油缸试验台试制设计

　　随着本厂钻机和修井机定货量的增加,钻机和修井机上的起升油缸,支腿油缸等油缸装配后的出厂检验,即对油缸进行全程试验和耐压试验越来越多,而试验效率的高低和质量的好坏直接影响着产品质量和效益。由于本厂生产多种型号修井机和钻机,工作压力各不相同,因而试验压力也不尽相同,目前生产的BE770钻机上的起升油缸,缸体直径是<510mm,油缸长度是5000mm,行程为10135mm,工作压力为17MPa,产生的最大推力为2455kN,耐压试验压力为工作压力的1.5倍,其行程和推力最大,而油缸试验台必需满足能承受的推力3682. 5kN;但设计取安全系数为2,其设计吨位为7350kN,方案设计的好坏是设计成功的关键所在。

　　1 油缸试验台主要技术参数

　　(1)外形尺寸:

　　长X宽X高: 24000X600X100(mm)

　　(2)设计额定吨位: 375t

　　(3)最大吨位: 750t

　　2 结构和工作原理

　　该系统由底座、前支架、后支架、联接板和油缸滑车等组成;底座由底座I、底座II和底座III组成,其中底座II共两件,其余各一件,如图1所示。油缸一端固定在前支架上,另一端和回位油缸相联接,压力油由缸体的进油口进油,柱塞伸出,伸出时是从一级柱塞、二级柱塞到三级活塞的顺序进行,由于起升油缸是单向油缸,缩回时,靠回位油缸推回去,同时测试油缸的三级活塞进油,推动活塞回位,按三级活塞、二级柱塞到一级柱塞的顺序回位,活塞及柱塞伸出和缩回由油缸滑车支撑并能在轨道上行走。伸到每一级时,用支架顶住,看油缸是否有变形,密封是否有泄漏;第一级柱塞腔内受力最大。

　　3 设计难点^[1]

　　3.1 方案的确定

　　油缸试验台主体由底座、前支架、后支架和联接板等组成;底座由底座I、底座II和底座III组成,油缸试验台的设计面临的一个问题是底座间怎样联接较好,经商议底座的联接有两个方案可选取:1)焊接联接;2)用销子联接。第一方案是把联接板与底座焊为一体,使四个底座连为一体,但经焊缝的强度计算,焊缝长度满足一定的长度,焊脚高度也达道一定的高度,才能满足设计要求,从而使联接板过长和过宽,但过宽造成整个底座高度加高,使油缸试验台整个高度加高,重心变高;此外,焊缝焊接工作量太大。由于焊缝过长,焊脚过高,焊接时会产生大量变形,对以后的安装和调试带来不利影响,这与设计思想相违背。第二方案采用4个Φ100mm的销轴把底座和联接板联接为一体,这样不会产生重心过高的问题,又减少焊接工作量,使油缸试验台重心减低,结构紧凑。减少了工作量,从而提高了生产效率。所以采用第二方案,但要解决8个Φ100mm销轴孔加工时主要问题。