大连船舶重工集团舵轴有限公司 产品开发部 辽宁大连 116011
摘要：液压螺母具有组装过程简便、锁紧安稳可靠等优势特征，在机械生产制造领域中。但机械设备作业环境复杂多变，长此以往，就会导致不同部件间的连接螺母可能会出现松动，很可能会造成机械气态部件或传动装置损伤，降低生产作业效率，还可能诱发生产事故。加强液压螺母锁紧工作原理和技术的研究，能为检修工作开展提供重要理论依据。
关键词：液压螺母锁紧；工作原理；技术关键；系统设计
为满足现代化工业发展需求，就需加强对机械设备性能，尤其是运行稳定性的设计。螺栓与螺母的作用就是将不同大型部件连接并组装成整机。液压螺母通常是由螺母本体、组合密封、加油嘴及卸压螺丝等构成的部件，最近几年中，有很多生产实践表明，液压螺母锁紧工作期间存在紧缩力不足、液压油泄露等问题，造成各剪刃之间的间隙不断拓展，明显降低设备可靠性。
1液压螺母锁紧的结构与工作原理
1.1结构
液压螺母的结构主要有缸体、活塞杆、螺母、端盖、定位螺母等。为保证螺母运行的稳定性，其内外均设有螺纹。内螺纹（M52×2）和活塞杆之间构成联动关系，能实现对活塞方位的精确定位；外螺纹（M80×2）与锁紧螺母合为一体，有益于维持并强化卡盘机架安装的相对稳定性。缸体下部存有一个G 1 /4的油孔，其功能是将高压油整合至给缸体中。活塞杆设施的作用以固定活塞为主，其尾端设有一个50mm销孔，在液压螺母与轧机底座两者间发挥衔接与紧固作用。
1.2工作原理
在气动泵被启动后，高压油将会被泵送至缸体下腔，在活塞与缸体间将自体功能充分发挥出来，此时在定位螺母作用下活塞被固定于活塞杆上部，活塞杆则应用自体尾端50mm销孔与轧机底座紧密相连。
在4个螺母的合理作用下卡盘机架被稳固在轧机底座上部，此时锁紧螺母与缸体侧之间会形成5 mm~10mm的缝隙，该缝隙通常被认为是缸体组件在高压油作用下，为与活塞杆形成良好配合性而使方位出现一定偏移形成。此时对锁紧螺母施加一定力进行旋转，锁紧螺母被转动后通常能有效弥补该缝隙，使缸体组件顺利的把卡盘锁紧于轧机底座上[1]。在以上操作整体完成后，对气动液压泵中的压力进行释放处理，促使缸体下腔油压处于零点，此时卡盘充气在锁紧螺母的作用下而被锁定于缸体上，以此方式去保证设备运行期间卡盘承受高度冲击载荷时运行过程的相对稳定性。
2技术关键
液压螺母的构成以螺母体、管接头、油缸活塞、密封圈等为主。当螺母体顺沿周径向内匀称性的安设了10个25 H7油缸孔，10个油缸由管接头且其与钢管之间形成串联关系，活塞被安设在孔中，为保证油缸整体的严实性，拟定将密封圈安设在活塞上部。10个油缸内首尾油缸顺沿螺母径向均可观察到其均有1个开孔，经由管接头螺母高压油枪实现与高压油的有效衔接，高压油按照一定次序经由串联式管路，并保证各个油缸中物质填充的饱和度，通常会在最末端的一个油缸油塞处将气体有效排放至外界环境中，在确定管路内气体被整体排出后，迅速用型号适宜的油塞进行封堵措施，封堵操作的意义是维持油路压强的相对稳定性。
在对油缸孔操作技术相关要求进行分析时，右侧直径＜25 mm孔被定义为油缸孔，其对应的尺寸公差是IT7级。为保证油缸体密封性与活塞在油缸孔中运转的平稳性，以防液压油渗漏作用而降低预紧力，造成主轴刚性相应降低，导致工件加工表面出现振纹。通常要规定油缸孔的圆度为0. 001 mm，柱度为0. 002 mm，表面粗糙度＜0.4，油缸孔轴心线和油缸本体(螺母体)的轴心线A平行度为0. 023mm[2]。
图1为油缸活塞运行期间主要的技术操作要点，活塞生产制造期间选用的材料为20CrMnTi，该材料在强度与耐磨损性方面占据很大优势，历经表面渗碳与感应淬火等热处理工序后，通常可达到S0. 9-G58，此时零件表面获得较高强度与耐磨性。活塞右侧面在该设备运行期间和轴承内环表层相接触，为使接触精度与接触刚度均得到有效保障，通常对其和油缸活塞轴心线垂直度做出严格设定，为0. 005 mm；油缸活塞在油缸孔中运转的安稳性，使提升装置整体运行性能的关键，通常会要求其外圆精度是IT6级精度，表面粗糙度＜0.2。
图1 油缸活塞的技术要求示意图
3液压螺母的操作系统
液压螺母的操作系统主要构成有手欺泵、高压软管、液压螺母与高强度螺栓等。手欺泵是将高压油输送至液压螺母上的动力设备设施，其构成零件有柱塞泵、贮油箱、高压表等。多数泵体输尿管还安设了卸载阀，其为高压软管的快速接套有效连接创造了优势条件[3]。
高压软管的作用是将手欺泵与液压螺母间的输油管路精确对接，在高压软管两侧，通常会分别安装携带有带单向阀的快速接头与接套，若在装置运行期间高压软管任何一端的快速接头或接套结构出现损伤或断裂等异常状况时，单向阀均可以自动闭合管内油液，以防其渗漏至外界环境中。
螺母体上班还和周边分别布设一个与三个各均相距120°的进油口，为保证各项操作的便捷性，操作期间可随意选择一种进行。螺母体周边与锁紧背帽上部布安设了6的小孔，其在螺母松紧度临时调节过程中发挥重要作用。
结束语：
液压锁紧螺母在实践应用期间体现出性能优良、运行过程稳定可靠等优势，在维护与增强卡盘机架运行稳定性方面发挥良好的锁紧作用，并能实现长时间工作。
参考文献：
[1]屠星星,徐勇杰,朱昆.螺旋桨液压螺母应力分析[J].船舶与海洋工程,2018,34(02):49-52+78.
[2]庄先锋.船舶螺旋桨无键安装压入计算与装配工艺[J].广东造船,2017,36(03):62-65.
[3]张熊富.一种液压螺母安装工法的应用[J].电子制作,2015(11):219.
论文作者:王静
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/12
标签：螺母论文; 液压论文; 油缸论文; 活塞论文; 缸体论文; 高压论文; 活塞杆论文; 《防护工程》2018年第36期论文;