专利名称：立式液压机及其支撑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种要求压机稳定性好、滑块运动精度高、加工性能稳定的多向限位
立式液压机及其支撑结构，属于液压机领域。
背景技术：
在已知的液压机械中，用于细长形零部件塑性成形(如拉拔、挤压工艺)的压机主 要有两种形式卧式压机和立式压机。此类压机往往呈细长状，其长(高)宽比(压机长度 (或高度)与立柱中心距之比)通常大于2. 5。 为保证压机稳定性，目前拉拔或挤压机多采用卧式压机。对于卧式压机，由于将压 机重心降低，主机振动减小，稳定性问题得到了很好的解决，但在零件加工过程中，由于重 力作用使得细长状工件在非夹持端发生弯曲变形。这种无法克服的工件变形导致被加工零 件质量难以保证。同时由于重力作用，卧式压机滑块受压一侧磨损严重，导致滑块向下偏 移，滑块运动精度受到严重影响。 对于立式压机，由于被加工零件形状特点使得液压机的高宽比很大( 一般高宽比 > 2. 5)。立式压机在加工过程中由于滑块运动造成压机重心变化导致机架振动较大，压机 晃动严重，难以保证滑块运动的精度，从而导致被加工的零件加工质量降低。因此，如何解 决细高状立式液压机(高宽比> 2. 5)的稳定性和滑块运动精度问题一直是亟待解决的难 题。
发明内容
本发明提供一种压机稳定性好且滑块运动精度高的立式液压机，主要用于细长形 零件塑性加工(如拉拔、挤压)。 本发明的立式液压机，包括上横梁2、用于固定在地基上的下横梁7、连接在上横 梁2与下横梁7之间的立柱4、设置在上横梁2或者下横梁7上的包含有柱塞8的液压缸 1 ;柱塞8端部连接滑块3 ;它还包括用于与地基相连的、设置在立柱4上的上支座5。
对于本立式液压机，地基通过下横梁7和上支座5对本立式液压机形成双支撑，能 够减小振动，增强机架稳定性，从而提高滑块运动精度及被加工零件质量。
对于上述的立式液压机，立柱4与上支座5成固定连接，如通过螺栓联接或与立柱 焊接(或铸造)成整体。 对于上述的立式液压机，液压缸1设置在上横梁2上。 对于上述的立式液压机，立柱4上支座5的连接处接近或者高于立式液压机的重 心位置。以进一步减小立式液压机的振动。 对于上述的立式液压机，上支座5上连接有与可沿平行于立柱轴向方向伸縮的弹 性元件6和/或可沿垂直于立柱轴向方向伸縮的弹性元件6。沿平行于立柱轴向方向伸縮 的弹性元件6，对压机垂直方向的自由度进行限位；沿垂直于立柱轴向方向伸縮的弹性元 件6，对压机水平方向上的自由度进行限位，这即是双支承多向限位立式液压机。它更能够
3保证降幅减振的效果。 对于上述的立式液压机，立柱4为四根；上支座5为两个，以液压缸的轴线对称设 置；两个上支座5分别与左右两根立柱4相连。 本发明同时提供了一种能够保证立式液压机具有较好稳定性、保证其滑块运动精 度的支撑结构。其尤其适用于一种要求具有滑块运动精度高且机架稳定性好的长行程立式 液压机(如挤压、拉伸等长行程立式液压机)。 该立式液压机的支撑结构，所述立式液压机包括上横梁2、下横梁7、连接在上横 梁2与下横梁7之间的立柱4、设置在上横梁2或者下横梁7上的包含有柱塞8的液压缸 1 ;柱塞8端部连接滑块3 ;下横梁7固定在地基上；立柱4通过上支座5与地基相连。
对于本支撑结构，地基通过下横梁7和上支座5对本立式液压机形成双支撑，能够 减小振动，增强机架稳定性，从而提高滑块运动精度及被加工零件质量。
对于上述的支撑结构，上支座5与地基之间设置弹性元件6。弹性元件6可以有 效地较小振动。弹性元件6为机械式弹性元件(如螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、 橡胶弹簧)、液压或气动式弹性元件(如空气弹簧、液压弹簧)、电磁式弹性元件(如磁力弹 簧)。 本发明具有以下优点和积极效果由于压机采用双支承多向柔性限位，可以有效 降低重心高度，减小振动，增强机架稳定性，从而提高压机滑块运动精度及被加工零件质
图1是本发明的双支承多向限位立式液压机及其支撑结构的示意图。
图2是图1的A-A剖视图(放大)。 图3为本发明双支承多向限位立式液压机与现有立式压机(仅有下横梁支承)在 相同条件下的冲击振动有限元模拟对比图。
具体实施例方式
