專利名稱：液壓拉拔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于生產(chǎn)各種形狀斷面的金屬棒、管制品的拉拔機(jī)，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
目前國(guó)外采用的較為先進(jìn)的液壓拉拔機(jī)“用于拉伸鋼管的拉拔機(jī)”《西德專利DE3112140A181.3.27》系液壓拉拔機(jī)的一種。它是由拉模座、液壓缸、拉拔小車和液壓系統(tǒng)組成。


圖1為該液壓拉拔機(jī)的示意圖。液壓缸(1)和拉模座(3)，以凸肩相連接，并同時(shí)固定在床身上；拉拔車(2)和工作柱塞(4)的端部相接，在液壓缸(1)和工作柱塞(4)的內(nèi)壁精加工后，裝上間隔套(10)及滑動(dòng)襯套(9)。工作柱塞(4)的封閉端套在液壓缸(1)里面，另一密封端套在返程柱塞(5)的外面；返程柱塞(5)緊緊地固定在墩座(6)的側(cè)面。工作管道(7)和返程管道(8)通過閥組(11)，把液壓源和液壓缸(1)連接在一起。通過管道(7)中液壓力的作用，工作柱塞帶動(dòng)拉拔小車(2)實(shí)現(xiàn)拉拔動(dòng)作；在管道(8)中液壓力的作用下，工作柱塞帶動(dòng)拉拔小車(2)作返程動(dòng)作。
現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于僅采用一只雙作用柱塞式液壓缸(1)，且與拉拔小車安裝在同一垂直面上，工作柱塞(4)在拉拔工件的下面，拉拔時(shí)產(chǎn)生的污物碎片容易落在工作柱塞(4)上，極易損傷高精度的工作柱塞(4)的表面；液壓缸的安裝形式容易造成缸體彎曲，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)件磨損嚴(yán)重；該機(jī)液壓迥路采用開式傳動(dòng)，易產(chǎn)生液壓撞擊與振動(dòng)；且傳動(dòng)效率較低，油液容易發(fā)熱；拉拔時(shí)拉模座(3)與拉拔小車(2)上的不平衡力矩由機(jī)器本體平衡，機(jī)器設(shè)計(jì)必須堅(jiān)固；該液壓缸的缸套與工作柱塞(4)的內(nèi)孔加工較為困難，造價(jià)高。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新的拉拔機(jī)，能夠使拉拔生產(chǎn)時(shí)的污物碎片不落在工作柱塞上；消除拉拔時(shí)在拉模座與拉拔小車上所產(chǎn)生的不平衡力矩；增大拉拔力；提高液壓系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；采用另一種液壓系統(tǒng)，使拉拔小車在緩慢起拔后再逐步增速至調(diào)定的速度，保證拉拔車換向，及拉拔平穩(wěn)，從而使拉拔件的表面質(zhì)量和幾何精度得到提高；改變液壓缸的結(jié)構(gòu)，提高液壓缸安裝后的直線度及簡(jiǎn)化液壓缸的制造工藝，保證達(dá)到精度高，成本低，加工容易的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是以圖2、圖3所示；在拉拔機(jī)床身(12)(13)連接處的上平面上，固定著一個(gè)拉模座(3)，二套液壓缸(1)平行地放置在拉模座(3)二側(cè)的凸肩孔內(nèi)，并以液壓缸缸套的凸肩(A)與拉模座(3)固定，二液壓缸(1)的缸體又以其連接支座(B)及端部支座(C)固定于床身(12)的上平面的二側(cè)，并以其支座(C)與液壓系統(tǒng)相連接。拉拔小車(2)，安裝在床身(13)中部的導(dǎo)軌(9)上，拉拔小車(2)二側(cè)的承推架(D)與兩只套裝在兩只液壓缸缸套(1)中的工作柱塞(4)的端部相聯(lián)接，返程柱塞(5)的一端套裝在工作柱塞(4)的孔內(nèi)，另一端與床身(13)尾部的支座(E)固定，并與液壓系統(tǒng)相連接。
