專利名稱：用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備的平衡重裝置，尤其是涉及ー種用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)械行業(yè)，為平衡垂直(或傾斜)高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的重量，減少傳動(dòng)動(dòng)力，多采用各種結(jié)構(gòu)形式的配重平衡裝置。但常用的普通平衡裝置往往采用鏈條或鋼絲繩連接，在主動(dòng)部件加速度大于重力加速度時(shí)會(huì)出現(xiàn)配重“失重”的現(xiàn)象，造成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。鑒于上述原因，目前，數(shù)控珩磨機(jī)等高速運(yùn)動(dòng)、頻繁換向的機(jī)械設(shè)備均沒有采用平衡重裝置，為了克服提升其垂直運(yùn)動(dòng)部件的重力和運(yùn)動(dòng)慣量，采用了較大的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其原 因主要由以下幾點(diǎn)1、由于垂直運(yùn)動(dòng)需要較高的加速度(大于Ig)和頻繁換向(垂直運(yùn)動(dòng)換向多達(dá)100次/分鐘以上)，因此要求機(jī)件有較高的耐疲勞沖擊強(qiáng)度和較長的更換周期，普通的平衡裝置采用鋼絲繩-滑輪裝置或鏈條-鏈輪裝置懸掛平衡重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，由于機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)空間有限而難以采用；2、由于數(shù)控珩磨機(jī)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件(如主軸)換向時(shí)的加速度往往超過重力加速度lg，依靠重力下降的配重塊加速度為重力加速度，在主動(dòng)側(cè)超重力加速度上升時(shí)會(huì)造成配重塊瞬吋“失重”，等其按重力加速度加速到與主動(dòng)部件同步時(shí)，瞬時(shí)又對主軸等主動(dòng)部件造成沖擊，在采用數(shù)控系統(tǒng)編碼脈沖為每轉(zhuǎn)數(shù)萬至百萬的情況下，這種沖擊將會(huì)使控制失步，系統(tǒng)失穩(wěn)。若強(qiáng)制配重與主動(dòng)部件同歩，由于整機(jī)結(jié)構(gòu)的限制將十分困難。3、由于高速垂直運(yùn)動(dòng)需要較高的加速度(大于Ig)和頻繁的換向(垂直運(yùn)動(dòng)換向多達(dá)100次/分鐘以上)，鑒于鋼絲繩或鏈條對交變應(yīng)カ沖擊的敏感性，要求鋼絲繩或鏈條作為平衡連接件，短暫的使用壽命也明顯不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，該裝置可減少傳動(dòng)動(dòng)力，提高換向時(shí)的加速度，避免了普通平衡裝置在主動(dòng)部件加速度大于重力加速度時(shí)造成的配重“失重”和系統(tǒng)失穩(wěn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，它包括固定在機(jī)架上充填有エ作介質(zhì)的主動(dòng)工作缸和被動(dòng)工作缸，所述主動(dòng)工作缸的活塞桿經(jīng)連接件與由動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件相連接，所述被動(dòng)工作缸的活塞桿與配重塊相連接；所述主動(dòng)工作缸和被動(dòng)工作缸的無桿端缸筒之間連接有第一連管，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，所述主動(dòng)工作缸和被動(dòng)工作缸的有桿端缸筒之間連接有第二連管，其內(nèi)充填的エ作介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)；所述配重塊在兩工作缸有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下作與主動(dòng)工作缸活塞桿方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的工作介質(zhì)為礦物油、乳化液或水等各種液體。在所述機(jī)架上分別設(shè)置有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件上限位置傳感器、配重塊上限位置傳感器和配重塊下限位置傳感器。所述第二連管經(jīng)控制閥門與外部壓カ介質(zhì)箱相連通。如果工作介質(zhì)采用礦物油、乳化液、水等液體，所述第一連管上需要連接溢流管，溢流管上設(shè)置有溢流閥。所述機(jī)架上設(shè)置有冷卻器，所述冷卻器與第一連管和第二連管分別相連通。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用主動(dòng)工作缸和被動(dòng)工作缸缸筒內(nèi)液體工作介質(zhì)的不可壓縮性，剛性傳遞力，強(qiáng)制“配重”側(cè)同步運(yùn)動(dòng)，完全避免了配重側(cè)的“失重”和工作時(shí)系統(tǒng)“失穩(wěn)”。由于液壓傳動(dòng)已是很成熟的技術(shù)，可以承受很大的力和頻繁換向的沖擊，比起傳統(tǒng)的閉式鋼絲繩-滑輪或鏈輪-鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)，安裝方便，使用壽命長，使高速頻繁換向的傳動(dòng)裝置采用平衡重系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)，大大降低了驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，節(jié)能降耗效果顯著。該裝置用于立式內(nèi)圓珩磨機(jī)，可使垂直往復(fù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率降低50%，使整機(jī)安裝功率降低32%左右，單機(jī)ー年按兩班生產(chǎn)，與同規(guī)格的其它珩磨機(jī)相比年節(jié)約電費(fèi)近3萬元，節(jié)能效果十分顯著。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置可以通過兩種連接方式來實(shí)現(xiàn)桿端懸掛式(實(shí)施例I)和桿端承壓式(實(shí)施例2)。實(shí)施例I :
如圖I所示，本發(fā)明所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，它包括固定在機(jī)架I上充填有工作介質(zhì)2的主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4，主動(dòng)工作缸3的活塞桿5經(jīng)連接件與由動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6相連接，被動(dòng)工作缸4的活塞桿7與配重塊8相連接；主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4的無桿端缸筒之間連接有第一連管9，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4的有桿端缸筒之間連接有第二連管10，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)；配重塊8在兩工作缸有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下作與主動(dòng)工作缸活塞桿5方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6帶動(dòng)主動(dòng)工作缸的活塞桿5上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞驅(qū)動(dòng)上部工作介質(zhì)在兩工作缸無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，下部工作介質(zhì)在兩缸有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，帶動(dòng)被動(dòng)工作缸的活塞與主動(dòng)工作缸活塞向相反方向運(yùn)動(dòng)，配重塊8的重力施加于被動(dòng)工作缸活塞，再經(jīng)活塞下的介質(zhì)通過第二連管10平衡掉垂直或傾斜往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6的大部分重力。主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4內(nèi)填充的工作介質(zhì)2可以為礦物油、乳化液、水等各種液體。由于液壓缸在運(yùn)行時(shí)，會(huì)存在不同程度的內(nèi)外泄漏，雖然往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6不受エ作缸內(nèi)工作介質(zhì)泄漏的影響，但配重塊8由于懸掛在被動(dòng)工作缸的活塞桿上，工作介質(zhì)的泄漏會(huì)造成配重塊8偏離原定位置下落，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，機(jī)器就無法工作，所以在機(jī)架I上分別設(shè)置有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件上限位置傳感器11、配重塊上限位置傳感器12和配重塊下限位置傳感器13，可以及時(shí)糾正此偏差，使配重塊8歸位。在機(jī)器裝配時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)位置安裝往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6的上限位置傳感器11，同時(shí)根據(jù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6的行程，對應(yīng)安裝配重塊8的上限位置傳感器12和下限位置傳感器13，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6位于上限位置時(shí)，檢測配重塊8是否因工作缸內(nèi)介質(zhì)內(nèi)外漏使其偏離設(shè)定位置下落到下限位置，如果是，則需要往エ作缸內(nèi)補(bǔ)充介質(zhì)抬升配重塊8到上限位置。第二連管10經(jīng)控制閥門14與外部壓カ介質(zhì)箱相連通。當(dāng)工作缸內(nèi)介質(zhì)泄漏，配重塊8的起始位置下落到設(shè)定值時(shí)，控制閥門14打開，外部壓カ介質(zhì)向工作缸有桿端內(nèi)補(bǔ)カロ，使配重塊8上升恢復(fù)原位，到設(shè)定位置后閥門關(guān)閉，停止補(bǔ)充?？刂崎y門14可以是電磁閥、液動(dòng)閥、氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥。第一連管9上連接有溢流管，在溢流管上設(shè)置有溢流閥15 ;當(dāng)控制閥門14打開向兩缸有桿端補(bǔ)充介質(zhì)時(shí)，溢流閥15打開，使兩工作缸無桿端缸筒內(nèi)多余的工作介質(zhì)溢出返回介質(zhì)箱；停止補(bǔ)充介質(zhì)時(shí)，該閥關(guān)閉，溢流閥15可以是電磁閥、液動(dòng)閥、氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥。
機(jī)架I上設(shè)置有冷卻器16，冷卻器16的冷卻管路分別與第一連管9和第二連管10相連通。當(dāng)工作介質(zhì)需要冷卻時(shí)使用，兩路介質(zhì)可以共用一臺或各采用一臺冷卻器。實(shí)施例2
