专利名称：一种立式挤压机穿孔针驱动和定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及立式挤压机，特别涉及一种立式挤压机的穿孔针驱动和定位装置。
背景技术：
立式挤压机是有色金属挤压行业中常用的设备。在挤压金属管材时，通常采用固定穿孔针的挤压工艺。目前，挤压机的穿孔针的驱动由于力量较大通常采用液压驱动，穿孔针的定位则 包括液压与机械两种形式。采用液压方式驱动与定位穿孔针时，由于液压介质(液压油等)有一定的弹性，液压元件(液压阀等)有一定的响应时间，往往会出现定位不准确及定位延迟，极大地影响挤压机操作使用的安全性能。目前，大量使用的是液压驱动机械定位的立式挤压机，其结构如图I所示。挤压机I的上横梁11上安装有一主缸12，主缸12内滑动套装一柱塞13，柱塞13上端延伸至主缸12上方形成一定位端131，下端与挤压梁14固定连接。穿孔针15穿过挤压梁14与柱塞13并通过螺纹与连接杆16连接，连接杆16穿过柱塞13，上端固定安装在提升梁17上。两个外置拉杆18位于挤压机I两侧，结构尺寸相同，每一外置拉杆18上端与提升梁17固定连接在一起，并通过液压缸19进行驱动，两个液压缸19均固定安装在上横梁11上。通过液压驱动柱塞13在主缸12内上下滑动，从而驱动挤压梁14上下移动。两液压缸19驱动两外置拉杆18上下滑动，从而带动提升梁17上下移动，再通过连接杆16带动穿孔针15上下移动。穿孔针15与挤压梁14的位置关系依靠柱塞13上端的定位端131与提升梁17确定。这种结构的挤压机I的缺点是两个外置拉杆18占用了很大空间，且需要设置提升梁17，结构复杂，导致挤压机I结构庞大，占用空间大。另外，两套液压缸19与外置拉杆18共同作用时很容易出现定位精度问题，最终导致穿孔针15容易发生倾斜，影响产品质量。最后，提升梁17、两外置拉杆18及两液压缸19均提高了挤压机I的制造成本，浪费资源且市场竞争力明显不足。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种结构简单、尺寸小、造价低、占地面积小且可提高产品质量的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置。为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，包括上横梁；挤压梁；主缸缸体，所述主缸缸体固定安装在所述上横梁上，内部为一连通油路的柱塞空腔；主柱塞，所述主柱塞滑动套装在所述主缸缸体的柱塞空腔内，并与所述主缸缸体内壁之间进行滑动密封，所述主柱塞内部为一连通油路的活塞空腔，所述主柱塞下端固定连接所述挤压梁；
活塞，所述活塞滑动套装在所述主柱塞的活塞空腔内，并与所述主柱塞活塞空腔内壁之间进行滑动密封，所述活塞下端安装有活塞杆；拉杆，所述拉杆一端穿过所述柱塞空腔上部的孔及所述活塞空腔上部的孔与所述活塞上端固定相连，并分别与所述柱塞空腔上部的孔内壁及所述活塞空腔上部的孔内壁之间滑动密封，所述拉杆另一端位于所述主缸缸体上部，并安装有一与所述主缸缸体上端共同形成定位的螺母；导向块，所述导向块位于所述活塞下方，密封地固定安装在所述主柱塞的空腔下端，所述活塞杆穿过所述导向块的孔，并与所述导向块的孔内壁之间滑动密封；穿孔针，所述穿孔针固定安装在所述活塞杆的下端。进一步，所述活塞杆位于所述导向块下部的一端加工有内螺纹，所述穿孔针连接所述活塞杆的一端加工有与所述内螺纹相配的外螺纹。进一步，所述主缸缸体上端安装有与所述螺母对应的承压套，所述承压套上安装有垫片组，所述垫片组包括两片以上可任意组合使用以调整垫片组厚度的垫片。进一步，所述挤压梁内套装有一隔套，所述隔套上端顶靠所述导向块下端，下端抵靠在所述挤压梁的凸台上。进一步，所述柱塞空腔在所述主柱塞上部设置有两个通口，其中一个通口连通有一充液阀，另一通口连通高压油路。