液压缸体及对该缸体进行预应力处理的工艺方法及装置制造方法及图纸

一种承受内压的液压缸体及对该缸体进行预应力处理的工艺方法及装置，其特征在于：该缸体是经预应力处理过的薄壁缸体，当其承受的工作内压的压力为０－１００ＭＰａ时，其缸体壁厚相当于同类未经预应力处理缸体壁厚的２／３；进行预应力处理的工艺方法所用的装置，包括：心轴，位于心轴上的撑筒，由紧挨撑筒从里向外依次排列的Ｏ型密封圈、梯形挡圈、挡环构成的上、下密封部件构成，该工艺合理、装置结构简单、安全，密封性能好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种承受内压的液压缸体及对该缸体进行预应力处理的工艺方法及装置。目前千斤顶的液压缸体是采用传统的弹性力学理论来设计的，例如以第四强度理论为依据，缸体强度为Pe=σbb2-a22b2······(1)]]>式中σb为材料弹性极限或是用屈服极限σs来代替，b、a分别为液压缸体的外、内半径。对于同种材料来讲，其屈服极限σs具有离散性，而安全系数只能凭经验选取，安全系数选大了，零件相对就较重；安全系数选小了，又不安全。目前只能选取较大安全系数来解决其安全问题，目前国内的千斤顶的最大的缺点是体积大、质量大。而现代化的施工场地越来越狭窄，因此对千斤顶的体积和质量要求越来越严格。不仅千斤顶液压缸体，其他承受内压的液压缸体都存在体积大，质量大的问题。本专利技术的目的在于提供一种使用安全、质量较轻的承受内压的薄壁液压缸体以及对该缸体进行预应力处理的工艺方法及装置。为达上述目的，本专利技术的解决方案是对承受内压的液压缸体进行预应力处理。所谓进行预应力处理，是在液压缸体未使用之前在液压缸体内加上超过内壁发生屈服的压力(初始屈服压力)，使液压缸体从内壁开始发生超应变的塑性变形，而靠近外壁表面的材料仍保持弹性变形。压力卸出后，液压缸体内壁产生有利的残余压应力，当这样的液压缸体承受工作压力时，内壁的压应力与工作压力引起的内壁拉应力叠加致使总应力下降，外壁应力叠加的结果却可使主应力增加，从而使缸壁内部应力分布均匀化。这就是液压缸体的预应力处理。具体工艺方法是把液压缸体两头堵起来，在液压缸体内部注入液压油，加至足够大的油压，控制液压缸体的强度达到其材料的屈服极限σs以上而小于强度极限σb之间的某一点，保压0-10分钟后卸荷，液压缸体的预应力处理完成。在对承受内压的液压缸体进行预应力处理工艺方法所用设备中，其对承受内压的液压缸体进行密封是一个关键，本专利技术装置采用由O形密封圈、梯形挡圈、金属挡环构成的多重密封部件对液压缸体进行密封。由于采用上述结构，本专利技术具有以下优点1、经预应力处理的液压缸体其强度提高的幅度较大，因此液压缸体的壁厚可大幅度减薄，减轻其重量。采用新的弹塑性强度方法设计液压缸体，不但要考虑内外半径，还要考虑到超压后塑性区所达到的半径，此时缸体的强度如以Tresca强度理论为依据，则为Pe=σs(lnρa+b2-ρ22b2)......(2)]]>可以看到在a、b、σs相同时，此式的Pe随ρ的增大而增大，同时其值显然大于(1)式中(弹性强度理论)的Pe。2、经预应力处理的液压缸体保证其强度极为可靠，其安全性得到了有效的保证；3、质量的降低及体积的缩小大大的方便了施工。4、节省原材料，降低生产成本。5、工艺合理、需配套的设备少；6、装置结构简便、实用、安全，密封性能好，节约油料。以下，结合附图和实施例，对本专利技术之承受内压的液压缸体及对该缸体进行预应力处理的工艺方法和装置的结构特征作进一步说明。附图对承受内压的液压缸体进行预应力处理工艺之装置结构示意图实施例经预应力处理的液压缸体及对其进行预应力处理的工艺方法及装置。