CN104399808B - 用于液压机上实现高压扭转工艺的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，其特征是设置一回转台，是通过腰部向心轴承呈水平支撑在转台底座上；在回转台的顶部外圆周面上设置有传动齿圈，在转台底座上、位于回转台的左右两侧分别设置有液压马达悬挂装置，第一液压马达和第二液压马达各自独立固定在对应一侧的液压马达悬挂装置上，使第一液压马达和第二液压马达分处在回转台的左右两侧；第一液压马达和第二液压马达的驱动扭矩通过传动齿圈传递至回转台；分别设置与第一液压马达相配置的第一电机，以及与第二液压马达相配置的第二电机。本发明使得能够在普通液压机上实现高压扭转工艺，既能提供充足的扭矩，又能通过调节速度达到精密成形的目的。

Description

用于液压机上实现高压扭转工艺的装置

技术领域

本发明涉及一种实现塑性成形的装置，更具体地说是涉及一种用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，通过高压扭转工艺制备超细晶材料。

背景技术

针对传统材料存在的缺点，从材料内部组织、结构和材料性能的关系入手，研究传统材料的改造和创新材料的开发应用已愈来愈重要。提高材料的性能大多集中在晶粒的细化，合金材料在获得超细组织后，其物理和力学性能往往得到显著提高。

大塑性变形技术简称SPD，具有显著的细化晶粒能力，可以将材料的晶粒组织细化到亚微米甚至纳米级，被国际材料学界公认是制备块体纳米和超细晶材料的最有前途的方法。高压扭转技术简称HPT，是大塑性变形技术SPD其中的一种。高压扭转的基本原理是：高压扭转法是在变形体高度方向上施加压力的同时，通过主动摩擦作用在其横截面上施加一定扭矩，促使变形体产生轴向压缩和切向剪切变形的特殊塑性变形工艺。材料经过高静水压力及摩擦力受到轴向应变及很大的切应变，从而得到金属材料及复合粉末材料的细晶组织。

高压扭转(HPT)工艺主要可能应用领域包括：

1、以HPT工艺制造MEMS加工用小零件；

2、一些材料具有高强度和生物亲和性，HPT工艺能生产用于牙科的医疗植入物，或一些应用在生物医疗的小组件，比如弹簧、微螺母等；

3、通过环形HPT工艺制备设备，能够生产性能优异的垫圈类产品；

4、HPT工艺是一种优异的粉末固化手段，被用于粉末冷固成型、金属基复合材料冷固成型、金属加工后切屑冷固成型；也能用于生产储氢和其它功能材料，如磁性材料等；

5、非常值得注意的是和传统加工方法相比，HPT工艺能有效节约材料的利用率，能对如切削废料等进行再加工。

针对高压扭转工艺，现有技术中的液压机由于自身不能实现扭转，需要行配合电动马达来实现高压扭转工艺。但由于普通电动马达扭矩小，无法实现较大零件的成形，同时由于速度无法控制，不能做到精密成形。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，以便在普通液压机上实现高压扭转工艺，使其既能提供充足的扭矩，又可以通过调节进行速度控制，达到精密成形的目的。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明用于液压机上实现高压扭转工艺的装置的结构特点是：

设置一回转台，所述回转台是以其腰部外圆周上的台阶面通过腰部向心轴承呈水平支撑在转台底座上，并以底部向心轴承通过密封圈对所述回转台在底部端面进行平衡支撑；在所述回转台的顶部外圆周面上设置有传动齿圈，在所述转台底座上、位于所述回转台的左右两侧分别设置有液压马达悬挂装置，并有第一液压马达和第二液压马达各自独立固定在对应一侧的液压马达悬挂装置上，使所述第一液压马达和第二液压马达分处在回转台的左右两侧；所述第一液压马达和第二液压马达的驱动扭矩通过所述传动齿圈传递至回转台；

所述第一液压马达和第二液压马达是由液压站提供动力源，并根据各自的工作转速分别设置与第一液压马达相配置的第一电机，以及与第二液压马达相配置的第二电机。

本发明用于液压机上实现高压扭转工艺的装置的结构特点也在于：在所述回转台的顶部台面上，以顶部台面的中心台阶内孔为中心，呈射状分布有倒”T”型定位槽。

本发明用于液压机上实现高压扭转工艺的装置的结构特点还在于：在所述转台底座的底部设置有固定底板，在所述固定底板的两侧边、并朝向外侧分别设置有“U”型槽，所述固定底板是以螺栓通过所述”U”型槽与液压机底座固定连接。

将本发明装置安装在液压机底座上，以提供超高扭矩，用于金属材料高压扭转成形过程中工件与模具之间的相对旋转，实现压扭成形工艺，与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明实现了在普通液压机上进行高压扭转成形，丰富了普通液压机的功能，使液压机可以实现更多的成形方式。

2、本发明配置两台电机分别控制左右两只液压马达，并以此提供输出扭矩，实现了扭矩输出的控制，依靠两台电机的组合可以设置三档速度的转换，使得高压扭转工艺也可以实现零件的精密成形。

