CN108746236B - 工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，包括前梁、后梁和张力柱组成的承力框架，前、后梁之间从后往前依次设置有中间梁、活动梁和挤压容室。从后梁到活动梁上还设置有由穿孔工作缸、穿孔杆和穿孔针等组成的穿孔系统。用于驱动中间梁的挤压工作缸设置在中间梁和后梁之间的张力柱上。张力柱外套设有第一压套、第二压套和第三压套。本发明通过将用于驱动中间梁的挤压工作缸套装设置在张力柱上，为穿孔系统留出了足够的空间，使得后梁可以减小尺寸，节约生产成本，另外也使得穿孔工作缸的行程更短，整个穿孔系统的结构更加便于维护。

Description

工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机

技术领域

本发明属于液压机领域，特别是涉及一种工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机。

背景技术

生产无缝管材需要用到带独立穿孔系统的挤压机。挤压机的现有基本结构形式为由前梁、后梁和四根张力柱组成的一受力框架，并在受力框架内布置有用于盛放铸锭的挤压容室，在挤压容室与后梁之间设置有用于安装挤压工具并传递挤压力到铸锭的活动梁，在挤压容室与前梁之间设置有挤压模具。挤压机的挤压力由挤压工作缸提供，挤压工作缸布置在后梁上，同时挤压工作缸与活动梁连接。

挤压机在进行挤压时，安装在后梁上的挤压工作缸推动活动梁向前梁移动，同时活动梁上的挤压工具将铸锭压向挤压模具，挤压模具的另一端抵触在前梁上，使得铸锭在挤压力的作用下，经挤压模具完成挤压成型并流出。

生产无缝管材的挤压机除了具有上述的结构外，还需要有独立的穿孔系统，其穿孔系统主要由穿孔工作缸、穿孔回程缸、穿孔梁和穿孔杆等组成。具体的结构形式主要有内置式、外置式和侧置式。

在穿孔系统内置式的结构中，挤压工作缸布置在后梁上，穿孔工作缸布置在挤压缸的柱塞内，是一种缸套缸的结构，穿孔梁和穿孔杆布置在活动梁上的滑套内。该方式具有结构紧凑，穿孔行程短(只需一倍的挤压行程)的特点，但其结构复杂，制做成本高，不便于维护。

在穿孔系统外置式的结构中，挤压工作缸布置在后梁上，穿孔工作缸和穿孔梁布置在挤压受力框架外，该方式的穿孔梁具有结构简单，便于维护的特点，但穿孔工作缸行程长(需要两倍的挤压行程)，导致挤压机的总长度增加。另外由于安装在后梁中心的挤压工作缸的影响，使得穿孔杆的结构较为复杂，且长度为两倍挤压行程以上，因此在使用中穿孔杆的支承易于磨损，增加了维护工作量。

在穿孔系统侧置式的结构中，挤压工作缸布置在后梁上，穿孔工作缸为双工作缸，分别布置在挤压工作缸的两侧，穿孔工作缸的工作行程介于内置式和外置式之间。该方式的结构较为紧凑，相较于内置式的结构更为简单，但由于布置在后梁中心的挤压工作缸的影响，穿孔梁的结构仍显复杂，后梁上由于在挤压工作缸的两侧布置有两穿孔工作缸，增大了后梁的尺寸，加大了挤压机受力框架的尺寸。

发明内容

有鉴于现有技术的不足，设计一种结构简单便于维护，同时又能满足穿孔工作缸行程短的挤压机是必要的，因此，本发明提供一种工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机。

本发明技术方案如下：一种工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，四根张力柱的后端固定连接在后梁上，前端固定连接在前梁上，在前梁与后梁之间设置有活动梁，活动梁与前梁之间设置有挤压容室，所述后梁上设置有两个快速进给回程缸，该快速进给回程缸的柱塞杆向前延伸，并与所述活动梁固定连接，两个所述快速进给回程缸之间设置有两个穿孔回程缸，两个穿孔回程缸之间设置有一个穿孔工作缸，所述后梁的后侧设置有穿孔动梁，所述穿孔回程缸的柱塞杆向后延伸，并与所述穿孔动梁固定连接，该穿孔动梁的中部设置有穿孔拉杆，该穿孔拉杆与穿孔工作缸柱塞杆的后端固定连接，所述穿孔工作缸柱塞杆的前端连接有穿孔杆，该穿孔杆的外周滑动套接有滑动支承架，所述穿孔杆的前端连接在中间梁上，该中间梁固定设置在所述张力柱上，且在中间梁与所述后梁之间的每根张力柱上均设置有一个挤压工作缸，挤压工作缸的柱塞杆均为固定套装在所述张力柱上的套管结构，并向前延伸，所述挤压工作缸缸套的前端通过连接套与所述中间梁固定连接；所述活动梁并排设置在所述中间梁的前侧，所述活动梁的前端设置有挤压堵头，且该挤压堵头的中心处自后向前穿设有穿孔针，该穿孔针可滑动地穿过所述挤压堵头、活动梁和中间梁，且穿孔针的后端固定连接在所述穿孔杆的前端；所述活动梁的前端设置有多个反挤压容室锁紧缸，该反挤压容室锁紧缸的活塞杆向前伸出，且所述挤压容室上设置有用于固定所述反挤压容室锁紧缸活塞杆的紧固装置；所述前梁上固定设置有四个容室锁紧缸，该容室锁紧缸的活塞杆向前延伸并与所述挤压容室固定连接。中间梁上设置有一个用于装设所述穿孔针的“U”型槽，该“U”型槽开口向上。“U”型槽便于安装和拆卸拆孔针。

