CN107366656B - 一种无级闭锁结构及其闭锁柱的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种无级闭锁结构，包括移动板，闭锁柱，弹簧，闭锁套；所述移动板上贯穿安装有多个所述闭锁柱，所述闭锁柱位于所述移动板内侧的部位通过止挡件安装有所述弹簧，所述闭锁套两侧加工有闭锁齿，当所述闭锁柱向所述闭锁套靠近时，在闭锁齿区域内任意位置至少有部分所述闭锁柱能进入所述闭锁套上的闭锁齿中与之咬合。一种上述无级闭锁结构中所使用的闭锁柱的制作方法，选取特定成分的轴承钢型材，首先进行整体锻造，然后进行局部镦锻，终锻件进行调质处理。本发明利用简单可靠的机械传动和锁止结构实现了可控行程范围内任意位置的闭锁，简化了设备机构，通过对闭锁柱材料和制作工艺的选择，强度和寿命得到了保证。

Description

一种无级闭锁结构及其闭锁柱的制作方法

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种无级闭锁结构及其闭锁柱的制作方法，可用于对压力机上的拉伸垫进行闭锁，也可用于其它相似的所需场合（不限于压力设备）。

背景技术

可靠闭锁是机械设备常需功能，例如压力机的拉伸垫在进行拉伸及冲压的行程控制中需要在一定位置锁定，目前国内外设备供应商提供的压力机设备，其拉伸垫闭锁装置多是用闭锁阀将油箱中的液压油闭锁，从而达到闭锁的效果，为了适应复杂的拉伸工艺，闭锁装置还通常需要使闭锁位置能够灵活调整，为了实现这样的调整，设备结构变得更加复杂。

作为典型的例子，申请号为2014108099320的中国发明专利申请（公开号CN104454783A）公开了一种压力机单顶冠单主缸纯气式拉伸垫结构，其闭锁装置包括闭锁缸和闭锁缸活塞杆，闭锁装置上设有进油口，进油口通过回油管连接油箱，当滑块行程至下死点前附近，凸轮开关控制电磁阀接通，使压缩空气进入闭锁缸，推动闭锁缸活塞杆将进油口堵上，该结构在底座上安装顶冠和主缸，主缸下方安装闭锁装置、滞后装置、行程调整机构，闭锁装置、滞后装置、行程调整机构通过主轴连接，该结构通过气源提供的空气压力来实现滞后闭锁功能，将拉伸垫在最下位置时通过闭锁缸将拉伸垫锁住，待滑块返回一定距离后闭锁缸排气使拉伸垫向上运动，通过电机带动涡轮蜗杆实现拉伸垫调整。

上述现有技术所提出的结构形式虽然在工艺适应范围上突破了工作台面尺寸限制，并采用一根主轴安装的方式简化了装配，但其结构仍然比较复杂和庞大，液压系统的不稳定性也给闭锁操作带来了各种风险。

另外，上述现有技术所提出的结构形式主要适用于一些大型压力机设备，这类设备通常拉伸垫体积很大，设备安装要求也很高，地下需要很大的深度来满足安装和维护需要，增加了建设成本，不适用于一些小型非标设备（不限于压力设备）或者对安装位置及空间环境要求苛刻的场合。

发明内容

为解决上述问题，发明提供一种无级闭锁结构，该闭锁结构利用简单可靠的机械传动和锁止结构实现了可控行程范围内任意位置的闭锁，可简化设备机构，节约空间，该装置可适用于任何需要可靠闭锁的场合，对各种大小型压力设备尤其适用，为了使上述无级闭锁结构满足使用要求，本发明还提供了该无级闭锁结构闭锁柱的制作方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无级闭锁结构，该结构包括移动板，闭锁柱，弹簧，闭锁套；所述移动板是能够在驱动件的驱动下左右运动的移动板，所述移动板上贯穿安装有多个所述闭锁柱，所述闭锁柱端部带凸台并依靠所述凸台与所述移动板外侧限位，所述闭锁柱位于所述移动板内侧的部位通过止挡件安装有所述弹簧，所述闭锁套是安装在设备运动部件上能够随设备运动部件上下运动的闭锁套，所述设备运动部件是在工作过程中需要在一定行程位置被锁定的运动部件，所述闭锁套两侧加工有闭锁齿，所述闭锁柱的一端能够伸入到闭锁齿区域并与闭锁齿咬合，所述闭锁柱和所述闭锁套的结构和尺寸设计成，当所述闭锁柱向所述闭锁套靠近时，在闭锁齿区域内任意位置至少有部分所述闭锁柱能进入所述闭锁套上的闭锁齿中与之咬合。

