專利名稱：120mn自由鍛油壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鍛造油壓機械。
背景資料 目前，國內(nèi)外在上個世紀(jì)建造的大型自由鍛造液壓機的主機結(jié)構(gòu)均為三梁四柱上 壓式。立柱既要承受拉力載荷還要承受偏心鍛造時的彎曲力矩。立柱工況惡劣，時有斷裂。 立柱斷裂后，壓機將長期停機。更換立柱是很費工、費錢的。 現(xiàn)有的大型自由鍛造壓機的主缸與活動橫梁的連接為單球鉸結(jié)構(gòu)或者是長桿雙 球鉸結(jié)構(gòu)。因為是水壓機，此球鉸處容易銹死，不能轉(zhuǎn)動，形同虛設(shè)。前者對保護(hù)主缸密封 和導(dǎo)向套能力較差，后者制造非常復(fù)雜。 現(xiàn)有的大型自由鍛造水壓機的傳動方式均為水泵蓄勢器傳動。這種傳動方式，能 量利用率較低，效率最高為40%。 現(xiàn)有的大型自由鍛造水壓機的充液系統(tǒng)為低壓充液系統(tǒng)。要設(shè)置一個大容積的低 壓充液罐和低壓緩沖器。為了克服低壓充液罐內(nèi)的壓力，這種系統(tǒng)的液壓機的回程力要很 大。 現(xiàn)有的大型自由鍛造水壓機的主控閥門為分配器，老的為大手把操縱，很費力，不 能精確控制，改進(jìn)型的外加油傳動系統(tǒng)，用另一套油壓系統(tǒng)控制水閥。系統(tǒng)很復(fù)雜。
水泵蓄勢器傳動方式的回程力要比油泵直接傳動大一倍左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種120MN自由鍛油壓機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中能量利用率較 低、充液系統(tǒng)設(shè)備配置復(fù)雜、傳動方式自動化程度低、水泵蓄勢器傳動方式的回程力大、立 柱容易斷裂、球鉸處容易銹死等問題 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是主機結(jié)構(gòu)為三梁四柱套預(yù)應(yīng)力框架 結(jié)構(gòu)；在四柱預(yù)應(yīng)力承載框架(1)中設(shè)置拉桿(1-1)和立柱(l-4)，取代原結(jié)構(gòu)中的立柱； 立柱(1-4)為方形斷面，立柱與上橫梁和底座的連接為圓形環(huán)鍵和方形定位鍵，在新設(shè)計 的立柱上設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向裝置(2)，堆銅導(dǎo)向板(2-2)代替整體銅導(dǎo)向板，與立柱上的淬 火鋼板組成摩擦付；主缸與活動橫梁的連接采用短桿雙球鉸(3)連接，短桿雙球鉸(3)由 上球座(3-l)、短球桿(3-2)、下球座(3-3)組成，采用短球桿(3-2)代替長球桿；鍛造油壓 機的直接傳動系統(tǒng)(4)由開式上油箱(4-l)、控制閥組(4-2)、高壓油泵(4-3)組成，傳動 方式為油泵直接傳動；常壓充液系統(tǒng)(5)由開式上油箱(5-l)、專用可限程常閉式充液閥 (5-2)等組成，由于采用了可限程常閉式充液閥，充液閥上設(shè)置限程套(5-3)，構(gòu)成了常壓 充液系統(tǒng)；工作臺摩擦付(6)設(shè)置于工作臺下面，由硬質(zhì)材料(6-l)，墊梁上面的軟質(zhì)材料 (6-2)組成，墊梁上面為軟質(zhì)材料(6-2)，工作臺下面鑲制硬質(zhì)材料(6-1);多點可控電器手 柄(7)，由小手把(7-l)、多點開關(guān)(7-2)組成，由多點發(fā)出開關(guān)信號控制比例電磁鐵，從而 進(jìn)行速度的無級調(diào)節(jié)或多級調(diào)節(jié)；快速多級卸壓系統(tǒng)(8)由比例先導(dǎo)閥(8-l)、可調(diào)單向節(jié) 流閥(8-2)、大口徑(Dg200)插裝閥(8-3)、可調(diào)壓力的液控?fù)Q向閥(8-4)組成，比例先導(dǎo)閥(8-1)由二級先導(dǎo)改為比例先導(dǎo)；大口徑插裝閥進(jìn)液系統(tǒng)(9)由(Dg250)插裝閥(9-1)、 二級先導(dǎo)閥(9-2)、先導(dǎo)安全閥(9-3)、內(nèi)控回路(9-4)、外控回路(9-5)組成，在閥體上增 設(shè)外控回路(9-5)為創(chuàng)新設(shè)計，構(gòu)成內(nèi)外控交叉控制二級先導(dǎo)閥；空程下降無級調(diào)速液壓 系統(tǒng)(10)由液控單向插件(10-1)、比例節(jié)流插件(10-2)、安全保護(hù)(10-3)、快鍛旁路插件 (10-4)、快降插件(10-5)、內(nèi)控回路(10-6)、外控回路(10-7)組成，外控回路(10-7)設(shè)置 在閥體上。 