國外技術制造的預彎邊機是下動式壓力機, 壓制板邊的上模固定在機架上,油缸推動下模向 上運動,上下模具接合壓制鋼板板邊,實現預彎。 對稱的兩組油缸如圖1所示,兩邊為活塞缸,中間 為柱塞缸。活塞缸、柱塞缸與下橫梁連接。油缸 托起下橫梁時雙缸必須同步才能實現動作要求。

動作原理如圖2所示,分為快上、壓制、保壓、 返程4個動作過程。

I一回程缸活塞2一主柱塞3一右油缸體4一主缸壓盞 5一主油缸襯套仁左油缸體7一回程缸導向套 8--回程缸缸口法蘭9-提升環10---下橫粱

圖l預彎邊機兩組油缸結構圖

為敘述方便,將圖1預彎邊機兩組油缸結構簡 化,簡化后的預彎邊機兩組油缸結構如圖3所示。 其工作原理是:在快上時2個活塞缸下腔進壓力 油,推動下橫梁升起,2個柱塞缸隨動上升形成空 腔,自吸式進油,因活塞缸面積小,油缸可快速升 起。到達壓制點(b點)后,活塞缸下腔繼續進壓力 油,同時柱塞缸進壓力油,壓力升高,由快進轉換為工進速度,壓制工件。壓制完畢后,按壓力繼電器 調定壓力保壓。保壓結束,活塞缸有桿腔上腔進 油,活塞缸下腔、柱塞缸回油,實現快下返程。

圖3簡化后的預彎邊機兩組油缸結構原理圖

參照國外預彎邊機油缸結構及設計原理,改 型后將預彎邊機油缸壓制力減少了一半,下橫梁 長度減少了一半,其結構如圖4所示。圖4中小 柱塞4與主油缸的活塞5下部的空腔組成小柱塞 缸,主油缸為活塞缸,小柱塞缸與活塞缸組成一個 復合缸。主活塞5用夾緊塊8與下橫梁lo連接, 下橫梁上安裝的導向柱9在油缸體6上的導向孔 內導向。

為敘述方便,將圖4預彎邊機復合油缸結構簡化,簡化后的復合油缸結構如圖5所示。其工 作原理是:下橫梁快上時,小柱塞缸進壓力油推動 下橫梁升起,活塞缸隨動升起,其下腔形成空腔自 吸式進油,油缸快速升起。到達壓制點(b點)后, 柱塞缸、活塞缸下腔同時進壓力油,壓力升高,由 快速轉換為工進速度,壓制工件。壓制完畢后,按 壓力繼電器調定壓力保壓。保壓結束,活塞缸有 桿腔上腔迸油,活塞缸下腔、柱塞缸回油,實現快 下返程?？梢?改型后的預彎邊機油缸結構雖形 式和國外的不同,但動作原理完全相同。

圖1預彎邊機油缸2個活塞缸無桿腔和2個 柱塞缸承壓面積乘以壓強(p=25 MPa)為設備的 公稱壓制力。

活??缸無桿腔面積 Sl=n'2202//4=38 013 mnl2; 柱塞缸無桿腔面積 S2=,Tr5402//4=229 022 mill2, S總=2(Sl+S2)=534 070 mill2。 則公稱壓制力F=pS=13 351 kN,約為 13 350 kN。 改型后公稱力減為一半,取6 670 kN。

為進一步確定各參數,在各動作過程中也必 須符合壓制力減少一半的要求。

(1)復合缸小柱塞缸缸徑、直徑的確定 下橫梁快進時,圖4復合缸小柱塞缸的進油 面積應等于圖1中兩個活塞缸無桿腔進油面積的 一半,也就是說圖1中單個活塞缸無桿腔進壓力 油面積應等于圖4中復合缸小柱塞缸的進油面 積。 故圖4中小柱塞缸缸徑與圖1活塞桿直徑相 同,取小柱塞缸缸徑D=220 nlrll。 考慮到密封圈規格易選取及柱塞缸缸體在加 工時易于實現,故取小柱塞直徑D=200 mm。

(2)復合缸缸徑的確定 改型后油缸公稱力為6 670 kN,油缸公稱力 等于復合缸小柱塞缸與活塞缸總承壓面積乘以壓 強。

小柱塞缸承壓面積 S=砣002//4--'31 416 mm2. 則改型后復合缸活塞缸無桿腔缸徑 D=泓×(6670000-31 416 x25)//(25訂)= 547 mm, 考慮到密封圈尺寸,故圖4中無桿腔缸徑確定為 D=520 mmo

(3)復合缸活塞桿直徑的確定 下橫梁快下時,圖4復合缸活塞缸有桿腔的 進油面積應等于圖1中兩個活塞缸有桿腔進油面 積的一半,其面積由圖1得出, S=[21r(2202-1402)//4]//2=22 619 ???ill2, 則改型后復合缸活塞桿的直徑 D=//5202一(4 X22619//竹)=491 mm。 故圖4中復合缸活塞桿直徑定為D=490 nlnl。 由此可見,改型后各參數的確定,合理借鑒了 國外預彎邊機成熟技術的數據,達到了設計要求。

國外技術制造的預彎邊機油缸為兩組油缸, 雙缸同步才能實現動作要求,需增加電液比例閥 同步系統保證同步要求。電液比例閥同步系統及 軟件為進口產品,價格昂貴。 改型后,油缸采用復合缸,上行時只需一組油 缸,動作時用普通電磁閥就可滿足要求,且結構合 理,可以實現快速空程上行、慢速彎板及快速回退 等功能,減少了一次彎邊動作的時間,節省了油泵 電機功率。改型后預彎邊機的液壓系統及電氣系 統也相對簡單。預彎邊機油缸結構的改型設計使 其產品既適應市場要求,又經濟適用,可謂一舉 兩得。

 

參考文獻: [1]成大先.機械設計手冊,四版[M].北京:化學工業 出版社,2004. 作者簡介:王亞利(1978一),女,陜西岐山人,助理工程 師。主要從事大直徑直縫埋弧焊管生產線成套設備機械 設計。 收稿日期:2007-08-30 編輯:謝淑霞 寶雞鋼管公司產品榮獲"2007年全國用戶滿意產品稱號" 寶雞石油鋼管有限責任-'2-司作為我國油氣輸送鋼管生產的核心骨干企業,在產品質量上始終堅 持高標準、嚴要求,顧客的期望不是標準、精品鋼管才是目的的經營理念。近年來,在西氣東輸管線、 陜京二線、澀寧蘭管線、蘭鄭長管線、印度東氣西送管線等國內外重大油氣輸送工程建設中,始終以高 于用戶的標準來生產超越用戶期望的產品,得到了用戶、施工方以及三方監理等的稱贊。2005年 12月,"中???字牌石油天然氣輸送用焊接鋼管榮獲"國家免檢產品"稱號;2006年9月獲得"國家 產品"稱號;2007年6月在屆中國市場消費趨向高峰論壇會上被評為"中國鋼管市場用戶滿意 品牌"。 日前,寶雞鋼管公司生產的"中"字牌石油天然氣輸送用焊接鋼管在中國石油質協推薦下,順利 通過了中國質量協會用戶委員會專家的評審,獲得了"2007年全國用戶滿意產品稱號"這一質 量贊譽。 (寶雞石油鋼管有限責任公司 申乃科供稿)