卡盘式缩管机的研制_韩建勇

DOI:10.13436/j.mkjx.2001.07.026

文章编号:1003-0794(2001)07-0048-02

卡盘式缩管机的研制

韩建勇1,陈永强2,钱玉军3

(1.黑龙江科技学院,黑龙江鸡西158105;2.鸡西煤机厂,黑龙江鸡西158100;3.鸡西市热力公司,黑龙江鸡西158100)

摘要:介绍了一种新型缩管机,并给出了主要参数的计算过程。关键词:卡盘;转盘;卡块;缩管机

中图号:TQ055.8

1　前言

随着科学技术的飞速发展,液压设备应用越来越广泛,高压胶管以它的安装方便、方向性强等优点成为液压系统的主要连接件,缩管机就是把快速接头安装到高压胶管上的设备。目前,缩管机的工作主要是利用液压系统来实现的。对中、小用户来说,存在如下问题:(1)体积大,重量大,搬运困难;(2)油液易污染,维修难度高;(3)成本高。

针对以上问题,经多方面调研,研制出了卡盘式缩管机。

2　卡盘式缩管机的工作原理

卡盘式缩管机用纯机械动力传动代替液压缩管机的液压动力传动;用电控代替液压缩管机的液控。利用机床卡盘传动原理,采用8个卡爪进行快速接头的扣压。其工作原理如图1所示

。

型号KJR6KJR8KJR10KJR13KJR16KJR19KJR25

KJR32

文献标识码:A

常用快速接头规格如表1所示。

表1　常用快速接头技术参数

Tab.1　Technologyparnmeterofthecommonquickconnect

扣压外径D/mm

17.321.223.12729.932.830.7

47.6

扣压宽度H/mm

4.35.667.38911

13.7

接头外皮材料为10钢或15钢,接头芯材料为35钢或45钢。

3.1　螺旋升角β的计算

如图2所示,基圆半径R=60mm,螺距S=10mm,转角α=0～2π,ρ为任一转角处半径。则有

ρ=R+S

2π转一周螺旋线长度

l=

ρdα=408.2mm∫

02π

β=arctg=1.4°

l

图1　工作原理Fig.1　Workingprinciple

1.瞳盘外套　2.卡爪　3.转盘　4.卡盘　5.卡块　6.定位块7.轴承　8.行程开关　9.联轴节　10.减速组件　11.箱体

电动机经减速组件、联轴节带动转盘转动,转盘靠平面螺纹带动卡爪、卡块沿卡盘作向心运动,扣压工件。当卡块上的压力传感器达到一定值时,反回信号控制电机反转。电机经减速组件、联轴节带动转盘反转,在平面螺纹的作用下,卡爪、卡块沿卡盘径向向外运动。当卡爪碰撞行程开关时,电机停止工作,一次装卡扣压完成。3

式中

图2　β角计算图

Fig.2　βcornercalculationdiagram

3.2　卡块受力计算

根据冲压缩口理论,缩口力

　P=K[1.1πDtσ1-d/D)(1+μctgα)/cosα]s(

=4719N

t———毛坯材料厚度(按厚度不变计算),

t=2.5mm;

　2001年第7期　　　　　　　　　　　煤　　矿　　机　　械　　　　　　　　　　　　　　　　·49·

D———毛坯直径(中径),D=49mm;d———缩口部分直径(中径),d=48mm;μ———凹模与毛坯接触面的摩擦系数,μ=0.12;

σs———假定的材料屈服极限,σs=300MPa;α———凹模圆锥半锥角,α=45°;K———速度系数,K=1.15。

图3为缩口时零件受力示意图,工件的支撑力

N=

=5959N

cosα(1+μ)

图4　卡块受力示意图Fig.4　Callipersdiagramofforce

图3　受力示意图Fig.3　Diagramofforce

图4是卡块的受力示意图,N为工作压力(与工件支撑力数值相等),T为平面螺纹给压块的正压

力,Q为平面螺纹传递的周向力,由图可知

T=N(sinβ-μcosβ)=5975NQ=T(sinβ+μcosβ)=743N

由于有8个卡爪,每个卡爪上有5个矩形螺纹。

所以,每个矩形螺纹承受的周向力

Q′=Q/40=18.6

N

3.3　电机功率计算

由于螺距S=10mm,基圆半径R=60mm,所以,扭转半径

R′=65+75+85+95+105=0.425m每个卡块传递的转矩

M′=R′Q′=7.8Nm

总转矩

M=M′×8=63Nm

功率

W=Mn/9549=63×1450÷9549=9.5kW4　结语

(1)该产品与液压式缩管机相比体积明显减小,且控制维修方便;

(2)对非标准快速接头,只要尺寸在最大扣压尺寸内均可安装。

作者简介:韩建勇,1967年生,1990年毕业于原黑龙江矿业学院机械设计与制造专业,现从事教学与科研工作,发表论文10余篇。

收稿日期:2001-04-06

HANJian_yong1,CHENYong_qiang2,QIANYu_jun3

(1.HeilongjiangScienceandTechnologyInstitute,Jixi158105,China;2.JixiCoalMineMachineryFactory,Jixi158100,China;

3.JixiCityHeatingCompany,Jixi158100,China)

Developmentoftheblockingplatecontractingpipeengine

Abstract:Thispaperintroducesanewtypecontractingpipeengineandgivesthecalculationofthemaindesign

parameters.Keywords:theblockingplate;turning_plate;caliper;contractingpipeengine

矿用气动扳手研制成功

我国从20世纪80年代开始先后研制出了一批电动、液动扳手和气扳机,对改善矿山井下巷道U形钢可缩性支架的工作状态起到了一定的促进作用,但这些产品在结构、性能、重量及寿命等方面均存在一定的问题。为此,煤炭科学研究总院北京开采研究所和山东省煤炭科学研究所联合研制出了适于装拆M16～M24螺栓的BK20型矿用防爆轻型气动扳手,更好地满足了矿山现场的使用要求。

BK20型矿用气动扳手主要是由配气部、发动机部和冲击部组成的。冲击部采用不减速双摆块圆周冲击机构,通过花键与发动机转子相连接,是实现扭矩放大和过载保护的关键部件。由于扭矩放大是由冲击力偶实现的,所以扳手工作时的反扭矩很小。当阻力矩(螺母扭矩)达到工作风压下的极限冲击力偶矩时,每次冲击不能进一步提高输出扭矩,但是仍然可以正常运转,不会造成过载损坏,从而实现了过载保护。在现场的使用过程中,他们对手工预紧和用气动扳手预紧的螺母实际扭矩进行了测试。由测试结果可以看出:BK20型矿用气动扳手在0.3MPa以上的工作风压下,冲击3～5s,螺母扭矩可以达到300Nm以上,比手工预紧时的螺母扭矩平均值提高了1.8～2倍,有效地提高了支架的工作阻力;可以在不同的风压下控制冲击时间,使螺母的扭矩趋于均匀,改善了支架的工作状态;使用这种气动扳手预紧U形钢可缩性支架的卡缆螺母,可以显著地缩短回棚的时间,效率提高40%以上。在锚杆支护中使用BK20型矿用气动扳手,由变向阀调节进风量,能够使扳手转速与树脂药卷的搅,,。

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