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技術研究總結報告(摘要)

文字:[大][中][小] 2014-6-7  瀏覽次數:3142

 

技術研究總結報告(摘要)
項 目 名 稱:超高壓專用液壓機具
上傳情況
1          項目概述
超高壓專用液壓機具是替代傳統工具及手工操作的高新技術工具。由于其具有壓力
高、輸出力矩大、輕巧便攜、操作簡單和適于野外、高空、高壓、高低溫、易燃爆等特殊條件使用的特點,廣泛用于冶金、建筑、機械、運輸、石化、軍工等大中型機械設備和鋼構安裝、維修及搶險救災工程,近年來形成了一個新興產業。目前國產超高壓液壓機具壓力大多小于100 MPa,而發達國家達到250 MPa。
本項目總體目標研發生產1000套/年超高壓專液壓機具新產品,項目研發費用480萬元,其中設備、儀器320萬元。項目完成時年生產能力達到1000套,超高壓專用液壓機具最大壓力達250-300MPa,累計實現銷售收入500萬元,利稅金60萬元;項目完成達產時,企業資產規模達到2000萬元,從業人員65人,可新增銷售收入1000萬元,稅金37萬元,利潤125萬元。
本項目經項目組全體成員和公司員工兩年來的辛勤工作,成功地研發出超
高壓液壓機具用電動液壓泵,產品經上海埃米頓工具、山東派克工業技術、馬鞍山鋼鐵公司車輪分公司和重機分公司、中交二公局馬鞍山長江大橋和江陰博瀾機械等公司應用,產品質量性能穩定、使用方便,保壓效果好。目前已累計生產超高壓專液壓機具用電動液壓泵920多臺套,從2012年到2013年,企業獲得凈利潤94.91萬元,上交稅金79.81萬元,并新增員工16人,取得了較好的經濟效益和社會效益。
2項目實施的技術路線
2.1 項目技術原理
2.1.1超高壓液壓扳手(見圖1)
國內的液壓扳手的最大扭矩只有49KNm,并且沒有應用于海洋殊環境的環保產品。 因此,隨著國內經濟的高速發展,大型設備的和超大型設備在各行各業的應用越來越廣泛,對工程建設、設備安裝、拆卸維修用的液壓扳手的工作能力要求越來越高,普通的液壓扳手也不能滿足使用要求。因此開發出了最大扭矩達300KNm的大扭矩超高壓液壓扳手。此外,由于液壓扳手在使用過程中可能出現傳動介質的泄露現象,因此傳統的以油作為液壓傳動介質的液壓扳手在海水中使用時就會造成環境污染,所以針對海洋的特殊環境,開發出了使用海水作為液壓傳動介質的液壓扳手。
2.1.2超高壓液壓拉伸器
目前,國內的液壓拉伸器的最大拉力均無法達到28000KN,拉伸器構成主要由油缸,活塞,拉桿,支撐套和撥套四部分組成,給使用帶來不便。因此,開發采用超高壓液壓系統及特殊的同步一體式超高壓液壓拉伸器(可以實現24個同步一體),最大工作壓力可達2800噸;針對橋梁、化工、冶金等行業對液壓拉伸器的特設要求,開發除了橋梁專用、化工專用液壓拉伸器,改變以往只能使用通用拉伸器的情況,提高工作效率和拉伸效果。針對輥環和連鑄扇形面空間狹小的特點,開發除專用于輥環、連鑄扇形面、大包回轉臺和橋梁的專用液壓拉伸器
項目主要容及技術方案
3.1項目主要內容
項目總體目標研發生產1000套/年超高壓液壓機具用電動液壓泵新產品,項目研發費用480萬元,其中設備、儀器320萬元。項目完成時年生產能力達到1000套,企業資產規模達到2000萬元,從業人員65人,超高壓液壓機具最大壓力達250-300MPa
3.2項目技術方案
項目技術路線描述 :根據用戶所訂專用液壓機具的型式、參數和使用要求,進行結構優化設計和制造工藝設計,畫出裝配圖、零件圖和工藝圖;根據上述圖紙進行備料和原輔材料及配件的準備(含外購、外協);然后,根據加工工藝在不同的機床上進行粗加工(某些加工件可直接進行精加工);一些簡單要求的零件在公司的熱處理爐中進行熱處理,對于某些有特殊要求的零件,送專用熱處理廠進行外協加工;需精加工的零件在專用的機床上進行加工;經檢驗合格的零件,根據工藝要求進行滾花或拋光、發黑、鍍鎳等表面處理,檢驗合格后的零件送裝配車間進行總裝,經試運轉和各種檢測合格后,打上“大華力特”商標標記、包裝、入庫。生產工藝流程如下:
    用戶要求-----優化設計(圖紙)-----坯料準備----粗加工----熱處理
----精加工----檢驗-----表面處理(滾花、拋光、發黑、鍍鎳等)
----檢驗----裝配----試驗----標記----包裝----入庫
3.2 關鍵技術問題及解決方案
3.2.1關鍵技術
1.選擇合適的結構形式,盡量減少摩擦副的數量。
研制的海水液壓扳手采用端面棘輪機構的結構形式,減少了摩擦副的數量,提高了工作可靠性。
2. 進行合理的結構設計。
為了減少磨損,在結構設計上采取了以下技術措施:油缸缸體采用分離式結構,即在鉛合金的基體上鑲鋁青銅銅套,活塞上采用軟質耐磨環;扳手上換向閥閥芯與閥座使用耐蝕金屬與高分子材料配對。
3. 在制造上采用了先進的制造技術。
采用數控機工磨削、液壓等技術,提高配合面的加工精度和耐磨性;采用電火花強化技術對棘輪齒面進行表面強化處理,使其耐磨性可提高23倍。
    4.液壓元件的密封技術,包括密封方案的確定、密封元件的選擇、接頭連接處連接形式的確定
3.2.2解決方案
油缸體內設置由液壓油推動作直線運動的活塞及活塞桿,殼體內浮動裝置裝有靠內、外花鍵配裝的驅動軸、棘輪及棘爪體的傳力臂,活塞和活塞桿之間采用球面連接,油缸體的右外端花鍵配裝可360°范圍內微調的反力臂,油缸體上開有高、低壓油道分別與活塞兩側的油室相通。
根據待拆緊的螺栓、螺母所處位置,選擇一個反力點,將反力臂調到合適的受力部位,驅動軸上配套相應的套筒裝在螺栓、螺母上,將油缸體的高、低壓油口與另配備的液壓泵高、低壓油管對應接通,啟動液壓泵并交替改變液壓泵的進、出油,使活塞桿左右直線運動并推動傳力臂擺動,從而帶動棘輪及驅動軸上的套筒單向轉動,使螺栓、螺母擰緊或旋松,完成液壓拆裝的目的。
          