本拉拔機(jī)的液壓缸結(jié)構(gòu)如圖4所示。采用三層套裝的雙作用柱塞式的液壓缸結(jié)構(gòu)。外層為液壓缸(1)的缸套，中層為工作柱塞(4)，內(nèi)層為返程柱塞(5)。液壓缸(1)外層缸套由多節(jié)鋼管組成，每節(jié)鋼管的兩端焊制法蘭，其兩端的內(nèi)孔、外圓和凸肩經(jīng)精確加工，在內(nèi)孔鑲嵌導(dǎo)套(14)后，通過每節(jié)鋼管端部的外圓與凸肩和支座(B)(C)連接成一整體，然后固定在床身上平面的二側(cè)，其一端經(jīng)由支座(C)與液壓系統(tǒng)相連接，另一端帶密封圈(15)的密封端則與中層工作柱塞(4)的外圓相套裝。中層工作柱塞(4)的一端以緩沖柱(16)封閉柱塞的端部，并套裝在液壓缸(1)缸套外層的導(dǎo)套(14)內(nèi)；帶密封圈(15)的密封端則套在返程柱塞(5)的外圓上。中層工作柱塞(4)由多節(jié)鋼管制成，每節(jié)鋼管的兩端內(nèi)孔經(jīng)加工鑲嵌導(dǎo)套(14)后再焊接及加工而成。返程柱塞(5)為一經(jīng)過精密加工的無縫鋼管，其一端套裝在工作柱塞(4)密封端的導(dǎo)套(14)中，另一端與床身(13)尾部的支座(E)固定后與液壓系統(tǒng)相連接。由于中層工作柱塞(4)套在液壓缸套中的一端由緩沖柱封閉孔口，所以三層套裝空間形成兩個(gè)封閉容腔，即工作壓力容腔(W)和返程壓力容腔(Z)。
傳動(dòng)工作柱塞(5)運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)是由雙作用柱塞式液壓缸(1)，雙向變量泵(18)及儲(chǔ)能器(19)所組成的差動(dòng)閉式儲(chǔ)能迥路，如圖2所示。系統(tǒng)的特點(diǎn)是拉拔力大，拉拔小車(2)的換向及運(yùn)行平穩(wěn)，系統(tǒng)效率高。
本實(shí)用新型的特征在于采用兩只雙作用柱塞式液壓缸，缸套凸肩與拉模座固定。工作柱塞端部與拉拔車固定，拉拔車在兩返程柱塞間運(yùn)動(dòng)。兩只液壓缸內(nèi)設(shè)置有緩沖柱(16)和緩沖活塞(27)，以實(shí)現(xiàn)工作柱塞在兩端極限位置時(shí)的緩沖。液壓缸缸體采用鋼管和支座連接的結(jié)構(gòu)。液壓系統(tǒng)采用差動(dòng)閉式儲(chǔ)能迥路。
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行敘述由圖2、圖3、圖4示例，拉拔機(jī)以兩只液壓缸(1)為主要構(gòu)件，與固定在床身(12)(13)連接處上平面的拉模座(3)以凸肩(A)固定，并以其支座(B)(C)安裝在經(jīng)過精確調(diào)整的床身(12)的上平面兩側(cè)，用螺栓緊密相接。拉拔小車(2)安裝在床身(13)中部?jī)蓚?cè)的導(dǎo)軌(9)上，由拉拔車兩側(cè)的承推架(D)與兩液壓缸(1)中的工作柱塞(4)的端部相接。套在工作柱塞(4)中的返程柱塞(5)，一端與液壓缸(1)缸套的密封段重合，一端與床身(13)尾部的支座(E)相接。
圖3所示液壓缸為采用三層套裝結(jié)構(gòu)的雙作用柱塞式液壓缸。外層為液壓缸缸套，中層為工作柱塞(4)，內(nèi)層為返程柱塞(5)。液壓缸(1)的缸套為兩端焊制法蘭的厚壁無縫鋼管，每間隔2～2.5米的距離，固定一個(gè)導(dǎo)套(14)，用以作為工作柱塞(4)在液壓缸(1)缸套內(nèi)移動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向和支承孔，液壓缸(1)缸套端部的支座(C)與液壓系統(tǒng)相連接，液壓缸(1)缸套中安裝密封圈(15)的密封段及導(dǎo)套(14)與中層工作柱塞(4)的外圓套裝并密封。工作柱塞(4)由多節(jié)厚壁無縫鋼管組成，每隔2～2.5米距離鑲嵌一銅質(zhì)導(dǎo)套(14)，用以作為工作柱塞(4)在返程柱塞(5)上移動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向與支承孔；工作柱塞(4)套裝在液壓缸(1)缸套中的一端，以緩沖柱(16)和緩沖活塞(27)封閉端部孔口，工作柱塞(4)另一端的密封圈(15)及導(dǎo)套(14)套裝在返程柱塞(5)的外圓上。返程柱塞(5)系一外圓經(jīng)過精密加工的鋼管，一端套裝在工作柱塞(4)的導(dǎo)套(14)的孔中，一端固定于床身(13)尾部的支座(E)上，并與液壓系統(tǒng)相連接。