CN103100629B - 具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机及其装配方法、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机，包括主机架、上固定横梁、预应力拉杆、活动横梁、柱塞缸、导向装置和移动工作台，其特征在于柱塞缸中的柱塞通过T型拉杆悬挂固定于上固定横梁，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及柱塞底部与T型拉杆的T型头之间均设有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构。本发明的有益效果是：当主缸受到偏载力时，两套相互球面接触且相对位移的抗偏载结构可消除作用在柱塞缸缸体上的偏载，使得柱塞缸柱塞不会憋劲，延长了柱塞的使用寿命，保护了密封，延长了密封和铜套寿命，增强了柱塞缸抗偏载能力，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于锻压机技术领域，尤其涉及一种具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机及其装配方法、使用方法。
背景技术
锻压机是在锻压加工产品中用于成形和分离，以高压液体（油、乳化液等）传送工作压力的锻压机械。锻压机工作平稳，没有震动，容易达到较大的锻造深度，最适合于大锻件的锻造和大规格板料的拉深、打包和压块等工作。目前，公知的锻压机的柱塞穿过上固定横梁，用螺栓固定在上固定横梁上，缸体用压板固定在活动梁上，缸体与柱塞之间通过导向铜套导向，组合密封来密封，用压环将铜套与密封压在缸体上，整套结构都为刚性连接。液压油通过柱塞上的通孔进入刚体内部，由于柱塞结构相对较长，注油孔也随之较长，不便于加工。
当主缸缸体受到偏载力时，偏载会作用到柱塞，而柱塞和上固定横梁是通过螺栓固定的，偏载无法转移，缸体和柱塞之间的组合密封就会受到挤压变形，会出现不同程度的漏油，疲劳积累会加快组合密封的损坏，损坏的密封会影响整个油路的清洁。此类柱塞固定结构存在以下缺陷：一是柱塞与上横梁通过螺栓连接，由于柱塞震动较大，螺栓的防松比较困难；二是不具有抗偏载能力，一旦受到偏载，会加速密封件的损坏。
发明内容
为了解决背景技术中柱塞与上固定横梁为平面接触，偏载无法转移，缸体和柱塞之间的组合密封寿命低，使用过程中产生漏油的缺陷，本发明提供一种具有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构的柱塞缸的锻压机及其装配方法、使用方法。
本发明的技术方案是：
具有柱塞缸抗偏载机构的锻压机，包括主机架、上固定横梁、预应力拉杆、活动横梁、回程缸、柱塞缸、导向装置、移动工作台、上砧和下砧；
主机架斜跨在移动工作台上，用于承载柱塞缸与回程缸；
上固定横梁，用于悬挂柱塞缸的柱塞；
数组预应力拉杆，连接并预加载于主机架与上固定横梁的垂向之间；
活动横梁，设置于主机架顶端与上固定横梁的垂向之间并用于连接回程缸的驱动端与柱塞缸的缸体；
导向装置，衬垫于柱塞缸的缸体与主机架之间并用于柱塞缸导向；
柱塞缸，其缸体穿套连接于主机架、且缸体底端装配上砧；
移动工作台，在其上设置横向移砧，横向移砧上有与上砧匹配的下砧；
所述的柱塞缸中的柱塞通过T型拉杆悬挂固定于上固定横梁，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及柱塞底部与T型拉杆的T型头之间装有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构，为柱塞缸提供抗偏载能力。
本发明还提供了具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机的装配方法：
将主机架斜跨在移动工作台上用于承载柱塞缸与回程缸；
柱塞缸的柱塞悬挂在上固定横梁；
数组预应力拉杆连接并预加载于主机架与上固定横梁的垂向之间；
将活动横梁设置在主机架顶端与上固定横梁的垂向之间并连接回程缸的驱动端与柱塞缸的缸体；
柱塞缸的缸体穿套连接于主机架、且缸体底端装配上砧；
