CN103953605B - 液压板料折弯机用数控可调行程液压缸 - Google Patents

Abstract

液压板料折弯机用数控可调行程液压缸属于液压板料折弯机，尤其涉及数控液压板料折弯机液压缸。特点是所述的梯形螺纹轴由伺服减速机输入轴带动且置于缸体端盖内侧，整个梯形螺纹轴浸在液压油中，防止梯形螺纹轴生锈。优点是梯形螺纹轴置于液压缸无杆腔内，不仅不易生锈，润滑充分，梯形螺纹轴动作灵敏，而且各部都浸在压力相同的液压油中，梯形螺纹轴在数控可调行程液压缸的每次工作循环中不会发生上下窜动，利于定位精度和重复定位精度的确定和保持；采用调隙螺纹套调整梯形螺纹轴的轴向间隙，在液压缸装配时既不用进行预装配、现加工，零部件也能做到互换，消除液压缸输入空程角不同而对液压缸行程调节装置定位精度的影响，在不需要提高螺纹副精度情况下，也能取得高的定位精度，进而可以减小加工难度，降低生产成本。

Description

液压板料折弯机用数控可调行程液压缸

技术领域

本发明属于液压板料折弯机，尤其涉及数控液压板料折弯机液压缸。

背景技术

液压板料折弯机由机架、液压控制系统和电控系统构成，其中液压控制系统包括至少两台液压缸，液压缸的活塞杆的下端连接滑块，因此滑块下死点（即液压缸缸进程终点）定位精度和重复定位精度关系到液压板料折弯机的性能优劣、质量高低，直接决定液压板料折弯机所加工的产品质量。目前液压板料折弯机滑块下死点有两种控制方式：第一种是机械控制，通常被普通液压板料折弯机采用，通过设置在液压缸内或外的机械挡块调整来控制液压折弯机下死点；第二种是液压控制，通常被数控液压板料折弯机采用，通过控制液压缸无杆端进油和有杆端回油，进而控制液压板料折弯机滑块下死点。但是第一种机械控制滑块下死点的液压缸有三个缺点：1）用于调整机械挡块的梯形螺纹轴定位台肩设置在液压缸无杆腔之外，防锈、防吸附及润滑都存在问题，经常造成梯形螺纹轴调节所需要的输入扭矩超出设计，电机堵转，甚至烧毁；2）在每次液压折弯机的工作循环中，梯形螺纹轴受流体推力与活塞端盖撞机械挡块时对梯形螺纹轴产生的拉力方向相反，梯形螺纹轴在每次液压板料折弯机的工作循环中都会上下窜动，不利于定位精度和重复定位精度的确定和保持，缩短液压板料折弯机的使用寿命；3）液压缸的梯形螺纹轴的轴向间隙由调整垫片厚度来保证的，每一台液压缸在装配时需先进行预装配，测量并确定垫片厚度尺寸和公差并进行机械加工，再进行装配，但由于装配时各部件受力与液压缸工作时的受力情况不同，以及测量误差，所以要多次修改垫片尺寸和公差，且每台液压缸的垫片尺寸和公差不同，没有互换性，还经常因尺寸小而报废；更严重的是这样设计、制造出的液压缸用于行程调节装置的梯形螺纹轴的轴向间隙在液压缸工作中与装配时不同，行程调节装置输入空程角偏差大，各台液压缸在给出一个相同的行程调节装置输入角时会有不同的行程调节量偏差，且经常超出液压板料折弯机整机所要求的几何精度和工作精度；第二种液压控制滑块下死点的液压缸通常采用伺服阀或比例阀，价格高，对液压系统清洁度要求高，对环境温度敏感，用户对数控折弯机的使用、调整、维护也有一定难度；由于液压传动的本身特点，两台液压缸几乎没有可能做到位置绝对同步；在极端情况下，如液压管路爆破或液压阀失灵，上下模具还有闭合、撞击的危险，存在严重的安全隐患，容易造成人身伤害和设备损坏。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，不仅设计新颖、结构合理，使用、安装方便、性能安全可靠，而且能有效地提高和保持液压板料折弯机的精度。

液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，包括缸体，活塞杆-活塞一体结构，用于活塞密封的双向密封圈，用于活塞杆密封、导向、防尘的ISI活塞杆专用密封件、挡圈Ⅰ、支承环Ⅰ、支承环Ⅱ、防尘圈，缸体上端设有螺纹连接的缸体端盖和用于两者间密封的O形圈、挡圈Ⅱ和用于止动的内六角螺钉Ⅰ，活塞上端设有螺纹连接的活塞端盖和用于止动的内六角螺钉II，活塞杆-活塞一体结构上设带定位台肩的梯形螺纹轴，其上端连接伺服减速机输入轴，梯形螺纹轴下端穿过活塞端盖并设机械挡块置于活塞杆内，其特点是所述的梯形螺纹轴由伺服减速机输入轴带动且置于缸体端盖内侧，整个梯形螺纹轴浸在液压油中，防止梯形螺纹轴生锈。