由于工作柱塞套裝在液壓缸(1)的缸套中的一端以緩沖柱(16)封閉孔口，把三層套裝空間分隔成工作壓力容腔(W)與返程壓力容腔(Z)二部份，當(dāng)液壓系統(tǒng)向支座(C)進(jìn)油而返程柱塞(5)的內(nèi)腔排油時(shí)，則工作柱塞(4)在(W)腔液壓力作用下，向返程柱塞(5)的方向運(yùn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)拉拔工作運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工作柱塞(4)運(yùn)動(dòng)到終極位置時(shí)，(y)腔內(nèi)的油液經(jīng)節(jié)流槽(S2)流至返程柱塞的排油口，于是隨著彈簧(21)的不斷壓縮，(y)腔內(nèi)的油液隨著節(jié)流口S2的減小而壓力增大，實(shí)現(xiàn)拉拔車工作行程的終端緩沖。反之，當(dāng)液壓系統(tǒng)向返程柱塞(5)的內(nèi)腔(Z)進(jìn)油而液壓缸(1)缸套的支座(C)端排油時(shí)，工作柱塞在(Z)腔液壓力的作用下向液壓缸(1)缸套的方向作返回運(yùn)動(dòng)，當(dāng)緩沖柱(16)封閉(C)的排油口時(shí)，容腔(W)內(nèi)的油液，經(jīng)節(jié)流槽(S1)流至排油口，并隨著工作柱塞(4)的運(yùn)動(dòng)，(S1)口不斷減小，(W)腔內(nèi)的壓力逐步升高，實(shí)現(xiàn)工作柱塞(4)返程時(shí)的終端位置緩沖。
圖4示工作柱塞(4)帶動(dòng)拉拔小車(2)所進(jìn)行的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是由聯(lián)結(jié)主泵(18)與液壓缸兩端油腔(W)(Z)的油管(7)和(8)內(nèi)的油流的變化而實(shí)現(xiàn)的。主泵(18)系雙向變量泵，工作時(shí)根據(jù)需要，通過泵的伺服操縱系統(tǒng)可改變泵的吸排油流向以及改變泵的流量的大小，從而控制了管道(7)或(8)內(nèi)油的流向或流量，使工作柱塞和拉拔小車的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度得到相應(yīng)的變化。壓力閥(22)是用以控制油泵(18)二端的拉拔壓力與返程壓力的安全閥。儲(chǔ)能器(19)是作為向油泵(18)充油和拉拔車運(yùn)動(dòng)時(shí)向回油管道(7)或(8)提供背壓，以及拉拔車返程時(shí)，儲(chǔ)存因雙作用柱塞式液壓缸的(W)(Z)兩腔的容積差所造成的返程多余油液而設(shè)置的。泵(23)是補(bǔ)償閉式系統(tǒng)內(nèi)泄漏和使返程速度提高而設(shè)置的起補(bǔ)油和加速作用的油泵。
當(dāng)泵(18)從油管(8)吸油，向油管(7)排油時(shí)，液壓缸(1)的(C)端進(jìn)油，于是，圖3中的(W)腔油壓力的作用，使工作柱塞(4)逐漸伸出液壓缸(1)缸套，并與返程柱塞(5)相重合，實(shí)現(xiàn)拉拔動(dòng)作，而(Z)腔油液則經(jīng)返程柱塞(5)及管道(8)直接進(jìn)入主泵(18)的吸油口，此時(shí)，由于(W)腔容積大于(Z)腔容積，此容積差即由儲(chǔ)能器(19)經(jīng)單向閥(24)補(bǔ)給主泵(18)的吸油口。工作柱塞若行至終端位置時(shí)，則由圖3中的緩沖活塞(27)起緩沖作用。反之，當(dāng)泵(18)從油管(7)吸油向油管(8)供油時(shí)，圖3中的(Z)腔起壓，(W)腔排油，此時(shí)，(Z)腔液壓力推動(dòng)工作柱塞(4)逐漸脫出返程柱塞(5)而與液壓缸(1)缸套相重合，實(shí)現(xiàn)返程動(dòng)作。此時(shí)，排油腔(W)的排油量大于進(jìn)油腔(Z)的進(jìn)油量，于是(W)腔的排油一方面直接進(jìn)入油泵吸口，一方面經(jīng)液控單向閥(24)進(jìn)入儲(chǔ)能器(19)。而工作柱塞(4)到達(dá)終點(diǎn)位置時(shí)，緩沖柱(16)起緩沖作用。
