多功能液压拆卸装置的研制
2020-01-13曾现科王大存杨红杰
曾现科, 王大存, 杨红杰
(兖矿集团有限公司 南屯煤矿, 山东 邹城 273500)
0 引言
目前在煤矿生产中,大量机电设备需经维修后才能反复使用。在维修设备的过程中,经常会遇到一些过盈配合的零配件,如电动机、泵中的对轮、中段、齿轮、端盖、轴承盖等配件拆卸,原来一般采用自制的简单、粗糙的扒具进行拆除,遇到特难的拆除时,、砸烂等破坏性拆卸,这无论从经济上还是安全上都带来了许多问题。同时,原自制的简易拔具存在拆卸局限性强、安全性能较差、工作效率极低等缺点。因此,为解决上述问题,提高设备维修效率,减轻工人劳动量,针对设备配件拆卸的特点,结合以往的拆卸经验,开发研制了一种全新、多功能液压拆卸装置。
1 多功能液压拆卸装置主要结构
多功能液压拆卸装置,如图1、图2所示。主要包括基础框架、液压马达、液压推杆、操作手柄、压力表、其他辅助用具等。其基础框架采用12#工字钢,底部用工字钢连接,且部分焊有铁板,铁板上放置液压马达,液压马达用胶管和电动液压推杆连接,为液压推杆提供压力;液压马达上部安装电动机、压力表和操作手柄;通过电动机提供动力,方便操纵操作手柄,通过观察压力表的大小,可及时读出拆卸配件所达到的压力。
该拆卸装置的缸体一头连接在基础框架上,另一头固定在支撑架上,保证了液压推杆的力在同一直线上。其他主要的辅助工具,如“U”型铁板、弧形挡梁、连接丝杆、扒铁等,可根据不同配件的大小、形状选择合适的辅助工具[1-2]。
1-基础框架;2-电动机;3-压力表;4-操作手柄;5-液压推杆;6-液压马达;7-支撑架。
2 多功能液压拆卸装置的工作原理
拆卸设备配件时,选用合适的辅助工具固定在被拆卸的配件上,用丝杆和拆卸装置框架连接在一起,并用液压推杆的轴顶住配件连接轴的一端,然后接上电源启动电动机带动油泵,于是油箱里的电磁阀打开,带动电液压推杆,推杆从套筒中不断伸长,顶住配件的连接轴,配件慢慢与轴分离,约2~3 min就可以拆下配件。通过转动操作手柄控制压力传感器,其压力大小可在压力表上直接显示。该装置拆除压力可达100 MPa,拆卸井下大型水泵时,该拆卸装置能将所有中段一次性拆除,使水泵拆卸工作变得快捷、安全[3]。图3为液压工作原理图。
(a) U型挡板
(b) 连接丝杆(数量2件)
(c) 圆形档梁
图3 液压工作原理
3 多功能液压拆卸装置的主要工作性能
3.1 设备稳固性能
维修设备时,因拆卸大型设备配件需要的压力较大,为保证拆卸配件过程中,辅助工具及整体机架不变形且能承受足够大的压力,该拆卸装置整体基础架采用12#矿用工字钢,辅助工具选用不低于30 mm的铁板加工,这样不仅能保证整个拆卸装置的稳固性,还可以抵抗过大的压力。
3.2 压力最大化的性能
主要是把液压推杆一端焊接固定在基础架上,使它和基础架成为一体,另一端固定在支撑架上,支撑架的高度和液压推杆另一端焊接固定位置高度一致,这同轴度的设计可保证其力在一条直线上及拆卸配件时力的最大化,并增强工作安全性,确保了所拆卸配件的完整性。
3.3 拆卸系统的性能
拆卸系统选择为直线式电液推杆。电液推杆是一种机、电、液一体化的新型柔性传动机构,具有动作灵敏、运行平稳和能有效缓冲外来冲击力的特点,它以执行机构(油缸)、控制机构(液压控制阀组)和动力源(油泵电机等)组成,电动机通过正反转驱动双向液压泵正反输出压力油,经液压控制阀送至油缸,实现活塞杆的往复运动。该拆卸装置的设计方便了配件在拆装过程中,可根据情况随时中断或调整拆卸工作,简化了整个设备的维修工作[4]。
3.4 安全性能增强
该拆卸装置安装有压力表,该表和拆卸装置的操纵手柄安装在同一个位置上,在拆卸设备配件工作过程中,可以一边操纵工作手柄,一边观察压力表,随时查看工作压力情况,及时停止或继续加压,保证了整个拆卸工作的安全性。
3.5 功能多样化的实现
考虑到负责维修矿井设备类型较多,规格又不同,结合各类设备拆卸配件的特点,设计了多种拆除使用的辅助工具,不仅满足了各个类型煤矿设备的维修特点,而且又实现了该拆卸装置的多功能、多样化。
4 实际应用的效果分析
以维修D280水泵为例,说明该拆卸装置的使用效果。该大泵维修拆卸工作由原来的平均5人减少到2人就可以完成,并且拆卸时间由原来的平均8 h减少到3 h。
从节约配件材料费用计算。使用该机后,许多配件拆卸下来以后,通过修复还可重复使用,杜绝了原来破坏性拆卸的现象。
5 多功能液压拆卸装置的主要特点
该拆卸装置具有以下主要特点:
1) 结构简单、操作方便,打破了旧式拆卸工具的局限性,可拆卸不同规格的配件。
2) 通过观察压力表,能及时掌握压力大小,且液压推杆工作平稳,工作安全性增强。
3) 拆卸工作更高效、快捷,使维修工人从繁重的体力劳动中解脱出来,减轻了劳动强度。
6 结论
本装置具备了拆卸设备配件的半自动化,使设备维修拆卸工作更高效、快捷;减轻了工人的劳动强度,增加了工作的安全系数;保证了大多数设备配件的完好,节约了材料。该装置具有功能多样化、拆卸范围广的特点,有类似维修任务的单位可借鉴推广。