本发明进一步改进，所述的梯形螺纹轴的定位台肩下依次设止推垫片Ⅰ和调隙螺纹套，止推垫片Ⅰ由内六角螺钉紧固在调隙螺纹套上，调隙螺纹套与缸体端盖的内螺纹连接由内六角紧定螺钉紧定，抵靠在活塞端盖上，调隙螺纹套的内孔紧定安装有复合轴承，复合轴承内孔与梯形螺纹轴相配合，止推垫片Ⅰ将梯形螺纹轴和调隙螺纹套隔开，防止吸附；调隙螺纹套调整梯形螺纹轴的轴向间隙。

本发明进一步改进，所述的梯形螺纹轴与伺服减速机输入轴之间设止推垫片Ⅱ，伺服减速机输入轴与缸体端盖之间设止推垫片Ⅲ，止推垫片Ⅱ、止推垫片Ⅲ皆安装在伺服减速机输入轴的定位台肩两侧止口处由止口定位，两止推垫片将梯形螺纹轴、伺服减速机输入轴和缸体端盖隔开，防止各件间吸附。

本发明进一步改进，所述的梯形螺纹轴沿定位台肩上端面的中心轴线设安装孔，孔的直径与伺服减速机输入轴的直径相适应，安装孔的内侧壁上设键槽。

本发明进一步改进，所述的伺服减速机输入轴轴侧投影呈十字形，上段轴穿过缸体端盖孔伸出，由康特旋转格来圈、CSI回转密封件和挡圈Ⅲ密封，伺服减速机输入轴上段轴由键槽、平键Ⅰ与伺服减速机连接，伺服减速机输入轴最上端一段细轴与编码器连接；伺服减速机输入轴下段轴上设键槽与梯形螺纹轴安装孔内侧壁上的键槽相对应，两者由平键Ⅱ连接。

本发明进一步改进，所述的机械挡块外圆周上设导向平键槽，导向平键槽中安装导向平键由螺钉固定，导向平键与设于活塞杆内孔壁上的键槽滑动配合；机械挡块内孔设梯形螺纹与梯形螺纹轴的外螺纹相配合。

本发明进一步改进，所述的调隙螺纹套上均设若干个内六角螺钉孔和油孔，内六角螺钉孔与油孔同轴，液压油由油孔和内六角螺钉孔及各处间隙充满除液压缸有杆端密封腔外的各处，使得梯形螺纹轴各部都浸在压力相同的液压油中，梯形螺纹轴在数控可调行程液压缸的每次工作循环不会发生上下窜动。

本发明进一步改进，所述的机械挡块外圆周上均设至少四个通油槽。

与现有技术相比，优点是构思新颖，结构紧凑、合理；梯形螺纹轴置于液压缸无杆腔内，不仅不易生锈，润滑充分，梯形螺纹轴动作灵敏，而且各部都浸在压力相同的液压油中，梯形螺纹轴在数控可调行程液压缸的每次工作循环不会发生上下窜动，利于定位精度和重复定位精度的确定和保持；采用调隙螺纹套调整梯形螺纹轴的轴向间隙，在液压缸装配时既不用进行预装配、现加工，零部件也能做到互换，每台液压缸的行程调节装置正反向空程输入角在数控系统中进行预置和处理，消除液压缸输入空程角不同而对液压缸行程调节装置定位精度的影响，在不需要提高螺纹副精度的情况下，也能取得高的定位精度，进而可以减小加工难度，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1是液压板料折弯机用数控可调行程液压缸的结构示意图；

图2是本发明梯形螺纹轴的结构示意图；

图3是本发明机械挡块的结构示意图；

图4是图3沿A-A线的剖视图。

图中：1-活塞杆、2-防尘圈、3-支撑环Ⅰ、4-挡圈Ⅰ、5-ISI活塞杆专用密封件、6-支承环Ⅱ、7-螺钉、8-导向平键、9-机械挡块、9.1-通油槽、9.2-导向平键槽、10-梯形螺纹轴、10.1-安装孔、10.2-键槽、11-双向密封圈、12-活塞端盖、13-O形圈、14-挡圈Ⅱ、15-调隙螺纹套、16-止推垫片Ⅰ、17-内六角螺钉、18-止推垫片Ⅱ、19-止推垫片Ⅲ、20-CSI回转密封件、21-挡圈Ⅲ、22-伺服减速机输入轴、23-平键Ⅰ、24-康特旋转格来圈、25-缸体端盖、26-平键Ⅱ、27-内六角螺钉Ⅰ、28-复合轴承、29-内六角紧定螺钉、30-内六角螺钉II、31-活塞、32-缸体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

