一、主缸主要零部件的结构和材料
(一)缸筒
该液压缸需要固定在上横梁上,所以如前面所述,在缸筒上设计有法兰,通过法兰固定。缸筒的材料常用35号,45号无缝钢。在承受负荷很大的情况下,也可以采用高强度合金无缝钢管作缸筒。该液压缸采用45号钢,并调质到HB241~285,以改善其加工性能和强度。
(二)活塞和活塞杆
活塞与活塞杆的结构主要包括活塞与活塞杆的连接结构、活塞杆端部的连接结构、活塞与活塞杆及缸筒的密封结构等。
(1)活塞与活塞杆的连接结构。活塞与活塞杆的连接结构可分为整体式和装配式。装配式又有螺纹连接、半环连接、弹簧挡圈连接和推销连接等类型。液压缸在一般工作条件下,活塞与活塞杆采用螺纹连接,其结构简单,拆装方便。该液压缸采用的螺钉连接,为了防止工作机械振动较大时螺钉松动,在螺钉上还装有一螺母。
(2)活塞杆的主体结构和端部连接结构。活塞杆主体有实心和空心两种。一般情况下多采用实心杆;为了减轻大型液压缸的重量或杆固定而缸筒带动工作机构运动等情况,则采用空心杆。该主缸采用实心杆。活塞杆端部与工作机械的连接结构可根据不同的使用要求来定。主要有焊接式单耳环、整体式单耳环、光滑端部、双耳环、球头、外螺纹连接、内螺纹连接等形式。该主缸采用外螺纹连接形式,并通过压环与活动横梁固接。
(3)活塞和活塞杼的材料。活塞的材料通常采用钢,耐磨铸铁,灰铁HT15-33,HT20-40和铝合金等。实心活塞杆的材料通常为35号,45号钢,活塞杆粗加工后要调质到硬度229~285HB,必要时再经高频淬火,硬度达到45-55HRC。
二、主缸基本参数
(一)工作负载和工作压力
液压机的工作负载是指工作机构在满负荷的情况下,以一定的加速度起动时,对液压缸产生的总阻力。根据设计要求,该液压缸的工作负载为2500kN。液压缸的工作压力是指作用在活塞上克服最大工作负载所需的液体压力。根据设计要求,液压缸工作压力可选用25MPa。
(二)工作速度和速比
液压缸的工作速度与供液流量和活塞的有效作用面积相关。可根据选定的液压泵流量、液压缸缸筒内径和活塞秆直径来确定。
液压缸的速比与缸筒内径和活塞杆直径有关。速比一般不宜过大,否则无杆腔回液流速过高而形成很大的背压。但也不宜过小,否则活塞秆直径相对于缸筒内径太细,稳定性差。
该主缸工作压力为25Mpa,所以选等于2。
(三)缸筒内径和活塞杆直径
缸筒内径按GB2348-80规定的液压缸筒内径尺寸系列圆整得D=40rm;活塞杆直径按GB2348-80规定的活塞杆直径系列尺寸圆整d=32mm。
(四)最大工作行程和最小导向长度
最大工作行程是指活动横梁位于上限位置时,活动横梁的立柱导套下表面到立柱限程套上平面的距离。前面已选出,s=710mm。
主缸的最小导向长度是指活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离。
(五)缸筒壁厚和外径
缸筒相当于一个两端封闭的圆筒形受压容器,由材料力学知,其应力状态是随着缸筒内径和壁厚的比值D/的改变而变化的。因此在计算缸壁的合成应力和厚度时,必须考虑不同的比值D/和材质。