针对液压快速接头的改进及有限元分析

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第40卷第2期MACHINETOOL＆HYDRAUUCSVo1．40No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．02．O44液压快速接头的改进及有限元分析相恒富，田增，秦志坚，丁文超(1．中国石油大学机电工程学院，山东东营257061；2．胜利油田滨南采油厂综合大队，山东滨州256622；3．江苏金石机械集团有限公司，江苏金湖211600)摘要：针对液压快速接头研合面密封易损坏且难于修复的问题，进行改良设计，即在公头上增加一个锥度头，母头上增

2、加一个母头连接件，使得研合面密封由平面密封变为锥度密封。当接触面磨损后，通过调节母头调节件能够重新获得密封。为获得最佳锥度，进行了有限元接触应力分析，得到了锥度与最大接触应力的关系。仿真结果表明：当锥面大端半径取12mm时，能获得最佳锥度。关键词：液压快速接头；改进有限元分析；接触应力中图分类号：TB42；THI23文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)2—133—2油田作业机的液压钳与通井机液压泵连接处经常结构是平面密封，通过两接头之间平面(研合面)使用液压快速接头，该类产品广泛使用于油田油区作

3、的过渡配合实现密封，一旦研合面密封磨损或被较硬业设备液压管线的连接处，属平面密封型。由于野外的杂质划伤后造成泄漏将不能被修复。为了解决目前使用环境恶劣，故这类快速接头一般使用寿命只有生产中液压快速接头寿命短的问题，必须对现有的结10—15个正常工作日。若不及时更换将造成液压油构进行改进⋯。改良后的液压快速接头展开结构示意的严重泄漏，并导致生产停顿，造成重大损失u。图如图3所示，在液压公接头上增加一个锥度头，母液压快速接头如图1所示。头上增加一个母头调节件7，装配后，公头的锥形与母头连接件形成一个锥度密封(如图4所

4、示)。锥度密封要好于原来的研合面密封，并且，当接触面磨损后，可以通过调节母头调节件7重新获得密封，从而能够延长液压快速接头使用寿命，节约成本。由图4可以看出，改良快速接头密封效果的好坏，关键在于选择合适的锥度角。作者通过有限元分析来获得合适的锥度角。图1液压快速接头1液压快速接头的改良设计目前油田使用的液压快速接头密封一般为接触型密封。接触密封主要靠密封配合面间产生接触应力，防止密封流体从密封接触面间通过，来实现密封的。因此，接触应力的大小及其分布状况是决定密封性能的重要因素。公接头研合面母接头液压快速接头密封有

5、研合面密封、螺纹密封、橡图2液压快速接头研合面密封示意图胶密封圈密封。其中研合面密封如图2所示，其密封l一标准连接件2～隔板}-自锁定杆4一公头s一防脱卡子6一母头7一母头调节件8一复位弹簧9一密封圈图3改良后液压快速接头展开结构示意图收稿日期：2010—11—08作者简介：相恒富(19r76一)，男，博士，讲师，主要研究激光微细加工、石油钻采机械设计。E—mail：hengfuxiang@163．eom。·136·机床与液压第40卷锁，将多路换向阀中操纵破埂器的一路油通过双路锁大难问题，有效提高了国产收割机的性

6、能。目前，经分成两路，且这两路油互不影响。此时，即使左、右样机、批量验证，国内全喂入水稻收割机主力机型的破埂器中的某一个先接触到负载，通过双路锁的作破埂器都将改造成这种原理的液压控制回路。用，控制破埂器深浅油缸内的压力油也不能串到没有为了结构紧凑而有效，双路锁的结构图如图3负载的另一油缸内，真正做到各自独立、互不影响而示。破埂，解决了困扰收割机破埂器破埂作业时存在的老C]c左单向阀推杆1推杆2右单向阀图3双路液压锁通过此阀的左、右两个单向阀将A口的油分成造，增设双路液压锁，将大大改善破埂器的功能，有A1和A2两路

7、分别向破埂器左右油缸独立供油，抬起较强的推广价值。破埂器；同时，还可以通过BEl供油控制分开的两参考文献：个推杆(推杆1、推杆2)来打开单向阀，实现破埂【】雷天觉·新编液压工程手册[M]·北京：北京理工大学出器油缸出油，使破埂器下降，真正做到使破埂器自如【2】蓦妥藩．新编液压使用与维修技术[M]．北京：破埂，有效提高了收割机的性能。中国建材工业出版社1998．10．，3结束语【3】成大先．机械设计手册：第4卷[M]．北京：化学工业出由此可见，对现有破埂器的控制油路进行合理改版}土，2002·1·(上接第134页)

8、参考文献：3结论【1】盖军．常见机械密封的故障原因及对策[J]．石油化工液压快速接头研合面密封是平面密封，使用环境装备，2008(4)：38—40．【2】顾永泉．机械端面密封[M]．东营：石油大学出版社，恶劣，存在易失效和失效后难于修复的问题。作者对1994．12．此进行了改良设计，在原来设计的基础上，采用锥度【3】刘瑞合．一种快速接头的设计分析[J]．机械制造，1995