本发明专利技术公布一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，属于锻压装备技术领域。上横梁、下横梁之间连接有立柱；上横梁下固定有竖向布置的主缸，主缸下端连接有与主缸轴心平行布置的螺杆螺母机构，螺杆螺母机构下端连接有滑块；滑块竖向滑动安装在立柱上；下横梁两侧分别固定有一个平衡缸机构；螺杆、螺母的配合螺纹的导程角小于摩擦角。本发明专利技术在主缸和滑块之间，增加了一套螺杆螺母自锁性机构，既可完成液压机空载行程，又可进行滑块上、可超过公称力负载的传递；通过液压平衡缸机构消除螺杆螺母由重力引起的轴向螺纹间隙；主缸仅参与滑块工作负载行程、不参与空载行程；本发明专利技术液压机兼具有开口大、公称力行程大、冲次高和能耗低等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机
本专利技术涉及锻压装备
，具体涉及一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机。
技术介绍
随着高强钢、吉帕钢等新材料被大量使用于冲压件，机械手、机器人等广泛应用于自动化冲压线，对冲压设备提出了开口大、公称力行程大、冲次高和能耗低等四者兼备的新要求，现有的机械压力机和液压机等机型已难以满足。对于机械压力机，多为曲柄连杆或偏心套机构，当开口高度超过1.0米时，负载冲次一般在8-12次/分钟，但公称力行程一般不超过13毫米。对于快速液压机，其主缸采用活塞缸、快下和快回采用柱塞缸，当开口高度超过1米时，虽然液压机公称力行程可等于开口高度、快下速度约700毫米/秒、快回速度约500-600毫米/秒，但由于主缸行程超过1米，缸体内腔在快下时的充液和上行时的排液，能耗较大。再者，快速液压机的活塞缸和柱塞缸，运行速度是普通液压缸的2-3倍，对缸体精度和密封圈性能、以及液压泵站和控制阀块提出了更高要求，制造和维护难度较大。针对机械压力机、快速液压机的缺点，目前中国专利公开了一种带有肘杆机构的机械液压复合的节能式伺服液压机（CN103963334B），其是在闭式双点肘杆压力机的基础上，将滑块液压过载保护装置改进为主缸；但上述技术存在的缺点是：第一、主缸装在滑块内，直径和高度尺寸不能做得太大，否则滑块结构庞大、重量倍增，不能进行高速运行。如液压缸的工作油压一般为25兆帕，若承受400吨的负载，活塞直径就要超过450毫米，缸体外部安装直径就要达到670毫米，整个主缸的重量超过3吨。滑块部件重量增加的后果是，必须降低滑块运行速度，否则，当滑块沿上下方向、加减速高速运行时，惯性力过大会引起压力机抖动、影响机床精度；第二、肘杆机构运用的是杠杆增力原理，不适合应用于大行程压力机，如滑块行程达到1米时，依据杠杆放大系数进行设计，整个机构过于庞大、重量增加，运动机构惯性力过大，在加减速时会导致机床晃动、不能正常运行。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机。本专利技术中主缸仅参与工作负载行程，不参与快速行程，可兼具开口大、公称力行程大、冲次高和能耗低等优点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，包括上横梁、下横梁，上横梁、下横梁之间连接有立柱；所述上横梁下固定有竖向布置的主缸，主缸下端连接有与主缸轴心平行布置的螺杆螺母机构，螺杆螺母机构下端连接有滑块；所述滑块竖向滑动安装在立柱上。其进一步是：所述螺杆螺母机构包括动力箱，动力箱通过连接柱固定在所述主缸活塞杆下端，动力箱与立柱竖向滑动连接；所述动力箱上安装有伺服电机，伺服电机输出端连接有减速机，减速机连接有螺杆；所述螺杆竖向布置，螺杆下端配合安装有螺母；所述螺母固定在所述滑块上。所述滑块上固定有圆柱筒形的螺母座，所述螺母固定在螺母座上端；所述动力箱下固定有罩在螺杆外的辅助支撑座，辅助支撑座的下端固定有铜套，铜套配合套装在所述螺母座上。所述伺服电机共有两个，两个伺服电机以动力箱中心对称布置；所述减速机包括一个大齿轮和两个与大齿轮相互啮合的小齿轮，大齿轮安装在动力箱中心，小齿轮安装在对应的伺服电机输出端；所述螺杆上端安装在大齿轮中心，螺杆上端与大齿轮内壁通过花键连接。所述下横梁两侧分别固定有一个平衡缸机构；所述平衡缸机构包括与下横梁固定连接的平衡器架，平衡器架上安装有控制阀块、蓄能器和竖向布置的柱塞缸；所述控制阀块通过油管与柱塞缸和蓄能器分别连通，控制阀块还通过另一路油管和补油泵站系统连通；所述滑块两侧分别固定有一个吊耳，吊耳与平衡缸机构中的柱塞缸竖向相对。所述平衡器架由柱塞缸座、阀块支架、蓄能器支柱和架底板焊接或铸造而成；所述架底板通过螺栓连接安装在下横梁上；所述柱塞缸螺栓连接安装在柱塞缸座上；所述控制阀块通过螺栓连接安装在阀块支架上；所述蓄能器通过托板和抱箍固定在蓄能器支柱一侧。所述立柱共有四根，四根立柱呈矩形布置，上横梁、立柱、下横梁通过拉杆螺母固定连接；所述下横梁上固定有与滑块相对的工作台板；所述立柱内侧设有立柱导轨，立柱导轨包括一根矩形直角导轨，矩形直角导轨通过若干固定块固定在立柱内侧；所述动力箱和滑块的四角位置分别固定有滑块导轨，滑块导轨与矩形直角导轨竖向滑动配合。所述螺杆、螺母的配合螺纹的导程角小于摩擦角，螺杆、螺母采用单头梯形螺纹或单头矩形螺纹。所述主缸共有两个，螺杆螺母机构共有一个；螺杆螺母机构安装在两个主缸的中间位置。所述主缸共有三个，螺杆螺母机构共有两个，主缸、螺杆螺母机构交替布置；螺杆螺母机构位于相邻的两个主缸的中间位置。