CN103862703B - 缸-梁集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缸-梁集成系统，包括支座、缸底、缸底法兰、缸口法兰和缸筒，缸底固定设于缸筒一端，并将缸筒该端密封覆盖，缸底法兰套设于缸筒一端外侧，缸口法兰套设于缸筒的另一端外侧，支座与缸底法兰和缸口法兰外侧固连，本发明将三个不同功能的部件的上部板状结构集成，形成“梁”的上盖板；下部板状结构集成形成“梁”的下盖板；处于中间的筒体，形成“梁”的腹板，传统设计的固定梁不见了，然而集成后，形成了性能优越和尺寸紧凑的梁，这是一个真正结构集成意义上创新构件：缸-梁-支座合一的固定梁，称为缸-梁集成固定梁，本发明的使用大大减小了液压机整体尺寸，其整体强度高，能够承受巨大的压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种大吨位液压机用横梁，下拉式液压机固定梁，特别涉及一种缸-梁集成系统。
背景技术
数千吨至数万吨的重型液压机是重型装备中的核心设备，广泛应用于核电、航空、汽车、电力、海洋工程等领域关键零部件成形制造，根据其液压缸与梁的关系可分为三种传动方式。液压缸置于活动横梁之上(图1)，形成最为普及的上传动方式；液压缸置于活动横梁之下(图3)，形成下传动之上推式传动方式；当横梁与支座连为一体形成固定梁时，固定梁则通过支座固定在地面上。承载机架如在固定梁的导向孔结构内上、下滑动，则称为活动机架，此时，液压缸置于固定梁之下、活动机架下梁之上，则为下传动下拉式(图2)。由图1可看出液压缸与相安装的梁占据了液压机很大的体积，重型液压机液压缸组装件的总高度可达3～5米，动梁、固定梁组件的高度也可达3～5米，它们构成了整个液压机高度的1/3～1/2。
相对于承载机架来说，动梁、固定梁与缸的结构联系更紧密些，承载机架更独立一些。是否可以将动梁、固定梁与缸合并——缸-梁结合，以显著降低压机的高度，增加压机稳定性，降低压机重量，减小压机成本呢？这是工程界多年以来对液压机进行结构和功能优化的重要方向之一。液压缸的功能是将液压能转换为机械能，产生推力(压力)；动梁和固定梁用于安装模具，它们传递压力，承受巨大的弯矩和剪力；支座的功能则为支承整个压机的重量，缸-梁结合并不是将梁挖空后置入整个的液压缸部件即可，然而这正是迄今为止国内外所有从事这一结构优化工作的主流技术路线，这是一种几何拼装的不成功的技术路线，无法根本解决问题。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种缸-梁集成系统，该缸-梁集成系统大大减小了液压机的整体尺寸，且其自身强度高，结构紧凑。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种缸-梁集成系统，包括支座、缸底、缸底法兰、缸口法兰和缸筒，缸底固定设于缸筒一端，并将缸筒该端密封覆盖，缸底法兰套设于缸筒一端外侧，缸口法兰套设于缸筒的另一端外侧，支座与缸底法兰和缸口法兰外侧固连，所述缸筒包括自内而外依次套设连接的内层、中间层和钢丝层，所述内层为薄壁筒状结构，中间层为多个子件组合拼接而成的筒状结构，且各组合拼接面平行于筒体母线方向。
作为发明的进一步改进，所述支座包括左支座和右支座，所述左、右支座分别位于缸底法兰和缸口法兰两相对侧。
作为发明的进一步改进，所述中间层由2-10块子件组合拼接构成。
作为发明的进一步改进，子件的拼接面上垫有0.1-2.0mm厚的软缸薄板。
作为发明的进一步改进，所述筒体中间层沿其轴向的两端还分别设有一个小法兰，所述该两个小法兰相对的端面以及它们之间的中间层外侧壁形成钢丝槽，所述钢丝层位于该钢丝槽内，缸口法兰和缸底法兰分别与这两个小法兰固连。
作为发明的进一步改进，所述缸底和缸底法兰与缸口法兰通过竖直的预紧螺栓固定连接形成活动横梁框架。
作为发明的进一步改进，所述缸底、缸底法兰和缸口法兰分别与左、右支座通过两两正交的前后、左右和上下三个方向的预紧螺栓预紧固定形成固定梁框架。
作为发明的进一步改进，所述左、右支座均包括前子支座、后子支座和中间子支座，所述中间子支座固定设于前、后子支座之间，三者之间形成一供机架滑动穿设的导向孔。
作为发明的进一步改进，所述缸底和缸底法兰上安装有上导板导向系统，缸口法兰上安装有下导板导向系统。
本发明的有益技术效果是：本发明将三个不同功能的部件的上部板状结构集成，形成“梁”的上盖板；下部板状结构集成形成“梁”的下盖板；处于中间的筒体(曲板状结构)，形成“梁”的腹板，传统设计的固定梁不见了，然而集成后，形成了性能优越和尺寸紧凑的梁，这是一个真正结构集成意义上创新构件——缸-梁-支座合一的固定梁，称为缸-梁集成固定梁，本发明的使用大大减小了液压机整体尺寸，其整体强度高，能够承受巨大的压力。
附图说明
图1为上传动方式的液压机结构示意图；
图3为下传动之下拉式传动方式的液压机结构示意图；
图2为下传动上推式的液压机结构示意图；
图4为传统液压缸结构示意图；
图5为本发明液压缸结构示意图；
图6为本发明集成系统的集成原理示意图；
图7为本发明使用状态示意图；
图8为本发明形成的活动横梁框架结构示意图；
图9为本发明形成的活动横梁结构示意图；
图10为本发明形成的固定梁框架结构示意图。
具体实施方式
实施例：一种缸-梁集成系统，包括支座、缸底1、缸底法兰2、缸口法兰6和缸筒，缸底1固定设于缸筒一端，并将缸筒该端密封覆盖，缸底法兰2套设于缸筒一端外侧，缸口法兰6套设于缸筒的另一端外侧，支座与缸底法兰2和缸口法兰6外侧固连，该缸-梁集成系统的缸底1以及缸底法兰2与支座的上部结构构成固定梁的“上盖板”；缸口法兰6与支座的下部结构构成固定梁的“下盖板”，这样就使得整机结构紧凑，重量减轻，缸底法兰2和缸口法兰6从缸筒上分离出去后，缸筒的轴弯曲应力大大下降，可以忽略不计，以上通过分离缸底1和缸口法兰6处理后的缸筒具有重型高梁，如液压机的固定梁和活动横梁，腹板的力学和结构条件：力学上，它可以承受剪力；结构上，它处于上盖板(缸底1和缸底法兰2)和下盖板(缸口法兰6)之间，即高梁的腹板位置，本发明将缸筒视作梁的“腹板”不妨称为“厚壳腹板”，厚壳腹板与缸底1、缸底法兰2和缸口法兰6组成厚壳腹板梁，厚壳腹板梁可以用作固定梁也可以用于活动横梁：用于固定梁时，厚壳腹板梁与支座相连并将支座固定于地面上即可，此时机架在支座的滑道内上、下滑动，用于活动横梁时，则厚壳腹板梁与左、右支座7、8分离。
所述支座包括左支座7和右支座8，所述左、右支座7、8分别位于缸底法兰2和缸口法兰6两相对侧。
所述缸筒包括自内而外依次套设连接的内层3、中间层4和钢丝层5，所述内层3为薄壁筒状结构，中间层4为多个子件组合拼接而成的筒状结构，且各组合拼接面平行于筒体母线方向，缸筒也可以是其它层数的多层预应力筒和非预应力整体筒，上述中间层4尺寸很大，在强度和刚度上起了关键的作用，减小了液压缸的膨胀量，又增强了动梁的刚度。
所述中间层4由2-10块子件组合拼接构成，在拼接面上可用喷砂、铣削沟槽等方法，对其毛化(以增加摩擦力)。
子件的拼接面上垫有0.1-2.0mm厚的软缸薄板，以增加摩擦力。
所述筒体中间层4沿其轴向的两端还分别设有一个小法兰，所述该两个小法兰相对的端面以及它们之间的中间层4外侧壁形成钢丝槽，所述钢丝层5位于该钢丝槽内，缸口法兰6和缸底法兰2分别与这两个小法兰固连。
所述缸底1和缸底法兰2与缸口法兰6通过竖直的预紧螺栓固定连接形成活动横梁框架。
所述缸底1、缸底法兰2和缸口法兰6分别与左、右支座7、8通过两两正交的前后、左右和上下三个方向的预紧螺栓预紧固定形成固定梁框架。
所述左、右支座7、8均包括前子支座、后子支座和中间子支座，所述中间子支座固定设于前、后子支座之间，三者之间形成一供机架滑动穿设的导向孔(导向滑槽)。
所述缸底1和缸底法兰2上安装有上导板导向系统，缸口法兰6上安装有下导板导向系统。
Claims (9)
1.一种缸-梁集成系统，其特征在于：包括支座、缸底(1)、缸底法兰(2)、缸口法兰(6)和缸筒，缸底(1)固定设于缸筒一端，并将缸筒该端密封覆盖，缸底法兰(2)套设于缸筒一端，缸口法兰(6)套设于缸筒的另一端，支座与缸底法兰(2)和缸口法兰(6)外侧固连，所述缸筒包括自内而外依次套设连接的内层(3)、中间层(4)和钢丝层(5)，所述内层(3)为薄壁筒状结构，中间层(4)为多个子件组合拼接而成的筒状结构，且各组合拼接面平行于筒体母线方向。
2.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述支座包括左支座(7)和右支座(8)，所述左、右支座(7、8)分别位于缸底法兰(2)和缸口法兰(6)两相对侧。
3.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述中间层(4)由2-10块子件组合拼接构成。
4.如权利要求3所述的缸-梁集成系统，其特征是：子件的拼接面上垫有0.1-2.0mm厚的软缸薄板。
5.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述筒体中间层(4)沿其轴向的两端还分别设有一个小法兰，所述该两个小法兰相对的端面以及它们之间的中间层(4)外侧壁形成钢丝槽，所述钢丝层(5)位于该钢丝槽内，缸口法兰(6)和缸底法兰(2)分别与这两个小法兰固连。
6.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述缸底(1)和缸底法兰(2)与缸口法兰(6)通过竖直的预紧螺栓固定连接形成活动横梁框架。
7.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述缸底(1)、缸底法兰(2)和缸口法兰(6)分别与左、右支座(7、8)通过两两正交的前后、左右和上下三个方向的预紧螺栓预紧固定形成固定梁框架。
8.如权利要求1所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述左、右支座(7、8)均包括前子支座、后子支座和中间子支座，所述中间子支座固定设于前、后子支座之间，三者之间形成一供机架滑动穿设的导向孔。
9.如权利要求2所述的缸-梁集成系统，其特征是：所述缸底(1)和缸底法兰(2)上安装有上导板导向系统，缸口法兰(6)上安装有下导板导向系统。
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