采用本發(fā)明的積極效果是 1、120M鍛油壓機的承載框架為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，上橫梁和底座之間的立柱施加預(yù)應(yīng) 力，工作時橫梁與立柱之間的接觸面始終保有殘余應(yīng)力，因此不會開縫，立柱只受彎矩，拉
桿只受拉力，因此可長久使用不會損壞。 2、設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向裝置，可實現(xiàn)導(dǎo)向精密可調(diào)。 3、主缸與活動橫梁的連接為短桿雙球鉸設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)簡單可靠，能夠在偏載作 用下保持柱塞垂直，減少導(dǎo)套的磨損，自身備有干油潤滑外，另外即使主油缸泄露，因為是 油壓機，泄露的液壓油也有潤滑作用，可長久使用。 4、鍛油壓機的傳動方式為油泵直接傳動，效率可達(dá)60%，提高25%，省去了價格 昂貴的高壓水泵(Q= 10001/min高壓水泵8—10臺，4立方米高壓蓄勢罐12個)，可節(jié)省投 資至少2000萬人民幣。 5、充液系統(tǒng)是常壓系統(tǒng)，回程力可減少50% 。采用自己設(shè)計的可限程的常閉式充 液閥，省去了大容量(100m3)的低壓充液罐(壓力容器)和低壓緩沖器(25m"，系統(tǒng)簡單， 故障率低，可節(jié)省投資約150萬人民幣。 6、工作臺磨擦付區(qū)別于國內(nèi)新老大壓機，墊梁上面為軟質(zhì)材料，工作臺下面鑲制
了硬質(zhì)材料，耐磨，可保證大型工作臺(250頓重)長期使用不會損壞。 7、多點可控電氣手柄操作技術(shù)，拉動手柄的開度大小，通過PLC即可控制和調(diào)節(jié)
壓機活動橫梁上下的各種速度及工作臺左右的移動速度。 8、主缸卸壓系統(tǒng)采用了世界上最大的插裝閥(Dg200)。實現(xiàn)了先慢卸后快卸、單 向流動、就近卸壓等技術(shù)?？傂秹簳r間在0. 2s，而且系統(tǒng)不發(fā)生振動，從而可以實現(xiàn)快速鍛造。 9、主缸進(jìn)液系統(tǒng)采用了世界上最大的插裝閥(Dg200 ;Dg250)。這種技是內(nèi)外控交 叉控制二級先導(dǎo)閥，使進(jìn)液壓差減小且開啟快，(0. ls)，而且系統(tǒng)不發(fā)生振動，可節(jié)省投資 約200萬人民幣。 10、空行程下降無級調(diào)速系統(tǒng)通過多點可控電器手柄控制比例節(jié)流插裝閥，使下 降速度按操作者的意圖無級調(diào)節(jié)，司機只須將手把的角度開大開小即可。這個系統(tǒng)還串連 了快鍛回路，快鍛時，回程系統(tǒng)和主回路接通，從而減少回程的通斷程序。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 圖1是本發(fā)明主機結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明主機結(jié)構(gòu)側(cè)視圖； 圖3是本發(fā)明四柱預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)示意4
圖4是本發(fā)明方斷面立柱結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明可調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明短桿雙球餃結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明直接傳動系統(tǒng)示意圖；
