浅析工程机械用气弹簧的设计选型

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1、女浅祈工程机械用气弹簧的设计选型虽三李亮辉(三一重工股份有限公司)“．．．川-．-1．-．1．_．_‘．“-．．-l-．--．J．_．．_I_‘．_．_．．¨．。．．“__．J“．．_‘．-．．I．．．⋯‘．“H_“”“-．“I．．_

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3、“．J““-．“摘要：气弹簧主要起支撑作用，在工程机械中的罩盖、门等部位被广泛使用。介绍气弹簧的通用技术参数，设计选型的注意事项，气弹簧行程、伸展长度、伸展力等主要参数的计算公式，以及可

4、供选择的气弹簧接头类型，为气弹簧的设计选型提供参考。jI．．．_．．-．．．．．．I．'”．．。。-_．。’．．-．_I_．．-I．I。’‘．．_．-．．-．．．⋯1．’-．．I．-t-I．．．．．-．．1．--．．II．_-I．1．．1_-．．-．I‘¨．．_-．．．--．．--．-I．-．-T．．-．．1．-．-．．．．-．．-．-．1-．-I．I1．'⋯．关键词：工程机械；气弹簧；设计选型气弹簧是一种可以实现支撑、缓冲、制动、高度作位置，在行程中无法自行停止。j度调节等功能的零件，在工程机械中，主要应图1所示

5、为气弹簧的外形以及压缩、伸展过程：罩盖、门等部位。曲线。图中为最小伸展力；为最大伸展力；为气弹簧主要由活塞杆、活塞、密封导向套、填充最大压缩力；为最小压缩力；为启动力；d为活压力缸和接头等部分组成，其中压力缸为密闭塞杆直径；D为缸筒外径；Js为行程；伸展长度。压兰体，内部充有惰性气体或者油气混合物，腔体缩、伸展过程曲线用以描述气弹簧在压缩、伸展的j压力是大气压的几倍或者几十倍。气弹簧作用全过程中力值的变化情况。其压缩、伸展特性可通利用活塞两侧存在的压力差，实现活塞杆的运过F3与、与的比值表现出来。c值表示的是气弹簧

6、有不同的结构和类型，用以满足不同的在检测气弹簧时，力值的采集位置，一般情况j需求，工程机械上主要使用压缩式气弹簧，该下，s≤80mm时，C=5mm；S>80mm时，C=10mm。e弹簧主要起支撑作用，只有最短、最长两个工接头活塞杆一．一简头南lf,-"ft--7Q，nr_{一，压缩过程＼：i；0i一，F口F．一伸展过程』’D～SCC液体阻尼段气体阻尼段—DSL1日一工图1气弹簧外形及压缩、伸展过程曲线1气弹簧的通用技术参数气弹簧的、活塞杆直径与缸筒外径气弹簧的通用技术参数主要包括：活塞杆直径行程、伸展长度及最小伸展

7、力应根据产品的不d、缸筒外径D、行程Js、伸展长度L和最小伸展力同结构、用途来计算，气弹簧的生产厂家会提供尺作者简介：李亮辉(1977一)，男，湖南桃江人，工程师，学士，研究方向：路面施工机械产品设计与研究。一37—表1气弹簧活塞杆直径与缸简外径规格nlin撑点的连线通过回转中心，以确保气弹簧的弹力能将门关紧，否则气弹簧会经常将门推开；对于质量活塞杆直径d缸筒外径D较重的门结构(机器的罩盖)，最好配备锁扣装置。615(7)气弹簧处于关闭及工作状态时不能有相对8l8运动，其连续伸缩量要控制在要求范围内(如位移1O22

8、量≤0．5mm)。1227(8)工程机械的门结构(如机器的罩盖)一般较重，选用气弹簧时，应考虑选用带保险装置的气弹l428簧，以避免由于气弹簧失效而造成安全隐患。寸参考表，但具体尺寸一般会根据客户设计要求而(9)不应将气弹簧作为限位装置使用，需另外定。表2为推荐的气弹簧活塞杆直径与伸展力、行增加限位装置，一般采用橡胶头进行限位。程选用范围。(10)气弹簧属于高压制品，不得拆解、碰撞、敲击和随意抛弃。表2气弹簧活塞杆直径与伸展力、行程选用范围推荐表3气弹簧的选型活塞杆直径d／mrn伸展力F／N行程范围S／mm650～

9、3505O—4O0气弹簧的选型应根据产品的不同结构、用途进行选择，但在工程机械上，无论选用哪种气弹簧，都810O010O～7O0至少包括以下几个步骤。101O0—120015O～11003．1确定参数12150～150015O～1600根据产品结构的实际使用需求，确定气弹簧行l4200~2500200～2200程、伸展长度和最小伸展力等。3．1．1确定行程2使用气弹簧时的注意事项气弹簧行程s即设计行程，一般应符合式(1)：S=S1+10(1)(1)由于工程机械的使用环境较恶劣，因此，对式中：S为设计行程，mm；S为

10、工作行程，mm。气弹簧的密封性要求较高，使用时应避免灰尘等杂工作行程Js。可根据式(2)计算得出：物进入气弹簧。此外，要防止锋利的工具划伤或破．s1=￡K．_G(2)坏气弹簧活塞杆的表面，并且不要在活塞杆上涂抹式中：l广气弹簧开启(参见图2(a))时，两支撑油漆和腐蚀性化学物质，否则会影响气弹簧的密封点之间的中心距，mm；性能。厂气弹簧完全压缩时(参见图2(