本专利技术的有益效果是：1、通过螺杆螺母机构，既可完成液压机空载行程、又可进行公称力负载传递。增加螺杆螺母机构的优点：一是可实现高速液压机的参数目标；当开口高度超过1米时，快进速度，即快下和快回速度可超过800毫米/秒；公称力行程可根据客户要求定制，正常标准配置约300毫米；由于主缸不参与快进行程，因而能耗小。二是主缸技术要求低；主缸仅参与工作行程，具有行程短、速度慢的特点，缸体精度、密封圈性能、以及液压泵站和阀块，和普通主缸技术要求类似；2、空载快速行程采用结构简单、重量轻的螺杆螺母机构完成，避免了多连杆机构在压力机行程大、速度快时易产生机床抖动、降低机床精度的问题；螺杆螺母机构的重量，都作用在动力箱上，动力箱只参与滑块负载时的慢速行程，而滑块部件重量仅增加了螺母座重量，然后在通过平衡缸机构抵消重力，易实现高速稳定运行；3、增加了平衡缸机构，平衡缸机构的柱塞缸、阀块和蓄能器等构成一个液压弹簧，通过柱塞缸活塞，将大于滑块部件重量、以近似常数值的液压顶力作用于吊耳上，吊耳通过固定在滑块两侧，将滑块部件向上托举，直至螺杆螺母齿面接触贴实，从而实现消除螺纹轴向间隙、提高滑块下死点重复定位精度的目标。附图说明图1为本专利技术实施例一主视图；图2为本专利技术实施例一左视图；图3为本专利技术实施例一俯视图；图4为本专利技术实施例一立体示意图；图5为本专利技术实施例一中螺杆螺母机构处的放大图；图6为本专利技术实施例一中减速机处的放大图；图7为本专利技术实施例一中平衡缸机构处的放大图；图8为本专利技术实施例一中平衡器架处的放大图；图9为本专利技术实施例一中立柱导轨、滑块导轨处放大图；图10为本专利技术实施例一螺杆、螺母的螺纹剖面图（梯形螺纹）图11为本专利技术实施例一螺杆、螺母的螺纹剖面图（矩形螺纹）图12为本专利技术实施例二主视图；图13为本专利技术实施例三俯视图；图中：1、拉杆螺母，2、上横梁，3、立柱，4、螺杆螺母机构，5、立柱导轨，6、滑块，7、工作台板，8、下横梁，9、平衡缸机构，10、主缸，11、伺服电机，12、连接柱，13、减速机，14、滑块导轨，15、螺杆，16、辅助支撑座，17、螺母，18、铜套，19、螺母座，20、动力箱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，包括上横梁（2）、下横梁（8），上横梁（2）、下横梁（8）之间连接有立柱（3）；其特征在于：所述上横梁（2）下固定有竖向布置的主缸（10），主缸（10）下端连接有与主缸（10）轴心平行布置的螺杆螺母机构（4），螺杆螺母机构（4）下端连接有滑块（6）；所述滑块（6）竖向滑动安装在立柱（3）上。/n
【技术特征摘要】
1.一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，包括上横梁（2）、下横梁（8），上横梁（2）、下横梁（8）之间连接有立柱（3）；其特征在于：所述上横梁（2）下固定有竖向布置的主缸（10），主缸（10）下端连接有与主缸（10）轴心平行布置的螺杆螺母机构（4），螺杆螺母机构（4）下端连接有滑块（6）；所述滑块（6）竖向滑动安装在立柱（3）上。
2.根据权利要求1所述一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，其特征在于：所述螺杆螺母机构（4）包括动力箱（20），动力箱（20）通过连接柱（12）固定在所述主缸（10）活塞杆下端，动力箱（20）与立柱（3）竖向滑动连接；所述动力箱（20）上安装有伺服电机（11），伺服电机（11）输出端连接有减速机（13），减速机（13）连接有螺杆（15）；所述螺杆（15）竖向布置，螺杆（15）下端配合安装有螺母（17）；所述螺母（17）固定在所述滑块（6）上。
3.根据权利要求2所述的一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，其特征在于：所述滑块（6）上固定有圆柱筒形的螺母座（19），所述螺母（17）固定在螺母座（19）上端；所述动力箱（20）下固定有罩在螺杆（15）外的辅助支撑座（16），辅助支撑座（16）的下端固定有铜套（18），铜套（18）配合套装在所述螺母座（19）上。
4.根据权利要求2所述的一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，其特征在于：所述伺服电机（11）共有两个，两个伺服电机（11）以动力箱（20）中心对称布置；所述减速机（13）包括一个大齿轮（31）和两个与大齿轮（31）相互啮合的小齿轮（30），大齿轮（31）安装在动力箱（20）中心，小齿轮（30）安装在对应的伺服电机（11）输出端；所述螺杆（15）上端安装在大齿轮（31）中心，螺杆（15）上端与大齿轮（31）内壁通过花键连接。
5.根据权利要求1所述的一种主缸行程不包含空载行程的高速液压机，其特征在于：所述下横梁（8）两侧分别固定有一个平衡缸机构（9）；所述平衡缸机构（9）包括与下横梁（8）固定连接的平衡器架（25），平衡器架（25）上安装有控制阀块（26）、蓄能器（21）和竖向布置的柱塞缸（22）；...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦剑，
申请(专利权)人：周美丽，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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