圖8是本發(fā)明低壓充液系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明低壓充液系統(tǒng)帶限程套的專用充液閥示意圖； 圖10是本發(fā)明工作臺摩擦付示意圖； 圖11是本發(fā)明多點可控電器手柄系統(tǒng)示意圖； 圖12是本發(fā)明快速多級卸壓系統(tǒng)示意圖； 圖13是本發(fā)明大口徑進(jìn)液閥系統(tǒng)示意圖； 圖14是本發(fā)明的空程下降無級調(diào)速液壓系統(tǒng)示意圖。 圖1、圖2中1為四柱預(yù)應(yīng)力承載框架、2為方斷面柱立、3為短桿球餃、4為直接 傳動系統(tǒng)、5為低壓充液系統(tǒng)、6為軟硬相配的摩擦付、7為多點可控電器手柄、8為快速多級 卸壓系統(tǒng)、9為大口徑進(jìn)液閥系統(tǒng)、10空程下降無級調(diào)速液壓系統(tǒng)。 圖3為四柱預(yù)應(yīng)力框架，圖中l(wèi)-l為拉桿、l-2為環(huán)形鍵、l-3為定位鍵、l-4為空心 方柱、l-5為大螺母； 圖5為可調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置，圖中2-1為調(diào)節(jié)裝置、2-2堆銅導(dǎo)向板、2_3固定承壓板；
圖6為短桿雙球餃，圖中3-1為上球座、3-2短球桿、3-3下球座；
圖7為直接傳動系統(tǒng)，圖中4-1為開式上油箱、4-2為控制閥組、4-3為高壓油泵；
圖8為低壓充液系統(tǒng)，圖中5-1為開式上油箱、5-2為專用常閉式充液閥；
圖9為帶限程套的專用充液閥，圖中5-3為限程套； 圖10為工作臺摩擦付，圖中6-1為工作臺、6-2為硬滑板、6-3為軟滑板。
圖11為多點可控電器手柄系統(tǒng)，圖中7-1電氣小手把、7-2為多點接觸器。
圖12為快速多級卸壓閥系統(tǒng)，圖中8-l比例節(jié)流插件、8-2為可調(diào)單向節(jié)流閥、8-3 為大口徑插裝閥、8-4為可調(diào)壓力液控?fù)Q向閥閥。 圖13為大口徑進(jìn)液閥系統(tǒng)，圖中9-1為大口徑插裝閥、9-2為二級先導(dǎo)閥、9_3為 先導(dǎo)安全閥、9-4為內(nèi)控回路、9-5為外控回路。 圖14為空程下降無級調(diào)速液壓系統(tǒng)，圖中10-1為液控單向插裝閥、10-2為比例節(jié) 流閥、10-3為安全回路、10-4為快鍛串通回路、10-5為快降閥、10-6為內(nèi)控回路、10-7為外
控回路。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明
如圖所示； 120MN自由鍛油壓機主機結(jié)構(gòu)采用三梁四柱預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；在四柱預(yù)應(yīng)力承載 框架(1)中設(shè)置拉桿(1-1)和立柱(l-4)，取代原結(jié)構(gòu)中的立柱；立柱(1-4)為方形斷面， 立柱與上橫梁和底座的連接為圓形環(huán)鍵和方形定位鍵，其承載框架(1)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，上 橫梁和底座之間的立柱施加預(yù)應(yīng)力，工作時橫梁與立柱之間的接觸面始終保有殘余應(yīng)力， 因此不會開縫，立柱只受彎矩，拉桿只受拉力，因此可長久使用不會損壞。在新設(shè)計的立柱
5(1-4)上設(shè)置可調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置(2)，該導(dǎo)向裝置由調(diào)節(jié)裝置(2-l)、堆銅導(dǎo)向板(2-2)、固定 承壓板(2-3)組成，堆銅導(dǎo)向板(2-2)與立柱上的淬火鋼板組成摩擦付，堆銅技術(shù)節(jié)省了 大量價格昂貴的銅材，設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向裝置(2)導(dǎo)向精密可調(diào)；主缸與活動橫梁的連接 采用短桿雙球鉸(3)連接，短桿雙球鉸(3)由上球座(3-l)、短球桿(3-2)、下球座(3-3)組 成，采用短球桿(3-2)代替長球桿，短桿雙球鉸設(shè)計，能夠在偏載作用下保持柱塞垂直，減 少導(dǎo)套的磨損，自身備有干油潤滑外，另外即使主油缸泄露，因為是油壓機，泄露的液壓油 也有潤滑作用，可長久使用。