一种利用液压缸式马达驱动的潜水泵轴卧式淬火机床的制作方法_2

文档序号:8247282阅读:来源:国知局
结构为:包括箱体11、三个液压缸12、曲轴13、箱体前端组件14、控制系统15,所述箱体11整体为壳体结构,箱体11内部的后端并排设置有三个用于安装液压缸12的耳环111,所述耳环111上设有液压缸安装孔112,箱体11的前端设置有安装曲轴13的箱体半圆座113,所述箱体半圆座113上设置有与箱体前端组件14连接的螺纹孔;所述箱体前端组件14与箱体11固定连接将所述曲轴13固定,所述三个液压缸耳环121与箱体11内部的液压缸安装孔112固定连接,液压缸活塞端头122与曲轴13通过活塞端头盖123连接,液压缸12往复运动带动曲轴13做旋转运动同时曲轴13带动控制系统15运动,所述控制系统15控制三个液压缸12的往复运动从而带动曲轴13做连续的回转运动;液压缸12的内壁和活塞杆均采用不锈钢材质,这样能够增加液压缸的防锈功能,延长液压缸12的使用寿命。另外液压缸2采用乳化液作为液流,减少了使用成本。
[0033]所述淬火装置4设置在弹性顶尖3与驱动顶尖2之间的机架5上,所述淬火装置4可沿机架5在弹性顶尖3与驱动顶尖2之间横向往复移动。
[0034]所述弹性顶尖3与驱动顶尖2之间的机架5上活动设置有支撑装置6,所述支撑装置6随淬火装置4 一起移动。
[0035]所述淬火装置4的结构为:包括感应器7和淬火变压器8,所述感应器7设置在淬火变压器8的一端,所述感应器7和淬火变压器8均活动设置在机架5上,所述感应器7和淬火变压器8之间为刚性连接,所述感应器7上设置有便于通过潜水泵轴9的环形感应线圈。
[0036]所述曲轴13包括三组并排设置的结构相同的第一活塞曲柄连接装置131、第二活塞曲柄连接装置132、第三活塞曲柄连接装置133,中间轴134,输出轴135和尾轴136,所述第一、第二和第三活塞曲柄连接装置131、132、133均包括两个整体为圆形的夹板1311,所述夹板1311的中心设置有轴安装孔1312,在所述轴安装孔1312周围的夹板1311上设置有三个呈120度均匀分布的销轴孔1313,两个夹板1311之间通过单个曲柄销1314与夹板1311上销轴孔1313过盈配合将两个夹板1311固定连接;
所述夹板1311的外侧面均设置有凸轮1315,所述凸轮1315由两个同心的不等径的小半圆环13151和大半圆环13152组成,每个活塞曲柄连接装置的两个夹板1311上的凸轮1315呈反向设置,凸轮1315的小半圆环13151和大半圆环13152的分界线与曲柄销1314的中心线以及轴安装孔1312的中心线位于同一平面内;
所述第二活塞曲柄连接装置132通过中间轴134与夹板1311上的轴安装孔1312过盈配合分别与第一活塞曲柄连接装置131、第三活塞曲柄连接装置133固定连接,第一活塞曲柄连接装置131、第二活塞曲柄连接装置132和第三活塞曲柄连接装置133的曲柄销1314以轴安装孔1312为中心呈120度均匀分布;
所述输出轴135与第一活塞曲柄连接装置131外侧夹板的轴安装孔1312固定连接,所述尾轴136和第三活塞曲柄连接装置133外侧夹板的轴安装孔1312固定连接。
[0037]曲轴13的工作过程:三个液压缸12分别于第一活塞曲柄连接装置131、第二活塞曲柄连接装置132和第三活塞曲柄连接装置133的曲柄销1314连接,由于第一活塞曲柄连接装置131、第二活塞曲柄连接装置132和第三活塞曲柄连接装置133的曲柄销1314以轴安装孔1312为中心呈120度均匀分布,这样曲轴13就能够在三个液压缸12的驱动下做连续的回转运动,从而能够提供稳定的转速和转矩输出。
[0038]所述小半圆环13151和大半圆环13152之间设置有过渡连接段13153,所述过渡连接段13513与小半圆环13151和大半圆环13152圆滑过渡;
所述凸轮1315与夹板1311之间可以采用螺钉加过盈配合连接,也可以采用凸轮1315与夹板1311 —体成型设置;
所述输出轴135、尾轴136与轴安装孔1312之间通过键和过盈配合相连接。
[0039]所述箱体前端组件14包括前端本体141,所述前端本体141的两端设置有箱体前端半圆座142,所述箱体前端半圆座142上设置有与箱体11连接的螺纹孔,箱体前端半圆座142和箱体半圆座113螺纹连接将曲轴13的输出轴135和尾轴136固定,所述箱体前端半圆座142之间并排设置中间轴支撑座143,所述中间轴支撑座143为对开结构,中间轴支撑座143将曲轴13的两个中间轴134固定,所述箱体前端半圆座142和中间轴支撑座143之间的前端本体141上设置有用于安装挺杆156的导向孔144。
