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河南華東起重機械設備公司
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起重機變幅油缸定軸板螺栓的防剪切設計
時(shí)間：2022-03-01來(lái)源：起重機廠(chǎng)家瀏覽次數：182
Research設計研究起重機變幅油缸定軸板螺栓的防剪切設計周廣東，李欽河（天津山河裝備開(kāi)發(fā)有限公司，天津300400）伸縮臂起重機在吊裝作業(yè)時(shí)，主要通過(guò)變幅油缸的伸縮實(shí)現吊臂仰角和幅度的變化，以完成各種不同工況下的吊裝作業(yè)。吊臂與轉臺、轉臺與變幅油缸、變幅油缸與吊臂之間的鏈接鉸點(diǎn)，稱(chēng)為起重機的三鉸點(diǎn)。
吊臂根部鉸點(diǎn)和轉臺上鉸點(diǎn)之間通過(guò)銷(xiāo)軸連接，銷(xiāo)軸通過(guò)裝有螺栓的定軸板固定在轉臺上，吊臂可以繞銷(xiāo)軸轉動(dòng)。變幅油缸上、下鉸點(diǎn)也分別與吊臂上鉸點(diǎn)和轉臺下鉸點(diǎn)通過(guò)銷(xiāo)軸連接，而銷(xiāo)軸則用相同的方式固定在吊臂上鉸點(diǎn)和轉臺下鉸點(diǎn)處。定軸板的主要作用是防止銷(xiāo)軸旋轉，如所示。
1定軸板剪切固定螺栓分析由于吊臂、轉臺體積比較大，加工設備各異，以及人為因素，吊臂或轉臺的連接孔加工時(shí)產(chǎn)生的平行度誤差通常比較大。裝配時(shí)般先將吊臂和變幅油缸分別安裝在轉臺上，再將變幅油缸通過(guò)銷(xiāo)軸與吊臂連接。這時(shí)吊臂或轉臺的安裝在機加工時(shí)產(chǎn)生的平行度誤差就會(huì )集中反映出來(lái)，使得連接銷(xiāo)軸安裝困難，在起重機工作過(guò)程中也會(huì )出現變幅油缸上部或下部連接銷(xiāo)軸定軸板剪切固定螺栓的現象，給起重機的操作帶來(lái)安全隱患。
若吊臂或轉臺上安裝孔的平行度存在誤差，則在吊臂寬度所在的投影平面內，變幅油缸軸線(xiàn)投影與吊臂中心線(xiàn)投影不重合，形成夾角a.如所示。而起重機在作業(yè)過(guò)程中，吊臂的仰角夕是變化的，隨著(zhù)變幅油缸i的伸長(cháng)，變幅油缸軸線(xiàn)投影。也相應增大。由三角函數關(guān)系tanai/可知：a不變，變幅油缸的傾斜偏移量乙也會(huì )增大。由于變幅油缸上部或下部活動(dòng)空間受到限制，使得變幅油缸與銷(xiāo)軸之間不能發(fā)生相對轉動(dòng)，但是變幅油缸仍然在變幅平面內繞其上鉸點(diǎn)或下鉸點(diǎn)旋轉，故變幅油缸上鉸點(diǎn)銷(xiāo)軸或下鉸點(diǎn)銷(xiāo)軸在銷(xiāo)軸與變幅油缸之間巨大的擠壓力的作用下隨變幅油缸的轉動(dòng)而轉動(dòng)，從而迫使定542013（10）建筑機械化設計研究軸板隨之轉動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生定軸板切斷固定螺栓的現象。
2防剪切設計為了防止變幅油缸上部或下部連接銷(xiāo)軸的定軸板剪切固定螺栓，變幅油缸下鉸點(diǎn)連接孔加裝銅套結構，以增大鉸耳內孔與銷(xiāo)軸表面的接觸面積，變幅油缸上鉸點(diǎn)連接孔內安裝關(guān)節軸承結構，如所示。因為關(guān)節軸承的內圈與外圈之間的球面可以在一定范圍內相對轉動(dòng)，其允許偏轉角一般大于35這樣就能夠通過(guò)關(guān)節軸承的偏轉角來(lái)消除吊臂或轉臺上的連接孔因機械加工產(chǎn)生的平行度誤差。
1吊臂耳板；2關(guān)節軸承；3銷(xiāo)軸；4變幅油缸關(guān)節軸承外圈固定在變幅油缸上，內圈與銷(xiāo)軸連接，內圈端面一般不得超出油缸端面。關(guān)節軸承端面與耳板之間的側面間隙大小是設計的關(guān)鍵。如果側面間隙設計不合理，就不能消除兩孔的平行度誤差。隨著(zhù)變幅油缸i伸長(cháng)，變幅油缸的傾斜偏移量增大，關(guān)節軸承的偏轉角也需要增大。若關(guān)節軸承側面間隙太小，其偏轉角就會(huì )受到限制，此時(shí)內圈與外圈不能發(fā)生相對轉動(dòng)。變幅油缸在伸縮過(guò)程中還會(huì )產(chǎn)生剪切定軸板固定螺栓的現象。因此為了消除平行度誤差，吊臂耳板與變幅油缸側面，或吊臂耳板與關(guān)節軸承內孔端面之間應保留一定的間隙，以保證關(guān)節軸承有足夠大的偏轉角。更不應在吊臂耳板與變幅油缸側面之間加調整墊，將間隙消除，這樣就失去了關(guān)節軸承的作用。
假設關(guān)節軸承外圈半徑為凡吊臂正常情況下的允許*大偏角為a（般小于2，如所示。則關(guān)節軸承與鉸耳耳板之間的單邊間隙i3單側間隙一般應控制在計算理論值左右，但是關(guān)節軸承和吊臂鉸耳耳板之間的間隙也不宜太大，太大則會(huì )使得吊臂在變幅過(guò)程中發(fā)生偏擺沖擊。
3小結伸縮臂起重機變幅油缸上鉸點(diǎn)采用上述結構后，變幅油缸與吊臂的連接銷(xiāo)軸安裝更加容易，且變幅油缸在伸縮過(guò)程中也不會(huì )出現變幅油缸上部或下部連接銷(xiāo)軸定軸板剪切固定螺栓的現象，消除了起重機的安全隱患，具有實(shí)際應用價(jià)值。a（編輯賈澤蔌）
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