由图1可以看出，液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，包括缸体32，活塞杆1-活塞31一体结构，用于活塞密封的双向密封圈11，用于活塞杆密封、导向、防尘的ISI活塞杆专用密封件5、挡圈Ⅰ4、支承环Ⅰ3、支承环Ⅱ6、防尘圈2，缸体上端设有螺纹连接的缸体端盖25和用于两者间密封的O形圈13、挡圈Ⅱ14和用于止动的内六角螺钉Ⅰ27，活塞上端设有螺纹连接的活塞端盖12和用于止动的内六角螺钉II30，活塞杆-活塞一体结构上设带定位台肩的梯形螺纹轴10，其上端连接伺服减速机输入轴22，梯形螺纹轴下端穿过活塞端盖并设机械挡块9置于活塞杆内，梯形螺纹轴由伺服减速机输入轴带动且置于缸体端盖内侧，使得整个梯形螺纹轴浸在液压油中，防止梯形螺纹轴生锈。

由图1还可以看出，梯形螺纹轴的定位台肩下依次设止推垫片Ⅰ16和调隙螺纹套15，止推垫片Ⅰ由内六角螺钉17紧固在调隙螺纹套上，调隙螺纹套与缸体端盖25的内螺纹连接由内六角紧定螺钉29紧定，抵靠在活塞端盖12上，调隙螺纹套的内孔紧定安装有复合轴承28，复合轴承内孔与梯形螺纹轴10相配合，止推垫片Ⅰ将梯形螺纹轴和调隙螺纹套隔开，防止吸附；调隙螺纹套调整梯形螺纹轴的轴向间隙。

由图1还可以看出，梯形螺纹轴10与伺服减速机输入轴22之间设止推垫片Ⅱ18，伺服减速机输入轴与缸体端盖之间设止推垫片Ⅲ19，止推垫片Ⅱ、止推垫片Ⅲ皆安装在伺服减速机输入轴的定位台肩两侧止口处由止口定位，两止推垫片将梯形螺纹轴、伺服减速机输入轴和缸体端盖隔开，防止各件间吸附。

由图2可以看出，梯形螺纹轴10沿定位台肩上端面的中心轴线设安装孔10.1，孔的直径与伺服减速机输入轴22的直径相适应，安装孔的内侧壁上设键槽10.2。

由图1还可以看出，伺服减速机输入轴22轴侧投影呈十字形，上段轴穿过缸体端盖25孔伸出，由康特旋转格来圈24、CSI回转密封件20和挡圈Ⅲ21密封，伺服减速机输入轴上段轴由键槽、平键Ⅰ23与伺服减速机（图中未标出）连接，伺服减速机输入轴最上端一段细轴与编码器（图中未标出）连接；伺服减速机输入轴下段轴上设键槽与梯形螺纹轴10安装孔内侧壁上的键槽相对应，两者由平键Ⅱ26连接。

由图3、4可以看出，机械挡块9外圆周上设导向平键槽9.2，导向平键槽中安装导向平键8由螺钉7固定，导向平键与设于活塞杆内孔壁上的键槽滑动配合；机械挡块内孔设梯形螺纹与梯形螺纹轴10的外螺纹相配合。

由图1还可以看出，调隙螺纹套15上均设若干个内六角螺钉孔和油孔，内六角螺钉孔与油孔同轴，液压油由油孔和内六角螺钉孔及各处间隙充满除液压缸有杆端密封腔外的各处，使得梯形螺纹轴各部都浸在压力相同的液压油中，梯形螺纹轴在数控可调行程液压缸的每次工作循环不会发生上下窜动。

由图4可以看出，机械挡块9外圆周上均设四个通油槽9.1。

当伺服减速机（图中未标出）通过伺服减速机输入轴22输入一个角度并被编码器（图中未标出）检出，与伺服减速机输入轴22键连接的梯形螺纹轴10也有一个方向相同、大小相等的角度转动，缸体32与活塞杆1之间不能相对转动，加之由于导向平键8的作用，所以机械挡块9就有一个对应的轴向位移。

每次伺服减速机通过伺服减速机输入轴22对数控可调行程液压缸行程调节装置输入一个角度，活塞杆1就有一个对应的行程；输入角度的变化值（以正负标定旋转方向）与行程调节量（以缸进程、缸回程标定行程调节量方向）相对应。

