一种安全型框架式液压机的顶帽的制备方法与流程

一种安全型框架式液压机的顶帽的制备方法本申请是发明名称为“一种安全型框架式液压机及其使用方法、部件制造方法”，申请号为2014108146016，申请日为2014年12月23日的发明申请的分案申请。技术领域本发明属于液压机领域，具体地说，涉及一种安全型框架式液压机的顶帽的制备方法。

背景技术：
框架式液压机是液压机的一种，它不同于一般液压机的地方在于液压机的横梁和底座结合成一个整体，成为一种框架式结构，这种结构相对更加稳定，使液压机在工作过程中振动更小，从而提高液压机的加工精度。框架式液压机适用于对机器零部件进行装配、拆卸、校直、压延、拉伸、折弯、冲孔等工作，能真正实现一机多用，可用于校正变形工件、拆装圆柱锥形轴承、压装各种紧配件。框架式液压机在实际生产中往往发生各种安全事故，如2012年8月，在青山武东的某船用机械厂车间发生一起液压机滑块掉落，砸死操作人员的事件，该事件表明，在框架式液压机工作过程中，滑块停止后，因液压系统失灵，滑块有坠落砸伤操作人员或砸伤设备的安全隐患；又如，因液压机移动工作台四周没有保护装置，操作人员误入工作台压制区域，造成压伤；其他异物进入工作台压制区域，造成设备损伤等等。为了切实保证操作人员的生命安全以及设备运行的可靠性，在不断提高框架式液压机加工精度、提高生产力的过程中，提高框架液压机的安全性俨然是一个不可忽视的重点。经过对框架式液压机相关技术资料的检索，发现如，中国专利申请号201210439037.5，公开日2013年1月30日的专利申请文件，公开了一种框架式液压机，包含横梁、立柱及固定工作台，横梁设置在固定工作台正上方，横梁通过四角的立柱与固定工作台连接固定成一个整体框架，横梁与固定工作台之间设置滑块，滑块由安装在横梁上的主缸驱动，所述固定工作台上设置有可水平移出的移动工作台，移动工作台主要包括移动工作台本体以及设置在移动工作台本体上的移动工作台面板构成，移动工作台面板表面均匀设置有若干平行设置的倒T形槽，移动工作台本体与移动工作台面板通过螺栓连接。该发明的优点在于：移动工作台面板与移动工作台底板通过螺栓进行连接，更换时，只需拆除螺栓，更换移动工作台的面板就可以了，不需要更换整个移动工作台，非常的方便。但该发明安全防护措施比较薄弱，在实际生产中发生安全事故的可能性较大。又如，中国专利申请号201120090873.8，公开日2011年11月12日的专利文件，公开了一种框架液压机安全栓，属于液压机械技术领域。它包括滑块支柱，滑块支柱上套装有支柱套筒，支柱套筒上有弹簧，在所述的滑块支柱上有凸缘，凸缘压在所述的弹簧上；所述的支柱套筒上固定有连接板和把手，所述的连接板通过铰接机构连接有L形固定板，所述的弹簧是碟簧，在所述的支柱套筒上固定有碟簧托盘，所述的碟簧安装在所述的碟簧托盘内。该实用新型以碟形弹簧代替了圆柱螺旋弹簧，提高了安全栓的强度，减小了压缩量，同时缩减短了零件的供货周期、提高了生产效率。但该实用新型运用到框架式液压机中需要操作人员及时启动，从而确保滑块不滑落，而操作人员如果忘记启动，则安全隐患仍然存在。

技术实现要素：
1、要解决的问题针对现有框架式液压机存在安全隐患，对操作人员生命造成较大威胁的问题，本发明提供一种安全型框架式液压机的顶帽的制备方法，能够确保框架式液压机滑块时刻处于安全状态，给操作人员提供一个安全、可靠的生产环境。2、技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。