專利名稱：鍛造操作機鉗桿升降機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種 鍛壓加工設備技術領域中使用的鍛造操作機內(nèi)操縱鉗桿進行升 降、傾斜等鍛造動作的機構，尤其是鉗桿通過一組復合連桿機構吊掛在大車車架上以實 現(xiàn)操縱鉗桿進行升降的機構。
背景技術：
鍛造操作機是大型鍛造壓力加工的基本工具之一，是實現(xiàn)鍛壓生產(chǎn)機械化的一 項主要設備，與壓機配合使用。目前的鍛造操作機有鋼絲繩吊掛式、多桿機構組合式 等。鋼絲繩吊掛式鍛造操作機操作能力較小，用于小型鍛造，多桿機構組合式鍛造操作 機操作能力大，用于大型鍛造。鍛造操作機除了用來夾持鍛件，坯料供鍛壓操作外，操 作機還可用來完成坯料的裝爐、出爐、搬運、堆放以及模具的操作等工作。鍛造操作機 是重載操作設備，其特點是載荷大、慣量大、自由度多，與壓機協(xié)調(diào)作業(yè)，可以大大提 高制造能力、制造精度、生產(chǎn)效率和材料利用率，降低能耗。一般來說，鍛造操作機需要實現(xiàn)的鍛造操作功能包括鉗口夾緊、鉗桿旋轉、鉗 桿升降、鉗桿俯仰、鉗桿橫移、鉗桿擺動、大車行走等七個運動。對鍛件進行翻轉、 提升、傾斜、側移、側擺、進退，配合壓機完成鋼錠鐓粗、拔長、整圓等工藝。其中， 鉗口夾緊、鉗桿旋轉、大車行走三個動作從結構上相互獨立，分別由電機或液壓獨立驅(qū) 動，夾鉗實現(xiàn)工件的夾緊和旋轉功能，大車承擔行走功能，其余的運動需要由臺架機構 實現(xiàn)。鉗桿升降、鉗桿俯仰兩個動作若由鋼絲繩吊掛方式實現(xiàn)，為鋼絲繩吊掛式鍛造操 作機，若由一套復合連桿機構來實現(xiàn)，則為多桿機構組合式鍛造操作機。上述七種動作 可相應由五個機構分別來完成，大車行走機構，鉗桿旋轉機構，鉗口夾緊機構，鉗桿升 降和傾斜機構，鉗桿的側移和側擺機構，這幾個基本動作的互相配合就可用來實現(xiàn)比較 復雜的鍛造操作。當然，鍛造操作機除去以上幾個基本機構以外，還需要由足夠堅固的 機架，必要的緩沖裝置以及操作臺，控制系統(tǒng)等。鍛造操作機中鉗桿升降和傾斜機構是保證鍛造操作運動精度的一個重要機構。 使用比較廣泛且比較先進的多桿機構組合式結構形式有平行四連桿式機構和擺動杠桿式 機構。其中平行四連桿式機構一般采用前、后提升升降系統(tǒng)同向布置，前、后提升升降 系統(tǒng)通過一個同步連桿連接以實現(xiàn)同步運動。在公知的結構中，此同步連桿均采用下置 方式，即此同步連桿工作運動范圍始終在鉗桿升降和傾斜機構與大車車架前、后提升點 連線的下部，鍛造操作時同步連桿在受壓狀態(tài)下工作。在操作機夾持工件進行鍛造操作 時，前吊掛點處的銷軸在水平方向主要承受來自同步連桿和向前傾斜布置的升降油缸產(chǎn) 生的水平方向上同向疊加的合力，由于兩個水平力均較大，疊加后的合力作用于前吊掛 點處的前固定軸上，不僅需要設計成較粗的前固定軸，同時也使前固定軸和與其相配合 的軸套磨損加劇。固定軸部位的車體側板由于受力很大，也需要特殊加厚。