採用內阻尼靜壓導軌的精衝壓力機的製作方法
2023-09-18 02:42:35 2
專利名稱:採用內阻尼靜壓導軌的精衝壓力機的製作方法
本發明所涉及的技術領域：
為精衝壓力機。
精衝工藝要求精衝壓力機的導軌具有良好的導向剛度和精度。導軌的性能集中反映了精衝壓力機的技術水平。目前國內外精衝壓力機採用的導軌結構形式主要有兩大類，一類是具有一定過盈量的滾動導軌，這類導軌導向精度高，但剛性、抗震性均較差，對材質及加工精度要求高，結構複雜。另一類是一般的滑動導軌，如圖1，壓機由床身1、上工作檯2和下工作檯3組成，下工作檯靠滑動導軌4導向作往復運動。這類壓機結構簡單，導軌的剛度略優於滾動導軌，但導向精度差，運動副要求特種耐磨材料。以上兩種結構的導軌都不適於承受偏心載荷，因而不能滿足精衝工藝發展的需要。
本發明的目的就是在保持結構簡單、製造容易、對材質無特殊要求的前提下，設計一種採用新型導軌的精衝壓力機以提高壓機的導向剛度和精度。
本發明的精衝壓力機主要由床身1、上工作檯2和下工作檯3三大部分組成(見圖4)，其特徵在於，下工作檯3的導軌為一種內阻尼靜壓導軌，由臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ、活塞Ⅰ和與導軌油室相通的環形油腔Ⅳ組成。本發明的精衝壓力機之所以將導軌設計成臺階式結構，主要是依靠導軌的臺階式結構產生阻尼-內阻尼而獲得靜壓，從而使壓機可承受一定的偏心載荷。另外，設計與導軌油室相通的環形油腔Ⅳ，其目的在於藉助壓機的工作油壓來控制導軌的變形，使導軌的半徑間隙在工作壓力範圍內保持不變或變化微小，以提高導軌的承載能力，減少端洩量。
本發明將通過下述實施例和附圖來詳細闡述圖1為採用滑動導軌的精衝壓力機結構示意圖。圖2為承受對稱載荷時靜壓導軌的原理圖。圖3為承受偏心載荷時靜壓導軌的原理圖。圖4為本發明實施例的結構示意圖。圖中，1為床身，2為上工作檯，3為下工作檯，4為滑動導軌，5為主缸，6為進油口，7為封閉高度調節機構，8為回程缸，9為反壓缸，10為墊板，Ⅰ為活塞，Ⅱ為臺階式上導軌，Ⅲ為臺階式下導軌，Ⅳ為環形油腔，CS為導軌臺階處的半徑間隙，CR為導軌油室的半徑間隙，BS為導軌臺階的寬度，B為導軌寬度。
本發明的實施例為Y26-630型精衝壓力機(見圖4)，主要由床身1、上工作檯2、下工作檯3三大部分組成，上工作檯2固定在床身1的上部，下工作檯3位於床身1的中、下部，由活塞Ⅰ、臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ、環形油腔Ⅳ、主缸5、進油口6、封閉高度調節機構7、回程缸8、反壓缸9、墊板10構成。活塞Ⅰ靠臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ導向，在主缸5和回程缸8油壓交替作用下實現精衝壓力機的往復運動。精衝壓力機的靜壓導軌系統由活塞Ⅰ、臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ及和導軌油室相通的環形油腔Ⅳ組成。臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ分別裝在主缸5的上、下部位。環形油腔Ⅳ由床身1內側的處於臺階式上導軌Ⅱ位置的一圈槽與主缸5外側構成，在主缸5上打一小通孔使環形油腔Ⅳ與導軌油室相通。環形油腔Ⅳ的尺寸和結構，系用ADINA程序計算，藉以利用壓機本身的工作油壓平衡導軌的變形，使導軌的半徑間隙在工作壓力範圍內保持不變或變化微小。另外，由於導軌端洩量與導軌臺階處的半徑間隙的立方成正比，不控制半徑間隙將使端洩量劇增到不能接受的程度，即使增加泵的流量也將造成壓機運行不穩定，且不控制半徑間隙還會降低導軌的承載能力，故須合理設計導軌的幾何尺寸，使導軌負荷能力最佳。經過理論計算，本發明的導軌臺階處的半徑間隙CS與導軌油室的半徑間隙CR之比值C為0.4～0.6。導軌的臺階寬度BS與導軌油室寬度(B-BS)之比λ為0.08～0.1。本實施例中，導軌臺階處的直徑分別為650mm和320mm;導軌臺階處的半徑間隙CS為0.04mm～0.06mm，是導軌油室處半徑間隙CR的一半，相對寬度比λ＝BS/(B-BS)＝0.0894。本發明的精衝壓力機的液壓油從進油口6流入，一方面進入主缸5，推動活塞Ⅰ向上運動，另一方面油不斷從高壓端(進油口)分別向上、下流過臺階式上導軌Ⅱ和臺階式下導軌Ⅲ，然後從低壓端(導軌出口)流出。這樣，就使壓機的主油路系統和靜壓導軌的液壓系統合二而一。
