CN106583617A - 一种采用双浮动液压缸的快速锻造压力机 - Google Patents

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马立峰
孟进礼
楚志兵
黄庆学
江连运
姬亚锋
韩贺永
王荣军
王正谊
张华君
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Taiyuan University of Science and Technology
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/12—Drives for forging presses operated by hydraulic or liquid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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Abstract

一种采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机，该装置主要包括上横梁、上砧座、下砧座、固定梁、双浮动液压缸、下横梁和回程平衡缸；快速锻造压力机采用上横梁、下横梁和立柱之间由拉杆连接的预应力机架。固定梁通过地脚螺栓固定在土建基础上，下砧座通过螺栓固定在固定梁的工作平台上，上砧座安装在上横梁上；在固定梁与下横梁之间设有导向装置以提高快速锻造压力机工作过程中的稳定性。本发明所采用的双浮动液压缸活塞内设有中间杆，中间杆的两端与球面座连接，构成了双浮动结构，可避免快速锻造压力机在工作过程中偏载时对柱塞所带来的附加弯矩以及液压缸压头对机架所带来的附加倾翻力矩，具有运行稳定和工作周期长的特点。

Description

一种采用双浮动液压缸的快速锻造压力机
技术领域
本发明属于棒材快速锻造塑性成形领域，尤其涉及一种采用双浮动液压缸的快速锻造压力机。
背景技术
相对于传统自由锻造而言，快速锻造具有成形节奏快、工件质量高、抗冲击和疲劳强度高、停机时间短、不受材料温度限制和材料同质性高等优点，基于以上优点，快速锻造工艺、装备和技术得到越来越多专家和学者的关注，快速锻造成形成为锻造设备的重点发展方向之一。
随着科技的不断进步及用户要求的进一步提高，人们对锻件的尺寸精度、金属收得率和生产率提出了更高的要求，因此，如何进一步提高生产的稳定性和持续性是快速锻造装备开发中的关键问题之一。快速锻造压力机在成形过程中锻造压力可达1500吨以上，动作频率为70次/min，属于高速、重载的应用场合，在这种工况下，工作载荷的偏载、机架的变形会对快速锻造压力机主液压缸的设计提出了更高的设计要求。为了提高生产的稳定性和液压缸的使用寿命，开发了一种用于快速锻造压力机的双浮动液压缸，所发明的液压缸在快速锻造压力机发生偏载时能够避免液压缸缸体和柱塞承受附加的弯曲和扭转力矩，显著提高了快速锻造压力机的工作的稳定性和持续性。
发明内容
本发明的目的在于克服传统液压缸应用于快速锻造压力机所带来的缸体和柱塞在偏载时会承受附加的弯曲和扭转力矩的问题，提供一种采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机，以达到快速锻造压力机持续、稳定和高效生产的目的。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机，该装置主要包括上横梁1、上砧座2、下砧座3、固定梁4、双浮动液压缸5、下横梁6和回程平衡缸7。
所述双浮动液压缸5主要包括缸体5-2、柱塞5-3、缸内球面座5-4、中间杆5-5和缸外球面座5-9；缸体5-2中间外侧部分设有光孔，缸体5-2和固定梁4通过缸体5-2上的光孔采用双头螺柱和螺栓将其连接；中间杆5-5和缸外球面座5-9通过第二法兰5-10采用双头螺柱和螺栓将其固定在下横梁6上；柱塞5-3为U型结构，在其U型口内部设有缸内球面座5-4和中间杆5-5，缸内球面座3-4和中间杆5-5由第一法兰5-8通过螺栓将其与柱塞5-3连接；中间杆5-5与活塞5-3内腔之间留有间隙，用于实现中间杆的摆动，避免活塞5-3承受弯曲载荷；活塞5-3与缸体5-2内壁之间设有导套5-6和密封圈5-7，并通过柱塞压盖5-11实现其轴向定位。
快速锻造压力机采用上横梁1、下横梁6和立柱之间由拉杆连接的预应力机架。固定梁4通过地脚螺栓固定在土建基础上，下砧座3通过螺栓固定在固定梁4的工作平台上，上砧座2安装在上横梁1上；在固定梁4与下横梁6之间设有导向装置以提高快速锻造压力机工作过程中的稳定性。
在快速锻造时，高压油通过进油口5-1进入进油腔I。上横梁1和下横梁6为活动梁，由于缸体5-2安装在固定梁4上，而柱塞5-3和中间杆5-5安装在下横梁6上，因此，在高压油的作用下驱动柱塞5-3向下伸出，下横梁6、上横梁1以及安装在上横梁1的上砧座2一起随柱塞5-3向上运动，对上砧座2与下砧座3之间的工件施加变形力。上横梁1、下横梁6与上砧座1的回程由安装在下横梁6和固定梁4之间的回程平衡缸7来实现。
本发明的有益效果是：采用双浮动液压缸驱动快速锻造压力机，所采用的双浮动液压缸活塞内设有中间杆，中间杆的两端与球面座连接，构成了双浮动结构，可避免快速锻造压力机在工作过程中偏载时对柱塞所带来的附加弯矩以及液压缸压头对机架所带来的附加倾翻力矩，具有运行稳定和工作周期长的特点。
附图说明
图1为一种用于采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机结构示意图；
图2为双浮动液压缸主视图；
图3为双浮动液压缸A-A剖面图；
图中：1、上横梁；2、上砧座；3、下砧座；4、固定梁；5、双浮动液压缸；6、下横梁；7、回程平衡缸；5-1、；5-2、缸体；5-3、柱塞；5-4、缸内球面座；5-5、中间杆；5-6、导套；5-7、密封圈；5-8、第一法兰；5-9、缸外球面座；5-10、第二法兰；5-11、柱塞压盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
一种采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机，该装置主要包括上横梁1、上砧座2、下砧座3、固定梁4、双浮动液压缸5、下横梁6和回程平衡缸7。
如图1所示，快速锻造压力机采用上横梁1、下横梁6和立柱之间由拉杆连接的预应力机架。固定梁4通过地脚螺栓固定在土建基础上，下砧座3通过螺栓固定在固定梁4的工作平台上，上砧座2安装在上横梁1上；在固定梁4与下横梁6之间设有导向装置。
如图2、3所示，双浮动液压缸缸体5-2中间外侧部分设有光孔，缸体5-2和固定梁4通过缸体5-2上的光孔采用双头螺柱和螺栓将其连接；中间杆5-5和缸外球面座5-9通过第二法兰5-10采用双头螺柱和螺栓将其固定在下横梁6上；柱塞5-3为U型结构，在其U型口内部设有缸内球面座5-4和中间杆5-5，缸内球面座3-4和中间杆5-5由第一法兰5-8通过螺栓将其与柱塞5-3连接；中间杆5-5与活塞5-3内腔之间留有间隙，用于实现中间杆的摆动，避免活塞5-3承受弯曲载荷；活塞5-3与缸体5-2内壁之间设有导套5-6和密封圈5-7，并通过柱塞压盖5-11实现其轴向定位。
在快速锻造时，高压油通过进油口5-1进入进油腔I，在高压油的作用下，下横梁6、上横梁1以及安装在上横梁1的上砧座2一起随柱塞5-3向下运动，对上砧座2与下砧座3之间的工件施加变形力，当上砧座到达所设定的位置后，进油腔I停止供高压油，上砧座停止压下，之后，在回程平衡缸7的作用下上砧座2开始回程，到达下限位后停止，在快速锻造工件过程中此过程循环进行。

