一种大型炮弹底螺拆卸机的液压系统李耿立智兆华吕永进2（1河北科技大学机电一体化中心，河北石家庄050054；2.石家庄西格玛科工贸有限公司，河北石家庄安全性和实用性。

　　1997年，笔者和信息产业部电子第XX研究所合作，研制了大型炮弹（100130mm）液压底火、底螺拆卸机。该机液压系统由笔者研制，现简介如下。

　　大型炮弹造价高，有的弹筒使用了贵金属铜合金。通常的维修方式是更换炸药，重新装配；只有少数不能拆卸的，才用其它方法（如水力切割）破坏。弹头重约3040kg，前部是引信，中间装炸药，其后部旋入一个细牙大螺堵，通称底螺。底螺外端面有两个深约15mm的盲孔，供装卸时插入柱销旋转底螺用，其孔径随弹种不同变化范围为810mm.弹筒约有10kg，形如略带锥度的长圆筒，其后部也有一小螺堵，通称底火。底火结构同底螺相似，拆卸方式也相似。故两机及其液压系统的结构、动作、原理差不多，只不过拆底火时，力矩小；由于弹筒薄，夹紧力不能过大。本文只介绍底螺拆卸机的液压系统。

　　原有的机械传动的底螺拆卸机，采用电机-减速箱-底螺卡爪结构。因机械传动力矩难以限定，曾发生底螺拆不下，而底螺卡爪上的柱销硬性转动，把底螺刮成深槽，几乎酿成大祸的事情。而使用液压系统，底螺拆卸机的力矩可以很方便地限定，不怕闷车，安全性要好得多。

　　液压底螺拆卸机的结构图见，液压原理图见。其工作循环如下：先由操作人员启动液压系统；把弹头抬上小车，顺轨道推到夹紧缸下。该处设有滚柱托轮，在托轮上转动弹头，使底螺盲孔对准并套到底螺卡爪柱销上；使夹弹缸下行，夹紧弹体；操作人员离开拆弹间现场；到控制室启动油马达，旋松底螺；底螺卡爪后边有一弹簧把它推向弹头，使其旋转时柱销不会脱出，且可随着底螺旋出而逐渐后退；接近开关记录底螺旋出的圈数，到预定值时（确保底螺已经完全拆下），马达停止；操作人员回来，松开夹弹缸；取走底螺和弹头。整个过程中，夹、松弹头有人在场，拆底螺时，人离开到安全的地方，用录象头监控。

　　设计前笔者曾反复测试了拆卸力矩。苏制炮弹力矩不大于1Nm，国产弹则差别较大，有的甚至在大扳手上加1.5m套筒，人整个压上去也拆不动。这是因为铆接底螺时，把螺纹损坏所致。为兼顾安全和能拆大多数炮弹，经与有关人员协商，最大拆卸力矩定为3000Nm；因大炮弹数量不多，对效率没有要求，转速定为20r/min，比原机（为15r/min）略快。液压系统的设计和元件选型与通常类似，不再赘述，仅简介其特点：拆底螺时，其最大扭矩发生在刚拆的一瞬间（第一扣），此时马达处于“闷车”状态，所需流量极小。底螺转动以后，扭矩会一下子降下来。故液压系统采用一个双联齿轮泵构成高低压双泵回路。（也可用一个变量柱塞泵，但造价较高，维护困难）。

　　整个过程辅助时间较长，为降低能耗，减少发热，高、低压栗均采用了电磁溢流阀。夹弹后，由双向液压锁保持夹坚压力，高、低压泵都卸荷。开始拆底螺时，马达启动，两泵停止卸荷。这时由装在马达油路上的压力继电器控制低压大流量泵卸荷或工作。

　　原来准备把液压站放在其他房间，只把执行机构放在拆弹间，孰料拆弹间的钢筋水泥墙厚达2m，打洞走管不易；而绕过两重铁门布置，走管又太长，易造成管路振荡。故液压站也放在拆弹间，但尽量远离底螺拆卸机且电机采用防爆式电机；电磁阀（其线圈全封装在塑料壳内）的接线接牢后用树脂固定；所有传感器、接近开关全部选用了无触点型的。

　　本机动作虽简单，但因设有许多保障安全的传感器，液压回路也因为考虑安全和节能，而采用了电磁溢流阀和压力继电器，电气接点较多。而对不同弹种，其底螺的大小、厚薄均不一样，需要调节的环节较多。故电气采用了PLC控制。电气控制柜和监视器均在控制室放置。

　　因为是首次制造，有些参数尚需摸索，为了随时更换、调整油路或液压元件；又顾及美观和紧凑，液压阀全部采用了叠加阀。

　　夹弹缸回路和马达回路各设有溢流阀作为安全阀。

　　本机采用了双向液压马达，故也可用于装底螺，但要在马达回油路上设压力继电器及接近开关（计圈数），以便在扭矩超限或到达预定圈数时（稍延时）及时停转。验收时，有关部门曾提出试试此功能。因原任务书未提出要求，机上没有这些安全措施，结果底螺拧到位没能及时停转，底螺卡爪上两只512柱销均被切断。

　　经试拆教练弹、真弹，两机于1999年底通过有关部门验收，投入使用。（下转第9页）（上接第2页）多次获得国家发明奖和科技进步奖的篼新技术成果，1996年在宁晋县建厂，使太阳能电池用硅半导体材料生产实现产业化。后又与日本松宫公司进行合资，使其生产规模成为东南亚最大的太阳能单晶硅厂，其产品90%以上销往国外，目前在宁晋县县城外一座以太阳能硅材料生产、加工和服务为内容的工业区已初具规模。

　　到目前，我校已与保定市、唐山市、邯郸市和邢台市等9个省辖市人民政府签订了全面合作协议；与76个县级人民政府签订了全面协议；与邯钢、保定天威集团、石家庄制药集团、宝硕集团、宣工等20多个大型企业签定了全面合作协议，先后在企业共建工程技术中心9个，在校内共建3个研究所，基本上形成了多层次的产学研合作网络。