CN1072357A - 液压操纵的弯板机 - Google Patents

Abstract

本发明的弯板机包括有一横梁式的挤压压头构 件。其两侧端各与一挤压杆操作油缸的活塞杆相 连。为了传递由操作油缸所施加的动力，装设有一个 带有两个沿动力传递方向串联的铰接头的铰接头组 件。借此，在挤压压头驱动零件中可以实现完全无余 隙，并可允许两操作油缸的平行度有较大的余差。此 外，挤压压头构件能够产生具有较大倾斜角度的操作 倾斜。

Description

本发明涉及一种液压操纵的弯板机，该弯板机包括：一个框架结构，一个安装于该框架结构中可垂直移动的挤压压头构件，一安装于该框架结构中的固定工作台，包括有一个液压缸即操作油缸，一个活塞和一个活塞杆并装在该框架结构中用以驱动挤压压头构件向所述工作台移动以及使其从该工作台垂直退回的第一及第二挤压压头操纵装置，和用以将第一操作油缸在挤压压头构件的一个侧端部区域内连接到该挤压压头构件上的第一连接装置，以及用以将第二操作油缸在挤压压头构件的另一侧端部区域内连接到该挤压压头构件上的第二连接装置。

在上文所述类型的已知弯板机中，将操作油缸连接到挤压压头构件上以及由此将操作油缸施加的压力传递到挤加压压头构件上的连接装置构成了一种简单的单铰接头动力传递组件。

在这种压力实际上是集中施加在其两侧端部上的可直线移动的挤压压头构件的设计中，所出现的问题是如何使两个所诱导的压力矢量严格平行，由此引致如何控制两个将操作油缸的动力传递到挤压压头构件上的活塞杆。在这方面的偏差会在挤压压头构件的工作冲程中，在导向轴承以及动力传递铰接头的零件中，引起过高的导向力，其结果，缩短了这些零部件的寿命，在最坏情况下，则使挤压压头构件卡死。

为了避免这些操作上的缺点，需要使所有共同操作的零件，特别是用于安装操作油缸的安装零件，具有很高的制造精度，以保证操作油缸的相互位置绝对平行以及相对于固定工作台严格对中。但是，仅此要对用于安装操作油缸的零件和弯板机框架结构的配合零件进行非常精密的加工这一要求，就需要极大的努力和耗费大量的资金。特别是在具有几米宽工作区的大型弯板机中，如果制造的经济性也需要加以考虑时，就操作油缸的平行度以及传递到挤压压头构件上的压力方向的平行度而论，要达到所要求的精确度实际上几乎是不可能的。

在已知技术中，曾尝试通过在操作油缸的活塞杆和挤压压头构件之间的铰接头中，以及在用于活塞杆的导向零件中提供一定的余隙的方式将上述偏差限制在某一限度内并且补偿这些偏差。这些措施的缺点在于，由于在铰接头中和活塞杆的导向装置中存在余隙，挤压压头构件会处于倾斜位置，在挤压压头构件在工作冲程中不均匀受载时尤其如此。结果，在被加工的工作中造成不能允许的偏差。此外，在工作冲程中，一旦余隙减小，在一倾斜的挤压压头构件中就有导向力增加过大的危险。

另一方面，对某些工作行程，有必要使挤压压头构件处于一倾斜位置。如果在操作油缸和挤压压头构件之间的连接装置中设置足够的余隙，这种可能性基本上是具备的。但在这些条件下能达到的倾斜角通常都太小了。此外，人们必须接受上文所提到的缺点，这些缺点是在操作油缸和挤压压头构件之间的连接装置中提供较大的余隙引起的。

本发明的一个目的是提供上文所述类型的液压操作的弯板机，它没有现有技术中已知弯板机的那些缺点。

本发明的另一个目的是提供上文所述类型的液压操作的弯板机，它可在每一种操作模态下工作，其操作油缸的动力是无余隙地传递到挤压压头构件上。

本发明还有一个目的是提供上文所述类型的液压操作的弯板机，该弯板机与现有技术中已知的同类弯板机相比，其框架结构的设计和构造虽然较简单和成本较低，但弯板机工作得更精确。

