時費力;  ?、?電機功率較大,能源利用率低。   太平洋機電技術及設備有限公司經過多年的研究設計,把鋼絲纏繞預應力技術成功地應用到建材液壓機上,取得了顯著效果。這種新型的建材液壓機不僅廣泛應用于國內,而且出口到馬來西亞、印度尼西亞,據國外用戶反映這種液壓機比西德的要好用。今天的太平洋液壓機在可靠、節(jié)能、易修上,又有新進展。 一、預應力纏繞技術簡介   預應力技術是一種先進的機械結構技術,在制造中對結構施加預緊載荷,使其特定部位產生預應力,這種應力與工作載荷引起的應力相反,可以抵消大部分或全部工作應力,從而大大提高結構的承載能力。而采用預伸長鋼絲預緊的則稱為鋼絲預應力結構。有以下幾個優(yōu)點:  ?、?疲勞強度好。這是由于預緊件載荷波動小而獲得高疲勞強度抗力,如鋼絲預應力纏繞的油缸和機架,均有15年以上壽命。  ?、?承載能力提高。預應力結構是一種多元結構,在整體結構的壓力集中部位將其剖分,然后再預緊為一個整體,由鋼絲受力代替結構中應力集中部位受力,因而就更具有較高的可靠性,其安全系數比外預緊結構可低得很多,因此預應力纏繞結構和傳統(tǒng)結構相比,重量大大減輕,從而降低了成本。  ?、?無破裂危險,對于超高壓容器來說,如鋼絲纏繞的筒體,可以在很高壓力下長期運行,而不產生破裂,極大地提高了缸筒的使用壽命。   二、鋼絲預應力油缸的應用   由于缸筒采用了預應力纏繞技術,使缸筒內壓力可以大大提高,像德國9000t液壓機就可以采用三缸甚至二缸的驅動結構,當缸徑為860時,三缸時主缸內壓力為517kg/cm2,二缸時主缸內壓力為775 kg/cm2,當然隨之而來的是工作臺厚度和框架設計的改變。采用鋼絲預緊油缸的超高壓供油有以下幾個好處:   ① 缸數減少,有利于活動工作臺平穩(wěn)加壓。從實踐來看,基本消除了由于活動工作臺上升不平行造成需回程重新上升的現象;  ?、?主缸的重量大大減輕,成本顯著下降;  ?、?主缸壽命顯著提高;  ?、?通過增壓器向主缸供油,可使系統(tǒng)壓力控制在160kg/cm2以下,液壓系統(tǒng)很少發(fā)生故障。以9000t雙缸供油壓力為755kg/cm2時,增壓器增壓比只要達到4.8即可,而9000t主缸供油壓力為517kg/cm2時,增壓器增壓比只要達到3.3即可。   三、預應力纏繞框架的應用 用預應力纏繞框架代替單板式框架,可使得原本在框板內四角的壓力集中得以消除,而由預緊的鋼絲來承受,從而極大地提高其承載能力,對于像西德9000t液壓機而言,可以采用2個或3個框架來承受壓力,無論從重量或是外形尺寸都有很大的降低,特別是這種鋼絲預緊結構框架壽命都很長,至少15年,我公司出產的纏繞式液壓機框架已有20年壽命的紀錄。   四、鋼絲纏繞技術應用后的工作臺設計   采用鋼絲預緊纏繞技術后的建材液壓機的主缸數量大大減少,隨之是框架數量的變化。這種變化直接影響工作臺的設計,工作臺應根據與主缸或框架接觸面積和位置,進行強度和剛度設計。
  五、超高壓快速充液閥和快速上升油缸的應用   在超高壓鋼絲預緊結構的建材液壓機上,成功地應用了我公司的超高壓充液閥和快速油缸的設計,這種設計原理如下:當快速油缸在泵的全流量推動下,使活動工作臺迅速上升,此時由于柱塞隨工作臺向上運動,在柱塞下腔形成真空,只要打開缸底上的單向閥,油箱的油就被吸入柱塞下部,當活動工作臺與工件接觸時,缸內液體也被吸滿,單向閥關閉,接著增壓器開始工作,對工件加壓。這種結構的優(yōu)點:在滿足對成垛建材板片極低速度壓制情況下,可實現空行程的快速上升,而傳統(tǒng)結構這種壓機為了實現快速上升,不得不提高電機功率。例如9000t液壓機在速度0.2mm/s加壓時,電機功率僅為22KW,而要想使其以10mm/s上升時,則需55KW以上電機。采用本結構后,電機功率最多37KW就可以滿足。   此外,由于活動工作臺和柱塞相連,就解決了活動工作臺的導向問題。   特別應指出,采用大行程快速油缸可使柱塞和缸筒在原地分離,從而使主缸密封的更換變得十分簡單,大大節(jié)約了維修時間。   太平洋公司把鋼絲纏繞技術用于超高壓建材液壓機,取得了很大的成功,總結其優(yōu)點就是:可靠、節(jié)材、節(jié)能、節(jié)時,為這種建材液壓機在我國的普及做出了應有的貢獻。
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發(fā)布:2007-08-14 12:38    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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