液压缩管机的结构及其工作基本知识.docx

*液压缩管机的结构及其工作原理1 液压缩管机的结构1.1 液压缩管机的主机结构本设计为径向压块压缩式缩管机设计，所以主要介绍径向压块压缩式缩 管机的结构该缩管机主机和液压系统设计为集中组装箱体式结构，在箱体 上留有可与液压站管路相连的胶管管接头插孔箱体内可存放备用模具、常 用工具及其它零配件等图 2.1 为主机结构图该缩管机的主机为液压缸 1 ，锥套 8 和活塞杆 5 用背帽 6 联接为一体，冲块 9 和中心套 10 用螺母与后定位板 11 联为一体， 工作时液压系统的高压液体从口进入活塞腔，推动活塞杆向外伸出，通过锥套 8 的内锥面压迫冲块的外锥面，使模具弹性径向收缩，压缩金属接头使其产生一定量的径向塑性 变形，达到金属接头与液压胶管相连接的目的反向油口供油时，活塞杆回 缩，锥套解除对冲块的压缩，冲块因弹簧弹性恢复，完成接头的一个压接循 环 *图 2 .1 液压缩管机的主机结构图1- 外缸体； 2- 活塞杆； 3- 定位伴； 4- 缸套； 5- 活塞杆； 6- 背帽；7- 定位栓； 8- 锥套； 9- 冲块； 10- 中心套； 11- 定位板； 12- 螺帽1.2 缩管机的液压系统为便于说明其液压系统，将其液压系统中的工作元件—主机，用机构简图的形式表示出来。

图 2.2 为该缩管机的工作原理及液压系统图缩管机由主机和液压站 2 部分组成，其中主机由缸体 1 ，活塞杆 2.锥套 3 及冲块 5 等构成；液压站由液泵 9 、过滤器 11 和液箱 12 等组成为适应井下工作面作业的配套要求，液压站设计初选齿轮泵站提供液压动力也可根据现场作业情况，匹配其他液压 站 [8]* *图２ . ２ 缩管机工作原理与液压系统图1- 外缸体； 2- 活塞杆； 3- 锥套； 4- 管接头； 5- 冲块； 6- 液压胶管；7- 操作阀； 8- 压力表； 9- 溢流阀； 10- 油泵； 11- 滤油器； 12- 油箱； 13- 电动机2 液压缩管机的工作原理工作时，先将液压胶管的端头与金属管接头 4 套装好，插人冲块内孔预定位置再把操作阀 7 打到左位，此时主机 A 腔为高压腔， B 腔为低压腔活塞在液体压力的作用下向右运动， 活塞杆带动锥套向右轴向运动压缩冲块这样，迫使冲块径向收缩，压接金属管接头，直至达到预先设定的压缩量为* *止。

这个过程叫做压缩过程再将操作阀打到中间位置，停顿一定时间（约 1 min ）这时， A， B 腔分别被封闭而处于保压状态，液泵排出的液体经操作阀返回液箱这个过程 叫做保压过程接着，将操作阀打到右位此时， A 腔变为低压腔， B 腔变为高压腔活塞在液体压力的作用下向左运动，活塞杆带动锥套反向退回冲块解除压 迫后在弹簧作用下张开，直至锥套回退到原始位置这时，把压接好的液压 胶管从模具中拔出这个过程叫做回退过程经过压缩、保压和回退 3 个过程，则完成接头压接的一个循环主机在设计技术参数状态下，每完成一个压接循环最多约 3 min [8]* ** *液压缩管机主机的设计1 中心套及盖的结构设计1.1 中心套的结构设计中心套是是一个圆套，其上有轴肩，轴肩上有螺纹孔，通过螺纹孔把中心套固定在固定板上由于中心套和锥套是通用的，它要同时满足压缩管径为 6 ㎜、 8 ㎜、 10 ㎜、 16 ㎜、 19 ㎜、 25 ㎜、 32 ㎜的管的要求，所以现以压缩管径最大的 32 ㎜管时的中心套为基准设计中心套，然后再分别设计不同管径时冲块的尺寸。

