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电液锤锤杆修复及密封解决方案

2016-05-23邵明立谢建国刘宗晔于明星

锻压装备与制造技术 2016年4期
关键词:铜套密封件内孔

邵明立,谢建国,刘宗晔,于明星

(中国第一拖拉机股份有限公司,河南 洛阳 471003)

电液锤锤杆修复及密封解决方案

邵明立,谢建国,刘宗晔,于明星

(中国第一拖拉机股份有限公司,河南 洛阳 471003)

介绍了电液锤锤杆、下封堵铜套、模压密封件和车削密封件的特点以及锤杆、铜套常见损伤形式。由于电液锤具有作业环境差及冲击状态运行等特点,锤杆、铜套为高耗易损件。磨损严重的锤杆无合适尺寸的模压密封件配套使用,锤杆只能报废。文章提出了旧锤杆、铜套再利用的方法和车削密封件的应用。

电液锤;锤杆;修复;密封;铜套;车削密封件

电液锤是利用冲击能量使金属产生塑性变形的锻造设备。工作时,其锤杆往复运动50~70min-1,速度达7~9m/s,而且承受偏击载荷,工作环境恶劣。在使用一段时间后,会不同程度地出现锤杆划伤、弯曲、粗糙度增大以及铜套内孔磨损等问题,导致锤杆密封失效漏油。对于粗糙度增大的锤杆可以进行抛光处理再次使用。而存在拉毛、弯曲的锤杆超过公差尺寸只有做报废处理,无法再使用。

1 结构特点

锤杆的密封是靠安装在缸梁或工作缸下方的下封堵实现的,其法兰内装有铜套及密封件,是关系到电液锤锤杆是否漏油的重要部分。锤杆表面质量、铜套材料、密封件质量是决定密封效果和使用寿命的主要因素。

1.1 锤杆特点

我厂使用的电液锤锤杆材料有42CrNiMoA和18Cr2Ni4W两种。锤杆承受往复冲击载荷及偏击载荷,使用一段时间后会产生弯曲、划伤、磨偏甚至断裂等问题,属于高耗易损件。锤杆外圆公差0.04mm、表面粗糙度Ra0.2、调质硬度HRC32~38。由于锤杆使用工况的特殊性,所以要求其加工精度高,制造周期长。

1.2 铜套特点

筒套材料有ZQAL10-3-1.5和ZAQL9-4两种,毛坯为离心铸造,后续加工成型,制造周期长。

1.3 模压密封件特点

我厂电液锤使用的锤杆密封有轴用Y型密封圈和轴用斯特封两种型号,均为进口密封件,模压成型,标准尺寸,改变密封件尺寸困难。密封性能优于国产密封产品,订货周期长。

1.4 车削密封件

车削密封件与传统的模压密封件的加工工艺截然不同。车削密封件为原材料经过加温熔化后高压挤出成型的桶料,再通过专用设备车削加工成的密封件。车削密封件不受模具限制,可以根据液压缸、活塞杆的尺寸,加工相应的密封件,满足非标尺寸密封需求。

2 锤杆、铜套常见损伤

2.1 锤杆弯曲变形

由于锤杆承受冲击、偏击载荷,使用一段时间后锤杆都有不同程度的弯曲变形。锤杆放置不当,如平放在地上,长时间下来也会形成弯曲。

2.2 锤杆、铜套划伤

由于锻造生产环境差,铜套材料缺陷产生掉块、动力头内部零件损坏、安装时不清洁等原因,金属颗粒随液压油进入锤杆和铜套之间,随锤杆运动在锤杆表面和铜套内孔划出深浅不一的划痕。

2.3 锤杆表面出现凹坑

由于电液锤二级阀阀堵丝头部位容易断裂,随着液压油路进油、排油,断掉的丝头和螺母被高压油推动撞击锤杆,锤杆表面朝二级阀方向形成多个凹坑。

2.4 铜套内孔磨损、磨偏

使用过程中铜套内安装的耐磨带逐渐磨损,当耐磨带与铜套内孔同样平的时候,耐磨带则不起作用,铜套内孔逐渐磨损。由于偏击锻打和安装时锤杆与锤头中心偏差,耐磨带失效后,锤杆与铜套内孔一半接触,铜套内孔一半出现磨损。

