摘要：本文主要對(duì)大噸位龍門移動(dòng)式壓力機(jī)進(jìn)行了介紹，并對(duì)其油缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行和工作特點(diǎn)分析，然后進(jìn)行了相關(guān)的改進(jìn)。改進(jìn)方案主要是在主油缸中集成導(dǎo)向控制設(shè)備和快速油缸。并且通過對(duì)改進(jìn)后油缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，論證了改進(jìn)后的油缸的具有穩(wěn)定的工作性能，并且有效的提高了油缸工作效率，而且縮小了油缸的體積，具有廣泛的適用性，可以有效的降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率略。

關(guān)鍵詞：龍門移動(dòng)式壓力機(jī)；導(dǎo)向裝置；快速油缸；組合油缸

中圖分類號(hào)：TH137.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 06-0030-01

一、序言

隨著我國(guó)工業(yè)水平的迅速發(fā)展，液壓機(jī)已經(jīng)在工業(yè)和加工制造業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。龍門移動(dòng)式壓力機(jī)的工作特點(diǎn)是，壓頭組件可以在水平方向上進(jìn)行橫向移動(dòng)或縱向移動(dòng)，移動(dòng)范圍可以包括工作臺(tái)的全部面積，所以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)面積較大的生產(chǎn)材料的加工和校正，因此非常適合應(yīng)用于航空制造業(yè)、造船業(yè)以及汽車制造業(yè)等大型工業(yè)制造領(lǐng)域中。

目前的小噸位級(jí)別的移動(dòng)式壓力機(jī)所采用的典型油缸結(jié)構(gòu)中，柱塞缸通常是系統(tǒng)的主油缸，然后在油缸外部，主要設(shè)置了油缸導(dǎo)向桿，以及一個(gè)負(fù)責(zé)快速進(jìn)給動(dòng)作雙作用活塞液壓缸，和另一個(gè)實(shí)現(xiàn)快速返程動(dòng)作的雙作用活塞液壓缸。由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，加工制造的工業(yè)板材面積越來越大，因此龍門移動(dòng)式壓力機(jī)也隨著擴(kuò)大了工作臺(tái)的工作面積，并不斷的對(duì)公稱壓力進(jìn)行提高，以滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求。然而，由于大噸位級(jí)別的龍門移動(dòng)式壓力機(jī)在實(shí)際工作運(yùn)行時(shí)，主壓頭比較寬，而且龍門機(jī)架需要做范圍非常大的橫向位移，因此使用上述的油缸結(jié)構(gòu)會(huì)大量增加生產(chǎn)成本，造成資源浪費(fèi)，所以上述的油缸結(jié)構(gòu)并不適合應(yīng)用在大噸位級(jí)別的門龍移動(dòng)式壓力機(jī)中。如果在主油缸結(jié)構(gòu)中集成導(dǎo)向設(shè)備組件和負(fù)責(zé)完成快速返程運(yùn)動(dòng)的油缸，則可以使油缸的體積縮小，并且有效降低降低龍門機(jī)架的橫向方向的跨度，這樣就可以很好的進(jìn)行體積結(jié)構(gòu)優(yōu)化，節(jié)省生產(chǎn)材料，降低企業(yè)單位的生產(chǎn)升本。

二、導(dǎo)向裝置組件以及快速油缸設(shè)計(jì)方案

為了滿足工業(yè)需求，大噸位級(jí)別的龍門移動(dòng)式壓力機(jī)的主壓頭通常設(shè)計(jì)成可以實(shí)現(xiàn)左右位移的結(jié)構(gòu)，而且可以控制機(jī)架進(jìn)行規(guī)定范圍內(nèi)的縱向位移。因此工作人員可以根據(jù)需要將壓頭移動(dòng)到工作臺(tái)規(guī)定范圍內(nèi)的任何位置，多工件進(jìn)行加工。但是如果延用傳統(tǒng)的油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)造成大量的空間浪費(fèi)，并增加生產(chǎn)成本，因此有必要對(duì)油缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

（一）油缸結(jié)構(gòu)設(shè)想。如上文所述，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的油缸機(jī)構(gòu)體積過大，會(huì)造成大量的空間浪費(fèi)。所以，為了節(jié)約使用生產(chǎn)空間，降低生產(chǎn)成本，本文做了如下設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)的油缸結(jié)構(gòu)中使用活塞缸作為本設(shè)計(jì)的主油缸，并且取消了傳統(tǒng)油缸結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)負(fù)責(zé)返程動(dòng)作的外置油缸，這樣就大量的縮小了油缸的體積。然后，為了保證壓頭可以實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給動(dòng)作，本設(shè)計(jì)中使用了增速活塞。通過對(duì)油缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，油缸柱塞具有較大的直徑，因此油缸柱塞上端以及油缸上腔之間就形成了較大的空間，所以在本設(shè)計(jì)中，為了進(jìn)一步節(jié)省空間，油缸內(nèi)部還集成了導(dǎo)向設(shè)備組件。

通過對(duì)傳統(tǒng)油缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可以明顯達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)空間，降低成本的效果。