具体地，在上述技术方案中，所述驱动件选择气缸或螺旋传动装置。

作为对上述技术方案的进一步优选，在所述移动板和所述闭锁套之间还设置有同样被所述闭锁柱贯穿并能对所述闭锁柱起到支承和导向作用的支架。

一种上述无级闭锁结构中所使用的闭锁柱的制作方法，包括如下步骤：

（1）选取棒状型材，所述型材为轴承钢，所述轴承钢中以质量百分数计，碳含量不小于0.7%不大于0.9%，硅含量不小于0.8%不大于1.1%；

（2）利用步骤（1）所选取的型材进行锻造，首先利用电液锤或锻压机对所述型材进行整体锻造，使所述型材经受应变获得强化的组织和目标直径；

（3）对步骤（2）所得到的坯件进行局部镦锻成型，获得带端部凸台部分的终锻件；

（4）对步骤（3）所得到的所述终锻件进行调质处理；

（5）抛丸、打磨获得闭锁柱。

作为对上述技术方案的进一步优选，所述步骤（1）中所选的轴承钢中，以质量百分数计，还含有不小于0.3%的Cr、不小于0.3%的W和不小于0.05%的稀土。

作为对上述技术方案的进一步优选，所述步骤（4）的调质处理中的回火温度选择490-520℃。

作为对上述技术方案的进一步优选，所述步骤（4）的调质处理中的回火时间不低于1.5小时。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提出的一种无级闭锁结构利用简单可靠的机械传动和锁止结构实现了可控行程范围内任意位置的闭锁，不需复杂的液压系统，简化了设备机构，不但可用于常规的压力机设备，也适用于一些不限于压力机的小型非标设备或者对安装位置及空间环境要求苛刻的场合，占地小；

2、通过对本发明的无级闭锁结构中闭锁柱材料的选择，锻造工艺的设计和热处理规范的制定，使闭锁柱兼具较高的抗变形能力和抗冲击能力，可以很好地适应例如压力机的高载荷设备，强度和寿命得到了保证。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的一种无级闭锁结构的工作原理图。

图2为本发明的一种无级闭锁结构在压力机拉伸垫上的应用原理图。

图中各附图标记所代表的组件为：1、移动板；2、闭锁柱；3、弹簧；4、闭锁套；5、支架；6、安装板；7、气缸；8、拉伸垫缸体；9、拉杆；10、螺母。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

参见图1，本发明提供的一种无级闭锁结构，包括移动板1，闭锁柱2，弹簧3，闭锁套4。

所述移动板1是能够在驱动件（图中未示出）的驱动下左右运动的移动板，所述驱动件可以选择气缸或螺旋传动装置，之所以选择这两种驱动件是因为其均属于动力可靠稳定而又结构简单的驱动件，其对安装条件和工作环境的要求也均低于液压系统，所述移动板1上贯穿安装有多个所述闭锁柱2，所述闭锁柱2端部带凸台并依靠凸台与所述移动板1外侧限位，所述闭锁柱2位于所述移动板1内侧的部位通过止挡件安装有所述弹簧3，所述闭锁套4是安装在设备运动部件（图中未示出）上能够随设备运动部件上下运动的闭锁套，所述设备运动部件是在工作过程中需要在一定行程位置被锁定的运动部件，所述闭锁套4两侧加工有闭锁齿，所述闭锁柱2的一端能够伸入到闭锁齿区域并与闭锁齿咬合，所述闭锁柱2和所述闭锁套4的结构和尺寸设计成，当所述闭锁柱2向所述闭锁套4靠近时，在闭锁齿区域内任意位置至少有部分所述闭锁柱2能进入所述闭锁套4上的闭锁齿中与之咬合，不能进入的所述闭锁柱2可以在所述弹簧3被压缩的同时从所述移动板1外侧被顶出，在所述移动板1和所述闭锁套4之间还可以设置有同样被所述闭锁柱2贯穿并能对所述闭锁柱2起到支承和导向作用的支架。

下面结合上述无级闭锁结构的一种具体应用来说明其工作原理。

参见图2，作为本发明的无级闭锁装置的一种具体应用，提出一种拉伸垫闭锁装置，可用于对压力机上的拉伸垫进行闭锁，该装置除了上述已交代的结构，还包括拉伸垫缸体8，拉杆9，安装板6，气缸7，支架5。

所述拉杆9与拉伸垫活塞（图中未示出）连接，随活塞上下运动，所述拉伸垫缸体8底部位于所述拉杆9的两侧均固定安装有所述安装板6和所述支架5，所述安装板6安装于所述支架5的内侧，所述安装板6上固定安装有所述气缸7，所述气缸7的活塞杆贯穿所述支架5上的让位孔而连接位于所述支架5外侧的所述移动板1，从而使得所述气缸7能够带动所述移动板1左右运动，所述闭锁柱2贯穿外侧的所述移动板1和内侧的所述支架5安装，所述闭锁柱2位于所述移动板1和所述支架5之间的部位通过止挡件安装所述弹簧3，所述闭锁套4通过一螺母10安装在所述拉杆9的下端，其余未述结构与前述无级闭锁结构均一致。

该拉伸垫闭锁装置的工作原理为：当压力机滑块到下死点时，气缸7的活塞杆带动移动板1向拉伸垫中心运动，闭锁柱2在移动板1的带动下向拉伸垫中心运动，根据预先的设计和计算，保证此时至少能有部分闭锁柱2能进入闭锁套4上的闭锁齿中与之咬合，不能进入的闭锁柱2在弹簧3被压缩的同时从移动板1外侧顶出，因此不会对闭锁过程造成影响，通过这种方式，从而达到了使拉杆9不能向下运动的功能，实现了闭锁，当压力机滑块离开下死点一段距离后，气缸7的活塞杆向着远离拉伸垫中心运动，带动闭锁柱2向外运动，此时拉杆9又可自由上下运动。

上述实施例提供的无级闭锁结构，利用简单可靠的机械传动和锁止结构实现了可控行程范围内任意位置的闭锁，可简化设备机构，由于该实施例中唯一对性能要求较高的组件为闭锁柱，需要在有限的尺寸内既具有一定的抗变形强度，又具有一定抗冲击强度，因此，接下来，对该闭锁柱的制作方法做进一步说明。

所述闭锁柱的制作方法，包括如下步骤：

（1）选取棒状型材，所述型材为轴承钢，所述轴承钢中以质量百分数计，碳含量为0.78%，硅含量为1.05%，Cr含量为0.35%，W含量为0.3%，稀土含量为0.05%；

（2）利用步骤（1）所选取的型材进行锻造，首先利用电液锤或锻压机对所述型材进行整体锻造，使所述型材经受应变获得强化的组织和目标直径；

（3）对步骤（2）所得到的坯件进行局部镦锻成型，获得带端部凸台部分的终锻件；

（4）对步骤（3）所得到的所述终锻件进行调质处理，调质处理中的回火温度选择490℃，回火时间选择1.5小时；

（5）抛丸、打磨获得闭锁柱。

实施例2

该实施例与实施例1不同的是，所述闭锁柱的制作方法中所选取的轴承钢棒状型材，所述轴承钢中以质量百分数计的碳含量为0.85%，硅含量为0.9%，Cr含量为0.38%，W含量为0.35%，稀土含量为0.05%，所述调质处理中的回火温度选择510℃，其余均与实施例1相同。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种无级闭锁结构，其特征在于，该结构包括移动板，闭锁柱，弹簧，闭锁套；所述移动板是能够在驱动件的驱动下左右运动的移动板，所述移动板上贯穿安装有多个所述闭锁柱，所述闭锁柱端部带凸台并依靠所述凸台与所述移动板外侧限位，所述闭锁柱位于所述移动板内侧的部位通过止挡件安装有所述弹簧，所述闭锁套是安装在设备运动部件上能够随设备运动部件上下运动的闭锁套，所述设备运动部件是在工作过程中需要在一定行程位置被锁定的运动部件，所述闭锁套两侧加工有闭锁齿，所述闭锁柱的一端能够伸入到闭锁齿区域并与闭锁齿咬合，所述闭锁柱和所述闭锁套的结构和尺寸设计成，当所述闭锁柱向所述闭锁套靠近时，在闭锁齿区域内任意位置至少有部分所述闭锁柱能进入所述闭锁套上的闭锁齿中与之咬合。

2.根据权利要求1所述的一种无级闭锁结构，其特征在于，所述驱动件选择气缸或螺旋传动装置。

3.根据权利要求1所述的一种无级闭锁结构，其特征在于，在所述移动板和所述闭锁套之间还设置有同样被所述闭锁柱贯穿并能对所述闭锁柱起到支承和导向作用的支架。

4.一种权利要求1-3任意一项所述的无级闭锁结构中所使用的闭锁柱的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取棒状型材，所述型材为轴承钢，所述轴承钢中以质量百分数计，碳含量不小于0.7％不大于0.9％，硅含量不小于0.8％不大于1.1％；

(2)利用步骤(1)所选取的型材进行锻造，首先利用电液锤或锻压机对所述型材进行整体锻造，使所述型材经受应变获得强化的组织和目标直径；

(3)对步骤(2)所得到的坯件进行局部镦锻成型，获得带端部凸台部分的终锻件；

(4)对步骤(3)所得到的所述终锻件进行调质处理；

(5)抛丸、打磨获得闭锁柱。

5.根据权利要求4所述的一种闭锁柱的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中所选的轴承钢中，以质量百分数计，还含有不小于0.3％的Cr、不小于0.3％的W和不小于0.05％的稀土。

6.根据权利要求4所述的一种闭锁柱的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)的调质处理中的回火温度选择490-520℃。

7.根据权利要求4所述的一种闭锁柱的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)的调质处理中的回火时间不低于1.5小时。