专利名称：一种用于高压水刀的复合高压缸的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及一种用于高压水刀上的多层复合的，实用效果较好，工作寿命长的闻压缸。
背景技术：
高压缸是水切割机(我国俗称水刀)的心脏元件，目前我国所应用的水切割机的高压缸寿命一般均为国产机是500h左右，进口机为IOOOh左右，它的使用费用占了用户使用成本相当大一部分，如何提高其寿命，一直困惑着用户和生产厂家。我们通过对其结构(我国现用水刀的高压缸均为单层结构)及主要失效形式(多为疲劳破裂)的分析和研究，本专利设计了三层套装复合结构的高压缸，这种结构形式，其工作寿命均超过1500h以上，效果良好。水刀工作时为了实现高效、高质地切除材料的功效，其切割压力均高于250MPa，对于大多数水刀来讲要得到这个压力均采用增压器来增压，增压器的高压缸是产生高压的源头，必然要承受如此高压力了 ；另一方面为了能实现连续不断地供给用作切割的流体介质(水)，增压器为对称布置双高压缸的双向增压装置，即左右高压缸交替进行低压吸水、超高压排水的工作循环。那么作用于高压缸上的载荷是一种交变载荷，其幅值是随着在高压缸内的活塞运动周期而变化的时间函数，交变周期为运动活塞从上死点运动到下死点，再回到上死点所经历的时间，一般为I. 5-3s。由此可以看出高压缸在工作时承受的是高频、高幅值的交变载荷，它恰好与其主要失效形式-疲劳破裂相吻合。三层复合高压缸的结构如图I所示，它由内、中、外三层套筒以一定过盈量配装而成。这种结构，一方面克服了当使用材料性能一定时，如果缸体的内外径比i > 5，则再增加缸体壁厚对承载能力提高无任何作用的情况下，要提高其承载能力，只能靠挑选高强度材料来保证的缺点；另一方面通过过盈套装后，在缸体的内壁产生残余压应力，可以抵消部分工作载荷引起的拉应力，提高缸体承载能力和疲劳寿命。
实用新型内容本实用新型要提供一种用于高压水刀上的采用特制比例安装成的，多层复合的高压缸。本实用新型的主要技术特点在于由外套、中套、内套构成，其中套设置在外套与内套之间，其外套与中套的过盈量为O. 25，中套与内套的过盈量为O. 22。本实用新型的有益效果为工作寿命均超过1500h以上，效果良好，克服了当使用材料性能一定时通过过盈套装后，在缸体的内壁产生残余压应力，可以抵消部分工作载荷引起的拉应力，提闻缸体承载能力和疲劳寿命。
图I为本实用新型产品结构示意图具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明如图I所示一种用于高压水刀的复合高压缸，其特征在于由外套I、中套2、内套3构成，其中套2设置在外套I与内套3之间，其外套I与中套2的过盈量为O. 25，中套2与内套3的过盈量为O. 22。为了保证其承受高频、高幅值的交变载荷，一定要进行合理地选材和科学制定毛坯制造规程；既要考虑材料应具有强度高、可锻性好、淬透性优良外，还要考虑材料应具有很好的韧性和塑性，一般来讲含Cr、Ni、Mo类元素的优质合金钢均满足这两方面的要求，因为这类钢的抗拉强度少Ob彡900MPab，延伸率8b> 10%，断面收缩率Ψ彡40%，为了满足超高压元件对材料性能的特殊要求，还应严格控制钢中的硫、磷等元素的含量，最好选用锻坯钢锭为镇静钢或采用电渣电熔炉外精炼等方法冶练的圆钢。我们通过对材料性能和制造成本的综合评定，图I中的高压缸最终选用42CrNiMoA的镇静圆钢锭来做锻坯材料，套外表的尺寸、形位精度(IT6级)和表面质量(Ra ^ O. 4),内套承压小径深孔的尺寸、形位精度·(IT6级)和表面质量(Ra彡O. 2)。
权利要求1.一种用于高压水刀的复合高压缸，其特征在于由外套(I)、中套(2)、内套(3)构成，其中套⑵设置在外套⑴与内套⑶之间，其外套⑴与中套⑵的过盈量为0.25，中套⑵与内套(3)的过盈量为O. 22。
专利摘要本实用新型涉及一种用于高压水刀的复合高压缸，其特征在于由外套(1)、中套(2)、内套(3)构成，其中套(2)设置在外套(1)与内套(3)之间，其外套(1)与中套(2)的过盈量为0.25，中套(2)与内套(3)的过盈量为0.22，本实用新型的有益效果为使得其工作寿命均超过1500h以上，效果良好。
文档编号F16J10/04GK202674302SQ20122033581
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者朱卫国, 周家胜, 周家杰, 陈长德, 程超 申请人:合肥科振实业发展有限公司