直移式鍛造操作機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

第45卷第1期

Vol.45No.1

TIMESAGRICULTURALMACHINERY

時(shí)代農(nóng)機(jī)

2018年1月

Jan.2018

直移式鍛造操作機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

淵淵冤袁266000冤

于牧冰

摘要：主要介紹了直移式鍛造操作機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并根據(jù)其主要的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)

計(jì)了前提升機(jī)構(gòu)和后提升機(jī)構(gòu)，使得直移式鍛造操作機(jī)整體機(jī)構(gòu)更加合理。

關(guān)鍵詞：直移式鍛造操作機(jī)；前提升機(jī)構(gòu)；后提升結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

鍛造操作機(jī)作為一種輔助鍛壓機(jī)械，用來(lái)配合水壓機(jī)或

者鍛錘完成各種鍛造工藝。鍛造操作機(jī)按照傳動(dòng)方式分為全

機(jī)械式、機(jī)械液壓混合式和全液壓式三種，按照夾鉗運(yùn)動(dòng)形式

分為直移式、回轉(zhuǎn)式、擺移式和平移式四種，按照行走方式分

為有軌式和無(wú)軌式兩種。鍛造操作機(jī)不僅用于鍛造以及鍛壓

行業(yè)，還可以用于裝爐、出爐，實(shí)現(xiàn)遙控，并能與主機(jī)一起動(dòng)

作，應(yīng)用在模鍛和大件沖壓中的機(jī)械手即為一種自動(dòng)化的鍛

造操作機(jī)。雖然我國(guó)在鍛造及鍛壓行業(yè)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，

在鍛造技術(shù)方面有了重大的突破，但是與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，

仍存在相當(dāng)大的差距。因此，鍛造操作機(jī)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的

改進(jìn)尤為重要。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)

行一次重新的理解和運(yùn)用，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，拓展自己的專業(yè)視

野。

1直移式鍛造操作機(jī)綜述

（1）鍛造操作機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的

鍛造操作機(jī)有如下研究現(xiàn)狀：目前，德國(guó)的丹戈（DDS）公司、

捷克的史達(dá)施（ZDAS）公司和韓國(guó)的HBEPRESS公司掌握

的鍛造操作機(jī)的制造技術(shù)在全球范圍內(nèi)遙遙領(lǐng)先。其中，德國(guó)

的潘克（WEPUKQ）公司和丹戈（DDS）公司是世界上實(shí)力雄厚

的專門生產(chǎn)制造鍛造操作機(jī)的企業(yè)，在大型鍛造操作機(jī)研制

方面具有深厚的基礎(chǔ)和悠久的歷史。此外，日本三菱長(zhǎng)崎公司

研制的操作機(jī)揚(yáng)名中外，因其機(jī)械手和控制系統(tǒng)不僅能保證

很高的速度，也能保證足夠高的精度。我國(guó)的鍛造操作機(jī)研制

雖然比發(fā)達(dá)國(guó)家起步晚，但近幾年來(lái)，鍛造操作機(jī)的研制得到

了很大的發(fā)展。近幾年，科技發(fā)展迅猛，國(guó)內(nèi)的全液壓數(shù)控式

鍛造操作機(jī)的比重大幅增加。

（2）直移式鍛造操作機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理。直移式

鍛造操作機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)由三部分組成，分別是提升機(jī)構(gòu)/大車

架3/夾鉗機(jī)構(gòu)4。其中，提升機(jī)構(gòu)包括前提升機(jī)構(gòu)1和后提升

機(jī)構(gòu)2。由大車架3承受整個(gè)操作機(jī)的重量。其工作原理如

下：當(dāng)前提升機(jī)構(gòu)和后提升機(jī)構(gòu)同時(shí)上升或下降相同的高度

時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)夾鉗的平行升降動(dòng)作；當(dāng)前提升機(jī)構(gòu)和后提升機(jī)

構(gòu)同時(shí)升降不同的高度時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)夾鉗的俯仰動(dòng)作。由大車

行駛系的電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)鍛造操作機(jī)前進(jìn)或者

后退。夾鉗部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以使夾鉗繞著自身的軸線進(jìn)行

360°旋轉(zhuǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)鉗口的夾緊和松開動(dòng)作，全機(jī)械直移

