液压缸—链条倍速给进机构
液压缸—链条给进机构是在单液压缸给进机构的基础上发展而来的。它解决了利用短行程液压缸实现两倍于液压缸活塞行程的长行程给进和提升钻具问题。这种机构在工作时,升降钻具和给进钻具的速度均为活塞运动速度的两倍,因此,又称为倍速给进机构。按结构又分为单液压缸—链条倍速给进机构和双液压缸链条倍速给进机构。
液压缸—链条倍速给进机构的工作原理见增速滑轮组图。
图3-5 增速滑轮组图
增速滑轮组图3-5,设动滑轮为主动滑轮,如其轴上为液压缸的拉力F1,挠性件自由端为提升力Ft,动滑轮(液压缸)的速度为v1,挠性件自由端提升速度为vt。从图3-5可知,它们之间的关系是:液压缸拉力F1=2Ft;提升速度vt=2v1,即提升力只是液压缸拉力的二分之一,单位时间提升所移动的距离却是液压缸移动距离的两倍。
增速滑轮组应用在给进机构中,用液压缸活塞杆推、拉动链轮,定链轮自由端带动动力头,这就构成了液压缸—链条倍速给进机构。从图3-6中可知:液压缸固定在导轨上部,活塞杆连接动链轮组,传动链条分别绕过动链轮、导轨顶及导轨底链轮,活塞杆的移动经链条带动动力头上下移动。动力头与活塞杆移动关系为倍速关系。如压力油进入液压缸4的下腔,推动活塞上移,活塞杆带动动链轮3上移,链条牵动动力头下行。若压力油进入液压缸上腔,推动活塞下移,动链轮下移而牵引动力头上升。因为动链轮置于双股链条套中,动力头固定单绳端,所以动力头移动行程必为液压缸行程的两倍。
图3-7为单液压缸-双链条带有导向的倍速给进机构结构图。有的液压岩心钻机应用了这种给进机构。其结构特点是液压缸3固定在导轨11的顶板1上,活塞杆头部与一动链轮组架13固定,链轮组架上安有4个动链轮15,四周设有8个导向轮16,导向轮沿导向杆10移动。因活塞杆有导向装置,增加活塞杆的刚性,防止弯曲。适用于长行程、提升力和给进力大的给进机构。
链条的缠绕方式(图3-7):一条链条用螺栓14固定在导轨上,经动链轮组架的上部动链轮再绕过顶部定链轮2,通过螺栓5固定在动力头拖板9上。另一条链条用螺栓8固定在导轨上,经动链轮组架的下部定链轮再绕过底部定链轮7,通过螺栓固定在动力头拖板上。
从图3-7的A-A剖面图上可看出,导轨是由冷弯矩形空心型钢焊接成的,上部矩形空心型钢作动力头拖板的滑动导轨面。
图3-6 液压缸—链条倍速机构图
机构工作时,如果给进液压缸下腔通入压力油,活塞在压力油作用下向上运动。通过活塞杆推动动链轮架向上运动。在动链轮架向上运动的同时,通过链轮驱动下部的两根链条拖动动力头拖板向下运动,实现加压钻进或下放钻具。当液压缸上腔通入压力油后,活塞向下运动。动链轮架也随之下移,通过与拖板上部连接的链条带动动力头向上运动,实现提升钻具。减压钻进时,通过调节油压,使油压按需要降低,并使压力油与液压缸上腔相通。由于油压降低,油压作用于活塞上部的力小于孔内钻具的重力,钻具靠孔内下部部分钻具重力满足钻压需要及向下给进钻具。此时,动力头拖板仍然是向下移动。
图3-7 单液压缸—双链条带有导向的倍速给进机构结构图
链条和塔轮组成的变速机构的变档原理:
1、手动旋转变速器指拨,使变速器指拨带动变速线拉紧或者放松;
2、变速线带动拨链器将链条移向塔轮中相应的齿片(档位),使变速自行车达到正常变换档位的目的。
小牙盘配合大飞轮使用速度慢扭矩大,大牙盘配合小飞轮使用速度快扭矩小。