*图 3.1 中心套结构尺寸图1.2 盖的结构设计盖是连接在中心套上，用于防止冲块从中心套槽中滑出的一个构件，它的尺寸是根据中心套来确定的，其形状和尺寸如图 3.2 所示盖的材料选用Q235 圆柱面上的孔是弹簧孔，而端面上的沉头孔用于螺钉和中心套连接 *图 3.2 盖的结构尺寸图２冲块的结构设计冲块是缩管机中最重要的零件，也是缩管机设计的核心零件，现有的结构设计大多是按传统的设计方法进行的，即以满足实际工况要求为目的进行结构设计，然后根据现场实际工作条件进行试验和测试，再作设计修改，图3.3 是冲块和中心套的装配图， 从图中可以看出， 冲块共有 8 块， 分别镶嵌在中心套的 8 个槽中，其两端由两个弹簧支撑，这样冲块可以在径向自动向外移动图 3.31.最大直径压缩量的确定2.锥套与冲块的接触面锥度3.有效行程的确定* *冲块和中心套的装配图C* *图３ .4 缩管机压缩运行图4.冲块的尺寸设计（1 ）压缩内径为 32 ㎜的管时的冲块尺寸设计* *图 3.6 冲块的结构和尺寸图（2 ）压缩内径为（3 ）压缩内径为（4 ）压缩内径为（5 ）压缩内径为（6 ）压缩内径为（7 ）压缩内径为3.1. 锥套的结构25 mm 的管时的冲块的设计：19 mm 的管时的冲块的设计：16 ㎜的管时的冲块的设计：10 ㎜的管时的冲块的设计：8 ㎜的管时的冲块的设计：6 ㎜的管时的冲块的设计：3. 锥套的结构设计锥套是固定在活塞杆上的用于压缩冲块的一个结构，它的端部的锥度和冲块的锥度相同，这样在压缩时活塞杆带动锥套移动，由于锥度的原因使冲* *块径向移动，完成压缩作用，锥套的结构如图 3 .7。

3.2. 锥套的尺寸设计锥套的尺寸和冲块相关，由冲块的尺寸可知，锥套端部的内锥角为 5o，端部外径取 ？ ㎜，锥套腰部开有 8 个长？ mm 宽？ mm 的槽，顶部孔是用于和活塞杆连接的，考虑到活塞杆的直径并留有一定的轴肩取孔内径为 ？㎜，为使与活塞杆的连接件和工作时有足够的空间，取锥套的整体长度为？㎜，其它尺寸如图 3.7 所示锥套材料为 40Cr ，并调质处理图 3.7 锥套结构尺寸图4 其他部件的设计4.1 固定螺栓的选择固定螺栓是用于连接两个固定板起固定作用的，4.2 固定板的结构设计1.固定板 1 的结构* *固定栓取 M ？×？螺栓固定板 1 结构如图 3.8 所示，其内孔 D1 是和中心套连接的根据中心套的尺寸知 D1= ？ ㎜， D2= ？ mm ，固定板的外轮廓边长尺寸根据液压缸的尺寸和固定栓确定的，液压缸的外径为有足够的空间取固定板的边长 D4= ？度取厚度？ ㎜，材料为 40Cr.？ ㎜，固定栓取？螺栓，考虑到留mm， D3=？ mm ，为保证螺纹孔深图 3.8 固定板 1 的结构槽宽 hmin81673.5* *2.固定板 2 的结构固定板 2 的结构和固定板 1 相同，是固定在液压缸上的，所以其内径D2= ？ mm ，外轮廓边长和固定板 1 相同 D=？ mm 。

4.3 背帽的选择1.背帽 1 的选择背帽 1 是连接锥套和活塞杆的，选螺纹规格 D ×p= ？×？的圆螺母查手册知它的主要参数如表 3.1 ，槽数 n=4 表 3.1 背帽规格螺纹规格 D ×pM52 ×1.5M200 ×3外径D722402.背帽 2 的选择背帽 2 是连接固定板小径 D1 宽m50.376 10196.72 2252 和液压缸的， 选螺纹规格。