一种双联式单柱液压机的研制开发

秦 超

（1.枣庄科技职业学院，滕州 277599；2.滕州建哈机械化工有限公司，滕州 277599）

随着汽车行业的蓬勃发展，汽车配件的生产需求出现较大的缺口，特别是用于制造批量大、工艺复杂的各种专用设备层出不穷。下面介绍一种加工两端对称弯曲棒类工件的双联式液压机压制设备，主要用于加工较长的工件，不需要将工件掉头安装便可一次使两端压制成型，并通过调整压力机两个工作头之间的位置可满足不同长度的工件加工，大大提高一次加工成型的质量和效率。

1 液压机的工作原理

在密闭的容器中，由外力作用所产生的压力可以等值地传递到液体内部的所有各点，这就是帕斯卡定律。液压机就是一种利用液体的压力来传递能量以完成各种成形加工工艺的机器设备[1]。

图1 液压机的工作原理

两个面积分别为A1、A2的液压缸如图1所示，缸内充满液体并用连通管使两缸相通。构件1相当于液压机的活塞，构件2相当于泵的活塞。作用在大活塞上的负载为F1，缸内液体压力为P1，P1=F1/A1；小活塞上作用一个推力F2，缸内的压力为P2，P2=F2/A2。根据帕斯卡原理P1=P2=P，则F1/A1=F2/A2=P或F1=（F2·A1）/A2。由于A1/A2＞1，因此用一个很小的推力F2，就可以推动一个比较大的负载F1，液压机就是根据此原理制成的。由上式还可以看出，液体机能产生的总压力取决于工作活塞的面积和液体压力的大小。因此，要想获得较大的总压力，只需要增大工作活塞的总面积或提高液体压力即可[2]。

2 双联式液压机的结构设计

根据市场需求，经过设计改良，研发出能加工不同长度类型的双联式压力机器，可轻松完成对两端对称弯曲的轴类、管类棒形工件的折弯成型压制，该专用设备的具体结构如图2所示。

2.1 单柱液压机采用多种工艺处理，确保加工性能

对于双联式液压机而言，其中每个压机单元都可单独操作。因加工对象所需液压力并不要求很大，机身采用C型单臂式结构，其连接处采用埋弧焊焊接，并经振动处理，以保证机身的不变形程度。机身材质采用QT450球墨铸铁，高温去应力退火、正火、自然实效处理等消除内应力，保证铸铁性能，防止铸件变形和破坏。采用四柱导向结构，并在立柱、活塞杆淬火后镀铜和硬铬，保证表面的耐磨性和较高的粗糙度，满足产品精度要求。

2.2 增设移动压机单元设计，确保满足加工不同尺寸工件需求

相对于单头液压机而言，本产品在原有压机的基础上增设可以活动的移动压机单元结构5，使移动压机单元与固定压机单元3之间的距离在许可范围内可以任意调节，轻松完成对两端需要对称弯曲的棒类工件4的压制。为了调节固定压机单元3和移动压机单元5之间的距离，采用完全机械传动装置。转动手轮8，通过传动轴11上的斜齿轮组将运动方向转变90°再带动齿轮组转动，继而拨动齿条9使移动压机单元在滑枕1上移动，以适应中间部分长短需经常变换的情况。

图2 双联式液压机结构

为实现移动压机单元运动平稳性，一是底座2采用两根前后对应固定的滑枕1；二是将齿条9设置在滑枕的内侧立面。同一侧的齿轮轴10与齿条9两两对应传动相连，分别由传动轴上左右两端的传动装置带动[3]。

2.3 采用PLC控制手段，保证加工质量

设有独立的液压与电器控制系统，采用按钮集中控制，可实现定程和定压两种成型工艺。移动压机单元外侧固定有竖直安装的支撑杆15，其上端与移动距离测量装置的标尺12通过夹套14及定位螺钉13连接，便于手动调节移动压机单元的移动。安装光栅保护及人机界面（触摸屏）等先进元器件，具有压力显示和压力调节等功能，方便人员操作。

3 结语

双联式液压机的研发，将原来独立的单柱压机改为固定压机单元固定在底座上，移动压机单元通过转动手轮实现两个液压机头之间的距离改变。对于加工较长的轴类、管类工件来说，实现了一次装夹便可完成对称折弯成型，极大提高了加工效率，保证了加工质量。