同步連桿 采用下置方式時，此同步連桿工作運動范圍始終在前、后吊掛點連線的下部，也就是說 此同步連桿始終被鄰近的大車車架側壁擋住，同步連桿銷軸組件只能在內(nèi)側單向安裝固定，同步連桿銷軸組件結構復雜且不易安裝維護。由于鉗桿升降機構升降時的弧形擺 動，鉗頭和工件在豎直方向上也呈弧形運動，不易保證鍛件精度。因此，研制開發(fā)一種 鍛造操作機鉗桿升降機構一直是急待解決的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目地是提供一種鍛造操作機鉗桿升降機構，該機構多連桿系統(tǒng)受力合 理、運動精度高、結構簡單，制造成本低廉，便于制造安裝維護，既在保證運動精度的 同時降低了升降機構的制造成本，又徹底解決了前固定軸和與其相配合的軸套易磨損和 車體側板需要特殊加厚的問題，對大噸位操作機的機構優(yōu)化設計具有重要意義。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的鍛造操作機鉗桿升降機構，主要由前提升部件、 后提升部件、同步連桿、升降缸、俯仰缸和緩沖部件組成，前提升部件中的前固定軸、 后提升部件中的后固定軸、升降缸下端分別與大車車架鉸鏈連接，同步連桿采用上置方 式，即此同步連桿工作運動范圍始終在鉗桿升降和傾斜機構與大車車架前固定軸鉸點和 后固定軸鉸點連線的上部，兩個緩沖缸前端分別與兩個前提升連桿鉸鏈連接，后端分別 鉸接在補償橫梁兩端，補償橫梁中部通過橫梁固定軸與大車車架中部鉸鏈連接。本發(fā)明的要點在于它的結構及工作原理。其工作原理是，在操作大型鍛件時， 前提升部件的一對升降缸從左右兩側同步推動前臂繞前固定軸上下擺動，再帶動鉸接于 前臂前部的前滑動橫梁，并通過前滑動橫梁帶動一對前提升連桿上下同步運動，再通過 前提升連桿下部的前連接鉸鏈帶動鉗桿作上下升降運動。同時，通過連接在前臂和后臂 之間的同步連桿，從左右兩側同步推動后臂繞后固定軸上下擺動，帶動鉸接于后臂前部 的后滑動橫梁帶動俯仰缸上下同步運動，再通過俯仰缸下端的后連接鉸鏈帶動鉗桿作上 下升降運動。由于桿系中存在的多組平行四邊形關系，從而實現(xiàn)鉗桿水平升降運動。鉗 桿水平升降運動時，由于鉸接于兩個前提升連桿上的兩個緩沖缸繞與補償橫梁兩端鉸接 點擺動的半徑遠大于前臂繞前固定軸上下擺動的半徑，同時，緩沖缸繞與補償橫梁兩端 鉸接點擺動的角度遠小于前臂繞前固定軸上下擺動的角度，使得前提升連桿下端在豎直 方向上呈直線或近似直線運動。從而提高了鍛件的鍛造精度。同步連桿采用上置方式， 即此同步連桿工作運動范圍始終在鉗桿升降和傾斜機構與大車車架前固定軸鉸點和后固 定軸鉸點連線的上部，鍛造操作時同步連桿在受拉狀態(tài)下工作。在操作機夾持工件進 行鍛造操作時，前吊掛點處的銷軸在水平方向主要承受來自同步連桿和向前傾斜布置的 升降油缸產(chǎn)生的水平方向上反向疊加的合力，由于兩個水平力均較大，疊加后的合力較 小。即作用于前吊掛點處的前固定軸上的合力也較小，不需要設計成較粗的前固定軸， 同時前固定軸和與其相配合的軸套磨損減小。固定軸部位的車體側板由于受力小，不需 要特殊加厚。