Claims (1)

1.一种采用双浮动液压缸驱动的快速锻造压力机，其结构包括：上横梁、上砧座、下砧座、固定梁、双浮动液压缸、下横梁和回程平衡缸；其特征在于：上横梁、下横梁和拉杆通过立柱连接形成预应力机架，固定梁通过地脚螺栓固定在土建基础上，下砧座通过螺栓固定在固定梁的工作平台上，上砧座安装在上横梁上；在固定梁与下横梁之间设有导向装置；回程平衡缸安装于下横梁和固定梁之间；
所述双浮动液压缸由缸体、柱塞、缸内球面座、中间杆和缸外球面座组成；缸体中间外侧部分设有光孔，缸体和固定梁通过缸体上的光孔采用双头螺柱和螺栓将其连接；中间杆和缸外球面座通过第二法兰采用双头螺柱和螺栓将其固定在下横梁上；柱塞为U型结构，在其U型口内部设有缸内球面座和中间杆，缸内球面座和中间杆由第一法兰通过螺栓将其与柱塞连接；中间杆与活塞内腔之间留有间隙，用于实现中间杆的摆动，避免活塞承受弯曲载荷；活塞与缸体内壁之间设有导套和密封圈，并通过柱塞压盖实现其轴向定位；
快速锻造时，高压油通过进油口进入进油腔I，上横梁和下横梁为活动梁，由于缸体安装在固定梁上，而柱塞和中间杆安装在下横梁上，因此，在高压油的作用下驱动柱塞向下伸出，下横梁、上横梁以及安装在上横梁的上砧座一起随柱塞向上运动，对上砧座与下砧座之间的工件施加变形力；上横梁、下横梁与上砧座的回程由安装在下横梁和固定梁之间的回程平衡缸来实现。
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