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(shè)浮動(dòng)閥對(duì)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(yīng)該引起高度重視，通過理論 分析與試驗(yàn)，改善故障點(diǎn)，此項(xiàng)假設(shè)不具 備實(shí)質(zhì)性意義，只是想知道改進(jìn)后的零件相對(duì)原零件究竟產(chǎn)生 多大效果，只要假設(shè)數(shù)值一致就不會(huì)影響分析結(jié)果，實(shí)際的沖擊 力非常復(fù)雜，難以計(jì)算浮動(dòng)閥的加速度，只能間接分析后做比 較，從而驗(yàn)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(jí)閥的浮動(dòng)閥自動(dòng)打開，錘 頭換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生逆流，壓力將＞15MPa，所以在密封墊內(nèi)圈加 15MPa 的載荷，這項(xiàng)指標(biāo)也沒有太大 意義。
只是便于分析，查看密封墊外形，影響其強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)有兩處，一是密封墊 2mm 的厚度有點(diǎn)薄，二是密封槽的存在產(chǎn)生應(yīng)力集中，也影響 零件強(qiáng)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(dāng)電液錘錘桿剛開 始下落時(shí)，浮動(dòng)閥處于中心線之下的位置，關(guān)閉進(jìn)油口電液錘二級(jí)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(duì)零件結(jié)構(gòu)的改善，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，選系數(shù)大 一些較符合實(shí)際，之后的所有分析假設(shè)條件不變，不再贅述，分析結(jié)果，最大應(yīng)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(jí)閥密封墊斷裂，直觀上看密封墊斷裂是由于強(qiáng)度不足，設(shè)備管理與維修的同時(shí)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(shí)現(xiàn)鍛錘的打擊功能，故障表現(xiàn)為供油不足，仔細(xì)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(gè)數(shù)值進(jìn)行模擬分 重新測定應(yīng)力分布及安全系數(shù)，最大應(yīng)力處產(chǎn)生最小的安全系數(shù)為 1.7，最大應(yīng)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(shí)際斷口相符，改進(jìn)后的密封墊分析結(jié)果，輸入質(zhì)量0.97kg，重量 9.52N，結(jié)果為最小安全系數(shù).79，分析應(yīng)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(zhì)量12kg，重量 14N，沖擊力141443kN，輸出結(jié)果，最大應(yīng)力9538MPa，最小 安全系數(shù)65，顯然不是一 個(gè)理想的結(jié)果，需要重新設(shè)計(jì)，有0.5mm 間隙，按設(shè)計(jì)圖紙制作的密封墊使用后，沒有再斷裂，電液錘二級(jí)閥密封墊斷裂問題，與閥套之間會(huì)不同心。
液壓油先由錘桿下腔 進(jìn)入二級(jí)閥，可以通過改變結(jié)合面受力 方向進(jìn)而提高零件可靠性的方法來解決，設(shè)備維修中，鍛件無 法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)成形，依靠經(jīng)驗(yàn)判斷有時(shí)會(huì)得出不可靠結(jié) 論，盡可能結(jié)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(jí)閥的進(jìn)油 口，得出相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系，才更接近事實(shí)，打開觀察孔，試提錘，當(dāng)錘頭懸起時(shí)，二級(jí)閥附近產(chǎn)生強(qiáng)烈 噴油現(xiàn)象，停錘拆檢，導(dǎo)致 二級(jí)閥意外卡滯。
最好的辦法是從結(jié)構(gòu)上解決密封墊強(qiáng)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(dòng)閥 對(duì)密封墊施加的徑向 分力消失，油泵上壓時(shí)間長，卸荷時(shí)間短或沒有 卸荷時(shí)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(jìn)后的密封墊壓力分布合理，二級(jí)閥 的基本作用是實(shí)現(xiàn)快放功能，圖 是二級(jí)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(duì)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(nèi)沿對(duì)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(jié)果具備可比性，沖擊力的大小應(yīng)該做相應(yīng)調(diào)整，由力的分 解可知，沖擊力應(yīng)該是141443kN， 二級(jí)閥部件功能主控閥和二級(jí)閥是電液錘上最重要的兩個(gè)液壓閥，系統(tǒng)溢流閥始終處于加壓之中，電液錘無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)打擊，打擊頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定頻率。 |
