论文部分内容阅读
摘要：文章从加工方式、装配效率、安全性能等方面对螺纹式活塞和卡键式活塞进行对比，得出在液压支架批量生产中卡键活塞优于螺纹式活塞的结论。
关键词：螺纹式活塞；卡键式活塞；液压支架；活塞杆
活塞是矿用液压支架千斤顶中重要组成零部件，在液压缸内做往复运动，主要承受来自泵站的压力，与活塞杆配合的常见方式为螺纹式配合和卡键式配合。
1.液压支架千斤顶螺纹式活塞
螺紋式活塞与活塞杆配合见图1，
活塞与活塞杆通过螺纹连接，在活塞底部钻M6螺纹孔，待活塞与活塞杆连接到一起，在M6螺纹孔内装防松堵，把紧M6螺钉，防止运动过程中活塞松动。
2.液压支架千斤顶卡键式活塞
卡键式活塞与活塞杆配合见图2
先将活塞倒装进活塞杆，然后依次装入压盘、半环、半环套、挡圈，保证紧密配合，防止在运动中活塞脱落。
3.两种活塞比较
螺纹式活塞结构简单、连接稳固可靠，活塞与活塞杆之间无轴向公差要求，但工艺要求高，生产精度高。卡键式活塞结构简单，拆装方便，活塞借助径向间隙有少量浮动，不易卡滞，但活塞与活塞杆之间有轴向公差，该轴向公差会造成活塞与活塞杆的不必要的窜动。下面从加工工艺、易损件更换等方面进行对比。
（1）加工工艺对比
螺纹式活塞加工精度高，特别是活塞与活塞杆配合处密封面的粗糙度要求高，需要通过“粗车-热处理-半精车-精车-电镀”工序，若果密封面表面粗糙度达不到要求造成液压千斤顶串液，影响千斤使用性能；其次活塞螺纹M相对于活塞杆径D的同轴度和活塞杆配合处的尺寸M、D相对于杆径的同轴度超出配合间隙时，容易出现研伤现象，因此在加工螺纹式活塞时需要的更多的人力、物力，势必增加企业运行成本，在液压支架批量生产中尤为突出。
卡键式活塞结构简单，需要与压盘、半环、半环套、挡圈等小件配合使用，活塞加工精度小、表面粗糙度要求低，通过“粗车-热处理-精车-电镀”工序即可满足设计要求，压盘、半环、半环套等小件可以通过标准化流程提前批量生产纳入库存，以备使用。
（2）易损件更换对比
矿用液压支架常年处于恶略环境的工作面中，密封等易损件需要经常更换，螺纹式活塞在使用过程中连接处长期浸泡乳化液当中，容易发生生锈以及电镀层脱落等现象，导致在更换活塞与活塞杆密封面处的密封件时难以拆装，需要整体更换活塞活塞杆，造成不必要的浪费。
卡键式活塞是由活塞、压盘、半环、半环套等小件装配而成，在更换受损密封件时依次退出半环、半环套等小件，即可轻松更换受损密封件，省时省力，效率高。
（3）锁紧性能对比
螺纹式活塞多采用的单线普通用螺纹，在一定的预紧力作用下，静载荷时是不会松脱的，但在极端工作环境下，螺纹连接副不可避免地存在轴向和径向窜动，联接会松动，导致螺纹磨损，液压油缸会不可避免的发生串液，影响使用寿命。
卡键式活塞与半环、半环套、挡圈等小件配合使用，在活塞杆上加工出相应的挡圈沟槽，即可防止活塞由于剧烈运动产生的径向与轴向窜动。
4.结语
综上所述，螺纹式活塞加工难度大，生产周期长，锁紧性能不理想，更换易损件难，而卡键式活塞加工要求低，配合使用的小件可以批量化提前生产，在维护易损件时拆装方便，工作效率高，因此在企业批量生产卡键式活塞优于螺纹式活塞。
参考文献：
[1]王国法.液压支架控制技术[M].北京：煤炭工业出版社，2010.
[2]段叶杰，等.一种活塞螺纹连接结构[M]：中国，203743124 U[P].2014-07-30.