當(dāng)儲(chǔ)能器(19)到達(dá)最低液面時(shí)，電訊號(hào)驅(qū)動(dòng)泵(18)向儲(chǔ)能器供油，此時(shí)，液控單向閥(25)(26)打開。當(dāng)泵(18)作返程加速供油時(shí)，液控單向閥(25)(26)關(guān)閉。
由于工作柱塞(4)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)了小車(2)在圖2導(dǎo)軌(9)上作相同的拉拔與返程動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)金屬棒、管制品的拉拔生產(chǎn)，并保證了拉拔平穩(wěn)，換向無沖擊和系統(tǒng)的高效率進(jìn)行。
本發(fā)明與西德專利“用于拉伸鋼管的拉拔機(jī)”相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)拉拔生產(chǎn)時(shí)的污物碎片不會(huì)落到工作柱塞上，保證了設(shè)備的正常運(yùn)行。拉拔時(shí)拉模座及拉拔小車上無不平衡力矩；液壓缸安裝的直線性好，不易磨損；拉拔力大；系統(tǒng)運(yùn)行效率高，油液無需冷卻；小車可緩慢起拔后逐步增速到規(guī)定的速度；調(diào)速范圍大；拉拔車換向時(shí)無沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)；操作方便；液壓缸制作簡(jiǎn)便，造價(jià)低。拉拔件的內(nèi)外表面質(zhì)量好，直線度等幾何精度高。
權(quán)利要求1.一種用于生產(chǎn)金屬管、棒的液壓拉拔機(jī)，由床身、液壓缸、拉模、拉拔小車、液壓迥路系統(tǒng)組成，其特征在于在拉拔機(jī)床身連接處的上平面上；固定著一個(gè)拉模座；二套液壓缸平行對(duì)稱地放置在拉模兩側(cè)，并以其凸肩與拉模座固定，兩液壓缸的缸體以其支座支承于床身的上平面上；拉拔小車安裝在床身中間的導(dǎo)軌上并與液壓缸工作柱塞的端部相連接；工作柱塞頂部設(shè)有緩沖柱和緩沖活塞；液壓缸缸體采用多節(jié)鋼管和支座連接制成；液壓系統(tǒng)采用閉式差動(dòng)儲(chǔ)能液壓迥路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓拉拔機(jī)，其特征在于所用的液壓缸是帶有緩沖柱和緩沖活塞的三層套裝的雙作用柱塞式液壓缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓拉拔機(jī)，其特征在于組成雙作用柱塞式液壓缸缸體的多節(jié)鋼管，每節(jié)鋼管的內(nèi)孔、外圓和凸肩加工后鑲嵌導(dǎo)套，通過外圓、凸肩與支座連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓拉拔機(jī)，其特征在于液壓迥路系統(tǒng)采用由雙向變量泵、儲(chǔ)能器，和差動(dòng)液壓缸組成的閉式差動(dòng)儲(chǔ)能液壓迥路。
專利摘要一種用于生產(chǎn)金屬管、棒的液壓拉拔機(jī)，屬于機(jī)械類?，F(xiàn)有技術(shù)“用于拉伸鋼管的拉拔機(jī)”，其液壓缸、拉拔小車在同一垂直平面內(nèi)，生產(chǎn)中的污物落在工作柱塞上，易損傷工作柱塞表面；開式回路的液壓系統(tǒng)，換向時(shí)易產(chǎn)生撞擊，且傳動(dòng)效率較低，油液容易發(fā)熱。又由于缸體和工作柱塞的內(nèi)孔需深孔加工，故制造困難。本設(shè)計(jì)采用二套液壓缸、閉式差動(dòng)儲(chǔ)能液壓回路。拉拔小車在兩缸體間運(yùn)動(dòng)，避免拉拔產(chǎn)生的污物落在工作柱塞上。該機(jī)制造容易、拉拔力大、運(yùn)行平穩(wěn)、產(chǎn)品表面質(zhì)量好。
文檔編號(hào)B21C1/22GK2037268SQ88219338
公開日1989年5月10日 申請(qǐng)日期1988年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月13日
發(fā)明者尤志民 申請(qǐng)人:無錫鋼廠