一种用于大型环形零件的组合式液压抱环工装的制作方法

1.本实用新型涉及大型环形零件加工技术领域，具体涉及一种用于大型环形零件的组合式液压抱环工装。


背景技术：

2.在大型环形零件的加工过程中，尤其是大型环形薄壁零件，由于零件加工中壁厚变化，内应力引起加工中零件变形，造成零件加工壁厚不均、加工精度差，同时由于零件薄壁易产生共振原因造成加工表面质量差，刀具易损坏，只能使用较低的切削参数，加工效率低等问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种用于大型环形零件的组合式液压抱环工装，能够有效降低大型环形零件的加工变形及振动，提高加工精度和加工效率。
4.本实用新型采用以下具体技术方案：
5.一种用于大型环形零件的组合式液压抱环工装，该液压抱环工装包括抱环主体、多个压紧块、与所述压紧块一一对应的单向液压缸以及与所述单向液压缸一一对应的液控单向阀；
6.所述抱环主体为环形结构；
7.多个所述压紧块均匀分布于所述抱环主体的内周面；
8.所述单向液压缸的缸体固定安装于所述抱环主体的外周面，所述单向液压缸的活塞杆与所述压紧块转动连接；
9.在每个所述单向液压缸的进油管路中均安装有一个所述液控单向阀；
10.多个所述液控单向阀之间并联连接，并通过夹紧油路和放松油路与液压站连通。
11.更进一步地，还包括与所述单向液压缸一一对应的油缸座；
12.所述油缸座固定安装于所述抱环主体的外周面；
13.所述单向液压缸和所述液控单向阀均固定安装于对应的所述油缸座。
14.更进一步地，所述油缸座内设置有连通所述单向液压缸和所述液控单向阀的油路；
15.所述油缸座设置有单向阀安装孔，所述单向阀安装孔内安装有所述液控单向阀；
16.所述液控单向阀与所述夹紧油路和所述放松油路连通。
17.更进一步地，还包括与所述液控单向阀一一对应的油缸选择球阀；
18.所述油缸选择球阀安装于所述液控单向阀的进油口与所述夹紧油路之间。
19.更进一步地，还包括液压控制阀，所述液压控制阀用于控制所述液压站与所述夹紧油路和所述放松油路之间的通断。
20.更进一步地，在所述夹紧油路和所述放松油路中均安装有液压蓄能器。
21.更进一步地，所述压紧块包括连接座和固定连接于所述连接座的尼龙压板；
22.所述连接座背离所述尼龙压板的一端通过球头螺钉安装于所述活塞杆；
23.所述尼龙压板背离所述连接座的一侧表面为弧形面。
24.更进一步地，所述抱环主体包括沿轴向排列的多个抱环、底座和至少两个起吊座；
25.所述底座位于多个所述抱环的一端；
26.至少两个所述起吊座沿所述抱环的周向均匀分布，每个所述起吊座均沿所述抱环的轴向延伸且与每个所述抱环和所述底座均固定连接。
27.更进一步地，每个所述抱环均沿周向均匀分布有多个通孔；
28.所述单向液压缸的活塞杆均穿过所述通孔。
29.更进一步地，所述夹紧油路和所述放松油路均通过快插接头与所述液压站连通；
30.所述单向液压缸与所述油缸座之间通过螺纹连接；
31.所述油缸座通过螺栓固定安装于所述抱环主体。
32.有益效果：
33.上述组合式液压抱环工装利用液体不可压缩及液体受力各部分传导压力相同的原理，通过均匀分布于抱环主体内周面的多个压紧块支承于大型环形零件的外表面，实现零件夹紧时各部位的压力一致，避免加工中零件变形，同时增大零件相对壁厚，改变零件共振频率，减少加工振动，提高加工精度和表面质量。
附图说明
34.图1为本实用新型的组合式液压抱环工装的整体结构示意图；
35.图2为图1中组合式液压抱环工装的截面结构示意图；
36.图3为单个压紧块部分的爆炸结构示意图；
37.图4为组合式液压抱环工装的液压系统原理图。