式有軌鍛造操作機(jī)的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

作者簡(jiǎn)介：于牧冰（1998-），男，黑龍江哈爾濱人，大學(xué)本科。

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圖1直移式鍛造操作機(jī)結(jié)構(gòu)

2提升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

如圖2所示，直移式鍛造操作機(jī)的提升機(jī)構(gòu)由前提升機(jī)

構(gòu)和后提升機(jī)構(gòu)組成。整個(gè)提升機(jī)構(gòu)安裝固定在頂架11上。

1.電動(dòng)機(jī)；2.制動(dòng)器；3.減速器；4.卷筒；5.導(dǎo)向滑輪組；6.動(dòng)滑輪

組；7.減振裝置；8.絲杠；9.螺母；10.手輪；11.頂架

圖2提升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖

1.導(dǎo)向滑輪組；2.均衡滑輪；3.動(dòng)滑輪組

圖3前提升機(jī)構(gòu)

機(jī)電設(shè)計(jì)與研究

前提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案只采用一根鋼絲繩，繞過(guò)導(dǎo)向滑

輪組1、均衡滑輪2及動(dòng)滑輪組3，均衡滑輪的作用是當(dāng)鋼絲

繩兩個(gè)分支上的張力有差別時(shí)，均衡滑輪會(huì)繞心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼

絲繩上的拉力平衡，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

后提升機(jī)構(gòu)采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，與前提升對(duì)稱的動(dòng)滑輪組一

樣，可以使鉗頭活動(dòng)架水平。其工作原理為：將螺母3的轉(zhuǎn)動(dòng)

轉(zhuǎn)化為絲杠1的直線移動(dòng)。結(jié)構(gòu)上，通過(guò)銷軸7將絲杠1與接

頭8連接起來(lái)，通過(guò)銷軸9將接頭8和楔塊10連接為一體，

最后利用螺釘連接減振裝置11。絲杠螺母的設(shè)計(jì)保證螺紋升

角小于當(dāng)量摩擦角，能實(shí)現(xiàn)自鎖。后提升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成如圖

4所示。

3結(jié)語(yǔ)

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了直移式鍛造操作機(jī)提升機(jī)構(gòu)包

括前提升機(jī)構(gòu)和后提升機(jī)構(gòu)，前提升機(jī)構(gòu)又分為驅(qū)動(dòng)裝置和

升降裝置兩部分，后提升機(jī)構(gòu)分為驅(qū)動(dòng)裝置和減振裝置兩部

分。由二者協(xié)調(diào)工作，方可實(shí)現(xiàn)鉗頭活動(dòng)架的平行升降和下俯

上仰動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

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1.絲杠；2.手輪；3.螺母；4.軸承套；5.座套；6.頂架；7/9.銷軸；8.

接頭；10.楔塊；11.減振裝置

圖4后提升機(jī)構(gòu)

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重慶大學(xué)出版社，2012援

（上接第111頁(yè)）

看出，新型軸向柱塞泵的容積效率在同一壓

力下比其它柱塞泵高5.9%到14.9%，平均高10.4%。由此知道

新型軸向柱塞泵要總效率更好。

表5不同型號(hào)泵最大排量（63ml/r）、額定

轉(zhuǎn)速下（1450r/min）的總效率

壓力（MPa）

容積效率濁

t

0號(hào)泵84.5%87.9%88.2%90.2%89.3%88.2%

1號(hào)泵71.4%74.8%75.9%75.3%73.3%71.3%

2號(hào)泵78.6%77.3%75.9%73.9%72.3%71.1%

7.8812.617.32225.231.5

5結(jié)語(yǔ)

（1）新型軸向柱塞泵的主要特點(diǎn)是在配流盤上1增加鼠

尾結(jié)構(gòu)，增開通孔，添加加強(qiáng)筋，以及對(duì)配油盤上的吸油腰形

孔加寬，壓油腰形孔縮小。

（2）新型軸向柱塞泵可以降低噪聲2.5dB左右，優(yōu)于普通

泵。

（3）新型軸向柱塞泵的總效率提高了10%左右，性能優(yōu)

良。

（4）新型軸向柱塞泵的噪聲低，效率高，總體優(yōu)于普通軸

向柱塞泵，具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

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圖5不同型號(hào)泵最大排量（63ml/r）、額定

轉(zhuǎn)速下（1450r/min）的總效率對(duì)比圖

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