进一步，所述活塞空腔设置有两个连通高压油路的通口，其中一个通口位于所述活塞上部，另一通口位于所述活塞与导向块之间。本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中穿孔针的驱动通过内置在主柱塞中的活塞来实现，减少占地空间，且定位精度高，可提高产品质量，本发明仅通过一主缸缸体、一主柱塞、一活塞及一拉杆就可实现对挤压梁与穿孔针的驱动与定位，结构简单、制造成本低、节约资源且有很强的市场竞争力。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明图I为现有的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置结构示意图；图2为本发明一种立式挤压机穿孔针驱动和定位装置结构示意图；图3为图2中A部放大结构示意图；图4为图2中B部放大结构示意图；图5为图2中C部放大结构示意图。
具体实施例方式体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。如图2所示，本发明包括上横梁201、挤压梁212、主缸缸体22、主柱塞23、活塞231、拉杆24、导向块233与穿孔针211。上横梁201是挤压机2支撑结构的一部分，该支撑结构包括底座(图中未示出)、立柱202与上横梁201，底座固定安装在地面上，两根立柱202竖直固定安装在底座上，上端固定安装上横梁201。挤压梁212上安装有挤压筒(图中未示出)，挤压筒与穿孔针211共同进行挤压作业。主缸缸体22与主柱塞23共同形成一带动挤压梁212动作的柱塞泵。活塞231与主柱塞23共同形成一带动穿孔针211动作的液压缸。拉杆24用于挤压梁212、挤压筒与穿孔针211的定位。如图2所示，主缸缸体22外部为圆柱体，内部为柱塞空腔220。该柱塞空腔220包括两个连通的腔室2201、2202，两个腔室2201、2202都是圆柱体结构，下部腔室2202的直径大于上部腔室2201的直径。上部腔室2201上端开设一圆孔，下部腔室2202下端开口。上部腔室2201两侧的主缸缸体22侧壁上分别加工有长孔236、237，其中一侧长孔236与高压油路相连，另一侧长孔237与充液阀25相连。如图3所示，在主缸缸体22上端安装一承压套221，该承压套221上端面为平面，在该平面上安装一垫片组222，该垫片组222包括两片以上的层叠设置的垫片，各垫片可任 意组合，以调整垫片组222的高度。该垫片具有很高的刚度，以保证定位精确。如图2所示，主柱塞23为圆柱体结构，内部为一活塞空腔230，该活塞空腔230为一圆柱体结构。在主柱塞23两侧的厚壁内分别开设两连续的孔道234与235，孔道234连通活塞空腔230上部腔体2301与高压油路，孔道235连通活塞空腔230下部腔体2302与高压油路。上部腔体2301上部的主柱塞23顶面也加工有一圆孔，以连通主柱塞23内外。如图5所示,活塞231为圆柱状,上端面上加工有圆环形凸缘2311。在圆环形凸缘2311孔内的活塞231的上端面上加工有一螺纹孔。活塞231下端安装有活塞杆232，该活塞杆232可与活塞231 —体形成，以加强强度。如图2所示，拉杆24为一长杆，一端端部加工有与活塞231上端螺纹孔相配的外螺纹，另一端也加工有外螺纹，并通过该外螺纹安装一螺母。如图4所示，导向块233外部为与活塞空腔230形状尺寸相配的短圆柱体，内部为一圆形通孔。主缸缸体22固定安装在上横梁201上，在工作过程中固定不动。主柱塞23套装在主缸缸体22的下部腔室2202内，可在高压油液推动下沿下部腔室2202向下滑动。主柱塞23下端与挤压梁212固定连接在一起，主柱塞23受力向下滑动时可推动挤压梁212向下滑动，由于主柱塞23横截面积较大,所以该推力较大。