CN219903314U - 一种高性能化学纤维缠绕增强油压机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性能化学纤维缠绕增强油压机，承压块固定于龙门框架内，高压油缸固定于承压块上，且高压油缸的输出轴与移动压台固定连接，移动压台滑动连接在龙门框架内，工件台固定连接在龙门框架上，在龙门框架、高压油缸和承压块的外壁上均缠绕包裹有化学纤维；所述化学纤维的拉应力为2500‑4500Mpa。本实用新型采用化学纤维替代缠绕钢丝，传统钢丝缠绕压机在缠绕钢丝时需要对钢丝施加很大的预紧力，加工难度大，且钢丝的密度大。化学纤维缠绕不需要施加大的预紧力，只需用专用缠绕机根据实际所学缠绕一定厚度的化学纤维，用树脂将各束碳纤维丝连接在一起，加热固化后成为一个整体，因此制造难度也大大减小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高性能化学纤维缠绕增强油压机。
背景技术
油压机利用帕斯卡原理，以油为工作介质，通过加压传递动力，常规的压机在一千吨以下，广泛用于汽车行业的零配件加工及各行业多种产品的定型、冲边、校正、压印成型、板材零件的弯曲、压印、套形拉伸等工艺。有些比较厚的材料压制需要4000t以上的压机，为了产生如此大的压力，需要直径很大的油缸和压强，若选择缸径800的油缸，则需至少80Mpa的压强，通过计算油缸壁厚需要267mm，那么油缸的最大直径将超过一米三，对应的龙门框架宽度和工作台尺寸都不可能小，造成压机的总重居高不下。对于此类超大吨位的油压机，行业里普遍的做法是缠绕高强度钢丝产生很大的预紧力，承受内压前缸体先承受压应力，工作时内压产生的拉应力与之叠加抵消，采用预应力钢丝缠绕技术具有大承载能力、工作可靠，无爆炸风险等优势。但是钢丝缠绕所需的高性能缠绕机严重依赖进口，高端缠绕机的设计与制造技术还需要更多的研究。此外，钢丝缠绕的缸体和龙门框架总重居高不下，设备尺寸庞大、结构笨重，各种动作都需要较大液压系统进行推动，制造成本很高，在缸径和压强需进一步提高的情况下，高强度钢丝的强度也有限，大概在1500Mpa，相对于不缠绕钢丝绳，油缸的最大直径减小不会太多，因此需要强度更高的材料。
发明内容
本实用新型是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种高性能化学纤维缠绕增强油压机。
本实用新型所采用的技术方案有：
一种高性能化学纤维缠绕增强油压机，包括龙门框架、高压油缸、移动压台、工件台和承压块，所述承压块固定于龙门框架内，高压油缸固定于承压块上，且高压油缸的输出轴与移动压台固定连接，移动压台滑动连接在龙门框架内，工件台固定连接在龙门框架上，在龙门框架、高压油缸和承压块的外壁上均缠绕包裹有化学纤维；所述化学纤维的拉应力为2500-4500Mpa。
进一步地，所述化学纤维采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或者聚乙烯纤维。
进一步地，所述化学纤维缠绕包裹完成后，在化学纤维上涂有树脂。
进一步地，所述龙门框架的内壁上设有对称布置的凹槽，承压块的两端插接在所述凹槽内。
进一步地，所述承压块为外壁上具有凹槽的工字承压块结构，在承压块插接于龙门框架内后，承压块中两端面的凹槽沿着高压油缸的轴向方向对称布置。
进一步地，所述承压块上的化学纤维缠绕在承压块外壁的凹槽内，承压块上的化学纤维缠绕方向与高压油缸外壁上化学纤维缠绕方向相同。
进一步地，所述龙门框架外壁面的圆周方向上设有向内凹陷的缠绕槽，所述缠绕槽内缠绕化学纤维。
本实用新型具有如下有益效果：
1）本实用新型采用化学纤维替代缠绕钢丝，传统钢丝缠绕压机在缠绕钢丝时需要对钢丝施加很大的预紧力，加工难度大，且钢丝的密度大。化学纤维缠绕不需要施加大的预紧力，只需用专用缠绕机根据实际所学缠绕一定厚度的化学纤维，用树脂将各束碳纤维丝连接在一起，加热固化后成为一个整体，因此制造难度也大大减小。
2）使用时高压油缸的输出轴伸出并压在工件台中的工件上，工件会给高压油缸的反向作用力，此时作用于承压块上，本实用新型通过在承压块也缠绕化学纤维，可以抵消一部分作用于龙门框架的力，使得龙门框架的使用更加安全。
附图说明
图1为本实用新型结构图。
图2为承压块的结构图。
实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1至图2，本实用新型一种高性能化学纤维缠绕增强油压机，包括龙门框架1、高压油缸2、移动压台3、工件台4和承压块5，承压块5固定于龙门框架1内，高压油缸2固定于承压块5上，且高压油缸2的输出轴与移动压台3固定连接，移动压台3滑动连接在龙门框架1内，工件台4水平固定连接在龙门框架1上，高压油缸2驱动移动压台3朝着工件台4的方向运动。