本發明的精衝壓力機工作時，如果載荷作用於導軌的幾何中心，則活塞Ⅰ處於中心位置，四周的間隙相等，見圖2。當承受偏心載荷時，若偏心力作用於活塞Ⅰ的右側，見圖3，則活塞Ⅰ將繞一點順時針方向轉動，活塞大頭向右偏，活塞小頭向左偏。由於活塞大頭右側臺階處的間隙CS減小，端洩量減小，壓力降減小，活塞大頭左側臺階處的間隙CS增大，端洩量增大，壓力降增大，結果在活塞Ⅰ兩側形成壓力差，右側壓力大於左側壓力。同理，活塞小頭部分也形成壓力差，但方向相反，因而形成一個力矩，方向為逆時針。這個和外加偏心載荷引起的轉動方向相反的力矩稱為抗顛覆力矩，此力矩使活塞回到中心位置。同樣，若偏心力作用於活塞左側，則產生一個順時針的抗顛覆力矩，使活塞回到中心位置。導軌的承載能力越大，抗顛覆力矩越大，剛性越好。
本發明實施例的精衝壓力機經過實際應用，表明採用內阻尼靜壓導軌結構是成功的。本發明的精衝壓力機有下列優點第一，提高了壓機的導向剛度和精度。對採用內阻尼靜壓導軌的630噸精衝壓力機樣機進行實測結果表明，導軌可以承受10噸·米的抗顛覆力矩，即在偏離壓機中心50mm處可承受200噸的載荷。在這種條件下，導軌仍能保持油膜潤滑。這是滾動導軌和一般滑動導軌結構不可比擬的。第二，結構簡單。傳統的外阻尼靜壓導軌需要專用的靜壓導軌液壓系統，而且還必須採取密封措施將靜壓導軌油和壓機的工作油分開，結構十分複雜，維修、保養很不方便。採用內阻尼靜壓導軌，實際上只是少量地改動滑動導軌即可獲得靜壓。精衝壓力機的主油路系統和靜壓導軌液壓系統合二而一，一舉兩得，結構十分簡單。第三，安全可靠。傳統的外阻尼靜壓導軌的阻尼元件容易堵塞而導致導軌的損壞。內阻尼靜壓導軌臺階處的直徑很大(樣機為650mm和320mm)，在整個圓周的大範圍內，即使進入微物也不會影響導軌的正常工作，提高了導軌的可靠性。第四，壽命長。由於靜壓導軌始終能保持油膜潤滑，使用壽命比滾動導軌和一般滑動導軌長，維修方便。第五，導軌的材質無特殊要求，結構簡單，造價低。
權利要求
1.一種精衝壓力機，主要由床身1、上工作檯2、下工作檯3三大部分組成，其特徵在於，下工作檯3的導軌為一種內阻尼靜壓導軌，由臺階式上導軌Ⅱ、臺階式下導軌Ⅲ、活塞Ⅰ及和導軌油室相通的環形油腔Ⅳ組成。
2.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，環形油腔Ⅳ由床身1內側的處於臺階式上導軌Ⅱ位置的一圈槽與主缸5外側構成。
3.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，在主缸5上打一小通孔使環形油腔Ⅳ與導軌油室相通。
4.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，環形油腔的尺寸設計原則是使導軌的半徑間隙在工作壓力範圍內保持不變或變化微小。
5.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，導軌臺階處的半徑間隙CS與導軌油室的半徑間隙CR之比值C為0.4～0.6。
6.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，導軌的臺階寬度BS與導軌的油室寬度(B-BS)之比值λ為0.08～0.1。
7.根據權利要求
1所述的精衝壓力機，其特徵在於，壓力機的主油路系統與靜壓導軌的液壓系統合二而一。
專利摘要
本發明所涉及的技術領域：
為精衝壓力機。精衝壓力機由床身1、上工作檯2、下工作檯3三大部分組成。其特徵在於，下工作檯3的導軌為一種內阻尼靜壓導軌，由臺階式上導軌II、臺階式下導軌III、活塞I及和導軌油室相通的環形油腔IV構成。當此壓機承受偏心載荷時，靜壓導軌產生抗顛覆力矩使活塞回到中心位置。本發明由於採用了內阻尼靜壓導軌，提高了壓機的導向剛度和精度，且結構簡單，安全可靠，壽命長，維修方便，造價低。
文檔編號B30B1/00GK86104885SQ86104885
公開日1987年5月20日 申請日期1986年8月7日
發明者塗光祺, 陶宏怡, 周增猛, 袁慶祥 申請人:機械部北京機電研究所, 四川省內江鍛壓工具機廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan