[发明专利]液压冷拔机预应力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压冷拔机，特别涉及一种液压冷拔机预应力装置。

背景技术

液压冷拔机是常温下通过拔制力与模具强制使加工对象(管材、棒料 或异型材)实现壁厚塑性变形的加工设备，主要由机械系统、电气系统和液 压系统有机集成的，其核心功能是在常温条件下以液压系统提供的拉力， 强迫被加工对象通过模口，实现被加工对象的塑性变形，达到加工目的。 液压式冷拔机冷拔加工时，当加工对象为管材内外表面时，首先把管端尺 寸加工到能够通过模具的程度，便于拔制小车前端的夹具夹持进行拔制， 然后通过拔模进行扩(缩)径或复合工艺过程，得到所需尺寸的加工零件。

液压冷拔机是生产精密、薄壁、高机械性能管材的主要加工设备之一。 采用该设备加工管材具有加工精度高，节约材料，节约能源，强化材料等 特点，可以代替管材热轧，是节约型加工装备系统。

液压冷拔机是钢管拔制的关键设备，主要用于黑色(钢管、异型材、 棒料)和有色金属(铜、不锈钢管、合金等)等材料的拔制。在锅炉钢管、 油井管等领域，冷拔是行之有效的工艺。而钢管作为基础性钢材在我国经 济建设中起着至关重要的作用，制造母机——液压冷拔机的设计制造水平， 直接关系到钢管生产质量，也关系到产品的竞争能力。

目前，无论从理论研究还是实验研究上，国内外的参考资料很少，冷 拔机生产厂家仍然以经验设计、仿制为主。冷拔机结构余量大，安装效率 较低，生产、运输成本高等很多问题有待探讨和解决。因此，本发明针对 预应力框架式液压冷拔机提出了一种减量化设计方案，在满足生产要求的 基础上，使得生产装备所需的支出(如重量，面积，体积，应力，费用等) 最小。通过先进设计方法，改进液压冷拔机的结构、降低成本，从而提高 产品竞争力，提升企业自主创新能力，掌握核心技术，实现企业从制造到 创造的转变。

本发明的研究将成为国内行业技术进步的有益尝试，也是开创性的探 索工作，对于行业技术进步将产生积极影响。

发明内容

本发明突破传统液压冷拔机采用实心拉杆预紧的设计理念，充分利用 预应力钢丝材料本身的特性，将其与液压螺母配合装配，对冷拔机的主要 受力结构件——机架结构进行分析，并取代拉杆进行优化设计，从而减轻 自重实现减量化。本发明可以丰富液压冷拔机设计领域的理论，通过提供 有价值的冷拔机的工程设计手段及辅助设计工具，有助于预应力框架式冷 拔机实现简单化、精确化和快速化制造。

本发明在对机架结构受力分析与强度、刚度计算的基础上，为预应力 框架式液压冷拔机提供一种新型的预紧设计方案，具有科学的理论依据和 很强的实用性。根据预应力钢丝分析其工作特征：其高强度和韧性主要表 现在轴线方向，并根据钢丝的受力情况分析，在冷拔过程中，钢丝受到较 小的拉应力，在拔制过程中此拉应力会逐渐减小。因此，采用预应力钢丝 代替实心拉杆完全能满足冷拔机运行的安全性和高精度要求。经过专利发 明人与相关液压冷拔机应用企业的合作交流与深入分析，充分肯定了此设 计方案的科学性和实用性，并针对此发明计划进一步制定液压冷拔机的减 量化、定型化和高效化的优化生产路线。

本发明的主要技术内容如下：

一种液压冷拔机预应力装置，包括缸座、模座和尾座三个座体，模座 位于缸座与尾座之间，所述缸座、模座和尾座三个座体之间用撑管支撑， 所述缸座、模座、尾座之间有预应力钢丝联接，贯穿于缸座、模座、尾座 与撑管之间；所述高强度预应力钢丝通过缸座与尾座两端的液压螺母预紧 联接。

前述液压螺母与缸座、尾座的连接面之间配有密封垫。

前述撑管与缸座、模座和尾座的联接处有套筒辅助联接。

前述缸座、模座和尾座通过地脚螺栓分别与地基相联。

前述预应力钢丝采用碳素钢或合金钢线材。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

1、拔制精度高。由于拔制对象在拉拔过程中始终沿轴线平稳运行，不 产生径向跳动，从而提高了产品精度。

2、承载力大。由于此种冷拔机的预应力框架结构的强度高、刚性好， 可以进行大变形量的拔制，并有较好的过载能力。

3、拔制效率高。此种冷拔机不仅拔制速度高，而且拔制长度范围大。

4、结构简单，易于制造。预应力框架式液压冷拔机的各个零部件均属 于简单截面，故易于制造。