一種帶壓縮套的組合式橫梁的連接結構的製作方法

2023-05-16 13:37:56

本發明涉及重型鍛造技術領域，特別涉及一種帶壓縮套的組合式橫梁的連接結構。

背景技術：

橫梁是壓機的主要部件，壓機的立柱等相關部件的安裝都與之息息相關，橫梁的可靠性決定著壓機的使用壽命和生產安全。現行的組合式橫梁的分部件連接都是依靠大直徑的螺栓實現的,如圖1所示。在壓機工作時，作用在橫梁上面兩端的的力使得橫梁上部受拉力、下部受擠壓力。在此工況下，橫梁分部件結合面出現了開縫現象。壓機工作時，橫梁上部和下部的拉緊螺栓頻繁處於張緊、鬆開狀態，實踐證明：經過一段時間的使用後拉緊螺栓兩端的把合螺母必然鬆動，橫梁分部件的結合面不再貼合，橫梁尺寸發生變化，橫梁趨於失效。經過多年的分析研究，此現象是由於橫梁分部件與連接螺栓剛度及回彈率不一致導致的。

現行的結構有以下缺陷：

(1)橫梁分部件的剛度和回彈率與連接螺栓的剛度、回彈率相差甚遠，導致橫梁回彈時螺母與橫梁發生短時間的分離，螺母在衝擊載荷的作用下發生轉動而導致連接螺栓的鬆動，壓機的自身精度無法保證；

(2)以往設計時為了連接螺栓與橫梁回彈率接近，需要增大連接螺栓的直徑，這就導致壓機成本的增加和螺栓預緊時的困難；

(3)大直徑的連接螺栓需要在橫梁本體上加工大直徑的安裝孔，大直徑的安裝孔削弱的橫梁自生的強度，壓機的使用壽命短。

技術實現要素：

本發明針對上述技術問題，提出一種帶壓縮套的組合式橫梁的連接結構。

為達到以上目的，通過以下技術方案實現的：

一種帶壓縮套的組合式橫梁的連接結構，包括：上部螺母、上部連接螺栓、上部壓縮柱、左橫梁部件、右橫梁部件、下部壓縮柱、下部連接螺栓和下部螺母；

其中，左橫梁部件和右橫梁部件均為內部帶有縱向加強筋的框架結構體，左橫梁部件和右橫梁部件的上端預設有橫向對位的用於貫穿裝配上部連接螺栓的上部預設孔，橫梁部件和右橫梁部件的下端預設有用於貫穿裝配下部連接螺栓的下部預設孔，且左橫梁部件和右橫梁部件上部預設孔位於外側壁開孔孔徑大於上部連接螺栓的直徑，左橫梁部件和右橫梁部件下部預設孔位於外側壁開孔孔徑大於下部連接螺栓的直徑；

上部壓縮柱為兩個，一個軸向裝配於上部連接螺栓左端，另一個軸向裝配於上部連接螺栓右端，且裝配於上部連接螺栓左端的上部壓縮柱伸入於左橫梁部件的上部預設孔內最終頂於左橫梁部件內部縱向加強筋外側壁上，裝配於上部連接螺栓右端的上部壓縮柱伸入於右橫梁部件的上部預設孔內最終頂於右橫梁部件內部縱向加強筋外側壁上；

下部壓縮柱為兩個，一個軸向裝配於下部連接螺栓左端，另一個軸向裝配於下部連接螺栓右端，且裝配於下部連接螺栓左端的下部壓縮柱伸入於左橫梁部件的下部預設孔內最終頂於左橫梁部件內部縱向加強筋外側壁上，裝配於下部連接螺栓右端的下部壓縮柱伸入於右橫梁部件的下部預設孔內最終頂於右橫梁部件內部縱向加強筋外側壁上；