最后，本发明还有一个目的是提供上文所述类型的液压操作的弯板机，该弯板机允许挤压压头构件在一倾斜角相对较大的倾斜位置处工作，而不会丧失工作的精确度。

为了达到这些及其它目的，本发明提供一种液压操作的弯板机，此弯板机包括一框架结构，一安装于该框架结构中可垂直移动的挤压压头构件，一安装于此框架结构中的固定工作台，包括有一个液压缸即操作油缸，一个活塞和一个活塞杆并装在该框架结构中用以驱动挤压压头构件向所述工作台移动以及使其从该工作台垂直退回的第一及第二挤压压头操纵装置，和用以将第一操作油缸在挤压压头构件的一个侧端部区域内可操纵地连接到该挤压压头构件上的第一连接装置，以及用以将第二操作油缸在挤压压头构件的另一侧端部区域内可操纵地连接到该挤压压头构件上的第二连接装置。

根据本发明，第一及第二连接装置各包括有一用于携带和引导挤压压头构件的第一铰接头，以及包括一双活节铰的第二铰接头装置，该双活节铰包括两个在操作油缸的工作方向上串联装设的铰接头，用以将挤压压头操作油缸所施加的压力传递到挤压压头构件上，由此，使所有活节铰的轴线均沿与挤压压头构件移动平面相垂直的方向延伸。

双铰接头装置可由圆柱形铰接头或类似球窝节的球形铰接头构成。

和简单的单铰接头组件相比较，双铰接头装置允许操作油缸的活柱塞杆和挤压压头构件采用无余隙的连接，结果避免了挤压压头构件在工作冲程中出现不希望有的倾斜。此外，就所产生的压力矢量的平行度而论，可允许有更大的容许偏差。这点意味着将操作油缸安装于弯板机的框架结构中时，允许降低其精密度;在某些情况下，可以免除对用于安装操作油缸的零件和弯板机框架结构上的配合部件进行昂贵的加工。

此外，由于装设了双铰接头组件，避免了过大的导向力。最后，挤压压头构件在工作冲程中可任意以较大的倾斜角来达到其工作的倾斜位置，而不会使导向力大大增加。由于有效的零部件均无任何余隙，挤压压头构件在其工作冲程中可保持其预先选定的倾斜位置，而不受施加到挤压压头构件上的载荷的不均匀性的影响。

根据一较佳的实施例，铰接头装置包括一连接到相关挤压压头构件操作油缸的活塞杆上的第一铰接头，一个连接到挤压压头构件的相关侧端部上的第二铰接头，以及一个插置于第一和第二铰接头之间并可自由活动的双侧铰接座，据此，第一和第二铰接头用黄铜制造，而双侧铰接座则用钢、特别是铸钢来制造。

在一较佳的实施例中，第一铰接头有一平滑顶端表面，它靠在相关挤压压头构件操作油缸的活塞杆的一个平滑前表面上，而第二铰接头有一平滑的下端表面，它靠在挤压压头构件的平滑顶端表面上，由此第一铰接头的平滑顶端表面和活塞杆的平滑前表面，各有一位于对应位置上的凹孔，其中插入一共用的第一定位销。此外，第二铰接头的平滑下端表面和挤压压头构件的平滑顶端表面，各有一位于对应位置上的凹孔，其中插入一共用的第二定位销。由此，保证了第一和第二铰接头相对于所配合的活塞杆和挤压压头构件不会发生径向移动。

如果第一和第二连接装置的第一铰接头包括一个托架构件，且该托架构件的一端可枢转地连接到挤压压头操作油缸的活塞杆上，而另一端可枢转地连接到挤压压头构件上，则可以使分别连接到挤压压头操作油缸的活塞杆上以及挤压压头构件上的活节铰头的活节铰轴线分别与托架构件上可枢转地连接到挤压压头操作油缸的活塞杆上的一端的枢轴线和可枢转地连接到挤压压头构件上的另一端的枢轴线重合。

最好是，每个托架构件有一个在挤压压头构件的加压冲程中起作用的超越离合器装置以便使托架构件在加压压头的工作冲程中不承受压力。此外，托架构件的超越离合器装置可含有弹簧装置，由此，弹簧装置施加的力使挤压压头构件在空载状态下，被轻轻压向挤压压头操作油缸的活塞杆上。