一种安全型框架式液压机，包括地基、电气系统、安全挡块、机身、检修台、液压系统和防护网；所述的地基安装在地面上，地基上表面与地面平行；所述的机身安装在地基上，机身为框架式结构，机身的侧壁上设有安全挡块，顶部设有检修台；所述的检修台上设有液压系统；所述的电气系统包括安全光幕和行程限位装置；所述的行程限位装置包括第一限位块和第二限位块；所述的安全挡块包括安全柱、转座、转臂、转套和顶帽；所述的转座上设有转动油缸；所述的转臂一端与转动油缸连接，另一端与转套连接；所述的转套上设有安全柱；所述的安全柱的上端设有柱肩；所述的柱肩与转套之间设有安全弹簧；所述的顶帽的数量为两个，分别安装在安全柱的两端，顶帽上设有卡块；所述的机身包括机架、上横梁、滑块、移动工作台和底座；所述的机架为框架式结构，机架上端设有上横梁，下端设有底座；所述的上横梁下方设有滑块，滑块两端与机架连接；所述的移动工作台安装在底座上；所述的滑块与移动工作台之间的机架内壁从上往下依次设有第二限位块和第一限位块；所述的检修台包括爬梯和平台；所述的平台位于机架顶部，平台的四周设有防护栏；所述的爬梯一端与平台连接，另一端伸出平台向地面延伸；所述的防护网安装在爬梯与机身外壁之间；所述的液压系统包括油缸、油泵电机组、油箱、泄压阀、主阀、第一插件和第二插件；所述的油泵电机组包括进油口和出油口；所述的进油口与油箱连接；所述的出油口分成三个管道分别与转动油缸、泄压阀和主阀连接；所述的转动油缸与出油口之间的管道上设有第三插件；所述的泄压阀与油箱连接；所述的主阀包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口；所述的第一油口与油泵电机组的出油口连接；所述的第二油口与油箱连接；所述的油缸包括有杆腔和无杆腔；所述的无杆腔与主阀的第三油口相连；所述的第一插件安装在无杆腔和主阀第三油口之间的管道上；所述的有杆腔与主阀第四油口相连；所述的第二插件安装在有杆腔和主阀第四油口之间的管道上；优选地，所述的第一插件和第二插件各包括一个背压阀和一个电磁阀；所述的背压阀和电磁阀并联连接；所述的第三插件为电磁阀。优选地，所述的地基上设有地脚螺栓孔；所述的地脚螺栓孔的深度为地基深度的3/4。优选地，所述的安全光幕安装在机身的机架上。优选地，所述的滑块下表面和移动工作台的上表面均设有相同的T型槽。优选地，所述的顶帽的一端设有螺纹孔；所述的安全柱的两头设有外螺纹；所述的顶帽通过螺纹连接安装在安全柱上。优选地，所述的卡块的数量为两个，卡块的厚度比T型槽的宽度小1mm。优选地，所述的液压系统还包括充液阀；所述的充液阀设置在连接油箱与油缸无杆腔的管道上。一种安全型框架式液压机的使用方法，其步骤为：A工作前的准备，检查机身各部件是否齐全，是否有杂物，试运行液压系统，检查压力是否正常，检查各部分动作是否灵活、可靠；B安装模具，将移动工作台伸出，将模具放置在移动工作台上，并通过螺栓与T型槽配合将模具固定在移动工作台上；C工件的压制，将待加工工件放置在模具上，启动液压系统，通过液压系统控制滑块的下落完成工件的压制，其步骤如下：1)启动，启动油泵电机组，主阀和第三插件处于关闭状态，油泵电机组从油箱吸入油液经泄压阀流回油箱；2)滑块快速下落，主阀第一油口打开，油泵电机组输出的高压油液进入第一油口，从第三油口流出，经第一插件流入油缸的无杆腔，油缸有杆腔内的油液经第二插件流入主阀第四油口，再从第二油口流回油箱，同时，充液阀打开，油箱内油液快速进入油缸的无杆腔，实现滑块快速下落；3)滑块慢速压制，当滑块下落碰到第一限位块时，充液阀关闭，第一插件和第二插件控制油液流量减小，实现滑块慢速压制；4)滑块快速上行，压制完成后，充液阀打开，油缸无杆腔内的油液经充液阀快速流回油箱，使油缸无杆腔内的压力迅速下降，同时油泵电机组输出的高压油液进入第一油口，从第四油口流出，经第二插件流入油缸的有杆腔，实现滑块快速上行；5)安全停止，当滑块在上行过程碰到第二限位块时，第三插件打开，油泵电机组输出的高压油液经第三插件流入转动油缸，驱动安全挡块旋转至滑块与移动工作台之间，完成安全支撑作用；6)关闭主阀，滑块停止，取下工件，工件压制完成；D清理移动工作台，更换待加工工件，检查液压系统，检查压力是否正常，为下一次压制动作做好准备。