在挤压机2的上横梁201上还安装有两个侧缸(图中未示出)，该两个侧缸的活塞杆与挤压梁212固定相连，可带动挤压梁212与主柱塞23上下移动,但由于侧缸力量较小,只适于空载动作。主柱塞23内部的活塞空腔230下部通过导向块233封闭，挤压梁212内套装有一隔套213，隔套213上端顶靠导向块233下端端面，下端抵靠在挤压梁212的凸台上，以固定导向块233。活塞231滑动套装在活塞空腔230内，该活塞231将活塞空腔230分隔为两个不连通的变化的腔体2301、2302，位于活塞231上部的腔体为上部腔体2301，位于活塞231下部的腔体为下部腔体2302。上部腔体2301通过在主柱塞23厚壁内开设的连续的孔道234与高压油路连通，下部腔体2302也通过在主柱塞23厚壁内开设的连续的孔道235与高压油路连通，从而形成一个可驱动活塞231上下滑动的油路。活塞杆232穿过导向块233的圆形通孔，并可在该圆形通孔中滑动。活塞杆232下端加工有一螺纹孔，穿 孔针211相应的端部加工有相配的外螺纹，穿孔针211通过螺纹连接安装在活塞杆232的下部。活塞231在活塞空腔230油路的驱动下可上下滑动，从而通过活塞杆232带动穿孔针211上下移动。拉杆24 —端穿过柱塞空腔220及活塞空腔230与活塞231上端固定相连，另一端位于主缸缸体22上部。由于拉杆24可随活塞231同步动作，因此拉杆24上端的螺母241可与安装在主缸缸体22上端的承压套221及垫片组222共同形成对穿孔针211的定位，且该垫片组222可缓解冲击力。拉杆24与柱塞空腔220上部腔室2201上部的圆孔之间、拉杆与活塞空腔230上部腔体2301上部的圆孔之间、活塞231的活塞杆232与导向块233的圆形通孔之间以及主柱塞23与柱塞空腔220之间均设置有密封结构，且上述密封结构均相同。在此任选一处介绍该密封结构，如图3所示，该密封结构包括压盖26、密封圈27及密封导套28。密封圈2728安装在相应的间隙中，且密封圈27包括多个。密封导套28固定在上部腔室2201上部的圆孔内，用于导引拉杆24进行相对滑动，同时支承密封圈27。压盖26通过螺栓固定安装在主缸缸体22上端，压紧密封圈27。活塞231与活塞空腔230之间也设置有密封结构，该密封结构固定安装在活塞231上。该密封结构包括压环31、滑环32、卡环33、活塞密封圈34、O形密封圈35。压环31通过螺纹固定安装在活塞231外环面上，卡环33也安装在活塞231外环面的台肩上，并位于压环31下部，滑环32抵靠在压环31与卡环33之间，压环31通过滑环32将卡环31顶靠在活塞231外环面的台肩上。滑环32与压环31及滑环32与卡环33之间均安装有活塞密封圈34，活塞密封圈34借助滑环32与压环31及滑环32与卡环33之间的抵靠力压缩，实现密封作用。O形密封圈35安装在压环31及卡环33与活塞231外环面之间，进行密封。在实际工作中，首先通过柱塞空腔220的液压油路驱动柱塞23动作(也可通过侧缸动作)，从而驱动挤压梁212带动挤压筒到位，然后再通过活塞空腔230的液压油路驱动活塞231，从而通过活塞杆232驱动穿孔针211动作。由于活塞231的另一端连接有拉杆24，活塞231驱动穿孔针211的同时拉杆24随之动作，因此可通过拉杆24上端的螺母241配合主缸缸体22上端的承压套221及垫片组222来实现穿孔针211的定位，垫片组222可通过任意组合垫片调整高度，从而调整与螺母241的间距，实现穿孔针211位置的调整。在挤压机2进行挤压过程中，柱塞空腔220中始终充满高压油液，以克服挤压力顶住挤压梁212。挤压机2完成挤压工作后，打开充液阀25，并通过侧缸驱动挤压梁212，再通过挤压梁212驱动主柱塞23回复原位，最后关闭充液阀25。