專利名稱：沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種重型超大直徑超高壓容器(油缸)，特別涉及一種用于重型 液壓機(jī)超高壓主工作的沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸。
背景技術(shù)：
重型軸對(duì)稱超高壓容器廣泛用于各類重型液壓機(jī)，如航空用重型模鍛、核電管道 重型擠壓、重型自由鍛等液壓機(jī)和重型核材料冷、熱等靜壓超高壓(1500 4000大氣壓) 液壓機(jī)的液壓缸和承壓筒體，是重型機(jī)器行業(yè)的關(guān)鍵部件?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有重型軸對(duì)稱的超高 壓容器、筒體和液壓缸(以下簡(jiǎn)稱筒體)就沒(méi)有上述重型裝備。傳統(tǒng)的筒體是鎳_鉻中碳合金鋼整體鍛造，需要重型自由鍛液壓機(jī)，經(jīng)嚴(yán)格的工 藝，包括煉鋼_鍛造-熱處理而完成。此種筒體僅我國(guó)少數(shù)重型機(jī)器廠能夠制造，價(jià)格昂貴、 周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大、運(yùn)輸困難。隨著重型機(jī)器參數(shù)的增加，液壓缸和筒體的噸位越來(lái)越大，單缸 內(nèi)徑達(dá)3. 5米，產(chǎn)生壓力的噸位已達(dá)4萬(wàn)噸，等靜壓筒體內(nèi)徑達(dá)2米、自重達(dá)300噸、其軸向 力可達(dá)6萬(wàn)噸，如此參數(shù)的筒體，其設(shè)計(jì)和制造上的矛盾更加突出。
發(fā)明內(nèi)容為了彌補(bǔ)以上不足，本實(shí)用新型提供了一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油 缸，該重型油缸的制造成本和周期大大下降，安全可靠且使用壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種沿母線剖分的組合式 重型預(yù)應(yīng)力油缸，包括內(nèi)層、中層和外層內(nèi)層為整體筒芯，中層為由至少兩個(gè)沿母線剖分 的且軸向側(cè)壁相互貼合的子件組成的組合筒體(通過(guò)子件組合成筒體便于加工和組裝)， 中層套設(shè)于內(nèi)層外側(cè)，中層內(nèi)壁貼合內(nèi)層外壁，外層為鋼絲纏繞層，外層套設(shè)于中層外側(cè)， 外層內(nèi)壁貼合中層外壁。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中層的組合子件個(gè)數(shù)為兩個(gè)至二十個(gè)之間。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述中層的子件個(gè)數(shù)為四個(gè)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，內(nèi)層整體筒芯的材料為韌性和強(qiáng)度均好的合金鍛 鋼(如34CrNi3Mo)，這樣可保證筒體對(duì)高壓液態(tài)介質(zhì)的密封性，提高滑動(dòng)密封的壽命。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，中層組合筒體子件為鑄造件，而非鍛件。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型通過(guò)外層鋼絲纏繞結(jié)構(gòu)創(chuàng)造巨大的 徑向外壓預(yù)緊力，保證沿母線剖分的組件形成一個(gè)具有足夠強(qiáng)度和剛度的完整筒體，并大 大提高該組合筒體的切向預(yù)應(yīng)力(壓應(yīng)力)；在工作內(nèi)壓作用下，筒體的切向應(yīng)力仍然為 負(fù)值，即在各情況下無(wú)切向拉應(yīng)力；該種筒體結(jié)構(gòu)，由于中層的鑄造子件可以設(shè)計(jì)得很大 (厚)，因而大大減小筒體的軸向彎曲，保證筒體不會(huì)由于彎曲應(yīng)力過(guò)大而被破壞。此外，內(nèi) 層芯筒外徑大大小于整體油缸的外徑，因而大大降低了對(duì)鍛造設(shè)備噸位的要求，降低鍛造 成本，使中、小機(jī)械廠都可以制造，綜上所述，該種制造方法生產(chǎn)的油缸、高壓筒體，其制造 成本和周期大大下降，安全可靠、壽命長(zhǎng)，一般中小型機(jī)械制造廠采用本方法均可制造。
圖1為本實(shí)用新型徑向切面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型外層鋼絲纏繞示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，包括內(nèi)層1、中層2和外層3 ； 內(nèi)層1為整體筒芯，中層2為由至少兩個(gè)沿母線剖分的且軸向側(cè)壁相互貼合的子件21組成 的組合筒體(通過(guò)子件組合成筒體便于加工和組裝)，中層2套設(shè)于內(nèi)層1外側(cè)，中層2內(nèi) 壁貼合內(nèi)層1外壁，外層3為鋼絲纏繞層，外層3套設(shè)于中層2外側(cè)，外層3內(nèi)壁貼合中層 2外壁。所述中層組合的子件21個(gè)數(shù)為兩個(gè)至二十個(gè)之間。所述中層的子件21個(gè)數(shù)為四個(gè)。所述內(nèi)層1整體筒芯材料為韌性和強(qiáng)度均好的合金鍛鋼(如34CrNi3Mo)，這樣可 保證筒體對(duì)高壓液態(tài)介質(zhì)的密封性，提高滑動(dòng)密封的壽命。所述中層組合筒體子件為鑄造件，而非鍛件。
權(quán)利要求一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，其特征為包括內(nèi)層(1)、中層(2)和外層(3)；內(nèi)層(1)為整體筒芯，中層(2)為由至少兩個(gè)沿母線剖分的且軸向側(cè)壁相互貼合的子件(21)組成的組合筒體，中層(2)套設(shè)于內(nèi)層(1)外側(cè)，中層(2)內(nèi)壁貼合內(nèi)層(1)外壁，外層(3)為鋼絲纏繞層，外層(3)套設(shè)于中層(2)外側(cè)，外層(3)內(nèi)壁貼合中層(2)外壁。
2.如權(quán)利要求1所述的一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，其特征是所述中 層組合的子件(21)個(gè)數(shù)為兩個(gè)至二十個(gè)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，其特征是所述中層的 子件(21)個(gè)數(shù)為四個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，其特征是內(nèi)層(1) 整體筒芯的材料為韌性和強(qiáng)度均好的合金鍛鋼。
5.如權(quán)利要求1所述的一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，其特征是中層組 合筒體的子件(21)為鑄造件。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種沿母線剖分的組合式重型預(yù)應(yīng)力油缸，內(nèi)層為整體筒芯，中層為由至少兩個(gè)沿母線剖分的且軸向側(cè)壁相互貼合的子件組成的組合筒體，中層緊密套設(shè)于內(nèi)層外側(cè)，外層為鋼絲纏繞層，其緊密纏繞于中層外側(cè)，本實(shí)用新型提高了筒體的切向預(yù)應(yīng)力，減小了筒體的軸向彎曲，保證筒體不會(huì)因彎曲應(yīng)力過(guò)大而被破壞，該種制造方法生產(chǎn)的筒體制造成本和周期大大下降，安全可靠、壽命長(zhǎng)，一般中小型機(jī)械制造廠均可制造。
文檔編號(hào)F16J12/00GK201687927SQ201020222148
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者盧清萍, 唐果林, 張人佶, 郭戈, 顏永年 申請(qǐng)人:郭戈;顏永年