如圖2所示，本發(fā)明所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，它包括固定在機(jī)架I上充填有工作介質(zhì)2的主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4，由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6和配重塊8是分別壓在主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4上的，為使帶動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6的主軸受カ平衡，且簡化裝置的結(jié)構(gòu)，主動(dòng)工作缸3為兩個(gè)上下缸筒內(nèi)腔分別連通的ー對缸體，兩缸體的活塞桿5同步動(dòng)作，通過連接件與由動(dòng)カ源驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件6相連接，被動(dòng)工作缸4的活塞桿7與配重塊8相連接；主動(dòng)工作缸3和被動(dòng)工作缸4的無桿端缸筒之間連接有第一連管9，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩主動(dòng)工作缸和ー被動(dòng)工作缸的無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，主動(dòng)エ作缸3和被動(dòng)工作缸4的有桿端缸筒之間連接有第二連管10，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩主動(dòng)工作缸和ー被動(dòng)工作缸的有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)；配重塊8在有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下作與主動(dòng)工作缸活塞桿5方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于桿端承壓式的配重裝置(本實(shí)施例)與桿端懸掛式的配重裝置(上述實(shí)施例I)原理相同，組成也基本相同，所以其結(jié)構(gòu)可參考實(shí)施例1，不再贅述。同理，根據(jù)使用場合的不同，本發(fā)明還可以組合成功能相同的其他不同形式。
權(quán)利要求
1.一種用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于它包括固定在機(jī)架(I)上充填有工作介質(zhì)(2)的主動(dòng)工作缸(3)和被動(dòng)工作缸(4)，所述主動(dòng)工作缸(3)的活塞桿(5)經(jīng)連接件與由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件(6)相連接，所述被動(dòng)工作缸(4)的活塞桿(7)與配重塊(8)相連接；所述主動(dòng)工作缸(3)和被動(dòng)工作缸(4)的無桿端缸筒之間連接有第一連管(9)，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，所述主動(dòng)工作缸(3)和被動(dòng)工作缸(4)的有桿端缸筒之間連接有第二連管(10)，其內(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)；所述配重塊(8)在兩工作缸有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下作與主動(dòng)工作缸活塞桿(5)方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于所述的工作介質(zhì)(2)為礦物油、乳化液或水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于在所述機(jī)架(I)上分別設(shè)置有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件上限位置傳感器(11 )、配重塊上限位置傳感器(12)和配重塊下限位置傳感器(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于所述第二連管(10)經(jīng)控制閥門(14)與外部壓力介質(zhì)箱相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于所述第一連管(9)上連接有溢流管,在溢流管上設(shè)置有溢流閥(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，其特征在于所述機(jī)架(I)上設(shè)置有冷卻器(16)，所述冷卻器(16)與第一連管(9)和第二連管(10)分別相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的液壓配重裝置，它包括固定在機(jī)架上充填有介質(zhì)的主動(dòng)缸和被動(dòng)缸，主動(dòng)缸的活塞桿經(jīng)連接件與由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件相連接，被動(dòng)缸的活塞桿與配重塊相連接；主動(dòng)缸和被動(dòng)缸的無桿端缸筒之間連接有第一連管，其內(nèi)充填的介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)，主動(dòng)缸和被動(dòng)缸的有桿端缸筒之間連接有第二連管，其內(nèi)充填的介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動(dòng)；配重塊在兩缸有桿端缸筒內(nèi)介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)下作與主動(dòng)缸活塞桿方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用主動(dòng)工作缸和被動(dòng)工作缸缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的不可壓縮性，剛性傳遞力，強(qiáng)制“失重”側(cè)同步運(yùn)動(dòng)，完全避免了配重側(cè)的“失重”和工作時(shí)系統(tǒng)“失穩(wěn)”。
文檔編號B24B33/10GK102825539SQ20121036011
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者張榮昌, 張曉杰 申請人:鄭州大地機(jī)械制造有限公司