                  1 JYP型超高壓液壓扳手原理圖
根據待拆緊的螺栓、螺母所處位置,選擇一個反力點,將反力臂調到合適的受力部位,驅動軸上配套相應的套筒裝在螺栓、螺母上,將油缸體的高、低壓油口與另配備的液壓泵的高調到合適的受力部位,驅動軸上配套相應的套筒裝在螺栓、螺母上,將油缸體的高、低壓油口與另配備的液壓泵的高、低壓油管對應接通,啟動液壓泵并交替改變液壓泵的進、出油,使活塞桿左右直線運動并推動傳力臂擺動,從而帶動棘輪及驅動軸上的套筒單向轉動,使螺栓、螺母擰緊或旋松,完成液壓拆裝的目的。
1.大包回轉臺的專用拉伸器(圖2)
(1) 產品為一體式,油缸,活塞,拉桿等所有零部件>產品為一體式,油缸,活塞,拉桿等所有零部件都集成一體給使用和攜帶帶來很大的方便。
(2)設計有碟簧①自動回位裝置,同時使用特殊的階梯密封圈⑤⑦減小活塞回位時的阻力,同時提升了密封圈的耐用性,其密封油壓可以達到150MPa以上,在活塞④拉伸結束后通過蝶簧的壓縮使活塞自動回到油缸⑧中,減少人工回縮的麻煩。c) 拉伸器設計有限位裝置,當活塞到達最大行程后,通過蓋子③的限制,使得活塞不再伸出,避免密封圈的損壞。
(3) 產品外形較小,特別是直徑方向,這樣使得產品可以在非常小的空間下工作,特別適合大包回轉臺螺栓的預緊。
(4)雙級及三級拉伸器只使用一根油管,避免以往雙級拉伸器采用兩根油管,三級拉伸器采用三根油管的情況,使得使用非常方便。
(5) 使用時旋合拉桿14與被拉螺栓,高壓油從三通9分別進入缸體8,10中,推動活塞4,11向上拉伸,每個活塞產生力為F,活塞帶動拉桿向上拉伸,拉桿由于受兩個活塞的力故其向上的拉力為2F,其力為普通單級拉伸器的兩倍,螺栓受拉桿拉力被拉長,通過旋轉撥套15使螺母旋緊,卸掉泵站壓力,活塞4,11在碟簧1的壓力下回到原位,完成螺栓的一次拉伸,重復以上過程直至螺栓達到預緊目的。
   
                   3大包回轉臺的專用拉伸器原理圖
2. 橋梁用索夾用拉伸器(圖2):
專用于橋梁主纜調索張力的確定及主纜索夾的安裝。其特點是調索和索夾安裝共用一臺拉伸器,調索時去掉其中拉桿即可當中空千斤頂進行調索;索夾螺栓預緊時加入拉桿便可作為拉伸器進行螺栓預緊,其行程達到30mm,現場應用非常輕便。
       
3   大橋索夾用拉伸器原理圖
4   主要技術創新點
本項目產品中的超高壓液壓扳手的主要技術創新點表現在:
(1) 本項目系列產品之一使用海水作為液壓傳動介質,解決了在海水中使用可能造成的環境污染問題;
(2) 采用超高壓液壓系統及密封技術,開發的超高壓液壓扳手最大扭矩可達300KNm
(3) 產品具有極限位置保護裝置,可實現自動卸載,保護設備、降低能耗、減少發熱。
 與產品相關的技術已獲得了一項發明專利和九項實用新型專利(見專利證書)。
2、本項目產品中的超高壓液壓拉伸器的主要技術創新點表現在:
(1) 本項目采用超高壓液壓系統及特殊的同步結構,開發的超高壓液壓同步一體式拉伸器(可以實現24個同步一體)最大工作拉力達28000KN
(2) 針對狹小空間的特殊要求,分別開發了用于輥環、連鑄扇形面及大包回轉臺的超高壓液壓專用拉伸器;
(3) 針對橋梁、化工等行業的特殊要求,分別開發了用于橋梁和化工的超高壓液壓專用拉伸器。
 
 
 
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