上部螺母為兩個，一個螺紋裝配於上部連接螺栓左端末端部，另一個裝配於上部連接螺栓右端末端部，最終鎖緊上部壓縮柱、上部連接螺栓、左橫梁部件和右橫梁部件；

下部螺母為兩個，一個螺紋裝配於下部連接螺栓左端末端部，另一個裝配於上部連接螺栓右端末端部，最終鎖緊下部壓縮柱、下部連接螺栓、左橫梁部件和右橫梁部件；

其中，上部壓縮柱回彈率大於左橫梁部件、右橫梁部件和上部連接螺栓的回彈率；下部壓縮柱的回彈率大於左橫梁部件和右橫梁部件和下部連接螺栓的回彈率；

上部螺母最大直徑小於等於左橫梁部件和右橫梁部件上部預設孔外側壁開孔直徑；下部螺母最大直徑小於等於左橫梁部件和右橫梁部下部預設孔外側壁開孔直徑。

採用上述技術方案的本發明，左橫梁部件和右橫梁部件安放就位後，通過上部連接螺栓、下部連接螺栓、上部壓縮柱、下部壓縮柱、上部螺母和下部螺母組合成一個整體，將上部連接螺栓和下部連接螺栓拉伸預緊，使得上部壓縮柱和下部壓縮柱在軸線方向發生彈性變形，壓縮柱的壓縮量大於壓機工作時壓縮柱的回彈量。

當壓機施壓時，左橫梁部件和右橫梁部件的上表面在工作載荷的作用下向外擴展，橫梁分部件之間的貼合面產生間隙。此時上部連接螺栓繼續被拉伸，上部壓縮柱繼續被壓縮，上部螺母在上部連接螺栓提供的軸向力作用下處於被壓緊狀態；當壓機停止工作後，左橫梁部件、右橫梁部件上面承受的工作載荷消失，上部連接螺栓向左橫梁部件和右橫梁部件施加向裡的軸向力，橫梁分部件之間的間隙消失。在此過程中，施加在上部壓縮柱上的壓縮力減小，上部壓縮柱在軸線方向回彈，由於壓縮柱的回彈率大於上部連接螺栓、左橫梁部件和右橫梁部件的回彈率，這就使得上部螺母一直處於受壓狀態，在正壓力的作用下上部螺母的底面始終與壓縮柱和橫梁分部件配合面貼合，上部螺母不會發生轉動。新的連接結構實現了組合式橫梁連接螺栓的彈性連接，為組合式橫梁提供了整體式方案。

綜上，本發明優勢在於：

(1)通過結構設計在橫梁內部設置了壓縮柱結構，利用壓縮柱自身良好的彈性來保證連接螺栓螺母的下面始終與相關件貼合，並存在正壓力，連接螺栓不會發生鬆動；

(2)由於壓縮柱的存在，連接螺栓不必設計的非常粗壯，在節省了製造成本的同時也降低了現場安裝的難度；

(3)橫梁分部件內安裝連接螺栓的孔得以減小，增加了橫梁分部件自生的強度，提高了橫梁的可靠性和使用壽命；

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

本發明共1幅附圖,其中：

圖1為本發明的剖面結構示意圖。

圖中：1、上部螺母，2、上部連接螺栓，3、上部壓縮柱，4、左橫梁部件，5、右橫梁部件，6、下部壓縮柱，7、下部連接螺栓，8、下部螺母。

具體實施方式

如圖1所示的一種帶壓縮套的組合式橫梁的連接結構，包括：上部螺母1、上部連接螺栓2、上部壓縮柱3、左橫梁部件4、右橫梁部件5、下部壓縮柱6、下部連接螺栓7和下部螺母8；

其中，左橫梁部件4和右橫梁部件5均為內部帶有縱向加強筋的框架結構體，左橫梁部件4和右橫梁部件5的上端預設有橫向對位的用於貫穿裝配上部連接螺栓2的上部預設孔，橫梁部件4和右橫梁部件5的下端預設有用於貫穿裝配下部連接螺栓7的下部預設孔，且左橫梁部件4和右橫梁部件5上部預設孔位於外側壁開孔孔徑大於上部連接螺栓2的直徑，左橫梁部件4和右橫梁部件5下部預設孔位於外側壁開孔孔徑大於下部連接螺栓7的直徑；