有,而且很多。
采用电涡传感器可以检测传动机构的转动;
采用光电传感器可以检测链条的空隙是否有变化。
实际上极少有传感器可以检测某个具体物体的状态,传感器通常只能检测声、光、颜色、距离移动、力、温度、电、磁,以及特定的化学反应等等。
要检测具体的物体形态,就必须找出该物体的运动规律中有哪些可以被传感器检测到。例如,检测链条的运动与否,可以检测链条的张力大小、链条齿孔的透光变化、链条不同表面和特定位置的距离变化……………………。
(1)链传动机构的拆卸
①如图6-52所示,传动链轮安装在发动机输出轴上。拆下曲轴箱盖,露出传动链轮。
图6-52 典型的链条传动机构总成
② 先找到传动链的活节,然后把它拆下来。
③ 拆卸传动链轮的固定螺钉,将固定片旋转30°,拿下固定片和传动链轮。
(2)链传动机构的装配
主动链轮用花键锁片固定在变速器副轴上,从动链轮与螺栓和锁片固定在链轮座上。装配主动链轮时,将主动链轮穿入副轴上后,将花键锁片穿入副轴键槽内,转动一个角度,使花键锁片的内花键与副轴花键槽错位,起到一个轴向定位的作用,防止链轮外移。紧固两个螺钉时用专用工具卡住主动链轮,使其紧固力矩为10~14N·m,如图6-53所示。
图6-53 主动链轮的装配方法
从动链轮与链轮座的具体装配和连接方法因车型不同,差异也比较大。图6-54所示为SR125车型从动链轮装配示意。首先将4个链轮螺栓穿入链轮座内,将从动链轮装入链轮座,4个螺母紧固扭矩为30N·m。在其他车型上,4个螺母底部还装配有锁片,螺母紧固后用锁片将螺母锁死,以防松动。将空心轴套和油封以及轴承装入链轮座后,在后轮毂内装入缓冲橡胶块,将后链轮总成装入后轮毂内。
图6-54 从动链轮的装配方法
装配链条锁片时,要按照链条旋转方向,将锁片的圆头处指向链条的运动方向。注意一定要用尖嘴钳将锁片锁入链卡销轴槽内。
(3)传动链条的检修
①链条的检查。检查链条允许伸长极限,可将链条包紧在链轮上,将中间部分的链条拉起,若间隙超过1/2齿高,说明链条过度磨损,应更换传动链条。
检查传动链条有无黏卡现象,若有,应清洗润滑或更换传动链条。
链条超过允许伸长极限后,允许拆去两个链节继续使用,当垂度再次无法调整时,该链条必须报废。
② 链条的清洗润滑。传动链条的清洗润滑方法有下列两种。
方法1:将摩托车主停车架支起,熄火发动机,将变速器置于空挡位置,然后边用手转动后轮,边用机油枪将润滑油滴在链条上,使每一节链条都能得到润滑,最后用布擦去链条上的多余润滑油。
方法2:将传动链条拆下,将其浸在洗涤剂或煤油中,洗掉链条上的污物,清洗干净后用布擦干,再将其放在润滑油中浸泡20min或在整个链条上滴注润滑油,最好能将其放在加热融化的石墨润滑脂中浸泡5~10min,使润滑脂渗入链条各环节内部,然后用布擦去链条上多余的润滑油,再将链条装回车上。
注意:安装链条接头时要注意链条锁片的开口应背向链条的行进方向。
③ 链条的拆装。有些摩托车链条传动采用密封式链盒,如幸福250。密封式链盒给链条的更换和拆装带来了不便。现介绍一种方法,可以较顺利地拆装链条。
第1步:将链盒小罩盖卸下,支起支架,使后轮悬空。
第2步:转动后轮,使其露出链条接头处。
第3步:拆下链条锁片及活节。
第4步:用细金属丝系牢链条的断头处。
第5步:将旧链条由链盒中拉出,使细金属丝沿着链盒壁转一周被引出。
第6步:将所要换装的新链条的一端与细金属丝的引出端连接牢固,反向拉出金属丝,链条即被带入大链盒。
第7步:将链条装上链轮,装上活节及锁片。
第8步:检查链条松紧度,若不合适再行调整。
第9步:复装上链盒小罩盖即可。
(4)链条的维修
①链条的截短。所谓链条截短就是截去相同数量的内链节和外链节,减少链条的节数,缩短链条。通常是截去与连接链节相连的一个内链节,及与这个内链节相连的那个外链节。链条截短的方法是:将链条平放在铁砧上,在将要截去的链节的轴销下面垫上一个带有直径为4.5mm孔的铁砧、衬套或螺母,用锤子锤击销轴上端面,使其和外链板相平为止,然后用平头冲子将销轴冲出,取下内链节及与其相连的外链节,再将链条重新装好。
② 销轴松动的修理。将链条平放在铁跕上,使要修理的那一个轴销的一端贴在铁跕上,然后用小锤轻轻敲击销轴的另一端面,或用圆冲子冲铆销轴的一端,冲铆紧后,再将链条翻过来,冲铆销轴另一端面。冲铆时要注意不要使外链节的外链板和内链节的内链板贴得过紧,否则会使外链节和内链节之间不能相对运动。
③ 套筒松动的修理。当出现套筒松动时,应先将销轴冲出来,取出要修理的那一节内链节,用两个圆冲子分别对准套筒两端的内孔进行冲铆。如果只有一个圆冲子,可以将套筒的一端垫在铁跕上,另一端用冲子冲铆,然后再翻过来冲铆。
④链节的更换。当发现一节或者几节链节的滚子或链板出现碎裂而不能修理时,可将碎裂的那几节进行更换。更换的方法是先按截短的方法将碎裂的链节截去;然后按销轴松动的修理方法将新链节铆接上去即可。链条在使用过程中,传动方向不变,造成套筒和销轴一个方向磨损较多。同时,由于安装及制造等方面的误差,使主、从动链轮可能不再同一平面内,从而导致一边的内链板磨损较多。如出现这种情况,应将链条调过头来安装,以延长链条的使用寿命。
⑤链条的安装。安装链条时,应在摩托车后轮上进行。可将链条的断头处从发动机链轮上拉出,送到后链轮的轮齿上。在上链条接头时应使链条接合锁卡簧靠车子外面,一定要把卡簧卡入链节销轴的颈槽内。还应注意,开口型的结合锁卡簧的开口方向要与链条运转的方向相反,防止卡簧在链条运转中因碰撞或惯性而脱落。
在修理或更换摩托车链条时,取下链条是比较容易的事,但要把链条重新装上大小链轮则比较困难。其实,只要手头有一副旧链条,就能用它当作一根好“引线”。有了这根“引线”,链条就能比较轻松地取下和安装了。方法是:对于半链罩车无需拆下前外盖,而全链罩车(密封链)只需拆下罩或外盖任意一个部件,把要取下链条的接口打开后,挂上“引线”,也就是旧链条,然后慢慢拉出待修理(更换)的链条,使“引线”跟着进入链罩并挂在大小链轮上,最后将修理好的链条或新链条挂在“引线”上,徐徐拉出“引线”,新链条即能准确无误地进入链罩和大小链轮。
链条安装质量对保证链条正常运转有很大影响,所以,安装时应注意以下要点:应先进行一下盘啮试验。如果盘啮时发现链条滚子不能落底或太松动,则该链条不能安装,应检查链条与链轮节距大小,检查共面性。看有无轴向窜动,不允许有偏摆和倾斜现象,否则将会使传动机构及链条过早损坏;链条连接轴背上的卡簧必须插入销轴的颈槽中,以确保链条的运转安全;还应注意其松边有一个合适的初垂度,初垂度约为链轮中心距的1%~2%,一般为10~20mm。
(5)链轮的检修
