液压支架柱窝-柱冒专用吊具设计论述

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1、液压支架柱窝柱冒专用吊具设计论述摘要：随着社会的发展与进步，重视液压支架柱窝、柱冒专用吊具设计对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍液压支架柱窝、柱冒专用吊具设计的有关内容。关键词液压；支架；柱窝；柱帽；吊具；设计；措施；中图分类号：S605+.2文献标识码：A文章编号：引言某公司专业设计、制造各类矿用液压支架，每年生产几千架液压支架，每架液压支架分别有4个或2个柱窝、柱帽,即每年需加工上万个柱窝、柱帽，其加工过程中的吊装便是一项较为繁琐的工作。前期，我们用磁力吸盘吊装该类工件,但存在较大的设备及人身安全隐患；用绳索吊装又较为费时、费力。为此，我经过认真分析和探索，借鉴并设制了一种高效

2、、可靠的专用吊装夹具。一、柱窝、柱帽加工工艺及以往吊装形式的风险分析该件是液压支架结构件底座上的关键件之一。为便于成型组装，通常需加工其周面和上平面（在成型时，其图中的上平面为底面）。我们通常在铳床或立式车床上加工其上平面，然后在铳床上加工其周面。吊装时，由于用绳索类吊装不易解除绳索（因其两侧与机床卡爪接触或底面与机床工作台接触），后来便采用磁力吸盘进行吊装工件。由于该类工件是铸造的，其表面极不规则，磁力吸盘在吸吊工件时，无法大面积与工件接触，只能产生部分点接触，况且该类工件毛坯表面还存在许多氧化皮、锈蚀、铸造尘沙等，就很容易导致磁力吸盘对工件吸吊不牢的现象，吊装过程中经常发生脱落现象，对设

3、备及操作人员存在较大的危险性。二、柱窝、柱帽专用吊具设计形状分析如图1中所示，序号1柱窝通常为矩形体类（柱帽形状与其大体相似），跟据其结构形状和便于吊装及机床装卡形式的需要，可将吊具设计为弓形结构，为减轻吊具重量和节约材料，吊具由两个螺母和一个弓形板组焊而成，在吊具上部中间加工一吊装孔，以用来穿吊装绳，为防止孔口尖棱割绳，必须将吊装孔孔口尖棱进行倒角或倒圆。吊具弓形开口尺寸略大于工件毛坯尺寸20nini即可，本吊具开口尺寸500mmo为减轻吊具重量和节约材料，吊具由两个螺母和一个弓形板组焊而成。吊具配两个紧固螺栓，用来紧固工件。为防止螺栓紧固时，受压力的端面发生变形而影响螺栓能保持轻松旋拧，

4、螺栓受力端须倒角5X45°,螺栓另一端钻一销孔或铳方，并配以扳杠可专用板手进行旋拧螺栓达到夹紧工件。如图1中序号2、3、5所示。三、柱窝、柱帽专用吊具紧固螺栓的选用分析在图1的夹紧方式中，知道柱窝的重量为500kg,如果在吊起时，使柱窝在吊具中不滑动，那么，夹紧柱窝的摩擦力必须大于或等于柱窝的重量，即两螺栓夹紧柱窝的夹紧力产生的摩擦力之和最小必须=500kgfo因钢和钢的静摩擦系数为0.15,所以，两螺栓夹紧柱窝的夹紧力之和为5004-0.15^3333kgf,单个螺栓的夹紧力为33334-2^1667kgfo根据实验获知，一般螺栓的夹紧力为其预紧力的1/10,所以单个螺栓预紧力应为1667

5、X10=16670kgf=163366N,即163.366KN。我们选用8.8级强度的螺栓，M27螺栓的预紧力为191KN,是163.366KN的1.17倍，安全系数较低，不宜选用；为安全可靠，我们选用M30的螺栓作为吊具的紧固螺栓，其预紧力为233KN,是163.366KN的1.43倍，能可靠地满足重达500kg柱窝的吊装夹紧需要。为防止螺栓紧固时，其受压力的端面发生变形而影响螺栓的旋拧，螺栓受力端倒角6X45°,这样能使螺栓在拧紧时有“扎入”工件毛坯表面的现象，可使摩擦系数增到2倍以上，从而使摩擦力增大，进一步增强起吊的可靠性。四、柱窝、柱帽专用吊具选材及验证该吊具主要受紧固螺栓的反作用

6、正应力而产生弯曲变形，在保证容易焊接和强度足够的情况下，选用厚度为25nmi的Q345材质的钢板。根据矩形截面设计的适宜高宽比：h/b为2〜3.5的科学数据，在厚度为25mm时，可使其与螺母焊接处的宽度为60mm。注意焊道厚度必须＞14mm,最好采用周围焊接方式。为保证安全可靠，吊具在吊装孔处应适当加宽,如图1中所示。吊具做好后，可进行验证工作，将吊具吊起三个捆绑在一起的柱窝即可，该办法比较简单易行，并能有效地验证该类吊具的可靠性。五、柱窝、柱帽专用吊具使用要领应用时，首先将工件两端的高度差算出，以此数据加工图1中序号4垫块的高度尺寸。将加工好的垫块放在机床工作台上，然后用吊具将工件柱窝以图

7、1的吊装方式吊起放在机床工作台和垫块上。安装吊具时，须使吊具紧固螺栓与工件两侧面垂直，确保两个螺栓之间的夹紧距离为最小尺寸。根据公式T=KFd,T为螺栓扭矩，K为拧紧力矩系数，F为预紧力，d为螺纹的公称直径，通常K取0.21o在上述柱窝夹紧时所需预紧力的情况下，M30螺栓扭矩T=0.21X163366X0.03^1029Nm,即105kgf-mo在拧紧螺栓时，采用1米长度的杠杆，需要105公斤的力量进行旋拧螺