300t卧式压力拆装机的设计及应用

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机械产品中过盈类配合的零部件在装配和维修拆卸过程中需要很大的压力来进行装配和拆卸，如果靠人工进行，不仅生产效率低劳动强度大，而且在维修的过程中会造成孔和轴配合面的损伤，损坏零部件，给企业造成经济损失。例如煤矿矿车轮对、火车机车轮对等的装配和拆卸如仅靠人工完成几乎是不可能的，基于此设计制造 1台 300 t卧式压力拆装机用以满足公司实际生产需要。

2 卧式压力拆装机的三维模型该卧式压力拆装机机械结构部分主要是由机架底座、油缸支撑架、工件支撑架、拉杆等组成。应用Pro/E三维软件的三维建模和装配功能对卧式压力拆装机进行机械结构总体设计，如图1所示。

图 1 卧式压力拆装机三维模型3 卧式压力拆装机工作过程及主要技术参数以火车机车轮对的拆卸为例介绍自制卧式压力拆装机的工作过程。首先用天车将火车轮对吊装在压力拆装机工件支撑架上，操作控制按钮使液压工作油缸快进，当油缸活塞杆快接近火车机车轮对轴时，操作工进按钮，液压油缸缓慢工进，当火车车轮与轮对轴配合面分离时，操作液压油缸快退按钮，油缸活塞杆快速缩回，重复上述操作，实现对另-车轮的拆卸。该卧式压力拆装机主要技术参数如下：最大公称压装力 300 t，工作油缸直径 340 mlTl，工作油缸最大行程600 mm，液压系统最大工作压力 35 MPa，工进压装速度 50～120 mm/min，占地面积 (长×宽)约4 000 mm1 500 mm。

4 液压系统设计根据拆装机工作流程，对该设备的液压系统进行设计 j。为防止工件到位后压力继续上升压坏工件或损坏拆装机，在液压系统内设置溢流安全阀、当系统压力达到安全阀压力时，液压系统溢流，油缸活塞杆不再前进，并用红色指示灯给予报警，用复位按钮复位后继续工作。液压系统主要由油箱、电动机、柱塞泵、组合阀、溢流阀、滤油器、压力表、压力传感器、油温传感器、液位计、高压油管等零部件组成。液压站 箱体为焊接件，组合阀为插装形式，结构紧凑、维修方便、布局合理，压力传感器可在设备运行过程中对设备的工作压力进行检测，液压站中设置检测油箱油温传感器并带有报警装置。卧式压力机液压原理图，如图2所示。

如图2所示，当三位四通换向阀4处于左位时，若二位二通电磁阀2通电，此时液压缸为插动连接，则液压缸活塞杆快速向右运动。当活塞杆向右运动收稿日期：2013～02-23作者简介：王超俊(1977-)，男，河南项城人，工程师，主要从事计算机辅助设计及制造专业的课程教学和机械设计方面的科研工作。

· 121·设计与制造 2013年第2期(第26卷，总第124期)·杌械研究与应用 ·到设定位置时，可使二位二通电磁阀2断电，回油经单向调速阀3流回油箱，则活塞减速，变为工进。当三位四通换向阀4处于右位时，油液经单向调速阀3进入右腔，则活塞杆快退向左。

图2卧式压力机液压原理图1.工作油缸 2.通电磁阀 3.单向调速阀 4.换向阀 5.溢流阀6.压力表 7.柱塞泵 8.过滤器 9.温度传感器 1O.液位计5 液压系统主要液压元件参数的确定5.1 液压工作油缸参数的确定液压油缸是卧式压力拆装机的执行元件，根据拆装机的使用要求，选择双作用单活塞杆式液压油缸 4]。根据实际作业要求，液压缸无杆腔的最大推力为 F：300 t，最大工作压力为 P：35 MPa根据液压缸的总负载力和工作压力来计算液压缸活塞杆的直径。FP A -p：A：，由于回油管路较短， 较猩忽略不计，如图3所示。

图3 液压油缸受力图F5.2 液压泵的选择(1)计算系统执行元件液压油缸最大需用流量· 122·油缸最大所需流量由下式计算 ]：Q。60v，A60210- 90 74610 10.9(L/min)(2)计算泵的最大排量QbQ。÷80%：10.90.8 14(L/min)(3)考虑系统最大压力为35 MPa，选择柱塞泵，型号为AIOVSO18，详细技术参数略。

5.3 电动机的选择根据文献 [5]，系统液压泵驱动功率按下式计算：p - q-vA-P607式中：g 为流量，L/rain；ap为压差，bar；r/为液压泵的总效率 0.75～0.9。

所以：P： ： ：13.13(kW)60 0 8 60竹 × . 根据以上的功率计算，可选择 Y160L-4三相异步电动机，电动机的功率 15 kW，转速为 1 460 r/min。

6 结 论基于 Pro/E三维软件建立卧式压力拆装机机械结构的三维模型，对液压系统进行设计，给出了液压原理图，并对液压系统关键零部件进行选型计算。目前已进行样机试制并投入使用，实践证明自制的300t卧式压力拆装机在运行使用期间达到了设计要求，取得了预期效果，能很好满足公司实际工况和作业要求，具有推广使用意义。