同步連桿采用上置方式時，此同步連桿工作運動范圍始終在前、后吊掛點 連線的上部，也就是說此同步連桿不會被鄰近的大車車架側壁擋住，同步連桿銷軸組件 可在內(nèi)外側安裝固定，同步連桿銷軸組件結構簡單且易安裝維護。鍛造操作機鉗桿升降機構與現(xiàn)有技術相比，具有構思新穎科學、機構受力合 理、運動精度高、結構簡單、制造成本低廉、安裝調(diào)整及維護方便、既在保證運動精度 的同時降低了升降機構的制造成本、又徹底解決了前固定軸和與其相配合的軸套易磨損 和車體側板需要特殊加厚的問題、對大噸位操作機的機構優(yōu)化設計具有重要意義等特點，將廣泛地應用于鍛造行業(yè)中。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明的三維立體圖。
具體實施例方式參照附圖，鍛造操作機鉗桿升降機構，主要 由前提升部件、后提升部件、同步 連桿7、升降缸4、俯仰缸8和緩沖部件組成，前提升部件中的前固定軸6、后提升部件中 的后固定軸9、升降缸4下端分別與大車車架1鉸鏈連接，同步連桿7采用上置方式，即 此同步連桿7工作運動范圍始終在鉗桿15升降和傾斜機構與大車車架1前固定軸6鉸點 和后固定軸9鉸點連線的上部，兩個緩沖缸13前端分別與兩個前提升連桿2鉸鏈連接， 后端分別鉸接在補償橫梁10兩端，補償橫梁10中部通過橫梁固定軸11與大車車架1中 部鉸鏈連接。本發(fā)明包括大車車架1、一對前提升連桿2、前滑動橫梁3、一對升降缸4、前臂 5、一對前固定軸6、一對同步連桿7、俯仰缸8、一對后固定軸9、補償橫梁10、橫梁固 定軸11、后臂12、一對緩沖缸13、后滑動橫梁14、鉗桿15、一對銷軸16，鍛造操作機 鉗桿升降機構，主要由前提升部件、后提升部件、同步連桿7、升降缸4、俯仰缸8和緩 沖部件組成，前提升部件中的前固定軸6、后提升部件中的后固定軸9、升降缸4下端K 分別與大車車架1鉸鏈連接；前提升部件由前臂5、前固定軸6、一對前提升連桿2、前 滑動橫梁3組成，一對升降缸4上端D分別用鉸鏈連接在前臂5兩側后下部，升降缸下端 K分別通過銷軸16鉸接在大車車架1兩側下部。兩個前固定軸6與大車車架1左右兩側 壁上部懸臂式固定連接；前臂5兩側上部B與左右兩個前固定軸6鉸鏈連接；前臂5兩 側前下部C兩側與前滑動橫梁鉸鏈連接；一對前提升連桿2的上端C與前滑動橫梁3鉸 鏈連接，下端M與鉗桿15中部兩側鉸鏈連接；后提升部件由后臂12、后固定軸9、后滑 動橫梁14組成。俯仰缸8上端與后滑動橫梁14中部固定連接，俯仰缸8下端H與鉗桿 15后部鉸鏈連接。后滑動橫梁14兩端G與后臂12鉸鏈連接；兩個后固定軸9與大車車 架1左右兩側壁上部懸臂式固定連接。后臂12兩側F與左右兩個后固定軸鉸鏈連接；緩 沖部件由左右兩個緩沖缸13、一個補償橫梁10和橫梁固定軸11組成，兩個緩沖缸13 — 端L(前端)分別與兩個前提升連桿2鉸鏈連接，另一端P(后端)分別鉸接在補償橫梁 10兩端，補償橫梁10中部通過橫梁固定軸11與大車車架中部鉸鏈連接Q ；鉗桿15的鉗 頭方向定義為前方；兩個同步連桿7的前后兩端AE分別與前提升部件的前臂上部B與后 提升部件的后臂上部F兩側鉸鏈連接；同步連桿7的前后兩端的兩個鉸點和前固定軸與后 固定軸鉸點組成平行四邊形AEFB。