由于压力大，所以普通加工方法加工的顶帽在一百次之后，都会出现不同程度的螺纹损伤的问题，这导致需要经常更换顶帽，所以需要为顶帽设计一种专门的加工方法。安全型框架式液压机的顶帽的制备方法，其步骤为：1)原材料准备：顶帽采用的材料的组份及重量百分比为：C：0.31％，Cr：2.30％，Si：0.65％，Mn：2.3％，S≤0.045％，P≤0.045％，其余为Fe；2)热处理：将步骤1)中的原材料经锻造后得到的毛坯采用退火处理，即加热到670-790℃，保温1-2小时，空冷；3)机加工：将经步骤2)中预热处理后的毛坯用车床加工成顶帽的整体形状，加工出螺纹；4)二次热处理：将经步骤3)机加工后的顶帽加热至温度为700-810℃，保温1-2小时，淬火液淬火；淬火液的成份及重量百分比为：钼酸铵：3％～5％、硬脂酰乳酸钠：2.1％～2.7％、马来酰亚胺：1.5％～2.1％、苯甲酸钠：0.8％～1.5％，余量为水；5)回火：将经过步骤4)中淬火处理后的顶帽回火，回火温度为180-240℃，得到顶帽。安全柱也可以采用上述的方法。3、有益效果相比于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明装置包括地基、电气系统、安全挡块、机身、检修台、液压系统和防护网；地基安装在地面上，地基上表面与地面平行；机身安装在地基上，机身为框架式结构，机身的侧壁上设有安全挡块，顶部设有检修台；检修台上设有液压系统；液压系统与机身之间设有油缸；电气系统包括安全光幕和行程限位装置，在本发明装置运行期间，安全光幕能有效监测到操作人员或其他异物进入本发明装置的工作区域，并发出信号及时停止下落的滑块，防止滑块下落砸伤操作人员或设备，给本发明装置提供了更为安全的功能，行程限位装置则能实时检测滑块的位置，给液压系统发出各种控制信号，确保滑块在上下运行中的安全；行程限位装置包括第一限位块和第二限位块；安全挡块包括安全柱、转座、转臂、转套和顶帽；转座上设有转动油缸，转动油缸利用液压系统的余压驱动安全挡块，既节约能量，又能起到自动动作、安全保护的作用；转臂一端与转动油缸连接，另一端与转套连接；转套上设有安全柱；安全柱的上端设有柱肩；柱肩与转套之间设有安全弹簧；顶帽的数量为两个，分别安装在安全柱的两端，顶帽上设有卡块，卡块能够与滑块更牢固的卡合，提高了安全挡块的可靠性；机身包括机架、上横梁、滑块、移动工作台和底座；机架为框架式结构，机架上端设有上横梁，下端设有底座；上横梁下方设有滑块，滑块两端与机架连接；移动工作台安装在底座上；滑块与移动工作台之间的机架内壁从上往下依次设有第二限位块和第一限位块，机身结构简单，制造成本低；检修台包括爬梯和平台；平台位于机架顶部，平台的四周设有防护栏；爬梯一端与平台连接，另一端伸出平台向地面延伸；防护网安装在爬梯与机身外壁之间，防护栏能对液压系统维护人员起到安全保护作用，防护网可以有效防止操作人员或其他人员从侧面进入到本发明装置的工作区，确保操作人员的安全；液压系统包括油缸、油泵电机组、油箱、泄压阀、主阀、第一插件和第二插件；油泵电机组包括进油口和出油口；进油口与油箱连接；出油口分成三个管道分别与转动油缸、泄压阀和主阀连接；转动油缸与出油口之间的管道上设有第三插件；泄压阀与油箱连接；主阀包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口；第一油口与油泵电机组的出油口连接；第二