本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明中穿孔针211的驱动通过内置在主柱塞23中的活塞231来实现，减少占地空间，且定位精度闻，可提闻广品质量，本发明仅通过一主缸缸体22、一主柱塞23、一活塞231及一拉杆24就可实现对挤压梁212与穿孔针211的驱动与定位，结构简单、制造成本低、节约资源且有很强的市场竞争力。本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，包括 上横梁； 挤压梁； 主缸缸体，所述主缸缸体固定安装在所述上横梁上，内部为一连通油路的柱塞空腔； 主柱塞，所述主柱塞滑动套装在所述主缸缸体的柱塞空腔内，并与所述主缸缸体内壁之间进行滑动密封，所述主柱塞内部为一连通油路的活塞空腔，所述主柱塞下端固定连接所述挤压梁； 活塞，所述活塞滑动套装在所述主柱塞的活塞空腔内，并与所述主柱塞活塞空腔内壁之间进行滑动密封，所述活塞下端安装有活塞杆； 拉杆，所述拉杆一端穿过所述柱塞空腔上部的孔及所述活塞空腔上部的孔与所述活塞上端固定相连，并分别与所述柱塞空腔上部的孔内壁及所述活塞空腔上部的孔内壁之间滑动密封，所述拉杆另一端位于所述主缸缸体上部，并安装有一与所述主缸缸体上端共同形成定位的螺母； 导向块，所述导向块位于所述活塞下方，密封地固定安装在所述主柱塞的空腔下端，所述活塞杆穿过所述导向块的孔，并与所述导向块的孔内壁之间滑动密封； 穿孔针，所述穿孔针固定安装在所述活塞杆的下端。
2.如权利要求I所述的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，所述活塞杆位于所述导向块下部的一端加工有内螺纹，所述穿孔针连接所述活塞杆的一端加工有与所述内螺纹相配的外螺纹。
3.如权利要求I所述的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，所述主缸缸体上端安装有与所述螺母对应的承压套，所述承压套上安装有垫片组，所述垫片组包括两片以上可任意组合使用以调整垫片组厚度的垫片。
4.如权利要求I所述的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，所述挤压梁内套装有一隔套，所述隔套上端顶靠所述导向块下端，下端抵靠在所述挤压梁的凸台上。
5.如权利要求I所述的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，所述柱塞空腔在所述主柱塞上部设置有两个通口，其中一个通口连通有一充液阀，另一通口连通高压油路。
6.如权利要求2所述的立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，其特征在于，所述活塞空腔设置有两个连通高压油路的通口，其中一个通口位于所述活塞上部，另一通口位于所述活塞与导向块之间。
全文摘要
本发明公开了一种立式挤压机穿孔针驱动和定位装置，包括上横梁、挤压梁、主缸缸体、主柱塞、活塞、拉杆与穿孔针；主缸缸体固定安装在上横梁上；主柱塞滑动套装在主缸缸体的柱塞空腔内，主柱塞下端固定连接挤压梁；活塞滑动套装在主柱塞的活塞空腔内，活塞下端安装有活塞杆；拉杆一端穿过柱塞空腔及活塞空腔与活塞上端固定相连，拉杆另一端位于主缸缸体上部，并安装有一与主缸缸体上端共同形成定位的螺母；穿孔针固定安装在活塞杆的下端。本发明中穿孔针的驱动通过内置在主柱塞中的活塞来实现，减少占地空间，且定位精度高，可提高产品质量，本发明结构简单、制造成本低、节约资源且有很强的市场竞争力。
文档编号B21C23/21GK102626722SQ20121010579
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者王国红, 赵国栋, 魏征宇 申请人:太原重工股份有限公司