專利名稱:采用內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌的精沖壓力機(jī)的制作方法
本發(fā)明所涉及的技術(shù)領(lǐng)域：
為精沖壓力機(jī)。
精沖工藝要求精沖壓力機(jī)的導(dǎo)軌具有良好的導(dǎo)向剛度和精度。導(dǎo)軌的性能集中反映了精沖壓力機(jī)的技術(shù)水平。目前國(guó)內(nèi)外精沖壓力機(jī)采用的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式主要有兩大類，一類是具有一定過(guò)盈量的滾動(dòng)導(dǎo)軌，這類導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，但剛性、抗震性均較差，對(duì)材質(zhì)及加工精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另一類是一般的滑動(dòng)導(dǎo)軌，如圖1，壓機(jī)由床身1、上工作臺(tái)2和下工作臺(tái)3組成，下工作臺(tái)靠滑動(dòng)導(dǎo)軌4導(dǎo)向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這類壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，導(dǎo)軌的剛度略優(yōu)于滾動(dòng)導(dǎo)軌，但導(dǎo)向精度差，運(yùn)動(dòng)副要求特種耐磨材料。以上兩種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌都不適于承受偏心載荷，因而不能滿足精沖工藝發(fā)展的需要。
本發(fā)明的目的就是在保持結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、對(duì)材質(zhì)無(wú)特殊要求的前提下，設(shè)計(jì)一種采用新型導(dǎo)軌的精沖壓力機(jī)以提高壓機(jī)的導(dǎo)向剛度和精度。
本發(fā)明的精沖壓力機(jī)主要由床身1、上工作臺(tái)2和下工作臺(tái)3三大部分組成(見圖4)，其特征在于，下工作臺(tái)3的導(dǎo)軌為一種內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌，由臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ、活塞Ⅰ和與導(dǎo)軌油室相通的環(huán)形油腔Ⅳ組成。本發(fā)明的精沖壓力機(jī)之所以將導(dǎo)軌設(shè)計(jì)成臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，主要是依靠導(dǎo)軌的臺(tái)階式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生阻尼-內(nèi)阻尼而獲得靜壓，從而使壓機(jī)可承受一定的偏心載荷。另外，設(shè)計(jì)與導(dǎo)軌油室相通的環(huán)形油腔Ⅳ，其目的在于借助壓機(jī)的工作油壓來(lái)控制導(dǎo)軌的變形，使導(dǎo)軌的半徑間隙在工作壓力范圍內(nèi)保持不變或變化微小，以提高導(dǎo)軌的承載能力，減少端泄量。
本發(fā)明將通過(guò)下述實(shí)施例和附圖來(lái)詳細(xì)闡述圖1為采用滑動(dòng)導(dǎo)軌的精沖壓力機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為承受對(duì)稱載荷時(shí)靜壓導(dǎo)軌的原理圖。圖3為承受偏心載荷時(shí)靜壓導(dǎo)軌的原理圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為床身，2為上工作臺(tái)，3為下工作臺(tái)，4為滑動(dòng)導(dǎo)軌，5為主缸，6為進(jìn)油口，7為封閉高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，8為回程缸，9為反壓缸，10為墊板，Ⅰ為活塞，Ⅱ?yàn)榕_(tái)階式上導(dǎo)軌，Ⅲ為臺(tái)階式下導(dǎo)軌，Ⅳ為環(huán)形油腔，CS為導(dǎo)軌臺(tái)階處的半徑間隙，CR為導(dǎo)軌油室的半徑間隙，BS為導(dǎo)軌臺(tái)階的寬度，B為導(dǎo)軌寬度。
本發(fā)明的實(shí)施例為Y26-630型精沖壓力機(jī)(見圖4)，主要由床身1、上工作臺(tái)2、下工作臺(tái)3三大部分組成，上工作臺(tái)2固定在床身1的上部，下工作臺(tái)3位于床身1的中、下部，由活塞Ⅰ、臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ、環(huán)形油腔Ⅳ、主缸5、進(jìn)油口6、封閉高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7、回程缸8、反壓缸9、墊板10構(gòu)成?；钊窨颗_(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ導(dǎo)向，在主缸5和回程缸8油壓交替作用下實(shí)現(xiàn)精沖壓力機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。