采用以上技术方案，前梁、后梁和张力柱共同构成一个受力的框架结构，同时这个框架结构还起到支撑和设置挤压油缸、中间梁、活动梁和挤压容室等部件的作用。

在以上方案中，穿孔工作缸、穿孔回程缸、穿孔杆、穿孔针、穿孔动梁、穿孔拉杆和滑动支承架组成一个穿孔系统。穿孔工作缸和穿孔回程缸均为柱塞杆，穿孔杆外套设有滑动支承架，穿孔杆与滑动支承架之间可以相互自由滑动，且穿孔杆和滑动支承架之间可设置连接固定装置，在需要的时候可以通过该连接固定装置将穿孔杆和滑动支承架连接固定为一体。穿孔针可拆卸地固定连接在穿孔杆的右端。在生产管材时，穿孔工作缸的柱塞杆向前梁方向推动，驱动穿孔拉杆和穿孔杆也向前梁方向运动，穿孔回程缸的柱塞杆压缩回缸套内，穿孔杆和滑动支承架呈能够相互滑动的状态，穿孔杆推动穿孔针进行穿孔。不生产管材时，将穿孔针从穿孔杆上取下，并调节连接固定装置，使得穿孔杆和滑动支承架连接固定为一体，滑动支承架和穿孔杆一起推动中间梁，中间梁再推动活动梁运动，将穿孔工作缸的驱动力加成在活动梁上。穿孔杆向后梁方向移动，通过穿孔回程缸反向拉动穿孔杆来实现。

在以上方案中，挤压工作缸用于直接驱动中间梁的前后移动，挤压工作缸的柱塞杆为套管结构，且固定套装在张力柱上。因此，挤压工作缸是通过其缸套的活动在产生对中间梁的驱动的。向前移动的中间梁驱动活动梁向前移动，活动梁向后梁移动则通过快速进给回程缸来实现。活动梁上的挤压堵头为在挤压时与待加工铸锭接触的坚硬件。

在以上方案中，反挤压容室锁紧缸用于将活动梁和挤压容室连接锁紧在一起，进而实现整个挤压机的反挤压功能。容室锁紧缸用于将前梁和挤压容室连接锁紧在一起，进而实现整个挤压机的正挤压功能。

本发明的上述方案中，与现有技术的不同点在于，在每个张力柱上套装一个挤压工作缸，而不是将挤压工作缸设置在后梁上。由于穿孔工作缸尺寸远远小于挤压工作缸，因此不设置挤压工作缸的后梁尺寸大大减小，结构也更加简单；另外挤压工作缸为穿孔工作缸等留出足够的安装空间，使其结构设置可以更加简单，便于维护，且穿孔工作缸的行程更短(只需一倍的挤压行程)。通过反挤压容室锁紧缸和容室锁紧缸的设置，可以帮助整个挤压机实现正挤压和反挤压。

进一步，每个所述张力柱上从后往前依次套设有紧密贴合的第二压套、第三压套和第一压套，且所述第一压套的前端面紧贴所述前梁的后侧面，所述第二压套的后端面紧贴所述后梁的前侧面，所述挤压工作缸的柱塞杆作为第三压套，中间梁设置在该第三压套上，所述活动梁和挤压容室设置在所述第一压套上。张力柱作为主要承力部件，在张力柱外套设三个彼此紧贴的压套可以使得张力柱和前、后梁构成承力框架在受到挤压力的张力作用下时，仍然具有足够的刚度。