下面對本發(fā)明作進一步具體描述鍛造操作機鉗桿升降機構，主要由前提升部 件、后提升部件、同步連桿、升降缸、俯仰缸和緩沖部件組成。前提升部件中的前固定 軸、后提升部件中的后固定軸、升降缸下端分別與大車車架鉸鏈連接。前提升部件由前 臂、前固定軸、一對前提升連桿、前滑動橫梁組成。一對升降缸上端分別用鉸鏈連接在前臂兩側后下部，升降缸下端分別通過銷軸鉸接在大車車架兩側下部。兩個前固定軸與 大車車架左右兩側壁上部懸臂式固定連接。前臂兩側上部與左右兩個前固定軸鉸鏈連 接。前臂兩側前下部兩側與前滑動橫梁鉸鏈連接。一對前提升連桿的上端與前滑動橫梁 鉸鏈連接，下端與鉗桿中部兩側鉸鏈連接。后提升部件由后臂、后固定軸、后滑動橫梁 組成。俯仰缸上端與后滑動橫梁中部固定連接，俯仰缸下端與鉗桿后部鉸鏈連接。后 滑動橫梁兩端與后臂鉸鏈連接。兩個后固定軸與大車車架左右兩側壁上部懸臂式固定連 接。后臂兩側與左右兩個后固定軸鉸鏈連接。緩沖部件由左右兩個緩沖缸、一個補償橫 梁和橫梁固定軸組成。兩個緩沖缸前端分別與兩個前提升連桿鉸鏈連接，后端分別鉸接 在補償橫梁兩端，補償橫梁中部通過橫梁固定軸與大車車架中部鉸鏈連接。鉗桿的鉗頭 方向定義為前方。兩個同步連桿的前后兩端分別與前提升部件的前臂上 部與后提升部件 的后臂上部兩側鉸鏈連接。同步連桿的前后兩端的兩個鉸點和前固定軸與后固定軸鉸點 組成平行四邊形。
權利要求
1. 一種鍛造操作機鉗桿升降機構，主要由前提升部件、后提升部件、同步連桿、升 降缸、俯仰缸和緩沖部件組成，其特征在于前提升部件中的前固定軸、后提升部件中 的后固定軸、升降缸下端分別與大車車架鉸鏈連接，同步連桿采用上置方式，即此同步 連桿工作運動范圍始終在鉗桿升降和傾斜機構與大車車架前固定軸鉸點和后固定軸鉸點 連線的上部，兩個緩沖缸前端分別與兩個前提升連桿鉸鏈連接，后端分別鉸接在補償橫 梁兩端，補償橫梁中部通過橫梁固定軸與大車車架中部鉸鏈連接。
全文摘要
一種應用于鍛造行業(yè)中的鍛造操作機鉗桿升降機構，主要由前提升部件、后提升部件、同步連桿、升降缸、俯仰缸和緩沖部件組成，前提升部件中的前固定軸、后提升部件中的后固定軸、升降缸下端分別與大車車架鉸鏈連接，同步連桿采用上置方式，即此同步連桿工作運動范圍始終在鉗桿升降和傾斜機構與大車車架前固定軸鉸點和后固定軸鉸點連線的上部，兩個緩沖缸前端分別與兩個前提升連桿鉸鏈連接，后端分別鉸接在補償橫梁兩端，補償橫梁中部通過橫梁固定軸與大車車架中部鉸鏈連接。該裝置構思新穎科學、機構受力合理、運動精度高、結構簡單、制造成本低廉、安裝調(diào)整及維護方便、既在保證運動精度的同時降低了升降機構的制造成本，又徹底解決了前固定軸和與其相配合的軸套易磨損和車體側板需要特殊加厚的問題。
文檔編號B21J13/10GK102019340SQ20101054386
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權日2010年11月15日
發(fā)明者任云鵬, 盧崇劭, 梁音 申請人:沈陽重型機械集團有限責任公司