精沖壓力機(jī)的靜壓導(dǎo)軌系統(tǒng)由活塞Ⅰ、臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ及和導(dǎo)軌油室相通的環(huán)形油腔Ⅳ組成。臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ分別裝在主缸5的上、下部位。環(huán)形油腔Ⅳ由床身1內(nèi)側(cè)的處于臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ位置的一圈槽與主缸5外側(cè)構(gòu)成，在主缸5上打一小通孔使環(huán)形油腔Ⅳ與導(dǎo)軌油室相通。環(huán)形油腔Ⅳ的尺寸和結(jié)構(gòu)，系用ADINA程序計(jì)算，借以利用壓機(jī)本身的工作油壓平衡導(dǎo)軌的變形，使導(dǎo)軌的半徑間隙在工作壓力范圍內(nèi)保持不變或變化微小。另外，由于導(dǎo)軌端泄量與導(dǎo)軌臺(tái)階處的半徑間隙的立方成正比，不控制半徑間隙將使端泄量劇增到不能接受的程度，即使增加泵的流量也將造成壓機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，且不控制半徑間隙還會(huì)降低導(dǎo)軌的承載能力，故須合理設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的幾何尺寸，使導(dǎo)軌負(fù)荷能力最佳。經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，本發(fā)明的導(dǎo)軌臺(tái)階處的半徑間隙CS與導(dǎo)軌油室的半徑間隙CR之比值C為0.4～0.6。導(dǎo)軌的臺(tái)階寬度BS與導(dǎo)軌油室寬度(B-BS)之比λ為0.08～0.1。本實(shí)施例中，導(dǎo)軌臺(tái)階處的直徑分別為650mm和320mm;導(dǎo)軌臺(tái)階處的半徑間隙CS為0.04mm～0.06mm，是導(dǎo)軌油室處半徑間隙CR的一半，相對(duì)寬度比λ＝BS/(B-BS)＝0.0894。本發(fā)明的精沖壓力機(jī)的液壓油從進(jìn)油口6流入，一方面進(jìn)入主缸5，推動(dòng)活塞Ⅰ向上運(yùn)動(dòng)，另一方面油不斷從高壓端(進(jìn)油口)分別向上、下流過(guò)臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ和臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ，然后從低壓端(導(dǎo)軌出口)流出。這樣，就使壓機(jī)的主油路系統(tǒng)和靜壓導(dǎo)軌的液壓系統(tǒng)合二而一。
本發(fā)明的精沖壓力機(jī)工作時(shí)，如果載荷作用于導(dǎo)軌的幾何中心，則活塞Ⅰ處于中心位置，四周的間隙相等，見圖2。當(dāng)承受偏心載荷時(shí)，若偏心力作用于活塞Ⅰ的右側(cè)，見圖3，則活塞Ⅰ將繞一點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，活塞大頭向右偏，活塞小頭向左偏。由于活塞大頭右側(cè)臺(tái)階處的間隙CS減小，端泄量減小，壓力降減小，活塞大頭左側(cè)臺(tái)階處的間隙CS增大，端泄量增大，壓力降增大，結(jié)果在活塞Ⅰ兩側(cè)形成壓力差，右側(cè)壓力大于左側(cè)壓力。同理，活塞小頭部分也形成壓力差，但方向相反，因而形成一個(gè)力矩，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。這個(gè)和外加偏心載荷引起的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的力矩稱為抗顛覆力矩，此力矩使活塞回到中心位置。同樣，若偏心力作用于活塞左側(cè)，則產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的抗顛覆力矩，使活塞回到中心位置。導(dǎo)軌的承載能力越大，抗顛覆力矩越大，剛性越好。
本發(fā)明實(shí)施例的精沖壓力機(jī)經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，表明采用內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)是成功的。本發(fā)明的精沖壓力機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)第一，提高了壓機(jī)的導(dǎo)向剛度和精度。對(duì)采用內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌的630噸精沖壓力機(jī)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)測(cè)結(jié)果表明，導(dǎo)軌可以承受10噸·米的抗顛覆力矩，即在偏離壓機(jī)中心50mm處可承受200噸的載荷。在這種條件下，導(dǎo)軌仍能保持油膜潤(rùn)滑。