直接傳動系統(tǒng)(4)由開式上油箱(4-l)、控制閥組(4-2)、高壓 油泵(4-3)組成；低壓充液系統(tǒng)(5)由開式上油箱(5-l)、專用可限程常閉式充液閥(5-2) 等組成，由于采用了可限程常閉式充液閥，充液閥上設(shè)置限程套(5-3)，實現(xiàn)了常壓充液系 統(tǒng)，省去了大容量(100m3)的低壓充液罐(壓力容器)和低壓緩沖器(25m3);工作臺摩擦付 (6)設(shè)置于工作臺下面，由硬質(zhì)材料(6-1)，底座上面的軟質(zhì)材料(6-2)構(gòu)成軟硬摩擦付，這 樣可保護(hù)造架昂貴的工作臺不會損壞；多點可控電器手柄(7)采用多點連接方式，由小手 把(7-l)、多點開關(guān)(7-2)組成，由多點發(fā)出開關(guān)信號控制比例電磁鐵，從而可進(jìn)行速度的 無級調(diào)節(jié)或多級調(diào)節(jié)；電氣手柄(7)拉動手柄的開度大小，通過PLC即可控制和調(diào)節(jié)壓機 活動橫梁上下的各種速度及工作臺左右的移動速度?？焖俣嗉壭秹合到y(tǒng)(8)由比例先導(dǎo)閥 (8-1)、可調(diào)單向節(jié)流閥(8-2)、大口徑(Dg200)插裝閥(8-3)、可調(diào)壓力的液控?fù)Q向閥(8-4) 組成，比例先導(dǎo)閥(8-1)由二級先導(dǎo)改為比例先導(dǎo)，整個技術(shù)包括先慢卸后快卸技術(shù)、單向 流動技術(shù)、就近卸壓等技術(shù)，總卸壓時間在0. 2s，而且系統(tǒng)不發(fā)生振動，從而可以實現(xiàn)快速 鍛造。大口徑插裝閥進(jìn)液系統(tǒng)(9)由(Dg250)插裝閥(9-l)、二級先導(dǎo)閥(9-2)、先導(dǎo)安全閥 (9-3)、內(nèi)控回路(9-4)、外控回路(9-5)組成，在閥體上增設(shè)外控回路(9-5)為創(chuàng)新設(shè)計。 無級調(diào)節(jié)空程下降速度系統(tǒng)(10)由液控單向插件(10-1)、比例節(jié)流插件(10-2)、安全保護(hù) (10-3)、快鍛旁路插件(10-4)、快降插件(10-5)、內(nèi)控回路(10-6)、外控回路(10-7)組成， 外控回路(10-7)設(shè)置在閥體上，這種技術(shù)是通過電氣小手把控制比例節(jié)流插裝閥，使下降 速度按操作者的意圖無級調(diào)節(jié)，司機只須將手把的角度開大開小即可。這個系統(tǒng)還串連了 快鍛回路，快鍛時，回程系統(tǒng)和主回路接通，從而減少回程的通斷程序。
權(quán)利要求
一種120MN自由鍛油壓機，由主機、傳動系統(tǒng)、充液系統(tǒng)，其特征是主機結(jié)構(gòu)為三梁四柱套預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；在四柱預(yù)應(yīng)力承載框架(1)中設(shè)置拉桿(1-1)和立柱(1-4)，取代原結(jié)構(gòu)中的立柱；立柱(1-4)為方形斷面，立柱與上橫梁和底座的連接為圓形環(huán)鍵和方形定位鍵，在立柱上設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向裝置(2)，該導(dǎo)向裝置堆銅導(dǎo)向板(2-2)代替銅導(dǎo)向板，與立柱上的淬火鋼板組成摩擦付；主缸與活動橫梁的連接采用短桿雙球鉸(3)連接，采用短球桿(3-2)代替長球桿；鍛油壓機的直接傳動系統(tǒng)(4)傳動方式為油泵直接傳動；其常壓充液系統(tǒng)(5)采用了可限程常閉式充液閥，充液閥上設(shè)置限程套(5-3)，構(gòu)成了常壓充液系統(tǒng)；工作臺摩擦付(6)設(shè)置于工作臺下面，由軟質(zhì)材料(6-2)和硬質(zhì)材料(6-1)構(gòu)成軟硬摩擦付；多點可控電器手柄(7)采用多點連接方式，由多點發(fā)出開關(guān)信號控制比例電磁鐵，從而進(jìn)行速度的無級調(diào)節(jié)或多級調(diào)節(jié)；快速多級卸壓系統(tǒng)(8)比例先導(dǎo)閥(8-1)由二級先導(dǎo)改為比例先導(dǎo)；大口徑插裝閥進(jìn)液系統(tǒng)(9)在閥體上增設(shè)外控回路，構(gòu)成內(nèi)外控交叉控制二級先導(dǎo)閥；無級調(diào)節(jié)空程下降速度系統(tǒng)(10)所增設(shè)外控回路(10-7)設(shè)置在閥體上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機導(dǎo)向裝置由調(diào)節(jié)裝置(2-l)、堆銅導(dǎo)向板(2-2)、固定承壓板(2-3)組成。
3. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機短桿雙球鉸(3)由上球座(3-l)、短球桿(3-2)、下球座(3-3)組成。
4. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機的直接傳動系統(tǒng)(4) 由開式上油箱(4-l)、控制閥組(4-2)、高壓油泵(4-3)組成。
5. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機其常壓充液系統(tǒng)(5) 由開式上油箱(5-l)、專用可限程常閉式充液閥(5-2)等組成。
6. 按照權(quán)利要求1所述的120麗自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機工作臺摩擦付(6) 由硬質(zhì)材料(6-l)，底座上面的軟質(zhì)材料(6-2)組成。
7. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機多點可控電器手柄(7)，由小手把(7-l)、多點開關(guān)(7-2)組成。
8. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機快速多級卸壓系統(tǒng)(8)由比例先導(dǎo)閥(8-l)、可調(diào)單向節(jié)流閥(8-2)、大口徑(Dg200)插裝閥(8-3)、可調(diào)壓力的液控?fù)Q向閥(8-4)組成。
9. 按照權(quán)利要求l所述的120麗自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機大口徑插裝閥進(jìn)液系統(tǒng)(9)由(Dg250)插裝閥(9-l)、二級先導(dǎo)閥(9-2)、先導(dǎo)安全閥(9_3)、內(nèi)控回路(9-4)、外控回路(9-5)組成。
10. 按照權(quán)利要求1所述的120MN自由鍛油壓機，其特征是該鍛油壓機空程下降無級調(diào)速液壓系統(tǒng)(10)由液控單向插件(10-1)、比例節(jié)流插件(10-2)、安全保護(hù)(10-3)、快鍛旁路插件(10-4)、快降插件(10-5)、內(nèi)控回路(10-6)、外控回路(10-7)組成。
全文摘要
一種120MN自由鍛油壓機，涉及一種鍛造油壓機械。其主機結(jié)構(gòu)為三梁四柱套預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)；立柱為方形斷面，立柱與上橫梁和底座的連接為圓形環(huán)鍵和方形定位鍵，在立柱上設(shè)置可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向裝置；主缸與活動橫梁的連接采用短桿雙球鉸連接；鍛油壓機的直接傳動系統(tǒng)傳動方式為油泵直接傳動；多點可控電器手柄采用多點連接方式；其常壓充液系統(tǒng)采用了可限程常閉式充液閥，充液閥上設(shè)置限程套，構(gòu)成了常壓充液系統(tǒng)；快速多級卸壓系統(tǒng)比例先導(dǎo)閥由二級先導(dǎo)改為比例先導(dǎo)；大口徑插裝閥進(jìn)液系統(tǒng)閥體上增設(shè)外控回路，構(gòu)成內(nèi)外控交叉控制二級先導(dǎo)閥；空程下降無級調(diào)速液壓系統(tǒng)系統(tǒng)所增設(shè)外控回路設(shè)置在閥體上。
文檔編號B21J9/02GK101733351SQ200810157838
公開日2010年6月16日 申請日期2008年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月12日
發(fā)明者司興奎, 姚保森, 文平安, 王世鎮(zhèn) 申請人:通裕重工股份有限公司