油口与油箱连接；油缸包括有杆腔和无杆腔；无杆腔与主阀的第三油口相连；第一插件安装在无杆腔和主阀第三油口之间的管道上；有杆腔与主阀第四油口相连；第二插件安装在有杆腔和主阀第四油口之间的管道上，液压系统为本发明装置的安全运行提供了动力，同时通过各部分的控制确保了本发明装置动作合理、到位和精确；(2)本发明装置第一插件和第二插件各包括一个背压阀和一个电磁阀；背压阀和电磁阀并联连接；第三插件为电磁阀，通过电磁阀可以精确地控制进入油缸油液流量的大小以及控制通断，背压阀则能监测油缸内的油液压力，起到辅助调节的作用；(3)本发明的装置地基上设有地脚螺栓孔；地脚螺栓孔的深度为地基深度的3/4，通过安装深度较大的地脚螺栓可以使本发明装置更加稳定的固定在地基上，减小本发明装置在工作过程中的振动，进一步提高其加工精度；(4)本发明装置安全光幕安装在机身的机架上，机架上的空隙是操作人员和其他异物最容易进入本发明装置工作区域的地方，所以在机架上安装安全光幕能从源头上避免工作期间误伤操作人员和损伤设备的事故发生；(5)本发明装置滑块下表面和移动工作台的上表面均设有相同的T型槽，一般框架式液压机设置的T型槽只起到固定模具的作用，而本发明装置设置的T型槽能够与安全挡块上的顶帽相配合，使安全挡块更加牢固的支撑滑块，从而使安全性更加稳定；(6)本发明装置顶帽的一端设有螺纹孔；安全柱的两头设有外螺纹；顶帽通过螺纹连接安装在安全柱上，顶帽通过螺纹连接可以方便拆装和更换，延长了安全挡块的使用寿命；(7)本发明装置卡块的数量为两个，卡块的厚度比T型槽的宽度小1mm，确保卡块能够与T型槽稳定卡合，使安全挡块对滑块的支撑更加稳定；(8)本发明装置液压系统还包括充液阀；充液阀设置在连接油箱与油缸无杆腔的管道上，充液阀能够给油缸快速输入油液和卸载压力，更加安全地实现了滑块快速下行和快速上升；(9)本发明使用方法简单明了，按照本使用方法加工工件时能够给操作人员提供一个安全的工作环境，能确保本发明装置安全、稳定运行，同时在本发明装置停机维护使，排除了滑块突然下落的危险；(10)本发明顶帽的制造方法过程简单、成本低，所制造的顶帽强度大，在使用了1000次后螺纹未出现明显的磨损，确保了安全挡块的可靠性和本发明装置的安全性。附图说明图1为本发明装置的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为本发明装置中安全挡块的结构示意图；图4为本发明装置的液压系统图。图中：1、地基；2、电气系统；3、安全挡块；4、机身；5、检修台；6、液压系统；7、油缸；8、防护网；31、顶帽；311、卡块；32、安全柱；321、柱肩；322、安全弹簧；33、转座；331、转动油缸；34、转臂；35、转套；601、油泵电机组；602、油箱；、603、泄压阀；604、主阀；605、第一插件；606、第二插件；607、第一限位块；608、第二限位块；609、第三插件。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。实施例1如图1、图2、图3和图4所示，一种安全型框架式液压机，包括地基1、电气系统2、安全挡块3、机身4、检修台5、液压系统6和防护网8；地基1安装在地面上，地基1上表面与地面平行，地基1的深度为800mm，地基1上设有地脚螺栓孔；地脚螺栓孔的深度为地基1深度的600mm；机身4安装在地基1上，机身4为框架式结构，机身4的侧壁上设有安全挡块3，顶部设有检修台5；检修台5上设有液压系统6；电气系统2包括安全光幕和行程限位装置；行程限位装置包括第一限位块607和第二限位块608；安全光幕安装在机身4的机架上；安全挡块3包括安全柱32、转座33、转臂34、转套35和顶帽31；