组合式增压液压缸在立车横梁卸荷中的应用-论文.pdf

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1、第2期（总期63期）No.2(SerialNo.63)2014年3月FluidPowerTransmissionandControlMar.,2014组合式增压液压缸在立车横梁卸荷中的应用王冠田（齐重数控装备股份有限公司黑龙江齐齐哈尔161005）摘要：应用组合式增压液压缸对重型双柱立车横梁进行卸荷，使刀架50%的重量作用在横梁卸荷梁上，以减小横梁导轨的比压及变形，从而保证机床几何精度检验G5项规定要求。关键词：重型双柱立车；增压液压缸；卸荷中图分类号：TH137文献标志码：B文章编号：1672-8904-

2、（2014）01-0045-003随着我国制造业的快速发展，重型双柱立车正朝如同在横梁前端架设了一个“天桥”，将刀架50%的重着超高精度、超承载能力、超大规格、智能化方向发量卸荷于“天桥”之上，从而减小横梁的承载负荷。展。重型双柱立车的结构为龙门式。工作台设置在组合式增压液压缸设在横梁滑座上方中间（见图两龙门柱中间；横梁设置在龙门立柱导轨上上下运1组合式增压液压缸结构图），液压缸为一个缸体、两动，以适应加工工件的高度变化；刀架则设在横梁水个活塞串联。平导轨之上进行水平运动，实现对工件的平面切削。通常情况下加

3、工工件的直径越大、机床龙门就越宽、横梁也越长。跨度较大的横梁其自由挠度也会很大，如果在加上刀架载荷作用，那么机床刀架在对工件进行平面切削时、平面度就无法保证。因此，重型双柱立车整机几何精度检验G5项，即：垂直刀架在横梁上水平移动对工作台台面的平行度有严格的要求。此项精度的保证措施：一是要求对横梁在载荷的作用下挠度变化进行有限元计算分析、优化结构设计；二是在横梁导轨精加工时，采用使横梁预变形、加工后导轨反弹变形的工艺方法，克服横梁在工作状态时的挠度影响；三是通过外力将横梁上的刀架重量卸荷、减少横梁导轨的承载重

4、量，使之变形量最小。上述三点措施是保证机床几何精度检验G5项缺一不可的条件。下面笔者仅就应用组合式增压液压1-缸盖；2-上活塞；3-密封圈；4-缸体；5-下活塞；6-导向键；缸对重型双柱立车横梁卸荷，使刀架50%的重量作用7-轮架；8-轴套；9-垫圈；10-支架轴；11-滚轮；在横梁卸荷梁上以减小横梁导轨的比压及变形，从而12-轴承；13-挡圈；14-滚轮轴；15-弹簧挡圈图1组合式增压液压缸结构图保证机床几何精度检验G5项规定要求。本文将对该卸荷装置结构设计、工作原理、液压控制加以论述。由图1可见，上活塞

5、为变径活塞、与缸体变径油腔相配，压力油由Ι腔上盖进入。ΙΙ腔注满丙三醇1卸荷装置结构设计（甘油）。液压缸的增压比是由Ι、ΙΙ油腔的面积比值所谓卸荷必须有卸荷的着力点，本卸荷装置的着确定。下活塞为一个柱塞，柱塞表面沿轴向设有两个力点为卸荷梁。卸荷梁设在横梁上导轨正面，卸荷梁对称键槽，液压缸下端面设有两个导向键与柱塞上的的两个支撑点在横梁的两端接近龙门立柱导轨处。键槽相配合，用以柱塞上下运动导向。柱塞下方为铰收稿日期：2013-11-21链轴，连接滚轮支架使两个滚轮支撑在卸荷梁上承受作者简介：王冠田（1959-

6、），男，机械工程师，现从事机床功能部件试验刀架的重量。滚轮内设有滚动轴承，使滚轮在卸荷梁与研究。上运动轻快。第46页2014年第2期2工作原理径为笆100mm。根据上述技术参数计算组合式增压液压缸卸荷本卸荷装置的动力源来自于液压站的压力油。液压控制系统主要由下列件组成（见图2液压原理刀架重量7t时液压系统所需调整压力如下：p=p/i=8.917/2.8=3.18MPa图）：液压油箱；液压管路；液位发令装置；风冷却器；ΙΙΙp=F/A×10-6=70000/0.00785×10-6=8.917MPa变量叶片泵

7、组；压力表；吸油滤油器；空气滤清器；单ΙΙΙΙΙΙ222向阀；纸质滤油器；压力表开关；减压阀；压力继电器；AΙ=π×(dΙ/2)=3.14×(0.1/2)=0.00785mA=π×(d/2)2=3.14×(0.1/2)2=0.00785m2单向阀；蓄能器；截止阀等。ΙΙΙΙA=π×(d/2)2=3.14×(0.06/2)2=0.00282m2i=A/A=0.00785/0.00282=2.78Ι式中，p为系统压力，MPa；Ιp为下活塞（柱塞）工作压力，MPa；ΙΙ2A为变径活塞小缸径面积，m；A为变径活塞大

8、缸径面积，m2；Ι2A为下活塞缸（柱塞）面积，m；ΙΙd为变径活塞小端直径，m；d为变径活塞大端直径，m；Ιd为下活塞（柱塞）直径，m；ΙΙF为卸荷作用力，N；ΙΙ1-液位发令装置；2-风冷却器；3-变量叶片泵组；4-压力表；i为增压比。5-吸油滤油器；6-空气滤清器；7-空气滤清器；8-单向阀；通过计算可以看出当组合式增压液压缸卸荷刀9-纸质滤油器；10-压力表开关；11-减压阀；12-压力继电器；架重量7t时