卧式-梁柱型挤压成型机大螺母的预紧装配

刘复超,邓军华（广东省一鼎科技有限公司,广东 佛山 583；.佛山市高明区泰昇机电设备有限公司,广东 佛山 58300）

卧式-梁柱型挤压成型机大螺母的预紧装配

刘复超1,邓军华2
（广东省一鼎科技有限公司,广东 佛山 528311；2.佛山市高明区泰昇机电设备有限公司,广东 佛山 528300）

卧式-梁柱式液压机装配时，在旋紧其左梁或右梁处的巨型螺母时，若依靠杠杆原理使其螺母产生足够的预紧力，既不省工，更伤害其立柱或螺母上的螺纹，使之受损，进而产生应力集中，最终疲劳断裂，是一种极不科学的方式。为解决液压机械螺母预紧力合理且均衡的问题，需要采用其它途径进行装配，本文特别介绍一种应用于挤压铸造机等卧式-梁柱式液压机装配的治具，以供读者参考。

液压；装配；预紧

卧式-梁柱式液压机其框架结构简单，可以将之看做是将左右梁等若干零件使用四根双头螺杆连接紧固在一起的螺栓连接，只是在此处进行了若干倍的放大（如图1）;

解决这种问题，应该首先摒弃传统的方法，但应在传统的方法上深究其基本原理。传统的方法中，若将拉杆缩小若干倍，使用扳手便可使螺母紧固，紧固后从微观上看，螺杆是被拉长了的，被拉长就一定有一个拉伸的反作用力，拉伸与回弹的两个力在螺母与左右梁等零件之间的接触面上，构成了稳定的预紧作用力，这种预紧力使螺母与左右梁之间产生了防止松动的摩擦力，进而保证了螺母的锁固。根据这个原理，我们采用液压设备使螺杆（拉杆）在没有被锁紧之前先使之拉伸一定长度，再旋动螺母使之轻松旋动到锁紧的位置，再撤销拉伸的力，这时螺母螺杆（拉杆）所要锁紧的零部件，便可轻松锁紧了。

根据这个原理我们设计了如下液压拉伸治具（如图2）：

如上图所示，治具的核心就是一台特制的液压缸（执行原件），零件1为拉伸支撑环，其中间设有用于插入杠杆的缺口，用于垫在整个油缸的下面。零件2和8分别为拉伸油缸和拉伸活塞，拉伸活塞内腔有与螺母相同的内螺纹，零件14类似于法兰，防止拉伸活塞在搬运过程中脱落。油缸的动力来自于普通的小型液压站，只需要设定液压站输出的压力，便可得到较为精确的油缸压力。在治具设计时，普通液压站的输出压力为已知数据，拉伸油缸内腔两段阶梯直径比，就是油缸对液压站输出压力增大的倍数。

由于装配的设备为卧式的，拉伸油缸以及大拉杆、螺母等均为轴向水平放置的，治具本身具有较大的质量，人工不可能手持操作，必须借助吊具将其轴向水平悬吊操作。这样便给拉伸油缸提出了新的问题，若使用绳索轴向水平吊起，在操作时，拉伸油缸无法低速旋转到拉杆上，因此，整个治具设计成了一个特制的滚动轴承。如上图所示的零件11，零件11此时便充当了轴承的外圈，拉伸油缸即为轴承的内圈，中间的零件7便是滚动体，在零件11和零件2（拉伸油缸）之间设计了专门供滚动体存放的型腔，以充当滚动体的保持架。同时为了方便起吊，在零件11的外圈增加了一个吊耳。这样一种结构就可以基本解决上述所有的问题了。

通过上述的设计，在装配大螺母时，便循着如下操作即可：

（1）将左右梁固定在整机的机架并调整好水平；

（2）将大拉杆逐次穿过左右梁及其中间部分的零件；

（3）在大拉杆的一端旋转好螺母（以长度为基准即可）；

（4）在拉杆的另一端旋转螺母至不能再手动旋转为止；

（5）套上拉伸支撑环（零件1）；

（6）通过吊耳吊起拉伸油缸，并旋转至大拉杆多出螺纹上，直至不能手动旋转为止；

（7）通过在拉伸活塞上设置的进油口，对油缸注入压力油，直至其内腔压力达到设定值时进行保压；

（8）被拉伸后的大拉杆，其螺母与梁之间重新产生了间隙，此时通过零件1支撑环上设置的缺口旋转大螺母直至无法再使用杠杆旋动为止；

（9）卸掉拉伸油缸内的液压油，使之为零；

（10）旋下拉伸液压缸，取下支撑环。如此往复分别装配好四根拉杆上的螺母。

通过实际的应用，上述工装治具简单经济实用，且能很好的保证装配的精度。在生产过程中，为此类结构的设备装配提供了较好的选择，同时也拓宽了设备设计的范围。

[1]成大先.机械设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2002.

[2]朱新才.液压与气动技术[M].重庆：重庆大学出版社，2003.