转座33上设有转动油缸331；转臂34一端与转动油缸331连接，另一端与转套35连接；转套35上设有安全柱32；安全柱32的两头设有外螺纹，安全柱32的上端设有柱肩321；柱肩321与转套35之间设有安全弹簧322；顶帽31的数量为两个，分别安装在安全柱32的两端，顶帽31的一端设有螺纹孔，顶帽31通过螺纹连接安装在安全柱32上，顶帽31上设有卡块311，卡块311的数量为两个，卡块311的厚度为39mm；机身4包括机架、上横梁、滑块、移动工作台和底座；机架为框架式结构，机架上端设有上横梁，下端设有底座；上横梁下方设有滑块，滑块两端与机架连接；移动工作台安装在底座上；滑块与移动工作台之间的机架内壁从上往下依次设有第二限位块608和第一限位块607；滑块下表面和移动工作台的上表面均设有相同的T型槽，T型槽的宽度为40mm；检修台5包括爬梯和平台；平台位于机架顶部，平台的四周设有防护栏；爬梯一端与平台连接，另一端伸出平台向地面延伸；防护网8安装在爬梯与机身4外壁之间；液压系统6包括油缸7、油泵电机组601、油箱602、泄压阀603、主阀604、第一插件605和第二插件606；油泵电机组601包括进油口和出油口；进油口与油箱602连接；出油口分成三个管道分别与转动油缸331、泄压阀603和主阀604连接；转动油缸331与出油口之间的管道上设有第三插件609，第三插件609为电磁阀；泄压阀603与油箱602连接；主阀604包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口；第一油口与油泵电机组601的出油口连接；第二油口与油箱602连接；油缸7包括有杆腔和无杆腔；无杆腔分别与油箱602和主阀604的第三油口相连；无杆腔与油箱602的管道上设有充液阀；第一插件605安装在无杆腔和主阀604第三油口之间的管道上，第一插件605包括一个背压阀和一个电磁阀；背压阀和电磁阀并联连接；有杆腔与主阀604第四油口相连；第二插件606安装在有杆腔和主阀604第四油口之间的管道上，第二插件606包括一个背压阀和一个电磁阀；背压阀和电磁阀并联连接。本实施例中一种安全型框架式液压机的使用方法，其步骤为：A工作前的准备，检查机身4各部件是否齐全，是否有杂物，试运行液压系统6，检查压力是否正常，检查各部分动作是否灵活、可靠；B安装模具，将移动工作台伸出，将模具放置在移动工作台上，并通过螺栓与T型槽配合将模具固定在移动工作台上；C工件的压制，将待加工工件放置在模具上，启动液压系统6，通过液压系统6控制滑块的下落完成工件的压制，其步骤如下：1)启动，启动油泵电机组601，主阀604和第三插件609处于关闭状态，油泵电机组601从油箱602吸入油液经泄压阀603流回油箱602；2)滑块快速下落，主阀604第一油口打开，油泵电机组601输出的高压油液进入第一油口，从第三油口流出，经第一插件605流入油缸7的无杆腔，油缸7有杆腔内的油液经第二插件606流入主阀604第四油口，再从第二油口流回油箱，同时，充液阀打开，油箱602内油液快速进入油缸7的无杆腔，实现滑块快速下落；3)滑块慢速压制，当滑块下落碰到第一限位块607时，充液阀关闭，第一插件605和第二插件606控制油液流量减小，实现滑块慢速压制；4)滑块快速上行，压制完成后，充液阀打开，油缸7无杆腔内的油液经充液阀快速流回油箱602，使油缸7无杆腔内的压力迅速下降，同时油泵电机组601输出的高压油液进入第一油口，从第四油口流出，经第二插件606流入油缸7的有杆腔，实现滑块快速上行；5)安全停止，当滑块在上行过程碰到第二限位块608时，第三插件609打开，油泵电机组601输出的高压油液经第三插件609流入转动油缸331，驱动安全挡块3旋转至滑块与移动工作台之间，完成安全支撑作用；6)关闭主阀604，滑块停止，取下工件，工件压制完成；D清理移动工作台，更换待加工工件，检查液压系统6，检查压力是否正常，为下一次压制动作做好准备。