王 静，吴士平，乔志华

（徐州徐工施维英机械有限公司，江苏 徐州 221001）

活塞是机械行业应用最为广泛的零部件之一。工作过程中，活塞外表面与缸筒内表面形成精密偶件。如果活塞自身加工误差或装配误差导致活塞与缸筒轴线不同轴，造成活塞工作过程中受力不均发生偏磨，导致活塞异常早期磨损，甚至引发安全事故。

如图1所示为砼活塞总成结构，砼活塞总成结构由压盘①、砼活塞（砼密封体）②、支承环③、连接法兰④、螺钉⑤及活塞支柱⑥组成，其外侧为砼输送缸。

图1 砼活塞总成结构

砼活塞是混凝土机械泵送系统的关键密封元件。如图2所示，砼活塞③装配在水槽②内部，连接主油缸①，工作过程中砼活塞依靠自身变形与砼输送缸⑤形成摩擦副，砼输送缸⑤穿过水槽②，由丝杠④将各部件装配成整体。为防止混凝土泄漏，砼活塞③与砼输送缸⑤之间有较大过盈量，导致工作过程中摩擦力较大，摩擦高温会导致砼活塞材料性能下降而导致密封失效。由于砼活塞与混凝土接触工况比较恶劣，且工作过程压力较大，砼活塞需经常更换，所以砼活塞为易损件。

图2 砼活塞装配位置

如图2所示，砼活塞装配在水槽内部，水槽空间较小，不易拆装，而砼活塞重量较重，更换困难且耗时耗力。本文结合砼活塞的使用工况，对砼活塞支撑机构进行优化设计，达到降低维修劳动强度及维护费用的目标。

1 砼活塞总成结构优化

1.1 优化原则

（1）减少支撑机构零部件数量。由图1可知，砼活塞由多个零部件组装而成，零部件越多，中间环节越多，则对各零部件的表面粗糙度、同轴度、平行度及尺寸公差控制越严格，无形中增加了生产难度，提高了生产成本；……