一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器的制作方法

本发明属于肘节式压力机缓冲减震领域，具体涉及一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器。

背景技术：

1、肘节式压力机属于重型机械，由于其安装、制造、精度及运行过程中磨损的缘故，其构件间必然存在运动副间隙。随着加工制造工艺的提高，在肘节式压力机设计中，为了实现高吨位、小体积的要求，可能会压缩肘节式压力机中某些构件的尺寸，运动副间隙会明显减小，但是无法完全消除运动副间隙，而构件间的间隙通常是机构发生周期性冲击的重要原因，运动副间隙会引起微观尺度上非连续性、摩擦非线性的接触、分离、冲击等过程。同时，随着肘节式压力机转速的提高，运动副间隙的影响会更加明显，若未考虑间隙冲击的影响，机器加工装配以后，高速运转存在严重非平衡冲击力，运动副元素之间从分离到接触的过程中会引起机构的结构弹性、塑性变形，导致振动、冲击和严重的冲击噪声，破坏运动副之间的润滑，加剧运动副元素之间的磨损发热，影响机构工作精度。因此，肘节式压力机虽然具有响应路径曲线规划的优势，但同时具有机构复杂、非平衡力大的特点，研发用于抑制间隙冲击的缓冲平衡器对降低肘节式压力机的噪声、保证高速运行精度具有重要意义。

2、针对肘节式压力机存在的间隙冲击，现有的平衡器一般包括一组移动副和设置在移动副上的弹性结构，使肘杆结构的连杆冲击作用在移动副一端后，移动副一端通过沿固定方向向另一端移动，并作用于弹性结构形成缓冲，其主要缺陷在于，由于移动副的移动方向固定，因此只能承受单方向的平衡力，而肘节式压力机中的肘杆结构如图1所示，包括依次通过旋转副连接的驱动杆1、连杆2、角架3、次连杆4和滑块5，电机驱动驱动杆1绕其一端旋转时，驱动杆1另一端通过推动或拉动连杆2，连杆2推动或拉动角架3一端，使角架3在连杆2驱动下进行摆动，角架3另一端随之拉动或推动次连杆4，次连杆4拉动或推动滑块5沿滑轨6上下平移运动，因此肘节式压力机可视为曲柄摇杆机构与曲柄滑块机构的复合，曲柄摇杆机构的摇杆和曲柄滑块机构的曲柄合并成角架一个构件，连杆运动是平移运动和旋转运动的复合，简单的单方向平移缓冲无法应对这种复合运动的冲击，连杆与平衡器接触作用时存在接触力和扭矩，垂直于平衡器上的受力会造成平衡器的非平行冲击损伤，无法满足高效稳定的缓冲需求。

3、其次，肘节式压力机与缓冲平衡器采用分离式结构，在连杆与平衡器从未接触到接触作用时，无法缓解瞬间接触出现的刚性冲击，会出现较为明显的冲击噪音。

4、此外，弹性结构的组成较为单一，产生的缓冲作用力较小则无法合理消除冲击噪声和止点噪声，产生的缓冲作用较大则容易影响肘节式压力机的工作精度，因此一次缓冲，调试难度较大，不利于推广使用。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，能够克服肘节式压力机高速运转下产生的间隙冲击引起的机体振动、噪声、滑块运行精度低的缺陷，实现可控高效稳定的缓冲减震，解决肘节式压力机高速运转缓冲减震领域的技术难题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，包括固定装置、变向装置和缓冲装置，所述固定装置与变向装置连接构成两个旋转副，任一旋转副用于与肘杆结构的连杆相连，所述缓冲装置包括移动副和缓冲机构，所述移动副用于使两个旋转副沿移动副的移动方向往复移动，旋转副的转动轴向与移动方向垂直，所述缓冲机构用于缓冲两个旋转副相对移动时旋转副的作用力。

4、进一步的，所述固定装置包括连接架和固定底座，所述变向装置包括第一支撑架和第二支撑架，所述连接架与第一支撑架铰接构成一个旋转副，所述固定底座与第二支撑架铰接构成另一个旋转副，所述移动副包括滑动配合的移动件和导向件，所述移动件与第一支撑架相连，所述导向件与第二支撑架相连。

5、进一步的，所述连接架与第一支撑架的铰接处设有第一销轴，所述固定底座与第二支撑架的铰接处设有第二销轴，所述第一销轴与连接架之间、第二销轴与固定座之间均设有铜套。

6、进一步的，所述第一销轴和第二销轴端部均设有垫片和开口销。

7、进一步的，所述移动件为导柱，所述导向件为缓冲导轨。

8、进一步的，所述第一支撑架为与导柱配合的夹紧装置。

9、进一步的，所述夹紧装置设有开口和位于开口两侧的螺钉，所述开口用于与导柱配合。

10、进一步的，所述缓冲机构包括至少两种缓冲件，多种缓冲件用于在两个旋转副相对移动时依次作用逐步缓冲。

11、进一步的，多种缓冲件包括依次作用的阻尼器和缓冲优力胶。

12、进一步的，所述移动副包括位于两个旋转副中部位置且相互滑动配合的移动件和导向件，所述阻尼器至少有两个且分别连接移动副两侧的旋转副上，阻尼器用于在两个旋转副趋近时与另一个旋转副接触缓冲，所述移动件和导向件中择一个与缓冲优力胶相连，另一个用于在两个旋转副趋近时与缓冲优力胶接触缓冲。