进一步，所述挤压工作缸的缸套与第三压套之间形成一个油腔，该油腔前后两侧的缸套和第三压套之间各设置有剖分式导套，在每个剖分式导套的中间间隙处设置有第一密封件，在所述剖分式导套的外端各设置有用于限位的第一压兰。油腔里的高压油用于直接驱动挤压工作缸的缸套，剖分式导套一方面起到导向的作用，另一方面在剖分的间隙里可以设置密封件，防止高压油溢出。第一压兰用于对剖分式导套进行限位和固定。

进一步，所述挤压工作缸后侧的所述第二压套上固定设置有油路分配器，所述油路分配器上设置有过油通孔，过油通孔的一端通过外接油管与外部连通，过油通孔的另一端通过内接油管与所述油腔接通，所述第三压套的后端部外周凸出，并形成一个周径大于所述第三压套主体的凸出体，该凸出体的前端面作为所述油腔的后侧壁，所述凸出体上设置有过油管孔，所述内接油管通过该过油管孔与所述油腔接通。外接油管、油路分配器和内接油管的作用在于将外部的高压油通过过油管孔注入到油腔内，以此实现高压油对挤压工作缸的缸套驱动。

进一步，所述过油通孔的数量为多个，且沿着所述油路分配器的外周呈圆周排布，所述外接油管、内接油管和过油管孔的数量均与所述过油通孔的数量相同，并一一对应。单个的过油通孔、外接油管、内接油管和过油管孔组成高压油进入油腔的单个油路，多个油路可以提高整体的承载负荷。

进一步，所述内接油管与过油管孔的连接处设置有第二密封件，该第二密封件的外端设置有用于限位的第二压兰。第二密封件用于防止过油管孔内的高压油通过过油管孔与内接油管连接处溢出。第二压兰对第二密封件进行限位和固定。

本发明具有如下有益效果:

1.将挤压工作缸该设在张力柱上，为穿孔工作缸等留出足够安装空间，使其结构更加简单，进而便于维护，同时也使得穿孔工作缸的行程更短(只需一倍的挤压行程)，另外不设置挤压工作缸，只设置穿孔工作缸等部件的后梁尺寸更小，制造成本更低；

2.穿孔针可拆卸地设置在穿孔杆上，在需要穿孔时，穿孔杆与滑动支承架保持能够相对移动的状态，穿孔工作缸驱动穿孔杆和穿孔针进行穿孔，在不需要穿孔时，拆除穿孔针，滑动支承架与穿孔杆保持固定连接，穿孔工作缸与挤压工作缸一起驱动中间梁向前移动，使得能够提供的挤压力范围更大；

3.通过反挤压容室锁紧缸和容室锁紧缸的设置，可以帮助整个挤压机实现正挤压和反挤压；

4.第二压套直接作为挤压工作缸的柱塞杆，并与第一压套和第三压套相互紧密贴合，然后整体套装在张力柱上，构思巧妙，设计合理，一方面提高了整个承力框架的刚度，另一方面采用四个挤压工作缸同时向中间梁提供驱动力，动力更加强劲；

5.采用多组有外接油管、油路分配器、内接油管和过油管孔构成的高压油路，为挤压工作缸提供了稳定和强劲的高压油，结构稳定可靠，另外独特的油腔设置，结构巧妙，设计合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A的放大示意图。

1-容室锁紧缸 2-前梁 3-张力柱 4-第一压套 5-模具 6-活动梁

7-中间梁 8-第二压套 9-后梁 10-快速进给回程缸 11-穿孔回程缸

12-穿孔工作缸 13-滑动支承架 14-油路分配器 15-外接油管

16-内接油管 17-挤压工作缸 17a-缸套 17b-油腔 18-连接套

19-第三压套 19a-过油管孔 20-穿孔针 21-挤压堵头

22-反挤压容室锁紧缸 23-挤压容室 24-铸锭 25-穿孔动梁

26-穿孔拉杆 27-穿孔杆 28-剖分式导套 29-第一密封件

30-第一压兰 31-第二密封件 32-第二压兰

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，四根张力柱3的后端固定连接在后梁9上，前端固定连接在前梁2上，在前梁2与后梁9之间设置有活动梁6，活动梁6与前梁2之间设置有挤压容室23。每个张力柱3上从后往前依次套设有紧密贴合的第二压套8、第三压套19和第一压套4，且第一压套4的前端面紧贴前梁2的后侧面，第二压套8的后端面紧贴后梁9的前侧面，挤压工作缸17的柱塞杆作为第三压套19，中间梁7设置在该第三压套19上，活动梁6和挤压容室23设置在第一压套4上。