为了提高使用寿命，本实施例中一种安全型框架式液压机的顶帽31的制备方法，其步骤为：1)原材料准备：顶帽31采用的材料的组份及重量百分比为：C：0.31％，Cr：2.30％，Si：0.65％，Mn：2.3％，S≤0.045％，P≤0.045％，其余为Fe；2)热处理：将步骤1)中的原材料经锻造后得到的毛坯采用退火处理，即加热到670℃，保温1小时，空冷；3)机加工：将经步骤2)中预热处理后的毛坯用车床加工成顶帽31的整体形状，加工出螺纹；4)二次热处理：将经步骤3)机加工后的顶帽31加热至温度为700℃，保温1小时，淬火液淬火；淬火液的成份及重量百分比为：钼酸铵：4％、硬脂酰乳酸钠：2.5％、马来酰亚胺：1.8％、苯甲酸钠：1.3％，余量为水；5)回火：将经过步骤4)中淬火处理后的顶帽31回火，回火温度为180℃，得到顶帽31。本发明的装置通过其液压系统控制滑块上行触碰到第二限位块608时，安全挡块3旋转至滑块与移动工作台之间，此时旋转下端的顶帽31，使得卡块311与T型槽对齐，压缩安全弹簧322，旋转上端的顶帽31，使得卡块311与T型槽对齐，释放安全弹簧322，使卡块311部分伸入T型槽内，这样安全挡块3就能够与滑块牢牢的卡合在一起，大大提高了安全挡块3安全支撑作用的稳定性，提高了本发明装置的安全性。通过本发明的制造方法制造的顶帽31强度大，耐磨性好，安全柱也采用上述的方法，经实际使用发现，顶帽31能与滑块和移动工作台上的T型槽卡合使用1000次未出现明显摩擦损伤(主要是螺纹没有损伤，没有出现常说的“滑丝”现象)，大大提高了安全挡块3支撑滑块的安全性和稳定性。实施例2本实施例中一种安全型框架式液压机的顶帽31的制备方法，其步骤为：1)原材料准备：顶帽31采用的材料的组份及重量百分比为：C：0.31％，Cr：2.30％，Si：0.65％，Mn：2.3％，S≤0.045％，P≤0.045％，其余为Fe；2)热处理：将步骤1)中的原材料经锻造后得到的毛坯采用退火处理，即加热到790℃，保温2小时，空冷；3)机加工：将经步骤2)中预热处理后的毛坯用车床加工成顶帽31的整体形状，加工出螺纹；4)二次热处理：将经步骤3)机加工后的顶帽31加热至温度为810℃，保温2小时，淬火液淬火；淬火液的成份及重量百分比为：钼酸铵：3％、硬脂酰乳酸钠：2.7％、马来酰亚胺：1.5％、苯甲酸钠：1.5％，余量为水；5)回火：将经过步骤4)中淬火处理后的顶帽31回火，回火温度为240℃，得到顶帽31。顶帽31使用1100次未出现明显摩擦损伤，没有出现常说的“滑丝”现象。实施例3本实施例中一种安全型框架式液压机的顶帽31的制备方法，其步骤为：1)原材料准备：顶帽31采用的材料的组份及重量百分比为：C：0.31％，Cr：2.30％，Si：0.65％，Mn：2.3％，S≤0.045％，P≤0.045％，其余为Fe；2)热处理：将步骤1)中的原材料经锻造后得到的毛坯采用退火处理，即加热到730℃，保温1.5小时，空冷；3)机加工：将经步骤2)中预热处理后的毛坯用车床加工成顶帽31的整体形状，加工出螺纹；4)二次热处理：将经步骤3)机加工后的顶帽31加热至温度为755℃，保温1.5小时，淬火液淬火；淬火液的成份及重量百分比为：钼酸铵：5％、硬脂酰乳酸钠：2.1％、马来酰亚胺：2.1％、苯甲酸钠：0.8％，余量为水；5)回火：将经过步骤4)中淬火处理后的顶帽31回火，回火温度为210℃，得到顶帽31。顶帽31使用1100次未出现明显摩擦损伤，没有出现常说的“滑丝”现象。