專利名稱：用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大噸位液壓機(jī)，特別涉及一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)。
背景技術(shù)：
鈑式換熱器廣泛用于各種大功率的熱交換系統(tǒng)，如冶金、機(jī)械、電力、食品和化工行業(yè)，特別是核電各回路的換熱器。鈑式換熱器是由許多壓制有波紋薄板——換熱器板片，按一定間隔，四周通過(guò)墊片密封，并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管，同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi)，使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng)，通過(guò)板片熱傳導(dǎo)進(jìn)行熱交換，在熱交換中換熱器的換熱能力直接取決于其板片的數(shù)量，板片數(shù)量越多，其換熱能力越強(qiáng)，然而板片越多板片間的累計(jì)誤差就越大，對(duì)板片加工精度要求就越高，如果板片的波浪深度誤差大，就會(huì)很容易導(dǎo)致?lián)Q熱器漏水失效。換熱器的板片尺寸大，普通的液壓機(jī)在沖壓成型時(shí)很難保證其精度，主要原因是壓制區(qū) 法向壓力不均勻。鈑式換熱器液壓機(jī)的機(jī)架分為單牌坊和雙牌坊機(jī)架，每個(gè)牌坊又分為板框型牌坊和預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞型。

實(shí)用新型內(nèi)容為了彌補(bǔ)以上不足，本實(shí)用新型提供了一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，該用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)上工作臺(tái)板的法向壓力均勻性高壓制的板片波浪深度均勻，尺寸精度高。本實(shí)用新型為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，包括至少一個(gè)牌坊組成的承載機(jī)架、活動(dòng)橫梁、主工作油缸、上工作臺(tái)板、下工作臺(tái)板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，活動(dòng)橫梁縱向能夠滑動(dòng)設(shè)于承載機(jī)架內(nèi)，主工作油缸的缸底與承載機(jī)架上梁的底平面或活動(dòng)橫梁的上平面固連，活動(dòng)橫梁底面與上工作臺(tái)板固連，下工作臺(tái)板與機(jī)架對(duì)應(yīng)處固連，導(dǎo)柱固定于承載機(jī)架內(nèi)，導(dǎo)套與活動(dòng)橫梁固連，導(dǎo)套與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合，所述主工作油缸的缸底外輪廓在水平面的投影全面覆蓋上、下工作臺(tái)板的工作面。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)架為預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架和非鋼絲纏繞的框架式機(jī)架中的一種。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主工作油缸的數(shù)量為五個(gè)，包括一個(gè)主油缸和四個(gè)副油缸，該四個(gè)副油缸均勻分布于主油缸沿上工作臺(tái)板長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，所述副油缸直徑小于主油缸直徑。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述四個(gè)副油缸均與主油缸圓周外側(cè)面相切，主油缸兩側(cè)的副油缸圓周外側(cè)面分別相互相切。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主油缸油壓不高于副油缸的油壓。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主工作油缸的個(gè)數(shù)為四個(gè)，包括兩個(gè)主缸和兩個(gè)副缸，所述兩個(gè)主缸沿工作臺(tái)板長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ分布，兩個(gè)副缸沿工作臺(tái)板寬度方向?qū)ΨQ分布，所述兩副缸位于兩個(gè)主缸之間并分別與兩個(gè)主缸相切。作為實(shí)·用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主工作油缸為一個(gè)非圓形油缸，該非圓形油缸為橢圓形缸和長(zhǎng)條形缸中的一種，該非圓形油缸長(zhǎng)軸方向與上工作臺(tái)板長(zhǎng)邊方向一致。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述長(zhǎng)條形缸由兩個(gè)半圓和一個(gè)矩形結(jié)構(gòu)組成，所述半圓的直徑與矩形的短邊長(zhǎng)度相等。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主工作油缸為一個(gè)四個(gè)角倒圓角的矩形油缸。作為實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主工作油缸為一個(gè)圓形缸(超大型)，所述圓形缸直徑小于上工作臺(tái)板長(zhǎng)邊長(zhǎng)度10 50mm。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型通過(guò)主工作油缸全面覆蓋上工作臺(tái)板的有效工作面使得上、下工作臺(tái)板間的壓制界面法向壓力分布均勻，進(jìn)而確保上工作臺(tái)板施加在板片上的法向壓力的均勻性，保證了板片壓制精度，使得板片上每一個(gè)波浪深度尺寸在公差范圍內(nèi)，多片板片疊壓后的累計(jì)誤差小，有效的提高板片式換熱器板片數(shù)量，提高其換熱能力。

圖I為上、下工作臺(tái)板窄邊為壓機(jī)正面單牌坊機(jī)架的示意圖；圖2為上、下工作臺(tái)板窄邊為壓機(jī)正面雙牌坊機(jī)架的示意圖；圖3為上、下工作臺(tái)板寬邊為壓機(jī)正面單牌坊機(jī)架的示意圖；圖4為圓形主工作油缸直徑依次增大設(shè)計(jì)方案的布置示意圖；圖5為五缸方案主油缸和副油缸分布示意圖；圖6為橢圓形的非圓形油缸位置布置示意圖；圖7為四個(gè)角倒圓角的矩形油缸位置布置示意圖；圖8為長(zhǎng)條形非圓形油缸位置布置示意圖；圖9四缸方案主缸和副缸分布示意圖；圖10為采用不同方案進(jìn)行壓制時(shí)的壓制界面法向壓力分布曲線圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，包括至少一個(gè)牌坊組成的承載機(jī)架11、活動(dòng)橫梁、主工作油缸、上工作臺(tái)板12、下工作臺(tái)板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，活動(dòng)橫梁縱向能夠滑動(dòng)設(shè)于承載機(jī)架11內(nèi)，主工作油缸的缸底與承載機(jī)架11上梁的底平面或活動(dòng)橫梁的上平面固連，活動(dòng)橫梁底面與上工作臺(tái)板12固連，下工作臺(tái)板與機(jī)架對(duì)應(yīng)處固連，導(dǎo)柱固定于承載機(jī)架11內(nèi)，導(dǎo)套與活動(dòng)橫梁固連，導(dǎo)套與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合，所述主工作油缸的缸底外輪廓在水平面的投影全面覆蓋上、下工作臺(tái)板的工作面，該種結(jié)構(gòu)使得主工作油缸(一個(gè)或者多個(gè))與上工作臺(tái)板12的布置合理化，接觸面積最大化，這就使得上工作臺(tái)板12在有限的厚度條件下保證法向壓力均勻，確保板片壓制精度高，保證板片上的波浪深度均勻，多片板片疊壓后的累計(jì)誤差小，有效的提高換熱器換熱能力。采用臺(tái)面完全包覆在機(jī)架內(nèi)的結(jié)構(gòu)(即上下工作臺(tái)長(zhǎng)邊方向?yàn)闄C(jī)架的操作方向)，工作臺(tái)板的法向壓力分布更加均勻。所述機(jī)架為預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架和非鋼絲纏繞的框架式機(jī)架中的一種。[0027]所述主工作油缸的數(shù)量為五個(gè)，包括一個(gè)主油缸13和四個(gè)副油缸14，該四個(gè)副油缸14均勻分布于主油缸沿上工作臺(tái)板12長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，所述副油缸14直徑小于主油缸直徑，采用五缸結(jié)構(gòu)，1/2的壓力機(jī)噸位由中間主油缸產(chǎn)生，另外4個(gè)副油缸14分布在主油缸兩側(cè)的上工作臺(tái)板12內(nèi)，共同產(chǎn)生1/2的壓機(jī)噸位，處于中間的主油缸兩側(cè)的4副油缸14正好彌補(bǔ)了上工作臺(tái)板12上四角欠壓區(qū)的壓制力不足，能夠確保油缸施加在上工作臺(tái)板12上的法向壓力均勻性，進(jìn)而確保上工作臺(tái)板12施加在板片上的法向壓力的均勻性，確保板片壓制精度，保證每一個(gè)波浪深度尺寸在公差范圍內(nèi)，這就在活動(dòng)橫梁厚度一定的情況下最大程度的提高了法向壓力的均勻性。該方案在設(shè)計(jì)上經(jīng)過(guò)有限元分析與其它方案相對(duì)較具有明顯的優(yōu)越性，在經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)后也證明該方案在加工制造、調(diào)節(jié)使用、加工精度等各個(gè)方面都有絕對(duì)的優(yōu)越性。 所述四個(gè)副油缸14均與主油缸圓周外側(cè)面相切，主油缸兩側(cè)的副油缸14圓周外側(cè)面分別相互相切，最大程度的保證活動(dòng)工作臺(tái)面的法向壓力均勻。所述主油缸油壓不高于副油缸14的油壓，以I. 2萬(wàn)噸油壓機(jī)為例，主油缸油壓為60Mpa，副油缸14油壓為100 Mpa0所述主工作油缸的個(gè)數(shù)為四個(gè)，包括兩個(gè)主缸19和兩個(gè)副缸20，所述兩個(gè)主缸19沿工作臺(tái)板長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ分布，兩個(gè)副缸20沿工作臺(tái)板寬度方向?qū)ΨQ分布，所述兩副缸20位于兩個(gè)主缸19之間并分別與兩個(gè)主缸19相切，兩個(gè)副缸20兼作快速空程向下和快速回程。所述主工作油缸為一個(gè)非圓形油缸，該非圓形油缸為橢圓形缸15和長(zhǎng)條形缸16中的一種，該非圓形油缸長(zhǎng)軸方向與上工作臺(tái)板12長(zhǎng)邊方向一致，通過(guò)這種異形設(shè)計(jì)，使得主工作油缸最大程度的覆蓋上工作臺(tái)板12，保證上工作臺(tái)板12上的法向壓力均勻性高，進(jìn)而提聞壓制精度。所述長(zhǎng)條形缸16由兩個(gè)半圓和一個(gè)矩形結(jié)構(gòu)組成，所述半圓的直徑與矩形的短邊長(zhǎng)度相等。所述主工作油缸為一個(gè)四個(gè)角倒圓角的矩形油缸，包括長(zhǎng)方形和正方形。所述主工作油缸為一個(gè)圓形缸(超大型)，所述圓形缸直徑小于上工作臺(tái)板12長(zhǎng)邊長(zhǎng)度10 50mm，該方案為增大主工作油缸的直徑，采用直徑超大的油缸，液壓缸覆蓋上工作臺(tái)板12 (活動(dòng)工作臺(tái)面)，油缸的外徑幾乎與工作臺(tái)面長(zhǎng)邊相等；這樣可以使得主工作油缸最大程度的覆蓋上工作臺(tái)板12，同時(shí)不與機(jī)架發(fā)生干涉，確保工作的安全性。通過(guò)采用以下不同的解決方案后對(duì)壓制界面法向壓力進(jìn)行有限元分析主工作油缸為五個(gè)油缸分布的五缸方案、主工作油缸為為單個(gè)半徑為380mm的圓形油缸的小缸18方案、主工作油缸為單個(gè)半徑為600_的圓形油缸的中缸19方案、主工作油缸為單個(gè)半徑為800mm的圓形油缸的大缸20方案和主工作油缸為橢圓形缸15的非圓形油缸方案；壓制界面法向壓力經(jīng)過(guò)有限元分析，得到一個(gè)壓制界面法向壓力分布曲線，圖中曲線I表示采用小缸(半徑為380mm圓形的主工作油缸)進(jìn)行壓制時(shí)工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線2表示采用中缸(半徑為600_圓形的主工作油缸)進(jìn)行壓制時(shí)工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線3表示采用大缸(半徑為800mm圓形的主工作油缸)進(jìn)行壓制時(shí)壓制界面上的壓力分布情況；曲線4表示采用橢圓形缸15進(jìn)行壓制工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線5表示采用五缸方案進(jìn)行進(jìn)行壓制工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線7表示采用四缸進(jìn)行壓制工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線5表示采用五缸方案進(jìn)行進(jìn)行壓制工作臺(tái)面上的壓力分布情況；曲線6表示理想狀態(tài)的均勻分布的法向壓力分布情況，從該壓制界面法向壓力分布曲線圖上可以清楚的看到小缸方案中間法向壓力很高，兩側(cè)很低；中缸方案中間法向壓力相對(duì)小缸下降一些，兩側(cè)相對(duì)小缸要高一些；大缸方案法向壓力相對(duì)小缸和中缸進(jìn)一步均勻化；橢圓缸方案壓制界面上的壓力不均勻性大于大缸的情況，但是好于中缸的情況；四缸方案壓制界面上的壓力不均勻性好于大缸的情況好，五缸方案壓制界面上的壓力均勻性最接近理想的均勻壓制力分布曲線，由上可見(jiàn)圓形缸方案中，油缸的直徑越大壓制界面上的法向壓力分布越均勻；而五缸方案的制界面上的法向壓力分布最接近理想值，也就是該方案的 法向壓力分布最為均勻。
權(quán)利要求1.一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，包括至少一個(gè)牌坊組成的承載機(jī)架(11)、活動(dòng)橫梁、主工作油缸、上工作臺(tái)板(12)、下工作臺(tái)板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，活動(dòng)橫梁縱向能夠滑動(dòng)設(shè)于承載機(jī)架(11)內(nèi)，主工作油缸的缸底與承載機(jī)架(11)上梁的底平面或活動(dòng)橫梁的上平面固連，活動(dòng)橫梁底面與上工作臺(tái)板(12)固連，下工作臺(tái)板與機(jī)架對(duì)應(yīng)處固連，導(dǎo)柱固定于承載機(jī)架(11)內(nèi)，導(dǎo)套與活動(dòng)橫梁固連，導(dǎo)套與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合，其特征是所述主工作油缸的缸底外輪廓在水平面的投影全面覆蓋上、下工作臺(tái)板的工作面。
