框架液压机拉杆加热预紧方法的应用

王 振

（合肥海德数控液压设备有限公司，安徽 合肥 230601）

1 引言

框架拉杆式结构液压机机身通常有上横梁、下横梁（即工作台）、左右支柱和四根拉杆经预紧后组成。为了保证机构的正常工作，必须使机器在工作状态下，支柱和上下横梁结合平面不产生间隙，因此，应将机身预紧。传统的预紧方法是设计制做一套油缸，把油缸通过螺纹配合套在拉杆上，油缸活塞杆在高压液压油的作用下向上运动，把拉杆拔长后用螺母锁紧，从而达到预紧机身的目的。这种结构方法生产成本高，安装不便，劳动强度大，急需改进提高。

2 加热预紧工作原理

通常预紧所需的预紧力、拉杆的长度、拉杆的截面积及其材料的弹性模量都是已知数。根据胡克定律：

式中：ΔL——拉杆伸长量，cm；

P——单根拉杆所需的预紧力，kgf/cm2；

L——拉杆长度，cm；

E——拉杆材料的弹性模量，kgf/cm2；

A——拉杆截面积，cm2。

计算出拉杆伸长量后，就可以算出拉杆螺母的转角，公式如下：

式中：θ——拉杆螺母转角，°；

S——拉杆螺母的螺距，cm。拉杆加热区的加热温度：

式中：to——室内温度，°C；

μ——每加热 1°C 的线膨胀系数，钢材 μ=0.00001199（1/°C）；

L′——拉杆加热区长度，cm。

3 结构设计

根据上述计算的拉杆加热区的加热温度来确定电加热管的功率和数量，然后在拉杆上端设计加工光孔装电加热管，加热深度一般要求大于上横梁的高度。值得注意的是，加热时应将两对角拉杆同时加热。同时，在加热端拉杆上要安装测温热电阻及温控表，以便掌握拉杆的实时温度并进行温度控制。

4 结束语

一般来说，只要把拉杆螺母按上述计算出的转角度数旋转到位，就是把机身预紧到位了。但其实并不正确。笔者通过对30MN 框架液压机拉杆加热预紧的实际操作，得出把拉杆螺母旋转到计算的转角值并不能把机身预紧到位。因为加热前，每根拉杆上下两个螺母受到工人装配力度等影响并不都在同一相对位置上，即转角度数不同。所以，机身能否预紧到位，取决于拉杆加热区的温度。通过这种方法预紧后，机身完全能够满足工作要求，且结构简单，操作方便，劳动强度低。

[1]天津市锻压机床厂.中小型液压机设计计算[M].天津：天津人民出版社,1977.

[2]成大先.机械设计手册（第五版第1 卷）[M].北京：化学工业出版社,2007.