2.5 人为因素

如在焊接下法兰螺钉防松钢丝作业时,由于人员粗心大意,未用布包裹锤杆,焊渣粘连在锤杆上;或者人员上下扶梯时,手持焊把,焊条碰到锤杆等,未及时发现并采取补救措施,设备启动后锤杆向上运动划伤铜套和密封件。

3 锤杆、铜套再利用方法

由于锤杆划伤、弯曲、粗糙度增大及铜套内孔磨损导致密封失效。要解决锤杆划伤、弯曲、粗糙度增大只能将锤杆外圆减小恢复其粗糙度和几何精度,但是相应的非标密封件市场上无法采购到,锤杆只能报废。经过与密封件厂家沟通,采用加工制作非标密封件解决了这一难题。将锤杆划伤、弯曲、粗糙度增大的杆部、旧铜套内孔改为非标尺寸,订购非标车削密封件,再次利用锤杆,具体方法为:

(1)检查旧锤杆杆部表面损坏情况。一般磨损、划痕、凹坑不超过1mm、弯曲不超过1mm的锤杆在车床上装卡、找正,将锤杆改为非标锤杆,杆部直径减小2mm,锤杆精加工到尺寸范围后增加滚压工序,提高锤杆表面硬度、耐磨性,降低粗糙度。

(2)制作非标铜套。铜套内孔尺寸比原设计尺寸小2mm,密封槽深度、宽度、铜套外径尺寸保持原设计尺寸不变。这样,非标铜套使用一个周期磨损后,只需将内孔加工到原设计尺寸,密封槽倒R角,非标铜套就成了原设计标准铜套,就能与原标准锤杆和标准密封件配套使用。

采用这样的方法一根锤杆可以使用两个周期,一个铜套同样可以使用两个周期。

(3)原标准ø130锤杆、铜套改为非标尺寸ø128锤杆、铜套,如图1所示。

图1 原标准锤杆、铜套及非标准杆铜套

4 使用效果和取得的经济效益

现将我厂使用的 2t电液锤锤杆 ø150改为ø148,5t锤锤杆ø200改为ø198,13t锤杆ø130改为ø128,16t锤杆ø150改为ø148。加工与其尺寸配套的铜套,定购车削密封件。达到了与原锤杆一样的使用效果。

2015年采取锤杆减小2mm的方法,二次利用13t锤杆、16t锤杆各4根,13t新锤杆费用35042.74元/根,旧锤杆车削加工费用1538.46元/根,差额33504.28元/根。16t新锤杆费用40170.94元/根,旧锤杆车削加工费用1623.93元/根,差额38547.01元/根。合计节省费用 33504.28×4+38547.01×4=288205.16元。我厂还拥有10台电液锤,锤杆减小尺寸重复利用的方法也可应用到其他电液锤上,可大幅度降低设备修理费用,解决备件库存紧缺难题。

[1]斯凯孚公司.液压密封件选型手册.斯凯孚公司,2013-07.

[2]斯凯孚公司.定制车削密封件产品手册.斯凯孚公司,2012-01.

Repair of rod and solution of sealing for electro-hydraulic hammer

SHAO Mingli,XIE Jianguo,LIU Zongye,YU Mingxing
(YTO Group Co.,Ltd.,Luoyang 471003,Henan China)

The characteristics of electro-hydraulic hammer rod,lower block copper sleeve,molded seals and turning seals have been introduced in the text,as well as the common injuries of hammer rod and copper sleeve.Since the electro-hydraulic hammer works in poor operating environment and runs in impact state,the hammer rod and copper sleeve are high-consumption worn parts.Badly worn hammer rod can't find an appropriate size molded seals to work with,so the hammer rod has to scrapped.The recyclingmethod of old hammer rod and copper sleeve has been put forward,as well as the application of turning seals.

Electro-hydraulic hammer rod;Copper sleeve;Common injury;Imported sealing;Turning seal; Recycling

TG315.3

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2016.04.017

1672-0121(2016)04-0054-02

2016-03-05;

2016-05-13

邵明立(1983-),男,助理工程师,从事锻压设备维修与管理。E-mail:13598149693@163.com

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