多方位可調式徑向恒等伸長 快速液壓撐圓裝備的設制與應用
2020-7-1 來源：貴州譽創機械有限公司 作者：趙忠剛
【摘要】: 本文闡述了快速撐圓裝備的組成及 快速撐圓裝備關鍵件萬向千斤頂的主要設計原理 及制造細節，并簡單敘述了該裝備的應用方法。 該裝備通過創新應用了活塞桿的徑向恒等伸長和 螺桿頂端到中心盤座中心距離相等且間距略小于 被撐圓孔徑 1~2mm 的設計理念，確保了高壓開 關站殼體的筒體撐圓功效和質量，并降低了對操 作者的技能要求;同時， 提高了操作者的安全系數。
圖1 殼體 圖 2 筒體
在 GIS 高壓開關站殼體（見圖 1）的制造 過程中，對于那些卷焊并拔口的筒體（見圖 2）， 在鉚接主法蘭和側法蘭時，由于拔口后其端口和 拔口處發生較嚴重的橢圓現象，導致其鉚接處無 法直接插入到主法蘭和側法蘭的止口中，必須對 其端口和拔口部位進行整圓后再鉚接主法蘭和側 法蘭。
以往許多生產廠家都是通過錘擊整圓和手動 千斤頂整圓的方式對筒體鉚接法蘭的部位進行整 圓，或將法蘭止口再進行車削加大。但上述方式 都存在許多缺陷，錘擊整圓效率很慢，容易使筒 體表面出現錘印，還存在較大的噪聲 ; 手動千斤 頂整圓效率也不高，且存在一些安全隱患。
現在雖然有的廠家利用液壓千斤頂對筒體鉚 接法蘭出進行整圓，但容易出現將其 “撐過” 的 現象，并且要在對筒體和法蘭局部點焊后進行換 位撐圓、點焊，操作復雜，不利于殼體的批量生產。
為此，我們通過長期摸索，發明了一套較 好的多方位徑向恒等伸長可調式快速液壓撐圓裝 備，徹底解決了上述不利因素，在實際應用過程 中大大提高了筒體與法蘭的鉚接速度，并且降低 了對操作者的技術能力要求，使該類殼體法蘭的 鉚接實現了簡捷化、統會化、標準化。
1.快速撐圓裝備的組成簡述
由圖 3 撐圓裝備組成的示意圖可知，主要由 支撐座、心軸、液壓管、螺桿、萬向千斤頂和液 壓站組成，萬向千斤頂是由圖 4 和圖 5 所所示內 容組成。
其中圖 4 萬向千斤頂的中心盤座組成包括 : 中心盤座、管接頭、堵板套和蓋板套，堵板套的 數量與中心盤座上安裝活塞桿的徑向孔的數量一 致，這里取 6 件（該數值隨被撐圓的直徑增大而增加，以確保將筒 體鉚接法蘭的部位 整體撐圓，杜絕局 部的凹陷和橢圓現 象。一般以被撐圓 孔的周長除以 300 所得的整數為中心 盤座上安裝活塞桿 的徑向孔的數量）。 圖 5 活塞桿的組成 包括 : 活塞桿和套在其上面的兩個密封圈。
圖 3 撐圓裝備組成示意圖
圖 4 萬向千斤頂的中心盤座組成
圖 5 活塞桿組成
液壓站上必須安裝溢流閥，使液壓站在工作 中當各活塞桿伸到極限時其溢流閥自動開啟以保 護液壓系統受損。
2.快速撐圓裝備關鍵件萬向千斤頂的 主要設計原理及制造細節
因常見筒體拔口后的各孔口橢圓量通常為 8~15mm，活塞桿的有效行程一般取 20mm 左 右即可。過大，浪費原材料和加工裝備的工時， 且在使用過程中增加筒體的撐圓時間。
撐圓過程中各活塞桿并不是在萬向千斤頂的 中心盤座周向均布孔中向外同步伸長的。在對筒 體撐圓前，需要先測出其橢圓的大徑和小徑，計 算出其撐圓后的內孔直徑 D; 然后將液壓站開啟， 使萬向千斤頂上的活塞桿全部伸長到位（即其伸 長到不能再伸長為止）; 最后須調整千斤頂上的 螺桿，使過中心盤座中心線的每對螺桿的頂端至 中心盤座的中心距離一致，且間距略小于 D，通常比 D 小 1~2mm。
在撐圓過程中，筒體的橢圓直徑方向大于 其平均直徑的部位的活塞桿會帶動螺桿先完全伸 出，此時螺桿并沒有頂住筒體的內壁 ; 筒體的橢 圓直徑方向小于其平均直徑部位的活塞桿，帶動 螺桿會按照孔壁尺寸由小到大地依次頂住筒體的 內壁， 并繼續伸長， 直到伸不動為止。此時孔的 橢圓度在 1~2mm 之間，符合該類產品的鉚接要 求。鉚裝、點焊完法蘭后回收活塞桿時，各活塞 桿會同時回縮。如果活塞桿的有效行程過大，就 會增加其在撐圓過程中的伸縮時間。
中心盤座按照圖 4 所示結構加工完成后，先 焊上的蓋板套，并在蓋板套帶孔處焊上管接頭， 然后裝入每個帶密封圈的活塞桿，最后旋擰上堵 板套，各件須先加工完成。
螺桿的頂端必須修磨成與被撐圓孔徑接近的 圓弧狀。根據被撐圓孔徑的大小可以更換合適長 度的螺桿。
通過上述表述可知，萬向千斤頂的主要設計 原理就是使活塞桿徑向恒等伸長、可調螺桿頂端 到中心盤座中心的距離相等且間距略小于被撐圓 孔徑 1~2mm。
3.快速撐圓裝備應用闡述
按照上述要求調整好萬向千斤頂的螺桿并使 活塞桿回縮后，將筒體用萬向輪推車架推至撐圓 裝備處，先將待鉚接的法蘭套裝在心軸處，再將 筒體的待撐孔套裝在萬向千斤頂上 ; 啟動液壓站 將套裝在萬向千斤頂上的橢圓孔撐圓，再將法蘭 扣在筒體上點焊即可。完成后回縮活塞桿再以此 方式對后續筒體施工即可。
注意 : 必須將筒體與法蘭鉚接處的外部焊道、 孔口毛刺等修磨圓滑。
4.結束語
該撐圓裝備設計新穎，操作簡捷、高效、安全， 值得在業內推廣應用。另外，各單位可以根據被 撐圓筒體的孔徑大小，制做幾個對應類型的萬向 千斤頂，以防止應用過長的螺桿撐圓時發生彎曲 的現象。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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