在主机架与活动横梁之间设置柱塞缸并用于驱动柱塞缸回程；
在移动工作台上设置横向移砧，在横向移砧上有与上砧匹配的下砧；
柱塞缸中的柱塞通过T型拉杆悬挂固定于上固定横梁，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及柱塞底部与T型拉杆的T型头之间装有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构。
本发明还提供了具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机的使用方法：
锻压产品时，柱塞缸缸体会受到偏载，柱塞缸的缸体与柱塞之间产生径向位移，位移作用并叠加到上固定横梁上，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间、柱塞底部与T型拉杆的T型头之间及上固定横梁与柱塞之间的抗偏载结构共同作用，产生径向位移并相对转动，待柱塞缸的缸体偏载消除后自动复位。
本发明的技术效果为：
1）本发明锻压机的柱塞缸在柱塞底部与T型拉杆的T型头之间、上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及上固定横梁与柱塞之间装有球面接触结构，保证柱塞缸受到偏载的时候，柱塞能够偏移，使得柱塞不会憋劲，延长了柱塞的使用寿命，从而保护了柱塞密封及内腔中的各部分密封，防止了液压油的泄漏，延长了密封件和铜套寿命，增强了柱塞结构抗偏载能力，增强了锻压机运行的平稳性。
2）本发明柱塞内腔充满了液压油，球面接触的抗偏载结构无需额外的润滑油，充分利用了自身的结构特点。
附图说明
图1为本发明锻压机的结构示意图
图2为本发明锻压机的切面图
图3为本发明的柱塞缸抗偏载结构切面图
图4为本发明的柱塞与上固定横梁之间的抗偏载机构切面图
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
如图1、2所示，一种具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机，包括主机架11、上固定横梁20、预应力拉杆8、活动横梁7、回程缸2、柱塞缸1、导向装置4、移动工作台6、上砧9和下砧10；主机架11斜跨在移动工作台6上，用于承载柱塞缸1与回程缸2；上固定横梁20，用于悬挂柱塞缸的柱塞33；数组预应力拉杆8，连接并预加载于主机架11与上固定横梁20的垂向之间；活动横梁7，设置于主机架11顶端与上固定横梁20的垂向之间并用于连接回程缸2的驱动端与柱塞缸1的缸体；柱塞缸1的缸体穿套连接于主机架11、且缸体底端装配上砧9；在横向移砧5上相应位置设置有与上砧9匹配的下砧10。
如图3所示，柱塞33通过T型拉杆30悬挂固定于上固定横梁20，上固定横梁20上端与T型拉杆30末端之间及柱塞33底部与T型拉杆30的T型头之间装有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构。
上固定横梁20上端与T型拉杆30末端之间的抗偏载结构包括上球支26、小上球座27、上固定装置和密封装置；上固定装置位于上球支26和小上球座27的两端，固定和限制上球支26和小上球座27的位置，密封装置罩着T型拉杆30末端，使T型拉杆30末端形成一个空腔；
上固定装置包括螺母22、垫片23、碟簧24、套筒25和导向套29；碟簧24套于T型拉杆30末端，其下端固定在上球支26的卡槽内，上端与螺母22接触；套筒25套于碟簧24外部，位于垫片3与上球支26之间，通过螺母22压紧垫片23将其固定；导向套29与上固定横梁20卡合，并通过螺栓将其固定在上固定横梁20上；小上球座27位于导向套29的凹形槽内，上球支26下端与小上球座27球面接触，并与导向套29卡合；导向套下端通过螺钉和压板19固定密封件C31；小上球支27的外围均匀的铣有数个油道。
密封装置包括护罩21和密封件A28；护罩21罩住T型拉杆末端，其下端与导向套29卡合，并通过密封件A28密封；护罩21的尾部向外延伸一部分，螺栓通过延伸部分将护罩21固定在上固定横梁20上；
