[发明专利]自由锻造液压机双柱斜置式多拉杆预应力机架

说明书

技术领域

本发明涉及自由锻造液压机，特别涉及自由锻造液压机的机架。

背景技术

自由锻造液压机是锻造行业生产锻件的关键设备。传统的自由锻造液压机 为三梁四圆柱非全预应力机架结构，在恶劣的锻造工况下，须承受单向大幅值 的交变载荷，在快速加载和突然卸载时常常引起机架剧烈振动和晃动。圆形张 立柱既作为机架又作为拉杆，还作为活动横梁的导向体，不但时时承受满吨位 的轴向拉力，总是在大幅值的单向交变拉应力下工作，偏心锻造时，还要承受 活动横梁的横向推力和弯矩，以及由于上、下横梁变形而作用于内侧固定螺母 处的角弯矩等静力载荷。同时，由于活动横梁圆导套的点接触应力状态而引起 的不均匀磨损和导向间隙增大，任一侧的两根立柱都不可能均匀受力，即会导致 单根立柱承受偏心载荷。因而，圆形张立柱成为液压机最易破坏的零件，张立 柱发生断裂的例子屡见不鲜。

近年来，有的将油泵直接传动系统简单地应用在上述三梁四圆柱非全预应力 机架上，或将焊接结构的三梁四圆柱式普通油压机作为锻造压机使用，造成焊 缝开裂、油缸漏油，导致压机使用和维护成本较高。

有的仅仅将四圆柱改成了方形立柱，但其受力状态、整体刚性和抗疲劳强度 没有得到根本改变；有的虽然改成了全预应力机架，但由于延用传统的四柱式 结构，仍不可能提高压机中心线任两侧的两根立柱的截面惯性矩和抗弯刚度， 还会有一根立柱承受偏载力的危险。同时，四柱式结构仍然存在着象传统水压 机一样的不利操作环境：工艺适应性差、不易接近中心、钢锭进出空间小，可 操作性和可视性差等。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自由锻造液压机双柱斜置 式多拉杆预应力机架，解决传统三梁四圆柱非全预应力机架整体刚度、抗疲劳 强度、抗偏载能力和工艺适应性较差，以及压机维护成本高的问题。

本发明的具体技术方案是：

一种自由锻造液压机双柱斜置式多拉杆预应力机架，包括：立柱、上横梁、 下横梁和拉杆，其特征在于：所述立柱是一种空心矩形立柱，所述空心矩形立 柱为两个，多根高强度拉杆置于两个所述空心矩形立柱中，所述拉杆的两端穿 过所述上横梁、下横梁，所述上横梁与所述空心矩形立柱之间、所述下横梁与 所述空心矩形立柱之间分别采用矩形定位键镶嵌在一起，按照设计规定的预紧 力和预紧方法，通过预紧螺母使所述高强度拉杆全长上产生预紧拉力，同时对 所述上横梁、下横梁和所述空心矩形立柱施加预紧压力，从而构成双柱预应力 组合受力机架；两个所述空心矩形立柱的形心连线相对压机工作台移动方向的 中心线成一个α角度布置。

两个所述空心矩形立柱在全长上为中空的长方形横截面，两端部为悬突结 构，其形心连线相对压机工作台移动方向的中心线的夹角α在55°～75°之间。

置于每根所述空心矩形立柱中的所述高强度拉杆的数量，可根据压机吨位 选择5根、6根、7根、10根、16根，每根所述高强度拉杆的直径在φ160～φ 240mm间，材料的许用应力≥700MPa，安全系数＞2.5。

所述高强度拉杆靠近立柱四壁，向内侧、前后侧布置，所述高强度拉杆的 布置形式至少有两排。

两个所述空心矩形立柱的四周安装有相互垂直的耐磨导板。

所述矩形定位键共有4组16个，分别在所述上横梁与所述空心矩形立柱之 间、所述下横梁与所述空心矩形立柱之间呈十字形布置。

本发明与现有技术相比，有以下优点和有益效果。

本发明有别于锻造工厂现使用的自由锻造液压机的受力机架，采用本发明 所构成的自由锻造液压机，拉杆应力的变化幅值仅为最大载荷应力的15％，预应 力偏差低于3％，较传统三梁四圆柱水压机提高了压机整体刚度、抗疲劳强度和 可靠性。同时，还有良好的压机性能和工艺操作性。

本发明的原理和结构不仅可以应用于各种吨位的自由锻造液压机，而且也 可以推广应用于所有适合工艺的立式液压机上，并可对传统锻造压机进行改造， 从而带来诸多有益效果：可降低设备重量，减少投资费用，减少设备占地面积 和地坑深度，简化了设备基础，降低了厂房高度和宽度，减小了行车跨度，使 车间作业面积和高度空间得到充分利用，降低了维修费用等。本发明将直接导 致一种具有节能降耗利好的现代自由锻造液压机的实现。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的双柱斜置式受力机架布置示意图；