如图所示，用于对液压缸体进行预应力处理的装置由心轴8、位于心轴8上的撑筒4，由紧挨撑筒4从里向外依次排的O型密封圈2、梯形挡圈5、挡环6构成和由紧挨撑筒4从里向外依次排的O型密封圈2、梯形挡圈1的下密封部件构成，心轴8一端开有外螺纹，螺母7通过螺纹连接上在心轴8上将密封部件卡紧。将液压缸体上在预应力处理装置上，用油泵(其油压在0-200Mpa之间)往液压缸体内部注入液压油，利用油压控制液压缸体内壁的强度达到其材料的屈服极限σs以上，而小于强度极限σb之间的某一点(也就是说控制液压缸体内表面的材料产生一定超应变的塑性变形，而靠近液压缸体外壁表面的材料仍保持其弹性变形)，保压0-10分钟后卸荷；卸压后，在液压缸体内壁会产生有利的残余应力。预应力处理即完成。经过以上预应力处理的液压缸体，在承受内压0～100Mpa时，其缸壁外径、内径之比γ＝a/b为1.10～1.18，未经预应力处理的液压缸体其缸壁外径、内径之比γ＞1.25，经过预应力处理的液压缸体的壁厚相当于同类未经预应力处理的液压缸体壁厚的2/3。权利要求1.一种承受内压的液压缸体，其特征在于该缸体是经预应力处理过的薄壁缸体，当其承受的内压为0-100Mpa时，其缸壁外、内半径之比γ＝b/a为1.10～1.18，其缸体壁厚相当于同类未经预应力处理缸体壁厚的2/3。2.对如权利要求1所述承受内压的液压缸体进行预应力处理的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤1)将缸体置放在预应力处理专用装置上用密封器件将其密封；2)用油泵向缸体内部注入液压油，其油压从0渐升至200Mpa之间某一值；3)以液压油压力大小控制缸体内壁的强度，使其达到其材料的屈服极限σb以上而小于强度极限σs之间的某一点；4)保压0-10分钟；5)卸荷。3.如权利要求2所述对承受内压的液压缸体进行预应力处理的工艺方法所用的装置，其特征在于该装置包括心轴(8)，位于心轴(8)上的撑筒(4)，由紧挨撑筒(4)从里向外依次排列的O型密封圈(2)、梯形挡圈(5)、挡环(6)构成的上密封部件和由紧挨撑筒(4)从里向外依次排列的O型密封圈(2)、梯形挡圈(1)下密封部件，心轴(8)一端开有外螺纹，螺母(7)上在心轴(8)上通过密封部件将缸体锁紧。全文摘要一种承受内压的液压缸体及对该缸体进行预应力处理的工艺方法及装置,其特征在于:该缸体是经预应力处理过的薄壁缸体,当其承受的工作内压的压力为0—100MPa时,其缸体壁厚相当于同类未经预应力处理缸体壁厚的2/3;进行预应力处理的工艺方法所用的装置,包括:心轴,位于心轴上的撑筒,由紧挨撑筒从里向外依次排列的O型密封圈、梯形挡圈、挡环构成的上、下密封部件构成,该工艺合理、装置结构简单、安全,密封性能好。文档编号F16J10/00GK1257975SQ98126249公开日2000年6月28日 申请日期1998年12月18日 优先权日1998年12月18日专利技术者李文献, 吴志勇 申请人:柳州欧维姆建筑机械有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种承受内压的液压缸体，其特征在于：该缸体是经预应力处理过的薄壁缸体，当其承受的内压为０－１００Ｍｐａ时，其缸壁外、内半径之比γ＝ｂ／ａ为１．１０～１．１８，其缸体壁厚相当于同类未经预应力处理缸体壁厚的２／３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李文献，吴志勇，
申请(专利权)人：柳州欧维姆建筑机械有限公司，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]