柱塞33底部与T型拉杆30的T型头之间的抗偏载结构包括下球支36、小下球座35和下固定装置；T型拉杆30穿过下球支36，下球支36外侧上端与小下球座35球面接触；下固定装置位于下球支36和小下球座35的两端，固定和限制下球支36和小下球座35的位置；
下固定装置包括导套34和压环A37；导套34卡于柱塞33底部的的凹形槽内，小下球座35与导套34卡合；下球支36与导套34间有防转销孔，通过一个小于防转销孔直径的圆柱销将二者连接；压环A37固定于导套34的内侧台阶，并卡住下球支36底部；下球支36端面钻有数个均匀分布的油道。
如图3、4所示，上固定横梁20与柱塞33之间套在T型拉杆30上的抗偏载机构32包括上球座41、密封件B42、压环B43、固定环44、中间杆45、下球座46；中间杆45的两端为与上球面41、下球座46分别相匹配的球面结构，中间杆45两端沿轴向方向上装有密封件B42，通过压环B43和固定环44加以固定密封；在上球座41的径向上及上球座41与上固定横梁20、上固定装置之间留有进油口。
本发明的装配方法为：
将主机架11斜跨在移动工作台6上用于承载柱塞缸1与回程缸2；
柱塞缸的柱塞33悬挂在上固定横梁20下端；
数组预应力拉杆8连接并预加载于主机架11与上固定横梁20的垂向之间；
将活动横梁7设置在主机架11顶端与上固定横梁20的垂向之间并连接回程缸2的驱动端与柱塞缸1的缸体；
柱塞缸1的缸体穿套连接于主机架11、且缸体底端装配上砧9；
在移动工作台6上设置横向移砧5，在移动横砧5上设置与上砧9匹配的下砧10；
柱塞33通过T型拉杆30悬挂固定于上固定横梁20，上固定横梁20上端与T型拉杆30末端之间及柱塞33底部与T型拉杆30的T型头之间装有相互球面接触且相对位移的抗偏载结构。
上固定横梁20上端与T型拉杆30末端之间的抗偏载结构包括上球支26、小上球座27、上固定装置和密封装置；上固定装置位于上球支26和小上球座27的两端，固定和限制上球支26和小上球座27的位置，密封装置罩着T型拉杆30末端，使T型拉杆30末端形成一个空腔；
上固定装置包括螺母22、垫片23、碟簧24、套筒25和导向套29；碟簧24套于T型拉杆30末端，其下端固定在上球支26的卡槽内，上端与螺母22接触；套筒25套于碟簧24外部，位于垫片23与上球支26之间，通过螺母22压紧垫片23将其固定；导向套29与上固定横梁20卡合，并通过螺栓将其固定在上固定横梁20上；小上球座27位于导向套29的凹形槽内，上球支26下端与小上球座27球面接触，并与导向套29卡合；导向套下端通过螺钉和压板19固定密封件C31；小上球支27的外围均匀的铣有数个油道；
密封装置包括护罩21和密封件A28；护罩21罩住T型拉杆30末端，其下端与导向套29卡合，并通过密封件A28密封；护罩21的尾部向外延伸一部分，螺栓通过延伸部分将护罩21固定在上固定横梁20上。
柱塞33底部与T型拉杆30的T型头之间的抗偏载结构包括下球支36、小下球座35和下固定装置；T型拉杆30穿过下球支36，下球支36外侧上端与小下球座35球面接触；下固定装置位于下球支36和小下球座35的两端，固定和限制下球支36和小下球座35的位置；
下固定装置包括导套34和压环A37；导套34卡于柱塞33底部的的凹形槽内，小下球座35与导套34卡合；下球支36与导套34间有防转销孔，通过一个小于防转销孔直径的圆柱销将二者连接；压环A37固定于导套34的内侧台阶，并卡住下球支36底部；下球支36端面钻有数个均匀分布的油道。
上固定横梁20与柱塞33之间套在T型拉杆30上的抗偏载机构32包括上球座41、密封件B42、压环B43、固定环44、中间杆45、下球座46；中间杆45的两端为与上球面41、下球座46分别相匹配的球面结构，中间杆45两端沿轴向方向上装有密封件B42，通过压环B43和固定环44加以固定密封；在上球座41的径向上及上球座41与上固定横梁20、上固定装置之间留有进油口。
本发明的使用方法为：锻压产品时，柱塞缸1的缸体受到产品锻压的反作用力，产生偏载，柱塞缸1的缸体与柱塞缸的柱塞33之间产生径向位移，位移作用并叠加到上固定横梁20上，上球支26和小上球座27，下球支36和小下球座35，上球座41、中间杆45和下球座46之间球面接触并相对转动，待柱塞缸1的缸体偏载消除后自动复位。