38.其中，1-抱环主体，2-压紧块，3-单向液压缸，4-液控单向阀，5-夹紧油路，6-放松油路，7-液压站，8-油缸座，9-油缸选择球阀，10-液压控制阀，11-抱环，12-底座，13-起吊座，14-通孔，21-连接座，22-尼龙压板，23-球头螺钉，81-单向阀安装孔
具体实施方式
39.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
40.请参考图1和图2，本实用新型实施例提供了一种用于大型环形零件的组合式液压抱环工装，该液压抱环工装包括抱环主体1、多个压紧块2、与压紧块2一一对应的单向液压缸3以及与单向液压缸3一一对应的液控单向阀4；
41.如图2结构所示，抱环主体1为环形结构，在加工大型环形零件时，将大型环形零件的端部或整体支承于抱环主体1的内部；
42.多个压紧块2均匀分布于抱环主体1的内周面，多个压紧块2同时沿抱环主体1的周向和轴向均匀分布，从而在抱环主体1的内侧形成均匀分布的多个支点，以便对大型环形零件的外壁进行制成，并使大型环形零件的外壁受力均匀；
43.如图3结构所示，单向液压缸3的缸体固定安装于抱环主体1的外周面，单向液压缸3的活塞杆与压紧块2转动连接；为了实现单向液压缸3的缸体安装，上述液压抱环工装还包括与单向液压缸3一一对应的油缸座8，油缸座8固定安装于抱环主体1的外周面，单向液压
缸3和液控单向阀4均固定安装于对应的油缸座8；每个油缸座8对应一个单向液压缸3和一个液控单向阀4，并通过油缸座8实现单向液压缸3和液控单向阀4在抱环主体1上的固定安装，从而通过单向液压缸3的活塞杆的伸缩实现压紧块2的径向位移，从而实现压紧块2对大型环形零件的夹紧和放松；活塞杆与压紧块2之间的转动连接可以通过球头螺钉23实现；
44.如图3和图4结构所示，在每个单向液压缸3的进油管路中均安装有一个液控单向阀4，通过液控单向阀4控制对单向液压缸3的进油或出油，从而实现压紧块2的夹紧和放松；
45.如图4结构所示，多个液控单向阀4之间并联连接，并通过夹紧油路5和放松油路6与液压站7连通；通过多个液控单向阀4的并联实现多个单向液压缸3的并联。
46.上述组合式液压抱环工装中，在抱环主体1的内侧均匀分布有多个压紧块2，每个压紧块2配置有一个单向液压缸3和一个液控单向阀4，液控单向阀4与液压站7连接，通过液压站7为单向液压缸3提供液压油控制压紧块2压紧零件，由于多个液控单向阀4之间并联连接，因此，可以利用液体不可压缩及液体受力各部分传导压力相同的原理，通过均匀分布于抱环主体1内周面的多个压紧块2压紧于大型环形零件的外表面，实现零件夹紧时各部位的压力一致，每个单向液压缸3都有液控单向阀4保证液压油不能回流，在加工过程中，任意位置单向液压缸3受到零件变形和切削压力时都能保持夹紧时位置，限制零件变形，保证加工过程零件形状不变，同时压紧块2和零件抱紧后，改变了零件相对厚度和共振频率，避免零件加工过程中的振动，提高加工表面质量并延长刀具寿命；所以，采用上述组合式液压抱环工装能够避免加工中零件变形，同时增大零件相对壁厚，改变零件共振频率，减少加工振动，提高加工精度和表面质量。
47.一种具体的实施方式中，如图3和图4所示，油缸座8内设置有连通单向液压缸3和液控单向阀4的油路；油缸座8设置有单向阀安装孔81，单向阀安装孔81内安装有液控单向阀4；液控单向阀4与夹紧油路5和放松油路6连通。
48.通过油缸座8将单向液压缸3和液控单向阀4之间的油路连通，使得液控单向阀4能够向单向液压缸3提供液压油或对单向液压缸3进行泄压，同时实现了单向液压缸3和液控单向阀4在抱环主体1上的固定安装。