为进一步了解本发明的技术内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详 细说明如下。 参见图1 、 2所示双支承多向限位立式液压机，包括上横梁2、下横梁7、连接在上横 梁2与下横梁7之间的四根立柱4、设置在上横梁2上的包含有柱塞8的液压缸1 ;柱塞8 端部连接滑块3 ;下横梁7用地脚螺栓与混凝土地基9刚性连接。上支座5为两个，以液压 缸的轴线对称设置；两个上支座5分别与左右两根立柱4通过螺栓联接。立柱4上支座5 的连接处略高于立式液压机的重心位置。拉杆10从立柱4中穿过。 两个上支座5底部与地基9之间均设置可沿平行于立柱轴向方向伸縮的弹性元件 62，两个上支座5侧面与地基9之间均设置可沿垂直于立柱轴向方向伸縮的弹性元件61。 弹性元件6 (包括弹性元件62、61)均为圆柱形螺旋弹簧。 上述双支承多向限位立式液压机，由上横梁2、立柱4和下横梁7、上支座5共同组 成固定机架，液压缸1缸的体固定于上横梁2上；滑块3与柱塞8组成运动部分，下横梁7 与上支座5和弹性元件6共同组成双支承机架结构。在上支座5底部和水平方向布置弹性元件6对压机进行多向限位。 参见图2，上支座左右对称各一组，水平布置的弹簧分别对压机水平方向上的两个 自由度进行限位，底部弹簧对垂直方向的自由度进行限位；压机下横梁地脚用地脚螺栓与 地基刚性联接。上支座与下横梁地脚共同组成双支承多限位系统。为了说明该压机的优点， 将压机在承受相同冲击载荷下，将有上支座和弹性元件与无上支座和和弹性元件的两种情 况的压机振动状况进行有限元模拟对比，得到参考图3。从图3可以看出，加上双支承和弹 性元件多向限位后，压机振动振幅降低非常明显。 弹性元件除可用圆柱形螺旋弹簧外，还可采用其他机械式(如碟形弹簧、环形弹 簧、板弹簧、橡胶弹簧)、液压或气动式(如空气弹簧、液压弹簧)、电磁式(如磁力弹簧)弹 性支承元件，均可达到很好的降幅减振效果。 本发明由于压机采用双支承多向限位技术，减小了机架振动，提高了压机的稳定 性和滑块的运动精度，其是一种具有滑块运动精度高且机架稳定性好的长行程立式液压机 (如挤压、拉伸等长行程立式液压机)。
权利要求
一种立式液压机的支撑结构，所述立式液压机包括上横梁(2)、下横梁(7)、连接在上横梁(2)与下横梁(7)之间的立柱(4)、设置在上横梁(2)或者下横梁(7)上的包含有柱塞(8)的液压缸(1)；柱塞(8)端部连接滑块(3)；其特征是下横梁(7)固定在地基上；立柱(4)通过上支座(5)与地基相连。
2. 如权利要求1所述的支撑结构，其特征是立柱(4)上支座(5)的连接处接近或者 高于立式液压机的重心位置。
3. 如权利要求l所述的支撑结构，其特征是上支座(5)与地基之间设置弹性元件(6)。
4. 如权利要求l所述的支撑结构，其特征是上支座(5)与地基之间设置可沿平行于立柱轴向方向伸縮的弹性元件(6)和/或可沿垂直于立柱轴向方向伸縮的弹性元件(6)。
5. 如权利要求4或5所述的支撑结构，其特征是弹性元件(6)为机械式弹性元件、液 压或气动式弹性元件、电磁式弹性元件。
6. —种立式液压机，包括上横梁(2)、用于固定在地基上的下横梁(7)、连接在上横梁 (2)与下横梁(7)之间的立柱(4)、设置在上横梁(2)或者下横梁(7)上的包含有柱塞(8)的液压缸(1);柱塞(8)端部连接滑块(3);其特征是它还包括用于与地基相连的、设置在立柱(4)上的上支座(5)。
7. 如权利要求6所述的立式液压机，其特征是液压缸(1)设置在上横梁(2)上。
8. 如权利要求6所述的立式液压机，其特征是立柱(4)上支座(5)的连接处接近或 者高于立式液压机的重心位置。
9. 如权利要求6所述的立式液压机，其特征是上支座(5)上连接有与可沿平行于立 柱轴向方向伸縮的弹性元件(6)和/或可沿垂直于立柱轴向方向伸縮的弹性元件(6)。
10. 如权利要求6所述的立式液压机，其特征是立柱(4)为四根；上支座(5)为两个，以液压缸的轴线对称设置；两个上支座(5)分别与左右两根立柱(4)相连。
全文摘要
本发明提供一种压机稳定性好且滑块运动精度高的立式液压机，主要用于细长形零件塑性加工(如拉拔、挤压)。它包括上横梁、用于固定在地基上的下横梁、连接在上横梁与下横梁之间的立柱、设置在上横梁或者下横梁上的包含有柱塞的液压缸；柱塞端部连接滑块；它还包括用于与地基相连的、设置在立柱上的上支座。
文档编号B21C23/21GK101786341SQ20091026412
公开日2010年7月28日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者曹秒艳, 董国疆, 赵伦元, 赵长财 申请人:燕山大学;南京板桥消防设备有限责任公司