如图1所示，后梁9上设置有两个快速进给回程缸10，该快速进给回程缸10的柱塞杆向前延伸，并与活动梁6固定连接。两个快速进给回程缸10之间设置有两个穿孔回程缸11，两个穿孔回程缸11之间设置有一个穿孔工作缸12。后梁9的后侧设置有穿孔动梁25，穿孔回程缸11的柱塞杆向后延伸，并与穿孔动梁25固定连接。该穿孔动梁25的中部设置有穿孔拉杆26，该穿孔拉杆26与穿孔工作缸12柱塞杆的后端固定连接。穿孔工作缸12柱塞杆的前端连接有穿孔杆27，该穿孔杆27的外周滑动套接有滑动支承架13，穿孔杆27的前端连接在中间梁7上，且在中间梁7与后梁9之间的每根张力柱3上均设置有一个挤压工作缸17。挤压工作缸17的柱塞杆均为第三压套19，并向前延伸，挤压工作缸17缸套的前端通过连接套18与中间梁7固定连接。

如图1和图2所示，挤压工作缸17的缸套17a与第三压套19之间形成一个油腔17b，该油腔17b前后两侧的缸套17a和第三压套19之间各设置有剖分式导套28，在每个剖分式导套28的中间间隙处设置有第一密封件29，在剖分式导套29的外端各设置有用于限位的第一压兰30。挤压工作缸17后侧的第二压套8上固定设置有油路分配器14，油路分配器14上设置有过油通孔，过油通孔的一端通过外接油管15与外部连通，过油通孔的另一端通过内接油管16与油腔17b接通，第三压套19的后端部外周凸出，并形成一个周径大于第三压套19主体的凸出体，该凸出体的前端面作为油腔17b的后侧壁，凸出体上设置有过油管孔19a，内接油管16通过该过油管孔19a与油腔接通。内接油管16与过油管孔19a的连接处设置有第二密封件31，该第二密封件31的外端设置有用于限位的第二压兰32。过油通孔的数量为多个，且沿着油路分配器的外周呈圆周排布，外接油管15、内接油管16和过油管孔19a的数量均与过油通孔的数量相同，并一一对应。

如图1所示，活动梁6并排设置在中间梁7的前侧，活动梁6的前端设置有挤压堵头21，且该挤压堵头21的中心处自后向前穿设有穿孔针20。该穿孔针20可滑动地穿过挤压堵头21、活动梁6和中间梁7，且穿孔针20的后端固定连接在穿孔杆27的前端。中间梁7上设置有一个用于装设穿孔针20的“U”型槽，该“U”型槽开口向上。作为在本实施例中的一个优选，穿孔针20与穿孔杆27通过螺纹连接。在活动梁6和挤压容室23之间放置有铸锭24,，铸锭24的后端抵触在挤压堵头21上，前端抵触在模具5上。活动梁6的前端设置有多个反挤压容室锁紧缸22，该反挤压容室锁紧缸22的活塞杆向前伸出，且挤压容室23上设置有用于固定反挤压容室锁紧缸22活塞杆的紧固装置。前梁2上固定设置有四个容室锁紧缸1，该容室锁紧缸1的活塞杆向前延伸并与挤压容室23固定连接。

在具体实施过程中，压制需要打孔的管材，将穿孔针20安装在穿孔杆27上。在挤压容室23的模具5上放置好铸锭24，向挤压工作缸17的油腔17b内注入高压油，挤压工作缸17的缸套17a通过连接套18推动中间梁7向前移动，中间梁7推动活动梁6向前移动，活动梁6稳定地压住铸锭24。启动穿孔工作缸12，穿孔工作缸12推动穿孔杆27向前移动。此时穿孔杆27与滑动支承架13保持脱离状态，穿孔杆27可以相对于滑动支承架13产生相对滑动。穿孔杆27推动穿孔针20前进，对铸锭24进行穿孔成型。

在压制不需要打孔的型材时，穿孔杆27上不安装穿孔针20。通过连接固定装置将穿孔杆27和滑动支承架13固定连接为一体。滑动支承架13的前端抵触在中间梁7上。挤压工作缸17可以和穿孔工作缸12同时对中间梁7产生向前的驱动。