49.如图3和图4所示，上述组合式液压抱环工装还包括与液控单向阀4一一对应的油缸选择球阀9；油缸选择球阀9安装于液控单向阀4的进油口与夹紧油路5之间。通过设置于液控单向阀4的进油口与夹紧油路5之间的油缸选择球阀9，能够保证各个液控单向阀4之间的油压相等。
50.如图4所示，上述组合式液压抱环工装还包括液压控制阀10，液压控制阀10用于控制液压站7与夹紧油路5和放松油路6之间的通断，从而实现压紧块2对零件的压紧和放松。在夹紧油路5和放松油路6中均安装有液压蓄能器，通过液压蓄能器能够对液压油进行缓冲，使得压紧块2的压紧或放松过程平缓，避免产生液压冲击和噪声。
51.为了进一步提高夹紧效果，如图3结构所示，压紧块2可以包括连接座21和固定连接于连接座21的尼龙压板22；连接座21背离尼龙压板22的一端通过球头螺钉23安装于活塞杆；尼龙压板22背离连接座21的一侧表面为弧形面。由于尼龙压板22硬度低，能够避免在对零件进行夹紧的过程中划伤零件表面，并且通过弧形面能够与环形零件的外表面进行贴合，避免应力集中现象的出现，从而能够使零件表面均匀受力，防止零件产生挤压变形。
52.如图1结构所示，抱环主体1包括沿轴向排列的多个抱环11、底座12和至少两个起
吊座13；底座12位于多个抱环11的一端；至少两个起吊座13沿抱环11的周向均匀分布，每个起吊座13均沿抱环11的轴向延伸且与每个抱环11和底座12均固定连接。
53.通过起吊座13与抱环11和底座12的固定连接，能够将多个抱环11和底座12固定连接为一体，同时还方便了该工装的搬运和安装；同时，还可以根据零件的轴向长度来灵活设置抱环11的数量，以使工装能够适应多种零部件的加工，提高工装的使用效率。
54.如图3结构所示，每个抱环11均沿周向均匀分布有多个通孔14，通孔14与压紧块2可以一一对应；单向液压缸3的活塞杆均穿过通孔14，从而能够使抱环主体1外部的单向液压缸3能够通过通孔14实现与压紧块2的连接以及对压紧块2的径向位移进行控制。
55.为了方便液压管路的拆装，夹紧油路5和放松油路6均通过快插接头与液压站7连通；单向液压缸3与油缸座8之间通过螺纹连接；油缸座8通过螺栓固定安装于抱环主体1。
56.上述组合式液压抱环工装的具体工作过程为：液压站7(可以为液压泵)通过夹紧管路注入液压油，液压油通过各液控单向阀4进入单向液压缸3推动活塞向前运动，当各尼龙压板22接触零件后，继续注入液压油达到指定压力，此时由于液压系统各部位压力相同的原因，所有单向液压缸3对工件保持同等压力，零件360
°
方向抱紧压力相等，由于每个单向液压缸3都有液控单向阀4保证液压油不能回流，在加工过程中，任意位置额单向液压缸3受到零件变形和切削压力时单向液压缸3都能保持夹紧时的位置不变，限制零件变形，保证加工过程零件形状不变，同时尼龙压板22和零件抱紧后，改变了零件相对厚度和共振频率，避免零件加工过程中的振动，提高了加工表面质量并延长刀具使用寿命。
57.零件加工完成后，通过液压站7向液控单向阀4的控制管路中注油，推动液控单向阀4动作，使回油管路接通，单向液压缸3泄油，活塞在弹簧作用下回退，放松零件。
58.采用以上结构的组合式液压抱环工装，能够有效减少大型环形薄壁零件加工中，由于零件加工中壁厚变化，内应力引起加工中零件变形，造成零件加工壁厚不均，加工精度差，同时由于零件薄壁易产生共振原因造成加工表面质量差，刀具易损坏，只能使用较低的切削参数，加工效率低等问题，经实际测试，可以保证零件加工前后壁厚变化在0.02mm以内，加工表面质量达到ra1.6，加工效率提高40％。
59.综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。