打包机液压缸的改进设计

　　0 前言

　　打包机是用于将切断后输入其中的化学纤维压实，然后捆扎成大小、重量一定的纤维包，以便于存储运输。而将化学纤维压实则是通过液压缸的压力作用实现的。液压缸是打包机的主要部件，其制造精度和加工难度都相当大，因此对液压缸设计的要求也是相当高的。

　　液压缸设计方案一般是根据已知条件，参照液压缸设计有关资料及以往的设计方案进行设计。但在实际工作中，不同情况的设计方案却有很大的区别。由于产品需要根据用户的要求来进行设计，而有时用户所给的条件又很苛刻，如果按照标准或以往的方案进行设计，就会达不到用户的要求，这样就需要进行改进设计。作为一个设计者来说，就要与用户进行很好的沟通、协调，敢于用创新的思维打破常规，在保证液压缸性能的前提下，尽量将液压缸结构设计的更加合理，以满足用户的要求。

　　1 液压缸的使用现状及问题

　　目前使用的打包机液压缸，活塞杆一般为实心，如果行程较长，在活塞杆伸出液压缸时受力，活塞杆稳定性差，容易引起压力失稳，导致活塞杆变形，并且活塞杆密封圈单边磨损严重，容易导致漏油，使其使用寿命缩短，故障率较高。但是为了满足用户更大产量的要求，打出更大的纤维包，则需要设计行程较长的液压缸。

　　2 液压缸的改进设计

　　2．1 工作原理

　　为了解决这个问题，克服现有产品的缺点，需要对液压缸进行改进设计。一般的方法是增加导向长度和活塞杆的直径，但是这种方法不仅增加了成本，而且加大了加工难度，同时活塞杆加粗还会增加重量，使液压系统的支撑压力增大，活塞运行时产生热量，导致液压油温度升高，对系统造成很大的影响。

　　大型液压缸的活塞杆为了减轻重量或增加活塞杆的抗弯能力一般采用空心活塞杆结构。按照这一思路对液压缸的活塞杆进行改进(见图1)。以前的液压缸活塞杆采用的材料是45号钢，其结构是实心杆，不仅增加了产品的成本，而且容易引起压力失稳。现在将活塞杆的材料改为45无缝钢管，将其做成空心结构。用转移受力点的方法来改善活塞杆的受力状况，从而提高液压缸的使用寿命。空心活塞杆在这里既是一个活塞杆，又是一个液压缸，将原来全部作用在活塞杆上端的压力大部分转移到活塞杆下端，减轻了活塞杆的受力，这样一来长行程液压缸活塞杆的弯曲稳定性问题得以解决。

　　图1 液压缸结构图

　　1一下腔油口 2-缸体 3一活塞杆 4一上腔油口

　　2．2 理论计算

　　活塞杆是液压缸传递力的重要零件，它承受拉力、压力、弯曲力和振动冲击等多种作用力，必须有足够的强度和刚度。所以应该对空心活塞杆进行计算和校核，验证是否满足设计使用要求。