擺動鉸杆增壓機構的製作方法

2023-12-01 12:14:46

專利名稱：擺動鉸杆增壓機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種擺動鉸杆增壓機構。
已知的鉸杆增壓機構(如注射成型機的鎖模機構)由油缸驅動裝置、前後鉸杆及鉸座組成，因其活塞運動行程長而鉸杆帶動的滑板運動行程短、功耗大、作用力點分布不合理且不能用於注射機構。
本實用新型的目的是提供一種工作行程長、節能、高效、低功耗、作用力點分布合理且適用於注塑機及金屬壓鑄機等注射成型機的注射機構及鎖模機構的擺動鉸杆增壓機構。
本擺動鉸杆增壓機構是一種前、中、後鉸杆結構，它由葉片式擺動馬達作驅動裝置並作該增壓機構的兩套中鉸杆分別鉸接各自的前、後鉸杆，前、後鉸杆的另一端分別與製作於固定板及滑板上的鉸座鉸接；油泵供油壓P使擺動馬達的缸體與轉子反向旋轉，即兩套中鉸杆分別帶動各自的前、後鉸杆旋轉亦使滑板沿拉杆作直線運動，且由擺動馬達驅動的前、後鉸杆組成的平衡增力機構來實現增壓，由負載需要確定滑板上兩套鉸銷距離來調整作用的分布，以達到高效、低耗、節能、力點分布合理且滿足不同使用要求的效果。
附圖
(1)和附圖(2)是本實用新型擺動鉸杆增壓機構的一個具體實施例的結構示意圖，其中1、固定板2、叉鉸銷3、叉鉸杆4、中鉸杆5、進、排油管接頭6、密封支承瓦7、缸體 8、密封支承環9、滑動軸承10、缸鉸杆 11、缸鉸銷 12、滑板13、拉杆 14、組合密封支承件 15、轉子軸16、滾動軸承 17、蓋板 18、導軌本實施例中，參見附圖(1)和附圖(2)，製作於固定板(1)和滑板(12)上的鉸座分別由缸鉸銷(11)鉸接缸鉸杆(10)且由叉鉸銷(2)鉸接叉鉸杆(3)，前、後缸鉸杆(10)的中間以缸鉸銷(11)鉸接缸體(7)，前、後叉鉸杆(3)的中間以叉鉸銷(2)鉸接中鉸杆(4)，安裝鉸套的鉸杆位於鉸銷中部，鉸套與鉸銷間通油潤滑，鉸銷兩端以燕尾栓固定；為使擺動馬達具有承受高壓工況的足夠剛度和改善製造工藝性，馬達缸體(7)的受力葉片與缸體製作成整體，轉子的受力葉片與轉子軸(15)製作成整體；缸體(7)的葉片與轉子徑向以密封支承瓦(6)密封並製作為徑向輔助靜壓支承，轉子軸(15)沿油腔側隙由密封支承環(8)密封並作軸向輔助支承，轉子(15)的葉片將缸體(7)的油腔以組合密封支承件(14)分隔為密閉的A腔與B腔，支承缸體(7)的含油止推滑動軸承(9)支承於轉子軸(15)的轉子兩側，其軸承以回程油潤滑；進油、排油管接頭(5)置於中鉸杆(4)的中部且其油路分別通兩個A腔或兩個B腔，支承轉子軸(15)的滾動軸承(16)置於中鉸杆(4)的外側並由端蓋板(17)固定，滾動軸承(16)在平行於拉杆(13)的導軌(18)上移動以保證馬達的轉子軸(15)的軸心線在拉杆(13)中心線同一平面上運動；固接於固定板(1)的拉杆(13)穿過滑板(12)的導套以使滑板(12)沿拉杆(13)直線移動。
本擺動鉸杆增壓機構可根據負載N的分布和需要，改變滑板(12)上的缸鉸銷(11)和叉鉸銷(2)的距離，即改變水平推力作用點的分布以符合使用要求。
參見附圖(1)和附圖(2)，油泵供壓力油經進油管接頭(5)同時進入馬達的兩個A腔，兩個B腔同時從排油管接頭(5)回油，油壓P使缸體(7)逆時針旋轉並帶動前、後缸鉸杆(10)旋轉，油壓P同時使轉子軸(15)帶動中鉸杆(4)順時針旋轉並帶動前、後叉鉸杆(3)旋轉，從而使滑板(12)沿拉杆(13)直線移動。
以增壓機構的移動起點為βo點，移動終點為βk點，則相應地，其移動距離ΔL=2L1[COS(βk+Фk)-COS(βo+Фo)]+2L2(COSθk-COSθo)。
式中θ=α-Ф,L1為O點至E點間距離，L2為E點至D點間距離。
則缸體葉片受力產生的力矩M1=NLoΔPS。式中S為過直徑油腔截面積，N為葉片數，N=1,2,3，圖中缸體葉片數為2,ΔP為馬達進排油壓差，Lo為轉子軸(15)的O點至S的幾何中心點間距離。
M1作用於缸體(7)的鉸銷中心點(即E點)的力R1=M1/L1
