一种适用于大型筒体扩孔及多层复合的机械压力机的制作方法

本发明涉及锻压设备技术领域，具体涉及一种适用于大型筒体扩孔及多层复合的机械压力机。

背景技术：

大型筒形锻件多应用于核电、石化等重大装备的核心部件，随着设备效能的提高，压力容器向大型化发展。在传统液压机上使用芯轴扩孔工艺加工大型筒体时，筒体直径受到立柱间距限制，各企业采用不同措施予以解决大型筒体的加工问题。例如，2005年，二重临时拆除了水压机立柱护套，使水压机开档尺寸增大到5.1m，并成功锻造了外径为5030mm的筒形锻件，打破了其120mn水压机锻造的尺寸极限；一重通过设计工辅具，实现了在150mn水压机上锻造最大直径为8m的筒形锻件；日本川崎制钢公司设计制造了一台新型的44mn水压机，由侧机架、底座和相当于活动横梁的滑动梁组成，该机器锻造筒体时，筒体的外径不受上横梁的限制，可生产最大外径为8.5m、高度为2m的筒形锻件。现有的自由锻压力机和锻造方法存在以下问题：

(1)加工大型筒体时，锻压力大，芯轴刚度不足，导致筒体加工精度难以提高；

(2)筒体的直径越来越大，超过现有压力机横向开档尺寸；

(3)压力机加工能力受到结构限制，难以充分发挥。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供种一种适用于大型筒体扩孔及多层复合的机械压力机，具有加工直径范围大，芯轴变形小，节能高效的特点。

为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种适用于大型筒体扩孔及多层复合的机械压力机，包括两个立柱6，立柱6下端固定在地面上，两个立柱6上端安装有上梁1，上梁1的下表面安装有行走轨道2，自行走压力机动力头3安装在行走轨道2上，沿轨道方向运动，两个立柱6的中部安装有下梁7，下梁7上放置有坯料8；

所述的自行走压力机动力头3包括自行走机构ⅰ和自行走机构ⅰ上连接的压力机动力头ⅱ；自行走机构ⅰ包括主动侧支撑板301和从动侧支撑板309，主动侧支撑板301上安装有电机支座302，行走电机303安装在电机支座302上，行走电机303的电机轴与第五齿轮304连接，第五齿轮304与第六齿轮305啮合，第六齿轮305与第七齿轮306同轴安装，第七齿轮306与主动轮307的齿圈啮合；从动侧支撑板309上安装有从动轮308，从动轮308与主动轮307配合安装在行走轨道2上，主动侧支撑板301和从动侧支撑板309分别安装在压力机动力头ⅱ两侧，通过控制行走电机303使自行走压力机动力头3按照加工需要在每次锻打之间，沿行走轨道2移动一定距离。

所述的压力机动力头ⅱ包括偏心轴403，偏心轴403的偏心颈上通过滑动轴承安装有第一滑块404，偏心轴403的小端支撑颈通过轴颈滑动轴承402安装在上箱体401上，上箱体401上部和主动侧支撑板301、从动侧支撑板309连接，偏心轴403的大端支撑颈通过轴颈滑动轴承402与大端轴套405连接，大端轴套405安装在上箱体401上，偏心轴403的大端与气动离合器制动器总成428的内孔连接，气动离合器制动器总成428的左端与上箱体401固定连接，气动离合器制动器总成428的右端与第一齿轮406固定连接，第一齿轮406通过滑动轴承支撑在偏心轴403的大端上，第一齿轮406与第二齿轮407啮合，第二齿轮407安装在中间轴408上，中间轴408通过中间轴轴承409安装在轴承座410上，轴承座410固定在上箱体401上，中间轴408的另一端安装有第三齿轮411，第三齿轮411与第四齿轮412啮合，大带轮413与第四齿轮412固定连接之后通过小端轴承414安装在偏心轴403的小端上，大带轮413通过皮带与小带轮426连接，小带轮426与主电机427的输出轴固连；第一滑块404的下部安装有自润滑板415，自润滑板415与第二滑块416上部的t形槽滑动连接，第二滑块416的导向圆柱面与安装在下箱体417上的导向铜套配合，下箱体417与上箱体401固定连接，第二滑块416与蜗轮419连接，蜗轮419由支撑套筒422固定轴向位置，蜗轮419与蜗杆420形成蜗杆传动，蜗杆420与调节电机421的输出轴固连，调节电机421安装在下箱体417上，第二滑块416的下部通过内螺纹与第三滑块424上部的外螺纹连接，第三滑块424下部的导向圆弧面a与安装在下箱体417上导向铜套配合，第三滑块424下部的限位平面b与转动约束板425配合，第三滑块424的底部开有燕尾槽，燕尾槽下安装锤头。

