CN220880378U - 一种肘杆增力立式模锻液压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种肘杆增力立式模锻液压机，包括差动柱塞主工作缸、上横梁、拉杆螺母、水平回程柱塞缸、活动横梁、垂直回程柱塞缸、下横梁、球面座和安装于上横梁与活动横梁之间的并联双肘杆式增力机构。在一次工作行程中，并联双肘杆式增力机构的肘杆中心线分别与水平面间的夹角由25°增大至84.3°，可使活动横梁的理论下压力由0.5倍于工作缸的推力增大至10倍于工作缸的推力。本实用新型可实现重型模锻液压机的轻量化及其泵站的小型化，可显著地降低设备投资和运行成本。

Description

一种肘杆增力立式模锻液压机

技术领域

本实用新型涉及液压机技术领域，具体涉及一种肘杆增力立式模锻液压机。

背景技术

进入21世纪以来，国内外市场对大型精密模锻件的需求迅速增加。这种大型精锻件必须在500-1000MN的超大型模锻液压机上进行终锻。但是，由于传统的由工作缸直接推动活动横梁式的超大型模锻液压机的开发成本与运行成本都很高，现有模锻液压机肘杆机构使活动横梁的理论下压力增大至10倍于工作缸的推力不足，不能通过设定肘杆中心线与水平面间的夹角增大工作缸的推力。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种肘杆增力立式模锻液压机，其增力系数可达10，即在终锻时活动横梁可获得10倍于工作缸推力的终锻力，可实现超大型立式模锻液压机的轻量化及其泵站的小型化。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种肘杆增力立式模锻液压机，包括差动柱塞主工作缸、上横梁、拉杆螺母、水平回程柱塞缸、活动横梁、垂直回程柱塞缸、下横梁，还包括安装于上横梁与活动横梁之间的并联双肘杆式增力机构，所述并联双肘杆式增力机构包括左油缸座箱、右油缸座箱、左油缸座箱上肘杆、左油缸座箱下肘杆、右油缸座箱上肘杆、右油缸座箱下肘杆，所述左油缸座箱上肘杆和所述右油缸座箱上肘杆的上端分别与所述上横梁的下端铰接安装，所述左油缸座箱上肘杆的下端与所述左油缸座箱的上端铰接安装，所述右油缸座箱上肘杆的下端与所述右油缸座箱的上端铰接安装，所述左油缸座箱下肘杆的上端与所述左油缸座箱的下端铰接安装，所述右油缸座箱下肘杆的上端与所述右油缸座箱的下端铰接安装，所述左油缸座箱下肘杆和所述右油缸座箱下肘杆的下端分别与所述活动横梁的上端铰接安装，所述左油缸座箱内部安装有所述差动柱塞主工作缸，所述右油缸座箱内部安装有所述水平回程柱塞缸，所述垂直回程柱塞缸安装在所述活动横梁与所述下横梁之间，所述差动柱塞主工作缸的缸体固装于所述左油缸座箱的外侧壁上，所述差动柱塞主工作缸的小直径柱塞的外端通过拉杆螺母固装于所述右油缸座箱的外侧壁上，所述水平回程柱塞缸的缸体固装于所述右油缸座箱的内侧壁上，所述垂直回程柱塞缸的缸体固装在所述下横梁上。

而且，还包括球面座，所述水平回程柱塞缸柱塞的外端通过所述球面座固装于所述左油缸座箱的内侧壁上。

而且，所述左油缸座箱上肘杆、左油缸座箱下肘杆、右油缸座箱上肘杆和右油缸座箱下肘杆分别由2个长度相等且相互平行的肘杆组成。

而且，所述左油缸座箱上肘杆、左油缸座箱下肘杆与左油缸座箱铰接端与所述右油缸座箱上肘杆、右油缸座箱下肘杆与右油缸座箱铰接端为相对朝内或者相背朝外；并联双肘杆式增力机构处于始锻位置时，所述左油缸座箱上肘杆、所述左油缸座箱下肘杆、所述右油缸座箱上肘杆和所述右油缸座箱下肘杆的中心线分别与水平面间的夹角α_始设定范围为15°～30°，并联双肘杆式增力机构处于终锻位置时，所述左油缸座箱上肘杆、所述左油缸座箱下肘杆、所述右油缸座箱上肘杆和所述右油缸座箱下肘杆的中心线分别与水平面间的夹角α_终设定范围为80°～88°。

本实用新型的优点和积极效果是：

(1)本实用新型肘杆增力立式模锻液压机，与现有公称压力相同的大型立式模锻液压机相比较，可采用比公称吨位小10倍的主工作缸，可实现超大型立式模锻液压机本体的轻量化与泵站及液压系统的小型化，可显著地降低设备投资与运行成本；

(2)本实用新型肘杆增力立式模锻液压机的并联双肘杆式增力机构的肘杆中心线分别与水平面间的夹角由25°增大至84.3°，可使活动横梁的理论下压力由0.5倍于工作缸的推力增大至10倍于工作缸的推力。

附图说明

图1为肘杆增力立式模锻液压机并联双肘杆式增力机构肘杆相对朝内始锻工作原理图；

图2为肘杆增力立式模锻液压机并联双肘杆式增力机构肘杆相对朝内终锻工作原理图；

图3为肘杆增力立式模锻液压机并联双肘杆式增力机构肘杆相背朝外始、终锻示意图。

图中：

1-差动柱塞主工作缸、2-左油缸座箱、3-上横梁、4-右油缸座箱上肘杆、5-右油缸座箱、6-拉杆螺母、7-水平回程柱塞缸、8-右油缸座箱下肘杆、9-活动横梁、10-垂直回程柱塞缸、11-下横梁、12-球面座、13-左油缸座箱上肘杆、14-左油缸座箱下肘杆、15-小直径柱塞。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种肘杆增力立式模锻液压机，包括差动柱塞主工作缸1、上横梁3、拉杆螺母6、水平回程柱塞缸7、活动横梁9、垂直回程柱塞缸10、下横梁11，还包括安装于上横梁3与活动横梁9之间的并联双肘杆式增力机构，并联双肘杆式增力机构包括左油缸座箱2、右油缸座箱5、左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8，左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4和右油缸座箱下肘杆8分别由2个长度相等且相互平行的肘杆组成，左油缸座箱上肘杆13和右油缸座箱上肘杆4的上端分别与上横梁3的下端铰接安装，左油缸座箱上肘杆13的下端与左油缸座箱2的上端铰接安装，右油缸座箱上肘杆4的下端与右油缸座箱5的上端铰接安装，左油缸座箱下肘杆14的上端与左油缸座箱2的下端铰接安装，右油缸座箱下肘杆8的上端与右油缸座箱5的下端铰接安装，左油缸座箱下肘杆14和右油缸座箱下肘杆8的下端分别与活动横梁9的上端铰接安装。

左油缸座箱2内部安装有差动柱塞主工作缸1，右油缸座箱5内部安装有水平回程柱塞缸7，垂直回程柱塞缸10安装在活动横梁9与下横梁11之间，差动柱塞主工作缸1的缸体固装于左油缸座箱2的外侧壁上，差动柱塞主工作缸1的小直径柱塞15的外端通过拉杆螺母6固装于右油缸座箱5的外侧壁上，水平回程柱塞缸7的缸体固装于右油缸座箱5的内侧壁上，水平回程柱塞缸7柱塞的外端通过球面座12固装于左油缸座箱2的内侧壁上，垂直回程柱塞缸10的缸体固装在下横梁11上，垂直回程柱塞缸10的柱塞上端面不需要安装。

左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14与左油缸座箱2铰接端与所述右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8与右油缸座箱5铰接端为相对朝内或者相背朝外，并联双肘杆式增力机构处于始锻位置，左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14的中心线相对于左油缸座箱2分别与水平面间的小角度夹角、右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8的中心线相对于右油缸座箱5分别与水平面间的小角度夹角α_始设定范围为15°～30°；并联双肘杆式增力机构处于终锻位置时，左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14的中心线相对于左油缸座箱2分别与水平面间的小角度夹角、右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8的中心线相对于右油缸座箱5分别与水平面间的小角度夹角α_终设定范围为80°～88°。

本实用新型工作中传动关系：

左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14与左油缸座箱2铰接端与所述右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8与右油缸座箱5铰接端为相对朝内时，图1所示并联双肘杆式增力机构的始端位置，α_始是始锻位置时左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4和右油缸座箱下肘杆8的中心线分别与水平面间的夹角，图2所示并联双肘杆式增力机构的终端位置，α_终是终锻位置时左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4和右油缸座箱下肘杆8的中心线分别与水平面间的夹角。

由始锻位置开始，安装于左油缸座箱2中的差动柱塞主工作缸1供油，利用固装于右油缸座箱5外侧壁上的拉杆螺母6拉动右油缸座箱5，并联双肘杆式增力机构促进左油缸座箱2与右油缸座箱5同步背向水平位移，同时左油缸座箱上肘杆13与右油缸座箱下肘杆8同步顺时针旋转，左油缸座箱下肘杆14与右油缸座箱上肘杆4同步逆时针旋转，通过右油缸座箱下肘杆8与左油缸座箱下肘杆14推动活动横梁9下降至终锻位置，完成工作行程；在回程中的传动关系是：由终锻位置开始，固装于右油缸座箱5中水平回程柱塞缸7和固装于下横梁11上的垂直回程柱塞缸10同时供油，水平回程柱塞缸7和并联双肘杆式增力机构拉动左油缸座箱2与右油缸座箱5同步对向水平位移，同时左油缸座箱上肘杆13与右油缸座箱下肘杆8同步逆时针旋转，左油缸座箱下肘杆14与右油缸座箱上肘杆4同步顺时针旋转，通过右油缸座箱下肘杆8与左油缸座箱下肘杆14拉动活动横梁9垂直向上回程，水平回程柱塞缸7在回程前期提供主要回程力，垂直回程柱塞缸10直接推动活动横梁9垂直向上回程，垂直回程柱塞缸10在回程后期提供主要回程力。