在需要正挤压时，挤压容室23与前梁2之间通过容室锁紧缸1固定连接为一体。挤压工作缸17推动活动梁6直接对铸锭24进行挤压。反挤压时，活动梁6和挤压容室23之间通过反挤压容室锁紧缸22固定连接为一体。挤压工作缸17推动活动梁6和挤压容室23一起向前移动。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，四根张力柱(3)的后端固定连接在后梁(9)上，前端固定连接在前梁(2)上，在前梁(2)与后梁(9)之间设置有活动梁(6)，活动梁(6)与前梁(2)之间设置有挤压容室(23)，其特征在于：所述后梁(9)上设置有两个快速进给回程缸(10)，该快速进给回程缸(10)的柱塞杆向前延伸，并与所述活动梁(6)固定连接，两个所述快速进给回程缸(10)之间设置有两个穿孔回程缸(11)，两个穿孔回程缸(11)之间设置有一个穿孔工作缸(12)，所述后梁(9)的后侧设置有穿孔动梁(25)，所述穿孔回程缸(11)的柱塞杆向后延伸，并与所述穿孔动梁(25)固定连接，该穿孔动梁(25)的中部设置有穿孔拉杆(26)，该穿孔拉杆(26)与穿孔工作缸(12)柱塞杆的后端固定连接，所述穿孔工作缸(12)柱塞杆的前端连接有穿孔杆(27)，该穿孔杆(27)的外周滑动套接有滑动支承架(13)，所述穿孔杆(27)的前端连接在中间梁(7)上，该中间梁(7)固定设置在所述张力柱(3)上，且在中间梁(7)与所述后梁(9)之间的每根张力柱(3)上均设置有一个挤压工作缸(17)，挤压工作缸(17)的柱塞杆均为固定套装在所述张力柱(3)上的套管结构，并向前延伸，所述挤压工作缸(17)缸套(17a)的前端通过连接套(18)与所述中间梁(7)固定连接；

所述活动梁(6)并排设置在所述中间梁(7)的前侧，所述活动梁(6)的前端设置有挤压堵头(21)，且该挤压堵头(21)的中心处自后向前穿设有穿孔针(20)，该穿孔针(20)可滑动地穿过所述挤压堵头(21)、活动梁(6)和中间梁(7)，且穿孔针(20)的后端固定连接在所述穿孔杆(27)的前端；

所述活动梁(6)的前端设置有多个反挤压容室锁紧缸(22)，该反挤压容室锁紧缸(22)的活塞杆向前伸出，且所述挤压容室(23)上设置有用于固定所述反挤压容室锁紧缸(22)活塞杆的紧固装置；

所述前梁(2)上固定设置有四个容室锁紧缸(1)，该容室锁紧缸(1)的活塞杆向前延伸并与所述挤压容室(23)固定连接；

所述中间梁(7)上设置有一个用于装设所述穿孔针(20)的“U”型槽，该“U”型槽开口向上。

2.如权利要求1所述的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，其特征在于：

每个所述张力柱(3)上从后往前依次套设有紧密贴合的第二压套(8)、第三压套(19)和第一压套(4)，且所述第一压套(4)的前端面紧贴所述前梁(2)的后侧面，所述第二压套(8)的后端面紧贴所述后梁(9)的前侧面，所述挤压工作缸(17)的柱塞杆作为第三压套(19)，中间梁(7)设置在该第三压套(19)上，所述活动梁(6)和挤压容室(23)设置在所述第一压套(4)上。

3.如权利要求2所述的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，其特征在于：所述挤压工作缸(17)的缸套(17a)与第三压套(19)之间形成一个油腔(17b)，该油腔(17b)前后两侧的缸套(17a)和第三压套(19)之间各设置有剖分式导套(28)，在每个剖分式导套(28)的中间间隙处设置有第一密封件(29)，在所述剖分式导套(29)的外端各设置有用于限位的第一压兰(30)。

4.如权利要求3所述的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，其特征在于：所述挤压工作缸(17)后侧的所述第二压套(8)上固定设置有油路分配器(14)，所述油路分配器(14)上设置有过油通孔，过油通孔的一端通过外接油管(15)与外部连通，过油通孔的另一端通过内接油管(16)与所述油腔(17b)接通，所述第三压套(19)的后端部外周凸出，并形成一个周径大于所述第三压套(19)主体的凸出体，该凸出体的前端面作为所述油腔(17b)的后侧壁，所述凸出体上设置有过油管孔(19a)，所述内接油管(16)通过该过油管孔(19a)与所述油腔接通。

5.如权利要求4所述的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，其特征在于：所述过油通孔的数量为多个，且沿着所述油路分配器的外周呈圆周排布，所述外接油管(15)、内接油管(16)和过油管孔(19a)的数量均与所述过油通孔的数量相同，并一一对应。

6.如权利要求5所述的工作缸布置在张力柱上的正反双向挤压机，其特征在于：所述内接油管(16)与过油管孔(19a)的连接处设置有第二密封件(31)，该第二密封件(31)的外端设置有用于限位的第二压兰(32)。