[0040]所述输出轴135、尾轴136和中间轴134上均设置有轴瓦。
[0041]所述控制系统15包括结构相同的第一磕头装置151、第二磕头装置152和第三磕头装置153,所述第一磕头装置151、第二磕头装置152和第三磕头装置153并排设置在磕头座154上并通过磕头座154与箱体前端组件14固定连接,第一、第二和第三磕头装置151、152、153的前方均设置有控制阀16,所述控制阀16用于控制液压缸12往复运动。
[0042]所述第一磕头装置151、第二磕头装置152和第三磕头装置153均包括左磕头1511、右磕头1512和挺杆1513,所述左磕头1511和右磕头1512通过销轴活动设置在磕头座154上,所述左磕头1511和右磕头1512的上部与磕头座154之间设置有弹簧155,左磕头1511和右磕头1512的下部与设置在箱体前端组件14导向孔144内的挺杆156接触,所述挺杆156的另一侧活动设置有滚轮156,所述滚轮156与凸轮1315始终接触并驱动挺杆156按照凸轮1315的运动轨迹做往复运动,左磕头1511与右磕头1512的前方与所述控制阀16的阀芯接触。左右磕头1511、1512与磕头座154之间设置有弹簧155,在弹簧力的作用下滚轮156与凸轮1315始终接触,所以滚轮156会按照凸轮1315的运动轨迹做往复运动,从而带动左右磕头1511、1512做往复运动,从而控制控制阀16阀门的开闭,第一磕头装置151中左磕头1511和右磕头1512分别由第一活塞曲柄连接装置131的两个夹板1311外凸轮1315控制,第一活塞曲柄连接装置131中两个夹板1311外侧的凸轮1315是相对设置的,这样由第一磕头装置151的左磕头1511和右磕头1512控制的控制阀16的阀门刚好处于相反的开闭状态,这两个控制阀16用于控制与第一活塞曲柄连接装置131连接的液压缸12的液流方向,使液压缸12做往复的伸缩运动。第二磕头装置152、第三磕头装置153和第二活塞曲柄连接装置132、第三活塞曲柄连接装置133的控制过程与第一磕头装置151和第一活塞曲柄连接装置131相同,控制系统15、曲轴13和液压缸12共同作用组成了一个闭环系统,使曲轴13能够做连续的回转运动。
[0043]所述导向孔144内设置有导向套145。
[0044]本发明的工作过程为:三个液压缸12分别与曲轴13上的第一活塞曲柄连接装置131、第二活塞曲柄连接装置132、第三活塞曲柄连接装置133的曲柄销1314连接,液压缸12的活塞杆、曲柄销1314和曲轴13组成了一个连杆机构,这样液压缸12的活塞杆做伸缩运动,带动曲柄销1314绕夹板1311上轴安装孔1312转动,从而带动夹板1311及整个曲轴13做回转运动,由于夹板1311的外侧面设置有凸轮1315,凸轮1315会随着夹板1311绕轴安装孔1312转动,这样凸轮1315就会带动控制系统15的顶杆156做前后往复运动,顶杆156的另一端就会控制左、右磕头1511、1512,从而控制控制阀16的开闭,控制阀16用于控制液压缸12液流方向,从而控制液压缸12的伸缩,这样就构成了一个完整的闭环系统。通过三个等分布的液压缸12驱动曲轴13转动,每个液压缸12由控制系统15的第一磕头装置151、第二磕头装置152和第三磕头装置153控制,保证三个液压缸12能够驱动曲轴13做连续的回转运动。
[0045]曲轴的输出转速和转矩的曲线,输出转速和转矩平稳,转速小且转矩大,适合作为井下设备的动力输入设备。
[0046]本发明采用箱体式结构,安装简单,维修方便、快捷。由于采用液压缸驱动曲轴转动,所以转速较低,扭矩较大,适合煤矿井下设备使用的要求,另外本产品能够大大地降低机械事故率,增加更多的有效工作时间。
[0047]本发明根据工艺要求选用了 IGBT高效节能加热电源,根据淬硬深度和比功率计算,选定频率50KHz,功率120KVA。
[0048]本发明的工作过程:以一端驱动顶尖2和另一端弹性顶尖3将工件水平固定,而且能以70-90转/min转速转动,以无级调速电机驱动淬火变压器及感应器水平横向移动,并在感应器末圈设置喷水孔,工作时,依次启动循环水、启动驱动电机、启动加热电源,即可实现加热淬火连续作业。
[0049]此前,潜水
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