在托架构件的第一实施例中，每个托架构件包括一个第一部件及一个第二部件，两者以连接螺栓连接在一起，使两个部件可彼此相对移动。根据第二实施例，每个托架构件有一螺栓，其一端可枢转地连接到装在挤压压头操作油缸的活塞杆上的第一枢轴上，其另一端则可滑动地穿过在装在挤压压头构件上的第二枢轴上的孔，上述螺栓的另一端装有一防松螺母。

为了防止挤压压头构件因双铰接头组件的设计而可能发生的相对于固定工作台的水平移动，一个中央轴销设置在挤压压头构件上并处在操作油缸的高度处。该中央轴销可沿一直线滑动导向装置移动。这样，挤压压头构件总是处于一明确规定的位置上，这不仅在挤压压头构件被调整到与工作台平行时是这样，而且当它沿任何任意方向倾斜时亦如此。通过装设上文所述的在直线滑动导向装置中移动的中央轴销，倾斜的挤压压头构件相对于操作油缸的侧向偏移被保持在窄小的范围内，并且在弯板机两个侧面处均匀分布。

以下参照附图对本发明的一个实施例进行进一步的描述，其中：

图1为根据本发明的弯板机的一个实施例的侧视示意图;

图2为根据本发明的弯板机的一个实施例的正视示意图，图中仅示出了两个侧面部件;

图3为一双活节铰的局部剖视放大图;

图4为托架构件的第一实施例的正视放大图;

图5为托架构件的第二实施例的正视放大图;

图6为带倾斜的挤压压头构件的弯板机的部分示意图;

由图1及图2可见，弯板机包括一个框架结构，它主要包括两个垂直延伸的侧面支承件1和一个沿水平方向延伸并将两个垂直支承件1的上端相连接的横梁2。横梁2为一箱形结构，它包括两个垂直伸展的纵向板件3和4，板件3和4的两端用一垂直伸展的横向板件5相连。每个侧面支承件1包括两个直立的板件6和7，板件6和7彼此相隔一定距离安装，以便在两者之间留出一自由空间8。板件6和7在其顶部用横梁2相连，而底部则用连接件9相连。

弯板机的有效部件主要由一固定工作台10和一可垂直移动的挤压压头构件11所构成。工作台10和挤压压头构件11在弯板机框架结构的两个侧面支承件1之间沿水平方向延伸进板件6和7之间的自由空间8中。可以理解，工作台10和挤压压头构件11均装有弯曲工具，该些弯曲工具在图中并未示出。

连接件9安置在由一加强件12加强的板件6和7的台肩13上，不仅如前所述那样用以连接板件6和7，并且还作为通常设计成简支着的横向部件的工作台10的支承件。为此，两个连接件9各有两个在其上相隔一定距离安装的支承件14，每个支承件14则有一个具有凹曲的圆柱形表面的轴承座15。工作台10的两个侧端部有伸入支承件14之间空间内的突伸部分10a，这些突伸部分10a各装有一圆柱形耳轴销16，该耳轴销具有两个支承在支承件14的轴承座15上的伸出端。

弯板机的框架结构装设有两个液压缸即操作油缸19，每个操作油缸包括一个活塞（未示出）和一个用于操纵挤压压头构件11朝着和背离工作台10移动的活塞杆18。这些操作油缸19位于弯板机框架结构两个侧端部区域内并且各包括有一个刚性地连接到横梁2的相毗连横向板件5上的安装用突缘22。挤压压头构件11有两个横向伸出部分11a。挤压压头构件11用两个托架构件17悬吊在操作油缸19的两个活塞杆18上。每个托架构件17有一个可枢转地连接到相关操作油缸19的活塞杆18上的上端;和一个可枢转地连接到挤加压压头构件11的伸出部分11a上的下端。将托架构件17的下端连接到挤压压头构件11上的枢轴以标20号标示，而将托架构件17的上端连接到操作油缸的活塞杆18上的枢轴则以标号21标示。

为了将操作油缸19的活塞杆18施加的压力传递到挤压压头构件11上，装设了一个形式为双铰组件23的压力传递铰接头。关于此双铰组件23和托架结构17的设计与构造示出在图3和图4中，并将在下文作进一步说明。

图3为一双铰组件23的局部剖视的放大图。此剖视平面与挤压压头构件11朝着和背离工作台10移动的平面平行地伸展。

就压力传递而论，由双铰组件23构成的压力传递铰接头，包括两个串联连接的活节铰。具体地说，装设了一个连接到相关操作油缸19的活塞杆18上的第一铰接头24，一个连接到挤压压头构件11的突出部分11a上的第二铰接头25，和一设置在两个铰接头24和25之间的双侧铰接座26。因图3中所选的这个剖视面，图3应用于带有两条铰接轴线的圆柱形铰接头亦是正确的，该铰接轴线沿与挤压压头构件11的移动平面相垂直的方向延伸，该图3也可用来表示球窝节。

一方面，第一铰接头24和插置着的铰接座26的协同操作表面，另一方面插置着的铰接座26和第二铰接头25的协同操作表面均可以是圆柱形或球形构形的。具体地说，根据第一实施例，第一和第二铰接头24和25面朝铰接座26的表面具有凸曲的圆柱形形状，而铰接座26的两个相对的表面则具有相对应的凹曲的圆柱形形状，由此，相关油缸的轴线都沿与挤压压头构件11的移动平面相垂直的方向延伸。根据第二实施例，第一和第二铰接头24和25面朝铰接座26的表面具有凸曲的球面形状，而铰接座26的两个相对的表面则具有相对应的凹曲的球面形状。

在一个较佳的实施例中，第一和第二铰接头24和25用黄铜制造，而双侧铰接座26则用钢，具体地说是用铸钢制造。

第一铰接头24有一平滑的顶端表面，该表面贴靠在相关挤压压头构件操作油缸19的活塞杆18的平滑前表面27上。第二铰接头25有一平滑的下端表面，该表面贴靠在挤压压头构件11的伸出部分11b的平滑顶端表面28上。第一铰接头24的平滑顶端表面与活塞杆18的平滑前表面27各有一个在相对应位置上设置的第一凹孔，其中插入一个第一公共定位销29。第二铰接头25的平滑下端表面和挤压压头构件11的伸出部分11b的平滑顶端表面28各有一个在相对应位置上设置的第二凹孔，其中插入一个第二公共定位销30。由此可防止第一铰接头24沿径向作背离活塞杆18的移动，以及防止第二铰接头25沿径向作背离挤压压头构件11的伸出部分11b的移动。

挤压压头构件11的伸出部分11a的平滑顶端表面28，通过一固定在挤压压头构件11的伸出部分11a上的加强部分31，和第二铰接头25的尺寸或直径相配合。

托架构件17的第一实施例示于图4中，该托架构件用来将挤压压头构件11悬吊在操作油缸19的活塞杆18上，由此将由双铰接头组件23构成的压力传递接头跨接起来。由附图可见，托架构件17沿压力传递方向分成两个部件，即一个可枢转地连接到设置在操作油缸19的活塞杆18上的枢轴21上的上部件32（参见图3），和一个可枢转地连接到设置在挤压压头构件11的伸出部分11a上的枢轴20上的下部件33。上部件32和下部件33用螺栓34彼此松散地连接起来，该螺栓34自由穿过上部件32的侧向支腿35，并拧入下部件33中。在螺栓34的螺头36和上部件的支腿35之间装有弹簧零件37，例如碟形弹簧。这些弹簧零件37通过螺头36和螺栓34对托架构件17的下部件33施加一作用力，以使下部分33被拉向上部分32。所选择的弹簧力的大小应使得压力传递铰接头组件23的零件24，25和26在挤压压头构件11处于空载状态下，即在挤压压头构件11快速送进或退回过程中，轻微地压在一起。

托架构件17的两个部件32和33的松散连接构成一超越离合器，其结果是，由操作油缸19的活塞杆18施加的压力在挤压压头构件11的工作行程内，只由压力传递铰接头组件23传递到挤压压头构件11上。因此，托架构件17及它们所联接的铰接头并未在压力作用下产生严重的变形。

根据图5所示的另一实施例，托架构件40包括一个螺栓41，其一端刚性地连接到例如螺接或焊接到一套筒件42上，此套筒件42可枢转地连接到设置在相关操作油缸19的活塞杆18上的铰销21上。螺栓41的另一端则通过孔44自由地穿过设置在挤压压头构件11的伸出部分11b上的另一铰销43并且在其自由端处装有一防松螺母45。在铰销43的平坦部分47和防松螺母45之间，装有弹簧零件46。在此实施例中，枢轴43可转动地连接到挤压压头构件11的伸出部分11b上，而在枢轴20和21情况下，如有需要，亦可在挤压压头构件11的伸出部分11a上，或在托架构件17处，以及在托架构件40的套筒42处，分别装上转动轴承。

压力传递铰接头组件23的中心与托架构件17的枢轴20和21的相关轴线相重合。换言之，铰接头24的中心和双侧铰接座26的规定的铰接座表面的中心，均与装在相关操作油缸19的柱塞杆18上的枢轴21的中心相重合，而铰接头25的中心和双侧铰接座26的规定的铰接座表面的中心，均与装在挤压压头构件11的伸出部分11a上的枢轴20的中心相重合。结果，枢轴20和21之间的距离在压力传递铰接头组件23的每一位置上均保持不变。因而，若压力传递铰接头组件23发生错位，相关的托架构件17不会承受任何拉力或推力的作用;但若枢轴20和21之间的距离不能保持恒定，则不会如此。

压力传递铰接头组件23和由托架构件17及40构成的相关铰接头，可做成无任何余隙。结果，弯板机可以很高的精确度工作。由此，仅仅是上文所述的铰接头和未示出的挤压压头构件11的平行控制装置必须进行精确机械加工。由于安装上的任何错位或位置上的偏差对挤压压头构件11的位置或定位已无不可避免的影响，而且由压力传递铰接头组件23所补偿，故操作油缸19的位置及其垂直定位已不重要，因且无需较高的精确度。因此，弯板机框架结构的设计和制造大为简化并且不那么昂贵。

由于压力传递铰接头组件23的补偿作用，当弯板机最后装配时，挤压压头构件11的导向装置可以正确调整到与工作台10严格对中。在这方面，压力传递铰接头采用球形面设计比圆柱形设计更可取，因为，挤压压头构件11的平面因附加的自由度而可以调节到任何方向上，而且通过调节挤压压头构件11的导向装置，该平面可以精确地调节到所希望的工作位置，而与操作油缸19的确切位置无关。

此外，由于提供了压力传递双铰接头组件23和没有任何余隙，挤压压头构件11可以达到较大的工作倾斜度。对根据本发明弯板机的原型机所作的试验表明，挤压压头构件11可以倾斜到15°。图6示意性地示出当挤压压头构件11发生倾斜时双铰接头组件23的零部件24、25和26的相对移动情况。在该图中，若挤压压头构件11处于水平位置，弯板机的运动零部件用虚线表示;若挤压压头构件11倾斜时，则用实线表示。因此，标号是运用于倾斜位置下的情况。

图6还示出一个设置在挤压压头构件11上并处在操作油缸19的高度处的中心轴销38，该轴销可沿一个未示出的直线滑动导向装置移动。通过此法，可以防止因双铰接头装置23的设计而可能发生的挤压压头构件11相对于固定工作台10的水平移动，使挤压压头构件11总是处于一明确规定的位置处，不仅在挤压压头构件11被调整到与工作台10平行时是这样，而且在其处于任何任意倾斜方向时亦如此。最后必须指出，通过装设在直线滑动导向装置中移动的中央轴销38，倾斜的挤压压头构件11相对于操作油缸19的侧向偏移被保持在窄小的范围内，并且在弯板机两侧均匀分布。

Claims (14)

1、一种液压操纵的弯板机，该弯板机包括一个框架结构，一个安装于上述框架结构中可垂直移动的挤压压头构件，一个安装于上述框架结构中的固定工作台，包括有一个液压缸即操作油缸，一个活塞和一个活塞杆并装在所述框架结构中用以驱动所述挤压压头构件向所述工作台移动以及使其从该工作台处垂直退回的第一及第二挤压压头操纵装置，和用以将所述第一操作油缸在所述挤压压头构件的一个侧端部区域内连接到所述挤压压头构件上的第一连接装置，以及用以将所述第二操作油缸在所述挤压压头构件的另一侧端部区域内连接到所述挤压压头构件上的第二连接装置，其特征在于：上述第一和第二连接装置各带有一用于携带和引导所述挤压压头构件的第一铰接头和一个包括一双活节铰的第二铰接头装置，该双活节铰包括两个在所述操作油缸的操作方向上串联装设的铰接头，用以将上述挤压压头操作油缸所施加的压力传递到所述挤压压头构件上，由此使所有活节铰的轴线均沿与上述挤压压头构件的移动平面相垂直的方向伸展。

2、根据权利要求1的弯板机，其特征在于：所述第二铰接头装置各包括一个连接到相关挤压压头构件操作油缸的活塞杆上的第一铰接头，一个连接到所述挤压压头构件的相关侧端部上的第二铰接头，以及一个插置在所述第一和第二铰接头之间并可自由活动的双侧铰接座。

3、根据权利要求2的弯板机，其特征在于：所述第一和第二铰接头是用黄铜制造的，而所述双侧铰接座则是用钢，具体地说是用铸钢制造的。

4、根据权利要求2的弯板机，其特征在于：所述第一铰接头有一平坦的顶端夹面，该表面贴靠在相关挤压压头构件操作油缸的活塞杆的平滑前表面上，所述第二铰接头有一平滑的下端表面，该表面贴靠在上述挤压压头构件的平滑顶端表面上，由此，上述第一铰接头的所述平滑顶端表面及上述活塞杆的所述平滑前表面各有位于相对应位置上的凹孔，一个第一共用定位销插入其中，上述第二铰接头的所述平滑下端表面及上述挤压压头构件的所述平滑顶端表面各有位于相对应位置上的凹孔，一个第二共用定位销插入其中。

5、根据权利要求2的弯板机，其特征在于：所述第一和第二铰接头面向上述铰接座的表面是凸曲的圆柱形状，而所述铰接座的两个相对表面则呈相对应的凹曲的圆柱形状，相关操作油缸的轴线均沿与上述挤压压头构件的移动平面相垂直的方向延伸。

6、根据权利要求2的弯板机，其特征在于：所述第一和第二铰接头面向上述铰接座的表面具有凸曲的球面形状，而所述铰接座的两个相对表面则呈相应的凹曲的球面形状。

7、根据权利要求1的弯板机，其特征在于：上述第一和第二连接装置的所述第一铰接头各包括有一个托架构件，所述托架构件之一端可枢转地连接到所述挤压压头操作油缸的活塞杆上，而另一端则可枢转地连接到上述挤压压头构件上。

8、根据权利要求2和7的弯板机，其特征在于：连接到挤压压头操作油缸的活塞杆上，以及连接到挤压压头构件上的铰接头的活节铰轴线、分别与所述托架构件可枢转地连接到上述挤压压头操作油缸的活塞杆上的一端的枢轴线，以及可枢转地连接到上述挤压压头构件上的另一端的枢轴线相重合。

9、根据权利要求7的弯板机，其特征在于：上述托架构件各包括一个在挤压压头构件的挤压冲程中起作用的超越离合器装置。

10、根据权利要求9的弯板机，其特征在于：上述托架构件的超越离合器装置带有弹簧装置。

11、根据权利要求10的弯板机，其特征在于：所述弹簧装置施加的力要使得挤压压头构件在空载状态下，被轻轻压向挤压压头操作油缸的活塞杆上。

12、根据权利要求9的弯板机，其特征在于：上述托架构件包括一个第一部件和一个第二部件，该第一部件和第二部件用连接螺栓连接在一起，以使两个部件能相对移动。

13、根据权利要求9的弯板机，其特征在于：上述托架构件包括一个螺栓，该螺栓的一端可枢转地连接到设置在挤压压头操作油缸的活塞杆上的第一枢轴上，另一端则可滑动地穿过设置在挤压压头构件上的第二枢轴的孔，所述螺栓的另一端装有防松螺母。

14、根据权利要求1的弯板机，其特征在于：所述挤压压头构件包括一个位于挤压压头操作油缸高度处的中央轴销，此轴销可在一直线滑动导向装置内垂直移动。

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