作者简介：
白育波（1989-），男，助理工程师，陕西铜川人，2013年7月毕业于陕西理工学院，主要从事矿用液压支架千斤顶设计工作
关键词：螺纹式活塞；卡键式活塞；液压支架；活塞杆
活塞是矿用液压支架千斤顶中重要组成零部件，在液压缸内做往复运动，主要承受来自泵站的压力，与活塞杆配合的常见方式为螺纹式配合和卡键式配合。
1.液压支架千斤顶螺纹式活塞
螺紋式活塞与活塞杆配合见图1，
活塞与活塞杆通过螺纹连接，在活塞底部钻M6螺纹孔，待活塞与活塞杆连接到一起，在M6螺纹孔内装防松堵，把紧M6螺钉，防止运动过程中活塞松动。
2.液压支架千斤顶卡键式活塞
卡键式活塞与活塞杆配合见图2
先将活塞倒装进活塞杆，然后依次装入压盘、半环、半环套、挡圈，保证紧密配合，防止在运动中活塞脱落。
3.两种活塞比较
螺纹式活塞结构简单、连接稳固可靠，活塞与活塞杆之间无轴向公差要求，但工艺要求高，生产精度高。卡键式活塞结构简单，拆装方便，活塞借助径向间隙有少量浮动，不易卡滞，但活塞与活塞杆之间有轴向公差，该轴向公差会造成活塞与活塞杆的不必要的窜动。下面从加工工艺、易损件更换等方面进行对比。
（1）加工工艺对比
螺纹式活塞加工精度高，特别是活塞与活塞杆配合处密封面的粗糙度要求高，需要通过“粗车-热处理-半精车-精车-电镀”工序，若果密封面表面粗糙度达不到要求造成液压千斤顶串液，影响千斤使用性能；其次活塞螺纹M相对于活塞杆径D的同轴度和活塞杆配合处的尺寸M、D相对于杆径的同轴度超出配合间隙时，容易出现研伤现象，因此在加工螺纹式活塞时需要的更多的人力、物力，势必增加企业运行成本，在液压支架批量生产中尤为突出。
卡键式活塞结构简单，需要与压盘、半环、半环套、挡圈等小件配合使用，活塞加工精度小、表面粗糙度要求低，通过“粗车-热处理-精车-电镀”工序即可满足设计要求，压盘、半环、半环套等小件可以通过标准化流程提前批量生产纳入库存，以备使用。
（2）易损件更换对比
矿用液压支架常年处于恶略环境的工作面中，密封等易损件需要经常更换，螺纹式活塞在使用过程中连接处长期浸泡乳化液当中，容易发生生锈以及电镀层脱落等现象，导致在更换活塞与活塞杆密封面处的密封件时难以拆装，需要整体更换活塞活塞杆，造成不必要的浪费。
卡键式活塞是由活塞、压盘、半环、半环套等小件装配而成，在更换受损密封件时依次退出半环、半环套等小件，即可轻松更换受损密封件，省时省力，效率高。
（3）锁紧性能对比
螺纹式活塞多采用的单线普通用螺纹，在一定的预紧力作用下，静载荷时是不会松脱的，但在极端工作环境下，螺纹连接副不可避免地存在轴向和径向窜动，联接会松动，导致螺纹磨损，液压油缸会不可避免的发生串液，影响使用寿命。
卡键式活塞与半环、半环套、挡圈等小件配合使用，在活塞杆上加工出相应的挡圈沟槽，即可防止活塞由于剧烈运动产生的径向与轴向窜动。
4.结语
综上所述，螺纹式活塞加工难度大，生产周期长，锁紧性能不理想，更换易损件难，而卡键式活塞加工要求低，配合使用的小件可以批量化提前生产，在维护易损件时拆装方便，工作效率高，因此在企业批量生产卡键式活塞优于螺纹式活塞。
参考文献：
[1]王国法.液压支架控制技术[M].北京：煤炭工业出版社，2010.
[2]段叶杰，等.一种活塞螺纹连接结构[M]：中国，203743124 U[P].2014-07-30.
作者简介：
白育波（1989-），男，助理工程师，陕西铜川人，2013年7月毕业于陕西理工学院，主要从事矿用液压支架千斤顶设计工作