①链轮的检查。摩托车的链轮磨损到齿顶高小于6.5mm时(或大于1/2齿时),说明链轮过度磨损,应更换链轮,否则,会加速链条磨损,并出现链条传动噪声。更换链轮时,要同时更换链条,否则,旧链条会加速链轮的磨损。因旧链条的节距被拉长,与新链轮的接触不是在齿根部,而是上升到齿顶上。
② 链轮的拆装。骑式摩托车传动机构的大链轮大多是用4个M8螺栓与链轮毂(缓冲体)相连接的。为了防止固定螺栓的松动,有将它用电焊焊住的。如固定螺栓松动,可以将螺栓从它的头部用钢锯锯断,重新换链轮固定螺栓。
安装大链轮时,要将大链轮放正、装平,也就是与链轮毂(缓冲体)同轴。
固定螺栓拧紧时要对角交叉拧紧,4个螺栓的松紧度要相同。螺栓上要安装锁紧垫圈,并锁紧。有些摩托车的大链轮螺栓拧紧后仍容易松动(主要是大链条磨损严重,大链轮出现松动),在拧紧螺母的同时,可以给螺纹上滴几滴AB胶(不要太多),以防止螺母松脱。
安装五羊WY125或各种骑式摩托车的大链轮螺栓,可以先将固定螺杆放入后车轮的缓冲套中,然后再将大链轮放在轮辋上,再拧紧链轮的固定螺母。利用后轮来安装、固定大链轮很方便,同时链轮安装的质量较好。
(6)链条锁片甩掉的应急处理
若发现链条锁片脱落,又无配件时,可用直径为0.3~0.5mm的细铁丝拧在链条接锁片的卡槽中,这样可以防止链条连接锁脱出,临时应急使用,如图6-55所示。
图6-55 链条锁片甩掉的应急处理
液压马达-链条给进机构见图3-8。主要由液压马达带动的主动链轮1、拖板2、动力头3、链条4组成。用液压马达代替油缸,有利于加长给进行程,常用是液压马达通过链轮、链条带动动力头上下移动,它的有效升降行程在导轨总长度中所占的比例大大高于液压缸给进机构。相对于液压缸给进机构导轨高度尺寸小。避免液压马达轴力矩的脉动,而引起液压不稳,使提升速度和下滑速度不稳,在设计油路时注意液压马达低压腔在任何情况下都应保持一定的背压值。
顶杆机和链条机的配气机构的结构不同,
链条机只是在配气机构的结构不同,和扭距大小没有必然关系。
从结构上讲,链条机更先进。链条机在相同排量下能通过提高转速,加大功率。体积小自重轻,机械负荷小,点火精确,能够结合很多先进技术一起使用。所以高性能大排跑车基本都是链条机,但同时对制造技术要求也更高。顶杆机本身不适合高转速,所以扬长避短,多数把汽缸做成缸径小行程大,这样扭距增大了,而且避开高转速缺陷,中低转速(常用区域)时扭距大,加速有力,爬坡性能强,实用性好。链条机也可以作成这样,最简单的方法改变一下缸径和行程就ok了,但是高转速性能顶杆机就比不上链条机了。链条机一般侧重高转速功率输出(不改变汽缸容量的情况下加大缸径,缩短行程有利于提高转速,物理常识:单位时间作工次数多,当然输出功率大咯),靠提高转速增加力量,链条机高转速下的爆发力是厉害的,所以赛车要在8000~10000左右转才开始发挥威力。
机械原理和制造技术是相生相伴的,不可分割的。
链条机先进,但对技术要求高,加工精度要求高,很难把质量做好(主要对国内厂商来说),所以通常链条机毛病多,那是因为某些厂的制造技术不过关。
而顶杆机结构简单(从机械上来说:越简单则越可靠),容易维护保养,所以通常国产顶杆机比链条机毛病少。
换句话说,原理上链条机绝对比顶杆机好,但实际取决于制造技术,造得好的顶杆机肯定比粗制滥造的链条机强。如果质量都好,只能说“小排量车”顶杆机由于原理上的局限更侧重中低转速的扭距输出,实用性好。