（二）組合油缸的主要特征和結(jié)構(gòu)。通過對(duì)本文的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究和分析，改進(jìn)后的油缸在結(jié)構(gòu)上屬于組合油缸，并具有以下的結(jié)構(gòu)特征：1.缸體主要可以分為上半部分和下半部分，并且使用高強(qiáng)度螺釘?shù)攘悴考M(jìn)行緊密連接，在連接處的接合面部分，本設(shè)計(jì)使用的密封方法為，通過靜密封的方式在兩道軸向方向進(jìn)行密封，使用的密封圈分別為蕾型密封圈以及O形密封圈，蕾形密封圈可以在壓力較高的情況下保證理想密封效果，因此與0形密封圈配合使用可以有效的保證密封效果；2.由于本設(shè)計(jì)中導(dǎo)向設(shè)備組件集成在油缸內(nèi)部，因此在缸體的上半部分的下端設(shè)計(jì)了帶有矩形孔的法蘭結(jié)構(gòu)，并且在活塞桿的上端設(shè)計(jì)了具有矩形截面的防轉(zhuǎn)軸，防轉(zhuǎn)軸與法蘭配合使用，形成了導(dǎo)向面，這樣就可以在活塞桿在缸體產(chǎn)生動(dòng)作時(shí)，起到有效避免活塞桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。為了使油缸上半部分油體進(jìn)行油缸的下半部分，法蘭的外緣需要制作出兩處平面；3.本設(shè)計(jì)中的油缸內(nèi)部構(gòu)造中，為了保證活塞桿可以完成快速下行動(dòng)作，設(shè)置了快速油缸。由空心零件構(gòu)成防轉(zhuǎn)軸內(nèi)部，這樣防轉(zhuǎn)軸組件、小缸蓋組件以及小柱塞組件共同構(gòu)成了柱塞油缸的基本結(jié)構(gòu)，并且在缸體上部固定小柱塞，這樣在油通過油缸孔流入缸體時(shí)，因?yàn)楦左w容積設(shè)計(jì)的比較小，所以可以防轉(zhuǎn)軸組件以及活塞桿組件受到推力，立刻開始高速下行動(dòng)作。防轉(zhuǎn)軸輪廓設(shè)計(jì)為外方內(nèi)圓，外緣方形輪廓可以保證防轉(zhuǎn)功能和導(dǎo)向功能，而內(nèi)部輪廓設(shè)計(jì)為圓形可以形成內(nèi)腔。4.油缸在實(shí)際工作進(jìn)行循環(huán)動(dòng)作，主要過程為。當(dāng)壓力機(jī)壓頭高速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)工件位置，高壓油通過大流量沖液閥迅速注入主缸體結(jié)構(gòu)中的上腔，然后根據(jù)設(shè)定，關(guān)閉充液閥，油液開始通過高壓油口，這時(shí)壓力機(jī)的壓頭開始對(duì)相關(guān)工件進(jìn)行壓制動(dòng)作，并根據(jù)設(shè)定進(jìn)行保壓，然后主缸體中的壓力油開始高壓油口回油，此時(shí)油缸迅速執(zhí)行返程動(dòng)作，完成一個(gè)工序循環(huán)。改進(jìn)后的油缸可以保證壓機(jī)向目標(biāo)工件快速運(yùn)動(dòng)，然后使用低速對(duì)工件進(jìn)行精確地壓制，然后完成保壓工作，當(dāng)完成了壓制和保壓工作后，油缸開始執(zhí)行快速回程動(dòng)作。在整個(gè)工序循環(huán)中，改良后的油缸運(yùn)行效果非常理想，反應(yīng)靈敏，適應(yīng)能力強(qiáng)，工作性能非常穩(wěn)定。

三、典型結(jié)構(gòu)油缸與改進(jìn)后油缸對(duì)比情況

典型的柱塞缸，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封圈數(shù)量較少等特點(diǎn)，工作時(shí)缸體內(nèi)表面與柱塞外圓不直接接觸，缸體內(nèi)孔加工精度較低，相應(yīng)加工成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單故障率和維修成本較活塞缸低，因此在大型液壓機(jī)得到廣泛應(yīng)用。非常適用于橫向行程較大的壓頭移動(dòng)式壓力機(jī)。隨著油缸外形尺寸減小，在相同橫向移動(dòng)行程和整機(jī)剛度相同前提下，移動(dòng)龍門機(jī)架橫向尺寸大為縮小，降低了移動(dòng)龍門的整體重量，節(jié)約材料、降低制造成本。

組合油缸可以完成快速趨近、上壓、返程及導(dǎo)向等功能，并且元件集成在主油缸內(nèi)部，結(jié)構(gòu)緊湊，所以在結(jié)構(gòu)上體積比較小，可以在保證工作效果的同時(shí)可以解決相關(guān)企業(yè)單位生產(chǎn)空間緊張的問題，因此非常適合應(yīng)用在大噸位級(jí)別的龍門移動(dòng)式壓力機(jī)中，特別是在大噸位壓力機(jī)以及壓頭移動(dòng)行程較大的大噸位壓力機(jī)中應(yīng)用。

四、總結(jié)

本文提出的大噸位龍門移動(dòng)式壓力機(jī)油缸結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案可有效地減小橫梁的跨度及機(jī)架的空間尺寸，在該類壓力機(jī)中有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)的工業(yè)水平正處在迅速發(fā)展的階段，相關(guān)企業(yè)單位對(duì)于大噸位龍門移動(dòng)式壓力機(jī)的要求也日益提升，本為通過對(duì)油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)進(jìn)行了論述，希望對(duì)相關(guān)企業(yè)有所幫助。

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