数控液压板料折弯机可调行程液压缸在装配时，先将挡圈Ⅲ21、回转密封件20和康特旋转格来圈24装在缸体缸盖12上端孔各自密封槽内并涂敷润滑脂，然后依次将已装好止推垫片Ⅲ、止推垫片Ⅱ及平键Ⅱ的伺服减速机输入轴22穿过缸体端盖12上端孔，再将梯形螺纹轴10内孔与平键Ⅱ配合插入并使其上端面与止推垫片Ⅱ18下面接触抵靠，最后将已安装固定好止推垫片Ⅰ16和复合轴承28的调隙螺纹套15旋入缸体端盖25内螺纹，在充分润滑的条件下，根据装配工艺给出的摩擦力矩和轴向间隙，调整调隙螺纹套15旋入深度并达到要求，用两内六角紧定螺钉紧定缸体端盖25与调隙螺纹套15，一次装配成功，保证每台数控折弯机可调行程液压缸的行程调节装置摩擦力矩和轴向间隙一致。

在控制数控液压板料折弯机可调行程液压缸的数控系统中，通过对相应的可调行程装置空程输入角（正反向）的测量，将其预置和处理，消除梯形螺纹轴定位台肩轴向间隙对空程输入角的影响，进一步提高了数控液压板料折弯机可调行程液压缸的定位精度和重复定位精度。

Claims (8)

1.液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，包括缸体（32），活塞杆（1）-活塞（31）一体结构，用于活塞密封的双向密封圈（11），用于活塞杆密封、导向、防尘的ISI活塞杆专用密封件（5）、挡圈Ⅰ（4）、支承环Ⅰ（3）、支承环Ⅱ（6）、防尘圈（2），缸体上端设有螺纹连接的缸体端盖（25）和用于两者间密封的O形圈（13）、挡圈Ⅱ（14）和用于止动的内六角螺钉Ⅰ（27），活塞上端设有螺纹连接的活塞端盖（12）和用于止动的内六角螺钉Ⅱ（30），活塞杆-活塞一体结构上设带定位台肩的梯形螺纹轴（10），其上端连接伺服减速机输入轴（22），梯形螺纹轴下端穿过活塞端盖并设机械挡块（9）置于活塞杆内，其特点是所述的梯形螺纹轴由伺服减速机输入轴带动且置于缸体端盖内侧，整个梯形螺纹轴浸在液压油中。

2.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的梯形螺纹轴的定位台肩下依次设止推垫片Ⅰ（16）和调隙螺纹套（15），止推垫片Ⅰ由内六角螺钉（17）紧固在调隙螺纹套上，调隙螺纹套与缸体端盖（25）的内螺纹连接由内六角紧定螺钉（29）紧定，抵靠在活塞端盖（12）上，调隙螺纹套的内孔紧定安装有复合轴承（28），复合轴承内孔与梯形螺纹轴（10）相配合。

3.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的梯形螺纹轴（10）与伺服减速机输入轴（22）之间设止推垫片Ⅱ（18），伺服减速机输入轴与缸体端盖之间设止推垫片Ⅲ（19），止推垫片Ⅱ、止推垫片Ⅲ皆安装在伺服减速机输入轴的定位台肩两侧止口处由止口定位。

4.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的梯形螺纹轴（10）沿定位台肩上端面的中心轴线设安装孔（10.1），孔的直径与伺服减速机输入轴（22）的直径相适应，安装孔的内侧壁上设键槽（10.2）。

5.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的伺服减速机输入轴（22）轴侧投影呈十字形，上段轴穿过缸体端盖（25）孔伸出，由康特旋转格来圈（24）、CSI回转密封件（20）和挡圈Ⅲ（21）密封，伺服减速机输入轴上段轴由键槽、平键Ⅰ（23）与伺服减速机连接，伺服减速机输入轴最上端一段细轴与编码器连接；伺服减速机输入轴下段轴上设键槽与梯形螺纹轴（10）安装孔内侧壁上的键槽相对应，两者由平键Ⅱ（26）连接。

6.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的机械挡块（9）外圆周上设导向平键槽（9.2），导向平键槽中安装导向平键（8）由螺钉（7）固定，导向平键与设于活塞杆内孔壁上的键槽滑动配合；机械挡块内孔设梯形螺纹与梯形螺纹轴（10）的外螺纹相配合。

7.根据权利要求2所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的调隙螺纹套（15）上均设若干个内六角螺钉孔和油孔，内六角螺钉孔与油孔同轴。

8.根据权利要求1所述的液压板料折弯机用数控可调行程液压缸，其特征在于，所述的机械挡块（9）外圆周上均设至少四个通油槽（9.1）。