在龙门框架1、高压油缸2和承压块5的外壁上均缠绕包裹有化学纤维，化学纤维采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或者聚乙烯纤维，化学纤维的拉应力为2500-4500Mpa。
本实用新型采用化学纤维材料替代缠绕钢丝，用专用缠绕机缠绕一定厚度的高性能纤维，用树脂将各束碳纤维丝连接在一起，加热固化后成为一个整体。采用化学纤维，强度高，拉应力最高可达4500MPa，密度小重量轻，可以大大减小龙门框架、高压缸的重量，减小结构尺寸。
化学纤维采用高性能纤维如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或者聚乙烯纤维。各材质优点如下：
碳纤维材料的强度高，抗拉强度在3500MPa以上，纤维具有很高的模量，并且碳纤维聚合物的线性结构使分子间排列得十分紧密，在单位体积内可容纳很多聚合物分子，这种高的密实性使纤维具有很高的强度。碳纤维强度是钢的7到10倍，密度是钢的1/4，具有很大的比强度。此外，常见钢材的弹性模量约为200GPA，碳纤维的弹性模量为230-340GPA，这意味着对于高压缸运用碳纤维缠绕具有更好的刚度，缸体不容易膨胀从而密封效果更好不容易泄漏。
玻璃纤维具有非常好的极限抗拉强度，延伸率小(3%)，弹性系数高，刚性好。
芳纶纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长、化学结构稳定等优良性能。
聚乙烯纤维又称超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维，又称高强高模聚乙烯纤维，是目前比强度和比模量 最高的纤维，其分子量在100万～500万的聚乙烯所纺出的纤维，其高比强度，高比模量，比强度是同等截面钢丝的十多倍，比模量仅次于碳纤维。
本实用新型中的承压块5是沿着高压油缸2的径向方向插接在龙门框架1上，在龙门框架1的内壁上设有对称布置的凹槽11，承压块5的两端插接在凹槽11内。在承压块5插接于龙门框架1后，在龙门框架1的外壁上固定限位板，将承压块5定位在龙门框架1上。
在使用时，高压油缸2的输出轴伸出并压在工件台4中的工件上，工件会给高压油缸2的反向作用力，此时作用于承压块5上，本实用新型通过在承压块5也缠绕化学纤维，可以抵消一部分作用于龙门框架1的力，使得龙门框架1的使用更加安全。
由于承压块5是插接在龙门框架1上，在承压块5外壁上缠绕化学纤维时，为避免承压块5的外壁结构冗余干涉承压块5在龙门框架1上的装配，本实用新型采用工字形结构的承压块5，承压块5上的化学纤维缠绕在承压块5外壁的凹槽内，承压块5上的化学纤维缠绕方向与高压油缸2外壁上化学纤维缠绕方向相同。
本实用新型在龙门框架1外壁面的圆周方向上设有向内凹陷的缠绕槽，缠绕槽内缠绕化学纤维。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：包括龙门框架（1）、高压油缸（2）、移动压台（3）、工件台（4）和承压块（5），所述承压块（5）固定于龙门框架（1）内，高压油缸（2）固定于承压块（5）上，且高压油缸（2）的输出轴与移动压台（3）固定连接，移动压台（3）滑动连接在龙门框架（1）内，工件台（4）固定连接在龙门框架（1）上，在龙门框架（1）、高压油缸（2）和承压块（5）的外壁上均缠绕包裹有化学纤维；所述化学纤维的拉应力为2500-4500Mpa。
2.如权利要求1所述的高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：所述化学纤维采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或者聚乙烯纤维。
3.如权利要求1所述的高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：所述龙门框架（1）的内壁上设有对称布置的凹槽（11），承压块（5）的两端插接在所述凹槽（11）内。
4.如权利要求1所述的高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：所述承压块（5）为外壁上具有凹槽的工字承压块结构，在承压块（5）插接于龙门框架（1）内后，承压块（5）中两端面的凹槽沿着高压油缸（2）的轴向方向对称布置。
5.如权利要求4所述的高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：所述承压块（5）上的化学纤维缠绕在承压块（5）外壁的凹槽内，承压块（5）上的化学纤维缠绕方向与高压油缸（2）外壁上化学纤维缠绕方向相同。
6.如权利要求1所述的高性能化学纤维缠绕增强油压机，其特征在于：所述龙门框架（1）外壁面的圆周方向上设有向内凹陷的缠绕槽，所述缠绕槽内缠绕化学纤维。
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