3、本发明在回转台的台面上设置“T”型定位槽，便于不同零件加工及其模具的安装，扩展了液压机的工作范围，实现了实验室中1000吨三向四柱式液压机的一机多用。

4、本发明可以针对传动齿圈设置计数器，以便实现高压扭转的速度测量，并由此可以实现不同速度下的对比实验，使得实验更加具有科学性。

5、本发明装置为独立系统，根据工作需要可以随时拆装，工作效率高、回转台可根据扭矩自动调速。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明装置俯视示意图；

图3为本发明中液压站示意图；

图4为本发明中电机配置示意图；

图中标号：1回转台、2传动齿圈、3a第一液压马达、3b第二液压马达、4转台底座、5密封圈、6防尘罩、7中心台阶内孔、8腰部向心轴承、9底部向心轴承、10为“T”型定位槽、11为“U”型槽、12a第一电机、12b第二电机、13油位显示器、14液压管路，15液压站。

具体实施方式

参见图1和图2，本实施例用于液压机上实现高压扭转工艺的装置的结构形式为：

设置一回转台1，回转台1是以其腰部外圆周上的台阶面通过腰部向心轴承8呈水平支撑在转台底座4上，并以底部向心轴承9通过密封圈5对回转台1在底部端面进行平衡支撑，以使回转台1的中心轴线保持呈竖直，由底部向心轴承9提供支撑力以及消除工件的偏心力，保证回转台1的工作精度；在回转台1的顶部外圆周面上设置有传动齿圈2，在转台底座4上、位于回转台1的左右两侧分别设置有液压马达悬挂装置，并有第一液压马达3a和第二液压马达3b各自独立固定在对应一侧的液压马达悬挂装置上，使第一液压马达3a和第二液压马达3b分处在回转台1的左右两侧；第一液压马达3a和第二液压马达3b的驱动扭矩通过传动齿圈2传递至回转台1。为了防止灰尘落入第一液压马达3a和第二液压马达3b，可以在液压马达悬挂装置上设置一防尘罩6(如图2所示)。

本实施例中，如图3和图4所示，第一液压马达3a和第二液压马达3b是由液压站15通过液压管路14提供动力源，油箱上设有油位显示器13，第一液压马达3a和第二液压马达3b是根据各自的工作转速分别设置与第一液压马达3a相配置的第一电机12a，以及与第二液压马达3b相配置的第二电机12b。比如：具体设置第一电机12a和第二电机12b的总功率约为40千瓦，其中第一电机12a的功率为7.5-30千瓦，第二电机12b的功率为3-10千瓦。三档调速可以选择为第一电机12a单独工作，或为第二电机12b单独工作，或为第一电机12a和第二电机12b共同工作；三个不同档位主要是控制电机的功率大小，通过控制当前工作电机的功率来控制油箱液压油的进油量。

此外，如图2所示，在回转台1的顶部台面上，以顶部台面的中心台阶内孔7为中心，呈射状分布有倒“T”型定位槽10，顶部台面上的中心台阶内孔7用于满足模具定位的要求，。具体实施中，在转台底座4的底部设置有固定底板，在固定底板的两侧边、并朝向外侧分别设置有“U”型槽11，固定底板是以螺栓通过“U”型槽11与液压机底座固定连接。

具体实施中，设置电气系统由动力电路和控制电路构成，其中动力电路担负着第一电机和第二电机的起、停和保护功能的实现，控制电路在操纵面板上实现控制。

Claims (3)

1.一种用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，其特征是：

设置一回转台(1)，所述回转台(1)是以其腰部外圆周上的台阶面通过腰部向心轴承(8)呈水平支撑在转台底座(4)上，并以底部向心轴承(9)通过密封圈(5)对所述回转台(1)在底部端面进行平衡支撑；在所述回转台(1)的顶部外圆周面上设置有传动齿圈(2)，在所述转台底座(4)上、位于所述回转台(1)的左右两侧分别设置有液压马达悬挂装置，并有第一液压马达(3a)和第二液压马达(3b)各自独立固定在对应一侧的液压马达悬挂装置上，使所述第一液压马达(3a)和第二液压马达(3b)分处在回转台(1)的左右两侧；所述第一液压马达(3a)和第二液压马达(3b)的驱动扭矩通过所述传动齿圈(2)传递至回转台(1)；

所述第一液压马达(3a)和第二液压马达(3b)是由液压站提供动力源，并根据各自的工作转速分别设置与第一液压马达(3a)相配置的第一电机(12a)，以及与第二液压马达(3b)相配置的第二电机(12b)。

2.根据权利要求1所述的用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，其特征是：在所述回转台(1)的顶部台面上，以顶部台面的中心台阶内孔(7)为中心，呈射状分布有倒“T”型定位槽(10)。

3.根据权利要求1所述的用于液压机上实现高压扭转工艺的装置，其特征是：在所述转台底座(4)的底部设置有固定底板，在所述固定底板的两侧边、并朝向外侧分别设置有“U”型槽(11)，所述固定底板是以螺栓通过所述“U”型槽(11)与液压机底座固定连接。