2.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述機(jī)架為預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架和非鋼絲纏繞的框架式機(jī)架中的一種。
3.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主工作油缸的數(shù)量為五個(gè)，包括一個(gè)主油缸(13)和四個(gè)副油缸(14)，該四個(gè)副油缸(14)均勻分布于主油缸沿上工作臺(tái)板(12)長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，所述副油缸(14)直徑小于主油缸直徑。
4.如權(quán)利要求3所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述四個(gè)副油缸(14)均與主油缸圓周外側(cè)面相切，主油缸兩側(cè)的副油缸(14)圓周外側(cè)面分別相互相切。
5.如權(quán)利要求4所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主油缸油壓不高于副油缸(14)的油壓。
6.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主工作油缸的個(gè)數(shù)為四個(gè)，包括兩個(gè)主缸(19)和兩個(gè)副缸(20)，所述兩個(gè)主缸(19)沿工作臺(tái)板長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ分布，兩個(gè)副缸(20)沿工作臺(tái)板寬度方向?qū)ΨQ分布，所述兩副缸(20)位于兩個(gè)主缸(19)之間并分別與兩個(gè)主缸(19)相切。
7.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主工作油缸為一個(gè)非圓形油缸，該非圓形油缸為橢圓形缸(15)和長(zhǎng)條形缸(16)中的一種，該非圓形油缸長(zhǎng)軸方向與上工作臺(tái)板(12)長(zhǎng)邊方向一致。
8.如權(quán)利要求7所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述長(zhǎng)條形缸(16)由兩個(gè)半圓和一個(gè)矩形結(jié)構(gòu)組成，所述半圓的直徑與矩形的短邊長(zhǎng)度相等。
9.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主工作油缸為一個(gè)四個(gè)角倒圓角的矩形油缸(17)。
10.如權(quán)利要求I所述的用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，其特征是所述主工作油缸為一個(gè)圓形缸，所述圓形缸直徑小于上工作臺(tái)板(12)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度10 50mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于鈑式換熱器板片壓制成形的液壓機(jī)，包括承載機(jī)架、活動(dòng)橫梁、主工作油缸、上工作臺(tái)板、下工作臺(tái)板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，活動(dòng)橫梁縱向能滑動(dòng)設(shè)于承載機(jī)架內(nèi)，主工作油缸的缸底與承載機(jī)架上梁的底平面或活動(dòng)橫梁的上平面固連，活動(dòng)橫梁與上工作臺(tái)板固連，下工作臺(tái)板與機(jī)架對(duì)應(yīng)處固連，導(dǎo)柱固定于承載機(jī)架內(nèi)，導(dǎo)套與活動(dòng)橫梁固連，導(dǎo)套與導(dǎo)柱滑動(dòng)配合，所述主工作油缸的缸底外輪廓在水平面的投影全面覆蓋上、下工作臺(tái)板的工作面，本實(shí)用新型使得上工作臺(tái)板施加在板片上的法向壓力的均勻性，保證了板片壓制精度，多片板片疊壓后的累計(jì)誤差小，提高了板片式換熱器板片數(shù)量，提高了其換熱能力。
文檔編號(hào)B21D13/02GK202639011SQ201220176998
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者顏旭濤 申請(qǐng)人:昆山永年先進(jìn)制造技術(shù)有限公司