Claims (21)
1.具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机，包括有以下结构，
主机架，斜跨在移动工作台上并用于承载柱塞缸与回程缸；
上固定横梁，用于悬挂固定柱塞缸的柱塞；
数组预应力拉杆，连接并预加载于主机架与上固定横梁的垂向之间；
活动横梁，设置于主机架顶端与上固定横梁的垂向之间并用于连接回程缸的驱动端与柱塞缸的缸体；
柱塞缸，其缸体穿套连接于主机架、且缸体底端装配上砧；
移动工作台，在其上设置横向移砧，横向移砧上有与上砧匹配的下砧；
其特征在于：所述的柱塞缸中的柱塞通过T型拉杆悬挂固定于上固定横梁，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及柱塞底部与T型拉杆的T型头之间装有相互球面接触且可相对位移的抗偏载结构。
2.根据权利要求1所述的锻压机，其特征在于：上固定横梁上端与T型拉杆末端之间的抗偏载结构包括上球支、小上球座、上固定装置和密封装置；上固定装置位于上球支和小上球座的两端，固定和限制上球支和小上球座的位置，密封装置罩着T型拉杆末端，使T型拉杆末端形成一个空腔。
3.根据权利要求2所述的锻压机，其特征在于：上固定装置包括碟簧、螺母、套筒、垫片和导向套；碟簧套于T型拉杆末端，碟簧下端固定在上球支的卡槽内，碟簧上端与螺母接触；套筒套于碟簧外部，位于垫片与上球支之间，通过螺母压紧垫片将套筒固定；导向套与上固定横梁卡合，并通过螺栓将导向套固定在上固定横梁上；小上球座位于导向套的凹形槽内，上球支下端与小上球座球面接触，并与导向套卡合；所述的导向套下端通过螺钉和压板固定密封件C。
4.根据权利要求2所述的锻压机，其特征在于：密封装置包括护罩和密封件A；护罩罩住T型拉杆末端，护罩下端与导向套卡合，并通过密封件A密封；护罩的尾部向外延伸一部分，螺栓通过延伸部分将护罩固定在上固定横梁上。
5.根据权利要求2-4任一所述的锻压机，其特征在于：上球支的外围均匀的铣有数个油道。
6.根据权利要求2所述的锻压机，其特征在于：柱塞底部与T型拉杆的T型头之间的抗偏载结构包括下球支、小下球座和下固定装置；T型拉杆穿过下球支，下球支外侧上端与小下球座球面接触；下固定装置位于下球支和小下球座的两端，固定和限制下球支和小下球座的位置。
7.根据权利要求6所述的锻压机，其特征在于：下固定装置包括导套和压环A；导套卡于柱塞底部的凹形槽内，小下球座与导套卡合；下球支与导套间有防转销孔，通过一个小于防转销孔直径的圆柱销将二者连接；压环A固定于导套的内侧台阶，并卡住下球支底部。
8.根据权利要求6或7所述的锻压机，其特征在于：下球支端面钻有数个均匀分布的油道。
9.根据权利要求6所述的锻压机，其特征在于：上固定横梁与柱塞之间装有一套套在T型拉杆上的抗偏载机构，该抗偏载机构包括上、下球座、中间杆、固定环、压环B和密封件B；中间杆的两端为与上、下球座分别相匹配的球面结构，中间杆两端沿轴向方向上装有密封件B，通过压环B和固定环加以固定密封。
10.根据权利要求9所述的锻压机，其特征在于：上固定横梁的径向上、上球座的径向上以及上固定横梁和上球座的接触面上均留有进、出油道，上球座与上固定装置之间也留有油道，沿着T型拉杆轴向留有上、下注油油道，与进、出油道形成液压油回路。
11.具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机的装配方法：
将主机架斜跨在移动工作台上用于承载柱塞缸与回程缸；
数组预应力拉杆连接并预加载于主机架与上固定横梁的垂向之间；
将活动横梁设置在主机架顶端与上固定横梁的垂向之间并连接回程缸的驱动端与柱塞缸的缸体；
柱塞缸的缸体穿套连接于主机架、且缸体底端装配上砧；
在主机架与活动横梁之间设置回程缸并用于驱动柱塞缸回程；
在移动工作台上设置移动横砧，在移动横砧上有与上砧匹配的下砧；
其特征在于：所述的柱塞缸中的柱塞通过T型拉杆悬挂固定于上固定横梁，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间及柱塞底部与T型拉杆的T型头之间装有相互球面接触且可相对位移的抗偏载结构。
