径向活塞式液压卡盘动态特性仿真与试验

卡盘是煤矿坑道钻机重要部件,卡盘的性能直接影响钻进的效率和质量。针对胶筒液压卡盘存在的问题,研究一种新型径向活塞式液压卡盘,通过分析径向活塞卡盘夹紧和松开系统的结构与工作原理,运用变质量液压学原理和动力学理论建立其运动过程的数学模型,并在AMESim环境下,进行了卡盘液压控制与机械系统的动力学协同仿真。在所建立的多机耦合模型基础上,详细分析了夹紧系统的响应和夹紧力特性,并搭建测试试验台进行了试验验证。研究结果表明:径向卡盘关键部件碟簧对系统特性的影响较大,通过优化碟簧性能参数,径向卡盘夹紧时间为0.325 s,松开时间为0.275 s,与胶筒卡盘夹紧时间0.325 s相当,与松开时间0.300 s接近,可与在用的胶筒卡盘互换,满足钻机功能需求,仿真结果与试验结果一致表明径向卡盘模型准确可信,为新型径向活塞卡盘系列化设计及改进提供了理论依据。

水压柱塞摩擦副的润滑特性研究

基于静压支承的思想,提出双阻尼效应柱塞副来提高其抗卡紧能力。该结构在柱塞的圆周表面上设置了几组支承腔室和阻尼小孔,构成的静压支承结构具有间隙中压力可随间隙变化的调节刚度,保证间隙大小的均匀性,避免卡紧。对双阻尼效应柱塞副进行了抗卡紧特性的理论推导和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)研究。同时,综合考虑了水的流动惯性和表面粗糙度的影响,研究了水压柱塞副的泄漏特性,并进行了样机试验,对两种柱塞副结构的润滑特性进行了对比分析。

水压元件柱塞摩擦副的抗卡紧研究

针对水润滑普通间隙密封柱塞副在工作过程中出现的卡紧现象,提出了基于静压支撑的双阻尼效应柱塞副,并对其抗卡紧特性和流量特性进行了分析。结果表明:水的流动惯性和表面粗糙度的共同作用使得间隙摩擦副流场内可能产生局部紊流或整体紊流,计算时不能采用层流模型,需考虑惯性和表面粗糙度效应;提出的双阻尼效应柱塞副具有一定的抗卡紧能力,能实现柱塞的自动对中和平衡,防止卡紧,减小启动摩擦力;双阻尼效应柱塞副比同等密封长度的普通柱塞副的泄漏流量更小。

液压钻机径向活塞卡盘装配工艺及工装设计

根据径向活塞卡盘的结构特点和装配技术要求,设计了一套由PLC控制,以液压油缸为执行元件的径向活塞卡盘装配工装。该工装结构合理,操作简单,在满足径向活塞卡盘装配精度、稳定性、高效率和自动化要求的同时,降低了工人的劳动强度。

一种用于飞机小型活塞杆多工位加工的工艺夹头

飞机小型活塞杆工艺夹头安装后,与活塞杆轴线的同轴度在φ0.02 mm内,不用拆卸就可以和活塞杆一起完成精车、磨外圆和精磨内孔等3道工序,为小型活塞杆精加工提供无遮挡式装夹保证,可大幅度提高活塞杆热后精加工质量。