并联双肘杆式增力机构的基本参数是：定义活动横梁9的下压力与主工作缸的公称拉力之比为增力系数，即

定义活动横梁9的下压速度与主工作缸的行程速度之比为变速系数，即

定义左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4和右油缸座箱下肘杆8的中心线分别与水平面间的夹角为肘杆工作角α；各参数的关系为：n＝tanα，ε＝cotα；当设定终锻角α_终＝84.3°时，n≈10,ε≈0.1。在一次工作行程中，左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14、右油缸座箱上肘杆4和右油缸座箱下肘杆8的中心线分别与水平面间的夹角可由25°增大至84.3°，可使活动横梁9的理论下压力由约0.5倍于工作缸的推力增大至约10倍于工作缸的推力。

左油缸座箱上肘杆13、左油缸座箱下肘杆14与左油缸座箱2铰接端与所述右油缸座箱上肘杆4、右油缸座箱下肘杆8与右油缸座箱5铰接端为相背朝外时，工作中传动关系反相进行。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种肘杆增力立式模锻液压机，其特征在于：包括差动柱塞主工作缸(1)、上横梁(3)、拉杆螺母(6)、水平回程柱塞缸(7)、活动横梁(9)、垂直回程柱塞缸(10)、下横梁(11)，还包括安装于上横梁(3)与活动横梁(9)之间的并联双肘杆式增力机构，所述并联双肘杆式增力机构包括左油缸座箱(2)、右油缸座箱(5)、左油缸座箱上肘杆(13)、左油缸座箱下肘杆(14)、右油缸座箱上肘杆(4)、右油缸座箱下肘杆(8)，所述左油缸座箱上肘杆(13)和所述右油缸座箱上肘杆(4)的上端分别与所述上横梁(3)的下端铰接安装，所述左油缸座箱上肘杆(13)的下端与所述左油缸座箱(2)的上端铰接安装，所述右油缸座箱上肘杆(4)的下端与所述右油缸座箱(5)的上端铰接安装，所述左油缸座箱下肘杆(14)的上端与所述左油缸座箱(2)的下端铰接安装，所述右油缸座箱下肘杆(8)的上端与所述右油缸座箱(5)的下端铰接安装，所述左油缸座箱下肘杆(14)和所述右油缸座箱下肘杆(8)的下端分别与所述活动横梁(9)的上端铰接安装，所述左油缸座箱(2)内部安装有所述差动柱塞主工作缸(1)，所述右油缸座箱(5)内部安装有所述水平回程柱塞缸(7)，所述垂直回程柱塞缸(10)安装在所述活动横梁(9)与所述下横梁(11)之间，所述差动柱塞主工作缸(1)的缸体固装于所述左油缸座箱(2)的外侧壁上，所述差动柱塞主工作缸(1)的小直径柱塞(15)的外端通过拉杆螺母(6)固装于所述右油缸座箱(5)的外侧壁上，所述水平回程柱塞缸(7)的缸体固装于所述右油缸座箱(5)的内侧壁上，所述垂直回程柱塞缸(10)的缸体固装在所述下横梁(11)上。

2.根据权利要求1所述的肘杆增力立式模锻液压机，其特征在于：还包括球面座(12)，所述水平回程柱塞缸(7)柱塞的外端通过所述球面座(12)固装于所述左油缸座箱(2)的内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的肘杆增力立式模锻液压机，其特征在于：所述左油缸座箱上肘杆(13)、左油缸座箱下肘杆(14)、右油缸座箱上肘杆(4)和右油缸座箱下肘杆(8)分别由2个长度相等且相互平行的肘杆组成。

4.根据权利要求1所述的肘杆增力立式模锻液压机，其特征在于：所述左油缸座箱上肘杆(13)、左油缸座箱下肘杆(14)与左油缸座箱(2)铰接端与所述右油缸座箱上肘杆(4)、右油缸座箱下肘杆(8)与右油缸座箱(5)铰接端为相对朝内或者相背朝外；并联双肘杆式增力机构处于始锻位置时，所述左油缸座箱上肘杆(13)、所述左油缸座箱下肘杆(14)、所述右油缸座箱上肘杆(4)和所述右油缸座箱下肘杆(8)的中心线分别与水平面间的夹角α_始设定范围为15°～30°，并联双肘杆式增力机构处于终锻位置时，所述左油缸座箱上肘杆(13)、所述左油缸座箱下肘杆(14)、所述右油缸座箱上肘杆(4)和所述右油缸座箱下肘杆(8)的中心线分别与水平面间的夹角α_终设定范围为80°～88°。