13、进一步的，任一旋转副上设有通孔和位于通孔两侧的凸台，所述导向件安装在通孔内，所述移动件能够相对通孔移动，所述阻尼器安装在凸台上。

14、进一步的，所述阻尼器能够调节阻尼力，所述缓冲优力胶能够拆换和调节在移动副上的安装位置。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、(1)本发明采用固定装置和变向装置，构成两个可以沿缓冲装置的移动副移动方向往复移动、并垂直于移动方向旋转的移动副，缓冲平衡器在连杆运动过程中与肘节式压力机全程连接，用移动副增加缓冲平衡器的运动行程，用旋转副实现缓冲平衡器在连杆复合运动过程中的变向随动，进而在方向随动特点下通过缓冲机构缓冲两个旋转副相对移动时任意旋转副的作用力，消除垂直于缓冲平衡器上的受力，避免复合运动对缓冲平衡器的非平行冲击，有效解决现有平衡器简单单向缓冲无法应对变方向复合运动冲击的问题，采用变方向关节随动方式实现肘节式压力机高速运转下、连杆运动间隙冲击可控、高效、稳定的缓冲，能够减震、消噪、保证滑块运行精度。

17、(2)本发明的缓冲机构采用多种缓冲件在两个旋转副相对移动时依次作用逐步缓冲，用缓冲力较小的初步缓冲避免产生较大的冲击噪声，用最终缓冲消除主要的间隙冲击，分多步实现缓慢施力、逐步缓冲，有效解决肘节式压力机与缓冲平衡器的瞬时的刚性冲击问题，进一步提高减震消噪效果。

18、(3)本发明的多种缓冲件可采用阻尼器和缓冲优力胶，用阻尼器与夹紧装置接触初步缓冲，可以调整阻尼的大小，达到不同的阻尼缓冲力，用缓冲优力胶与缓冲导轨接触最终缓冲，可以调整其安装位置和阻尼硬度，达到不同缓冲效果，解决现有调试问题，在合理消除冲击噪声和止点噪声的基础上减小对肘节式压力机工作精度的影响。

19、(4)本发明整体结构设计合理、加工制作简单、工艺要求基础、适合推广使用。

技术特征：

1.一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，包括固定装置(7)、变向装置(8)和缓冲装置(9)，所述固定装置(7)与变向装置(8)连接构成两个旋转副，任一旋转副用于与肘杆结构的连杆(2)相连，所述缓冲装置(9)包括移动副(91)和缓冲机构(92)，所述移动副(91)用于使两个旋转副沿移动副(91)的移动方向往复移动，旋转副的转动轴向与移动方向垂直，所述缓冲机构(92)用于缓冲两个旋转副相对移动时旋转副的作用力。

2.根据权利要求1所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述固定装置(7)包括连接架(701)和固定底座(702)，所述变向装置(8)包括第一支撑架和第二支撑架(802)，所述连接架(701)与第一支撑架铰接构成一个旋转副，所述固定底座(702)与第二支撑架(802)铰接构成另一个旋转副，所述移动副(91)包括滑动配合的移动件和导向件，所述移动件与第一支撑架相连，所述导向件与第二支撑架(802)相连。

3.根据权利要求2所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述连接架(701)与第一支撑架的铰接处设有第一销轴(10)，所述固定底座(702)与第二支撑架(802)的铰接处设有第二销轴(11)，所述第一销轴(10)与连接架(701)之间、第二销轴(11)与固定座之间均设有铜套(12)，第一销轴(10)和第二销轴(11)端部均设有垫片(13)和开口销(14)。

4.根据权利要求2所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述移动件为导柱(911)，所述导向件为缓冲导轨(912)。

5.根据权利要求4所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述第一支撑架为与导柱(911)配合的夹紧装置(801)。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述缓冲机构(92)包括至少两种缓冲件，多种缓冲件用于在两个旋转副相对移动时依次作用逐步缓冲。

7.根据权利要求6所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，多种缓冲件包括依次作用的阻尼器(922)和缓冲优力胶(923)。

8.根据权利要求7所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述移动副(91)包括位于两个旋转副中部位置且相互滑动配合的移动件和导向件，所述阻尼器(922)至少有两个且分别连接移动副(91)两侧的任一旋转副上，阻尼器(922)用于在两个旋转副趋近时与另一个旋转副接触缓冲，所述移动件和导向件中择一个与缓冲优力胶(923)相连，另一个用于在两个旋转副趋近时与缓冲优力胶(923)接触缓冲。

9.根据权利要求8所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，任一旋转副上设有通孔(8021)和位于通孔(8021)两侧的凸台(8022)，所述导向件安装在通孔(8021)内，所述移动件能够相对通孔(8021)移动，所述阻尼器(922)安装在凸台(8022)上。

10.根据权利要求8所述的一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，其特征在于，所述阻尼器(922)能够调节阻尼力，所述缓冲优力胶(923)能够拆换和调节在移动副(91)上的安装位置。

技术总结
本发明涉及一种肘杆结构间隙冲击可控型方向随动缓冲平衡器，包括固定装置、变向装置和缓冲装置，固定装置与变向装置连接构成两个旋转副，缓冲装置包括移动副和缓冲机构，移动副用于使两个旋转副沿移动副的移动方向往复移动，缓冲机构用于缓冲两个旋转副相对移动时任意旋转副的作用力，通过旋转副与肘节式压力机全程连接，用移动副增加运动行程，用旋转副实现变方向关节随动，用多种缓冲件依次作用逐步缓冲，克服了肘节式压力机高速运转下产生间隙冲击引起机体振动、噪声、滑块运行精度低的缺陷，且设计合理、调试方便，可缓解瞬时刚性冲击，实现了可控、高效、稳定的缓冲减震，有效解决了肘节式压力机高速运转缓冲减震领域的技术难题。

技术研发人员：孙万,张清林,梁伯科,江秀花,臧崇运,袁浩,尤佳琪,于勇涛,李壮,王兆坤,田轩
受保护的技术使用者：江苏兴锻智能装备科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6