所述的锤头宽度远小于坯料母线长度。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用将筒体纵向放置于下梁7上的加工方式，加工筒体的直径尺寸不受立柱间距的限制，加工范围大；

(2)自行走压力机动力头3沿坯料母线锻打，减小每次锻打的接触面积，降低每次锻打时力的大小，减少下梁的变形量，从而提高加工精度，且自行走压力机动力头3的动力源为电机，相比液压动力系统，节能高效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是自行走压力机动力头3的示意图。

图3是自行走机构ⅰ的示意图。

图4是压力机动力头ⅱ的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参照图1，一种适用于大型筒体扩孔及多层复合的机械压力机，包括两个立柱6，立柱6下端固定在地面上，两个立柱6上端通过双头螺柱4和螺母5安装有上梁1，上梁1的下表面安装有行走轨道2，自行走压力机动力头3安装在行走轨道2上，沿轨道方向运动，两个立柱6的中部通过双头螺柱4和螺母5安装有下梁7，下梁7取代传统工艺中的芯轴，下梁7上放置有坯料8。

参照图2和图3，所述的自行走压力机动力头3包括自行走机构ⅰ和自行走机构ⅰ上连接的压力机动力头ⅱ；自行走机构ⅰ包括主动侧支撑板301和从动侧支撑板309，主动侧支撑板301上安装有电机支座302，行走电机303安装在电机支座302上，行走电机303的电机轴与第五齿轮304连接，第五齿轮304与第六齿轮305啮合，第六齿轮305与第七齿轮306同轴安装，第七齿轮306与主动轮307的齿圈啮合；从动侧支撑板309上安装有从动轮308，从动轮308与主动轮307配合安装在行走轨道2上，保证自行走压力机动力头3的稳定，主动侧支撑板301和从动侧支撑板309分别安装在压力机动力头ⅱ两侧，通过控制行走电机303使自行走压力机动力头3按照加工需要在每次锻打之间，沿行走轨道2移动一定距离；

参照图2、图3和图4，所述的压力机动力头ⅱ包括偏心轴403，偏心轴403的偏心颈上通过滑动轴承安装有第一滑块404，偏心轴403的小端支撑颈通过轴颈滑动轴承402安装在上箱体1上，上箱体401上部和主动侧支撑板301、从动侧支撑板309连接，偏心轴403的大端支撑颈通过轴颈滑动轴承402与大端轴套405连接，大端轴套405安装在上箱体401上，偏心轴403的大端通过键与气动离合器制动器总成428的内孔连接，气动离合器制动器总成428的左端与上箱体401固定连接，气动离合器制动器总成428的右端与第一齿轮406固定连接，第一齿轮406通过滑动轴承支撑在偏心轴403的大端上，第一齿轮406与第二齿轮407啮合，第二齿轮407安装在中间轴408上，中间轴408通过中间轴轴承409安装在轴承座410上，轴承座410通过螺栓固定在上箱体401上，中间轴408的另一端安装有第三齿轮411，第三齿轮411与第四齿轮412啮合，大带轮413与第四齿轮412固定连接之后通过小端轴承414安装在偏心轴403的小端上，大带轮413通过皮带与小带轮426连接，小带轮426与主电机427的输出轴固连；第一滑块404的下部安装有自润滑板415，自润滑板415与第二滑块416上部的t形槽滑动连接，第二滑块416的导向圆柱面与安装在下箱体417上的导向铜套配合，下箱体417通过螺栓与上箱体401固定连接，第二滑块416通过导向平键418与蜗轮419连接，蜗轮419由支撑套筒422固定轴向位置，蜗轮419与蜗杆420形成蜗杆传动，蜗杆420与调节电机421的输出轴固连，调节电机421安装在下箱体417上，第二滑块416的下部通过内螺纹与第三滑块424上部的外螺纹连接，第三滑块424下部的导向圆弧面a与安装在下箱体417上导向铜套配合，第三滑块424下部的限位平面b与转动约束板425配合，第三滑块424的底部开有燕尾槽，燕尾槽下安装锤头，锤头宽度远小于坯料8母线长度，以减小每次锻打的接触面积，降低每次锻打时力的大小。

本发明的工作原理为：加工之前，先将立柱6与下梁7连接的双头螺柱4和螺母5卸下，将坯料8放置于下梁7上之后，再用双头螺柱4和螺母5将立柱6与下梁7连接紧固；加工开始时，自行走压力机动力头3在每次锻打后沿行走轨道2移动一定距离进行下一次锻打；当锻打完坯料8的一条母线之后，通过天车链条或者操作机使坯料8转动一定角度，锻打坯料8的另一条母线，最终完成坯料8的扩孔或者多层复合加工。