同理，轉子葉片受力產生的力矩M2=NLoΔPS,M2作用於轉子軸(15)帶動的中鉸杆(4)的鉸銷中心點的力R2=M2/L2R1作用於滑板(12)的缸鉸銷(11)的中心點(即D點)的水平推力F1以及R2作用於滑板(12)的叉鉸銷(2)的中心點的水平推力F2為F1=R1Cos1Sin(+)]]>F2=R2Cos2Sin(+)]]>故本擺動鉸杆增壓機構作用於滑板(12)的推力F=F1+F2=2F1，且隨著(α,β)的越來越小其推力越來越大。
本增壓機構可以在同一運動中心線上串聯安裝以增大滑板工作行程，也可以根據使用需要以不同形式並聯安裝。
本實用新型樣機試用效果說明，本擺動鉸杆增壓機構用於塑料注射成型機的注射機構，其油泵電機配置為未改進機型的60％左右(本樣機配置為11KW，國內外同類機型配置為18.5KW至22KW)，其注射行程加長20％左右，由缸體(7)的轉矩M1和轉子軸(15)的轉矩M2產生的水平推力F1和F2指在支承注射螺杆的力放大器的受力區域內；當β=50°時，注塑螺杆的注射壓力為1620kgf/cm2，此時滑極(12)的移動速度為8.3M/min，使其注射速率為未改進機型的1.5倍左右，β=30°時，注射壓力為2060kgf/cm2,β=15°時，注射壓力可達3600kgf/cm2，使注塑保壓的壓力太大，則將油壓P調低至適應值。本擺動鉸杆增壓機構的測試工作油壓為20MPa，其馬達的徑向與軸向粉末冶金支承密封件和組合支承密封件及受力葉片的設計額定壓力為36MPa，(如將本樣機油泵電機配置為15KW，則注射機構的螺杆最大移動速度可達11M/min，鎖模機構的最大移模速度可達36M/min)。本擺動鉸杆增壓機構用於注射成型機的鎖模機構時，其F1和F2指在支承模具的模腳受力區域內，避免了現有機械-液壓鎖模機構的作用力點距模具支承點過遠而產生的滑板變形斷裂等問題，在無油缸伸出且板內機構長度縮短10％的前提下，其開模行程加大10％～15％，開模力增大35％左右，最大移模速度為26M～28M/min。明顯達到了節能、高效、低功耗、力點分布合理且滿足不同使用要求的效果。
權利要求1.一種擺動鉸杆增壓機構，它由驅動裝置、鉸杆等組成，其特徵是由擺動馬達作驅動裝置並作該增壓機構的兩套中鉸杆，製作於固定板(1)和滑板(12)上的鉸座分別由缸鉸銷(11)鉸接缸鉸杆(10)且由叉鉸銷(2)鉸接叉鉸杆(3)，前、後缸鉸杆(10)中間以缸鉸銷(11)鉸接缸體(7)，前、後叉鉸杆(3)中間以叉鉸銷(2)鉸接中鉸杆(4)；為使擺動馬達具有承受高壓工況的足夠剛度和改善加工性能，馬達缸體(7)的受力葉片與缸體製作成整體，轉子的受力葉片與轉子軸(15)製作成整體；缸體(7)的葉片與轉子徑向以密封支承瓦(6)密封並作徑向輔助靜壓支承，轉子軸(15)沿油腔側隙由密封支承環(8)密封並作軸向輔助支承，轉子軸(15)的葉片將缸體(7)的油腔以組合密封支承件(14)分隔為密閉的A腔與B腔，支承缸體(7)的止推滑動軸承(9)支承於轉子軸(15)的轉子兩側，滑動軸承(9)由回程油潤滑且其外側有防洩油封密封，缸體(7)兩邊外側安裝與轉子軸(15)同步旋轉的中鉸杆(4)，中鉸杆(4)與轉子軸(15)以平鍵傳力。
2.根據權利要求1所述的擺動鉸杆增壓機構，其特徵是固接於固定板(1)的拉杆(13)穿過滑板(12)的導套以使滑板(12)沿拉杆(13)直線移動，置於左、右中鉸杆(4)外側且支承轉子軸(15)的滾動軸承(16)支承在平行於拉杆(13)的導軌(18)上直線運行以保證擺動馬達與滑板(12)運動中心一致。
3.根據權利要求1所述的擺動鉸杆增壓機構，其特徵是根據負載N的分布確定滑板(12)上裝配缸鉸銷(11)和叉鉸銷(2)的鉸座的距離來調整水平推力F1和F2作用點的分布，以符合使用要求。
專利摘要本實用新型涉及一種擺動鉸杆增壓機構,它由葉片式擺動馬達作驅動裝置並作該增壓機構的兩套中鉸杆分別鉸接各自的前後鉸杆,前後鉸杆的另一端分別與製作於固定板及滑板上的鉸座鉸接,由馬達的缸體和轉子產生兩個數值相等的力矩帶動其前後鉸杆來實現增壓,由負載需要確定滑板上兩套鉸銷距離來調整作用力的分布,以達到節能高效、低功耗、力點分布合理並滿足不同使用要求的效果。
文檔編號F15B3/00GK2457386SQ0121327
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月15日 優先權日2001年1月15日
發明者杜鼎文 申請人:杜鼎文