液压缸活塞杆是液压缸的重要部件,它通常采用35、34号或无缝钢管做成实心杆或空心杆,为了提高耐磨性的防锈蚀,目前国内传统工艺是表面镀硬铬(镀层厚度0.02~0.05mm)并抛光,其表面粗糙度Ra为1.6~0.4μm。
1化学镀Ni-P合金的基本原理
次亚磷酸根离子催化、氧化释放出活性原子氢是沉积过程的第一步:H2PO2-+H2O→HPO32+H++2Hxi Ni2+和H2PO2-在机体表面上被吸附的氢原子还原而得到Ni-P合金沉积层:Ni2++2Hxi→Ni+2H+ H2PO2-+Hxi→H2O+OH-+P 同时吸附氢原子复合放出氢气:2Hxi→H2↑由此导出的总反应式为:Ni2++H2PO2-+H2O→Ni+P+HPO32+H+H2↑
根据上述可知,化学沉积Ni-P合金与电镀不同之处在于:电镀是利用电能将金属阳离子还原成金属并沉积在阴极上,而化学镀是在无直流电源条件下,用化学还原方法使镍阳离子还原成金属镍并沉积在催化金属表面上。
2应用
选用无锡市精恒液压元件有限公司QY12H汽车起重机支腿垂直杆4根,其中2根镀硬铬,2跟化学镀Ni-P合金,外形尺寸为φ80×600mm,,镀后装机使用,累计工作300h后,拆下检查,其中化学镀件未见异常,使用效果良好。镀铬件局部有腐蚀点现象。由此可见,化学镀活塞杆优于镀硬铬活塞杆,另外化学镀活塞杆可以代替镀硬铬。
装载机动臂缸活塞杆由于长度与直径比大于10,使用中经常发生弯曲。从表面上看,是活塞杆抗弯强度不足,但实际上与装载机机架和摇臂结构有直接关系。
通过计算和分析,认定活塞杆弯曲的原因是:动臂缸两端与机架和动臂连接有倾斜现象,支承宽度过小,说明装配调整间隙不当或者侧面磨损严重,支承宽度应加大;动臂缸下端排料处沉积料积累和动臂缸下端外侧磨损,说明沉积料积累严重,旋转摩擦力较大。
改进措施是:
①加大支承宽度,一般支承宽度为活塞杆直径的1.2~1.5倍。
②在装配过程中,充分利用调整垫保证动臂缸两端与机架和动臂的配合间隙与对中性,提高调整垫材料耐磨性能。
③改进排料结构;增大排料板的开口距离H1和倾斜角度α,减少落料的积存,利于落料顺利自然排出;增大动臂缸下端与主机连接处排料的距离H2,以利于大尺寸石料的排出。
④使用说明书规定对积存料定期清除的要求。改进后,活塞杆未再发生弯曲。
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液压缸活塞杆拉伤后,若不及时处理,轻则影响正常使用,重则使液压缸不能工作。我们的修复方法是,对较轻的拉痕采取局部修磨抛光的方法修复;对较重的拉痕则采取焊补加人工修磨的方法修复。
拉痕的形成:对起重机解体后,发现有一根变幅缸活塞杆被严重拉伤,拉痕并排6条。造成活塞杆拉伤的主要原因是:防尘圈脆化呈块状脱落以后,不但失去了防尘作用,而且该处还堆积了许多灰尘与杂志,使活塞杆直接与杂质硬磨,导致活塞杆被拉伤,伤痕再刮坏缸口橡胶密封组件,造成液压缸严重外漏。
修复要求:填料与母材必须结合牢固、平滑;调料必须耐用并易于手工加工;手工加工必须保证活塞杆直径误差小于0.06mm。经分析,决定采用的填料为J422焊条。因为,酸性焊条对铁锈、油污及水分不敏感,不容易产生氢化孔;工艺性好,易于操作;焊缝成型美观;材料硬度适中,易于手工加工;电弧稳定,熔深较大,与母材结合牢固。
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