开卷机卷筒胀缩用快换液压缸的制作方法

本实用新型涉及开卷机设计领域，尤其是一种开卷机卷筒胀缩用快换液压缸。

背景技术：

现有的连续热镀锌生产线开卷机卷筒胀缩用旋转液压缸一般都采用胀缩芯轴推拉杆尾部旋入液压缸活塞杆头部的螺纹连接方式，采用此种设计形式存在芯轴推拉杆螺纹退刀槽处强度最低，在工作时芯轴推拉杆由液压缸作用向芯轴头部运动，同时带动套筒做同步运动(与推拉杆间由键连接)在芯轴涨缩过程中螺纹频繁受到拉和压的情况下容易疲劳，长期则发生螺纹磨损、断裂。在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷作用或高温、温度变化较大下，联接中预紧力和摩擦力逐渐减小，都会导致联接失效。

现有的液压缸连接方式如图1-3所示，包括液压缸1、中间转鼓2和芯轴3组成，一般都采用胀缩芯轴推拉杆尾部旋入液压缸活塞杆头部的螺纹连接方式。

通过研究发现，开卷机旋转液压缸在开卷作业中承受着较大弯扭复合应力，与推出时受力较大的普通液压缸相比，开卷机的旋转液压缸则是退回时负载较大(此时卷筒处于扩涨状态中)。在开卷过程中，随着开卷机上钢卷直径不断减小，在旋转液压缸无杆腔油压持续减小的情况下旋转液压缸活塞杆不断向尾部收缩，旋转液压缸活塞杆与芯轴连接处，采用间隙大、有冲击的粗牙连接。在大负载作用下，芯轴拉杆连接螺纹将承受较大弯扭复合应力和轴向推力的合力，必然造成频繁的螺纹磨损、断裂事故和频繁的备件更换作业。而且现有结构会造成芯轴和旋转液压缸的拆卸困难，降低了有效作业率和生产能力(一般开卷机的芯轴更换时间需要16小时)。

因而，现有技术的开卷机卷筒胀缩芯轴与旋转液压缸的连接方式设计的缺点主要表现在以下三方面：

1、拆卸不方便：如图4所示，现有技术旋转液压缸的安装方式采用整体式中间转鼓3，旋转液压缸与芯轴采用螺纹连接，拆卸时费时费力。

2、承载能力差：现有技术的开卷机卷筒胀缩用旋转液压缸一般都采用胀缩芯轴推拉杆尾部旋入液压缸活塞杆头部的螺纹连接方式，如图2所示，芯轴尾部螺纹处存在承载力最大处的退刀槽直径最小，必然加剧了其承载能力的下降造成此处的频繁断裂现象。

3、使用寿命短：图2芯轴的薄弱环节不能得到有效增强，即尾部退刀槽必然会造成芯轴尾部断裂事故的频繁发生，缩短其使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种承载能力更强、拆装更加方便的开卷机卷筒胀缩用快换液压缸。

本实用新型公开的开卷机卷筒胀缩用快换液压缸，包括旋转液压缸、中间转鼓和芯轴，所述中间转鼓连接于旋转液压缸的壳体上，所述芯轴位于中间转鼓内并与旋转液压缸的活塞杆相连接，所述芯轴与活塞杆采用对夹式法兰连接，所述芯轴和活塞杆的连接端均具有相适配的凸环结构，所述对夹式法兰包括两个半圆环结构，所述半圆环结构内侧具有卡槽，所述芯轴和活塞杆的凸环结构并列嵌入卡槽内，两个半圆环结构相互连接将芯轴和活塞杆连接在一起。

优选地，所述中间转鼓为沿轴向的剖分式结构。

优选地，所述对夹式法兰的材质为调质处理硬度HB280-310的42CrMo钢。

本实用新型的有益效果是：

1、旋转液压缸活塞杆与芯轴之间的连接方式由原来的螺纹连接改成对夹式法兰连接设计，无需旋转芯轴而只需直接装入对夹式法兰即可准确、快速定位安装；

2、增强了本实用新型芯轴及旋转液压缸活塞杆的承载能力，即在活塞杆直径受到液压缸本体直径限制的前提下，将芯轴和活塞杆设计成快速安装的对夹式法兰连接，消除了螺纹退刀槽的结构，彻底改变了芯轴上承载力最大处的退刀槽直径最小的现象，大大增强了活塞杆和芯轴的承载能力；

3、本实用新型中间转鼓的剖分式设计，可减少拆卸环节实现快速而准确的拆卸安装，令本实用新型旋转液压缸及芯轴的更换时间比现有状况缩短3倍以上。

附图说明

图1为现有开卷机卷筒胀缩用旋转液压缸的连接方式结构示意图。

图2为现有芯轴的结构示意图。

图3为现有旋转液压缸的结构示意图。

图4为现有中间转鼓的剖视图。

图5为现有中间转鼓的侧视图。

图6为本实用新型开卷机卷筒胀缩用旋转液压缸的连接方式结构示意图。

图7为本实用新型芯轴的结构示意图。

图8为本实用新型旋转液压缸的结构示意图。

图9为本实用新型剖分后形成的半个中间转鼓的示意图。

图10为本实用新型中间转鼓的侧视图。

图11为对夹式法兰的轴向剖视图；

图12为对夹式法兰的径向剖视图；

图13为对夹式法兰的俯视图。

图1和图6中的L1表示胀缩用液压缸的最大行程，L2表示胀缩用液压缸的工作行程。

附图标记：旋转液压缸1，活塞杆2，中间转鼓3，芯轴4，凸环结构5，对夹式法兰6，卡槽61。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图6-8和图11-13所示，本实用新型的开卷机卷筒胀缩用快换液压缸，包括旋转液压缸1、中间转鼓3和芯轴4，所述中间转鼓3连接于旋转液压缸1的壳体上，所述芯轴4位于中间转鼓3内并与旋转液压缸1的活塞杆2相连接，所述芯轴4与活塞杆2采用对夹式法兰6连接，所述芯轴4和活塞杆2的连接端均具有相适配的凸环结构5，所述对夹式法兰6包括两个半圆环结构，所述半圆环结构内侧具有卡槽61，所述芯轴4和活塞杆2的凸环结构5并列嵌入卡槽61内，两个半圆环结构相互连接将芯轴4和活塞杆2连接在一起。

所述对夹式法兰6的材质优选采用调质处理硬度HB280-310的42CrMo钢。如图7和图8所示通常可在芯轴4和活塞杆2的连接端靠内位置沿周向开槽，使其端部形成所述的凸环结构5，环槽的宽度略大于半圆环结构的卡槽61边沿宽度，以便于凸环结构5可以顺利嵌入卡槽61。两个半圆环结构可采用螺栓或者螺钉连接，从而更好地达到紧固效果。

现有的中间转鼓3部分为整体结构，在安装时十分不方便，为此，作为优选方式，如图9-10所示，所述中间转鼓3为沿轴向的剖分式结构。所谓剖分式结构即是指将中间转鼓3沿轴向剖分为两个半筒体结构，可减少拆卸环节实现快速而准确的拆卸安装，令本实用新型旋转液压缸1及芯轴4的更换时间比现有状况缩短3倍以上。此种中间转鼓3的制作方式通常是先整体加工出完成的中间转鼓3结构，然后沿中轴线将中间转鼓3切开1.8mm的切缝。