12.根据权利要求11所述的装配方法，其特征在于：上固定横梁上端与T型拉杆末端之间的抗偏载结构包括上球支、小上球座、上固定装置和密封装置；上固定装置位于上球支和小上球座的两端，固定和限制上球支和小上球座的位置，密封装置罩着T型拉杆末端，使T型拉杆末端形成一个空腔。
13.根据权利要求11所述的装配方法，其特征在于上固定装置包括碟簧、螺母、套筒、垫片和导向套；碟簧套于T型拉杆末端，碟簧下端固定在上球支的卡槽内，碟簧上端与螺母接触；套筒套于碟簧外部，位于垫片与上球支之间，通过螺母压紧垫片将套筒固定；导向套与上固定横梁卡合，并通过螺栓将导向套固定在上固定横梁上；小上球座位于导向套的凹形槽内，上球支下端与小上球座球面接触，并与导向套卡合；所述的导向套下端通过螺钉和压板固定密封件C。
14.根据权利要求11所述的装配方法，其特征在于：密封装置包括护罩和密封件A；护罩罩住T型拉杆末端，护罩下端与导向套卡合，并通过密封件A密封；护罩的尾部向外延伸一部分，螺栓通过延伸部分将护罩固定在上固定横梁上。
15.根据权利要求12-14任一所述的装配方法，其特征在于：上球支的外围均匀的铣有数个油道。
16.根据权利要求12所述的装配方法，其特征在于：柱塞底部与T型拉杆的T型头之间的抗偏载结构包括下球支、小下球座和下固定装置；T型拉杆穿过下球支，下球支外侧上端与小下球座球面接触；下固定装置位于下球支和小下球座的两端，固定和限制下球支和小下球座的位置。
17.根据权利要求16所述的装配方法，其特征在于：下固定装置包括导套和压环A；导套卡于柱塞底部的凹形槽内，小下球座与导套卡合；下球支与导套间有防转销孔，通过一个小于防转销孔直径的圆柱销将二者连接；压环A固定于导套的内侧台阶，并卡住下球支底部。
18.根据权利要求16或17所述的装配方法，其特征在于：下球支端面钻有数个均匀分布的油道。
19.根据权利要求16所述的装配方法，其特征在于：上固定横梁与柱塞之间装有一套套在T型拉杆上的抗偏载机构，该抗偏载机构包括上、下球座、中间杆、固定环、压环B及密封件B；中间杆的两端为与上、下球座分别相匹配的球面结构，中间杆两端沿轴向方向上装有密封件B，通过压环B和固定环加以固定密封。
20.根据权利要求19所述的装配方法，其特征在于：上固定横梁的径向上、上球座的径向上以及上固定横梁和上球座的接触面上均留有进、出油道，上球座与上固定装置之间也留有油道，沿着T型拉杆轴向留有上、下注油油道，与进、出油道形成液压油回路。
21.具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机的使用方法，其特征在于：锻压产品时，柱塞缸缸体会受到偏载，柱塞缸的缸体与柱塞之间产生径向位移，位移作用并叠加到上固定横梁上，上固定横梁上端与T型拉杆末端之间、柱塞底部与T型拉杆的T型头之间及上固定横梁与柱塞之间的抗偏载结构共同作用，产生径向位移并相对转动，待柱塞缸的缸体偏载消除后自动复位。
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| CN203170892U (zh) * | 2013-02-01 | 2013-09-04 | 青岛嘉龙自动化设备有限公司 | 一种具有柱塞缸抗偏载结构的锻压机 |
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Denomination of invention: Forging press with anti eccentric load structure of plunger cylinder and its assembly method and use method Effective date of registration: 20220930 Granted publication date: 20150415 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Qingdao Branch Business Department Pledgor: QINGDAO HEDMARK INTELLIGENT EQUIPMENT CO.,LTD. Registration number: Y2022370010145 |