上部壓縮柱3為兩個，一個軸向裝配於上部連接螺栓2左端，另一個軸向裝配於上部連接螺栓2右端，且裝配於上部連接螺栓2左端的上部壓縮柱3伸入於左橫梁部件4的上部預設孔內最終頂於左橫梁部件4內部縱向加強筋外側壁上，裝配於上部連接螺栓2右端的上部壓縮柱3伸入於右橫梁部件5的上部預設孔內最終頂於右橫梁部件5內部縱向加強筋外側壁上；

下部壓縮柱6為兩個，一個軸向裝配於下部連接螺栓7左端，另一個軸向裝配於下部連接螺栓7右端，且裝配於下部連接螺栓7左端的下部壓縮柱6伸入於左橫梁部件4的下部預設孔內最終頂於左橫梁部件4內部縱向加強筋外側壁上，裝配於下部連接螺栓7右端的下部壓縮柱6伸入於右橫梁部件5的下部預設孔內最終頂於右橫梁部件5內部縱向加強筋外側壁上；

上部螺母1為兩個，一個螺紋裝配於上部連接螺栓2左端末端部，另一個裝配於上部連接螺栓2右端末端部，最終鎖緊上部壓縮柱3、上部連接螺栓2、左橫梁部件4和右橫梁部件5；

下部螺母8為兩個，一個螺紋裝配於下部連接螺栓7左端末端部，另一個裝配於上部連接螺栓7右端末端部，最終鎖緊下部壓縮柱6、下部連接螺栓7、左橫梁部件4和右橫梁部件5；

其中，上部壓縮柱3回彈率大於左橫梁部件4、右橫梁部件5和上部連接螺栓2的回彈率；下部壓縮柱6的回彈率大於左橫梁部件4和右橫梁部件5和下部連接螺栓7的回彈率；

上部螺母1最大直徑小於等於左橫梁部件4和右橫梁部件5上部預設孔外側壁開孔直徑；下部螺母8最大直徑小於等於左橫梁部件4和右橫梁部件5下部預設孔外側壁開孔直徑。

採用上述技術方案的本發明，左橫梁部件4和右橫梁部件5安放就位後，通過上部連接螺栓2、下部連接螺栓7、上部壓縮柱3、下部壓縮柱6、上部螺母1和下部螺母8組合成一個整體，將上部連接螺栓2和下部連接螺栓7拉伸預緊，使得上部壓縮柱3和下部壓縮柱6在軸線方向發生彈性變形，壓縮柱的壓縮量大於壓機工作時壓縮柱的回彈量。

當壓機施壓時，左橫梁部件4和右橫梁部件5的上表面在工作載荷的作用下向外擴展，橫梁分部件之間的貼合面產生間隙。此時上部連接螺栓2繼續被拉伸，上部壓縮柱3繼續被壓縮，上部螺母1在上部連接螺栓2提供的軸向力作用下處於被壓緊狀態；當壓機停止工作後，左橫梁部件4、右橫梁部件5上面承受的工作載荷消失，上部連接螺栓2向左橫梁部件4和右橫梁部件5施加向裡的軸向力，橫梁分部件之間的間隙消失。在此過程中，施加在上部壓縮柱3上的壓縮力減小，上部壓縮柱3在軸線方向回彈，由於壓縮柱的回彈率大於上部連接螺栓2、左橫梁部件4和右橫梁部件5的回彈率，這就使得上部螺母1一直處於受壓狀態，在正壓力的作用下上部螺母1的底面始終與壓縮柱和橫梁分部件配合面貼合，上部螺母1不會發生轉動。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。