這是滾動(dòng)導(dǎo)軌和一般滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)不可比擬的。第二，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的外阻尼靜壓導(dǎo)軌需要專用的靜壓導(dǎo)軌液壓系統(tǒng)，而且還必須采取密封措施將靜壓導(dǎo)軌油和壓機(jī)的工作油分開，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，維修、保養(yǎng)很不方便。采用內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌，實(shí)際上只是少量地改動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌即可獲得靜壓。精沖壓力機(jī)的主油路系統(tǒng)和靜壓導(dǎo)軌液壓系統(tǒng)合二而一，一舉兩得，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。第三，安全可靠。傳統(tǒng)的外阻尼靜壓導(dǎo)軌的阻尼元件容易堵塞而導(dǎo)致導(dǎo)軌的損壞。內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌臺(tái)階處的直徑很大(樣機(jī)為650mm和320mm)，在整個(gè)圓周的大范圍內(nèi)，即使進(jìn)入微物也不會(huì)影響導(dǎo)軌的正常工作，提高了導(dǎo)軌的可靠性。第四，壽命長(zhǎng)。由于靜壓導(dǎo)軌始終能保持油膜潤(rùn)滑，使用壽命比滾動(dòng)導(dǎo)軌和一般滑動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)，維修方便。第五，導(dǎo)軌的材質(zhì)無(wú)特殊要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。
權(quán)利要求
1.一種精沖壓力機(jī)，主要由床身1、上工作臺(tái)2、下工作臺(tái)3三大部分組成，其特征在于，下工作臺(tái)3的導(dǎo)軌為一種內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌，由臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ、臺(tái)階式下導(dǎo)軌Ⅲ、活塞Ⅰ及和導(dǎo)軌油室相通的環(huán)形油腔Ⅳ組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，環(huán)形油腔Ⅳ由床身1內(nèi)側(cè)的處于臺(tái)階式上導(dǎo)軌Ⅱ位置的一圈槽與主缸5外側(cè)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，在主缸5上打一小通孔使環(huán)形油腔Ⅳ與導(dǎo)軌油室相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，環(huán)形油腔的尺寸設(shè)計(jì)原則是使導(dǎo)軌的半徑間隙在工作壓力范圍內(nèi)保持不變或變化微小。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，導(dǎo)軌臺(tái)階處的半徑間隙CS與導(dǎo)軌油室的半徑間隙CR之比值C為0.4～0.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，導(dǎo)軌的臺(tái)階寬度BS與導(dǎo)軌的油室寬度(B-BS)之比值λ為0.08～0.1。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的精沖壓力機(jī)，其特征在于，壓力機(jī)的主油路系統(tǒng)與靜壓導(dǎo)軌的液壓系統(tǒng)合二而一。
專利摘要
本發(fā)明所涉及的技術(shù)領(lǐng)域：
為精沖壓力機(jī)。精沖壓力機(jī)由床身1、上工作臺(tái)2、下工作臺(tái)3三大部分組成。其特征在于，下工作臺(tái)3的導(dǎo)軌為一種內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌，由臺(tái)階式上導(dǎo)軌II、臺(tái)階式下導(dǎo)軌III、活塞I及和導(dǎo)軌油室相通的環(huán)形油腔IV構(gòu)成。當(dāng)此壓機(jī)承受偏心載荷時(shí)，靜壓導(dǎo)軌產(chǎn)生抗顛覆力矩使活塞回到中心位置。本發(fā)明由于采用了內(nèi)阻尼靜壓導(dǎo)軌，提高了壓機(jī)的導(dǎo)向剛度和精度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，壽命長(zhǎng)，維修方便，造價(jià)低。
文檔編號(hào)B30B1/00GK86104885SQ86104885
公開日1987年5月20日 申請(qǐng)日期1986年8月7日
發(fā)明者涂光祺, 陶宏怡, 周增猛, 袁慶祥 申請(qǐng)人:機(jī)械部北京機(jī)電研究所, 四川省內(nèi)江鍛壓機(jī)床廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan