專利名稱：用于高速往復運動部件的液壓配重裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械設備的平衡重裝置，尤其是涉及ー種用于高速往復運動部件的液壓配重裝置。
背景技術：
在機械行業，為平衡垂直(或傾斜)高速往復運動部件的重量，減少傳動動力，多采用各種結構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，在主動部件加速度大于重力加速度時會出現配重“失重”的現象，造成整個系統運行不穩定。鑒于上述原因，目前，數控珩磨機等高速運動、頻繁換向的機械設備均沒有采用平衡重裝置，為了克服提升其垂直運動部件的重力和運動慣量，采用了較大的驅動電機，其原 因主要由以下幾點1、由于垂直運動需要較高的加速度(大于Ig)和頻繁換向(垂直運動換向多達100次/分鐘以上)，因此要求機件有較高的耐疲勞沖擊強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，結構復雜、龐大，由于機器的整體結構空間有限而難以采用；2、由于數控珩磨機的主動運動部件(如主軸)換向時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，在主動側超重力加速度上升時會造成配重塊瞬吋“失重”，等其按重力加速度加速到與主動部件同步時，瞬時又對主軸等主動部件造成沖擊，在采用數控系統編碼脈沖為每轉數萬至百萬的情況下，這種沖擊將會使控制失步，系統失穩。若強制配重與主動部件同歩，由于整機結構的限制將十分困難。3、由于高速垂直運動需要較高的加速度(大于Ig)和頻繁的換向(垂直運動換向多達100次/分鐘以上)，鑒于鋼絲繩或鏈條對交變應カ沖擊的敏感性，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。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提供一種用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，該裝置可減少傳動動力，提高換向時的加速度，避免了普通平衡裝置在主動部件加速度大于重力加速度時造成的配重“失重”和系統失穩。為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案
本發明所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，它包括固定在機架上充填有エ作介質的主動工作缸和被動工作缸，所述主動工作缸的活塞桿經連接件與由動カ源驅動的往復運動部件相連接，所述被動工作缸的活塞桿與配重塊相連接；所述主動工作缸和被動工作缸的無桿端缸筒之間連接有第一連管，其內充填的工作介質在兩工作缸的無桿端缸筒內流動，所述主動工作缸和被動工作缸的有桿端缸筒之間連接有第二連管，其內充填的エ作介質在兩缸的有桿端缸筒內流動；所述配重塊在兩工作缸有桿端缸筒內工作介質的驅動下作與主動工作缸活塞桿方向相反的往復運動。所述的工作介質為礦物油、乳化液或水等各種液體。在所述機架上分別設置有往復運動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。所述第二連管經控制閥門與外部壓カ介質箱相連通。如果工作介質采用礦物油、乳化液、水等液體，所述第一連管上需要連接溢流管，溢流管上設置有溢流閥。所述機架上設置有冷卻器，所述冷卻器與第一連管和第二連管分別相連通。本發明的優點在于利用主動工作缸和被動工作缸缸筒內液體工作介質的不可壓縮性，剛性傳遞力，強制“配重”側同步運動，完全避免了配重側的“失重”和工作時系統“失穩”。由于液壓傳動已是很成熟的技術，可以承受很大的力和頻繁換向的沖擊，比起傳統的閉式鋼絲繩-滑輪或鏈輪-鏈條傳動系統，安裝方便，使用壽命長，使高速頻繁換向的傳動裝置采用平衡重系統成為現實，大大降低了驅動動力，節能降耗效果顯著。該裝置用于立式內圓珩磨機，可使垂直往復驅動電機功率降低50%，使整機安裝功率降低32%左右，單機ー年按兩班生產，與同規格的其它珩磨機相比年節約電費近3萬元，節能效果十分顯著。


圖I是本發明實施例I的結構示意圖。圖2是本發明實施例2的結構示意圖。
具體實施例方式本發明所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置可以通過兩種連接方式來實現桿端懸掛式(實施例I)和桿端承壓式(實施例2)。實施例I :
如圖I所示，本發明所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，它包括固定在機架I上充填有工作介質2的主動工作缸3和被動工作缸4，主動工作缸3的活塞桿5經連接件與由動カ源驅動的往復運動部件6相連接，被動工作缸4的活塞桿7與配重塊8相連接；主動工作缸3和被動工作缸4的無桿端缸筒之間連接有第一連管9，其內充填的工作介質在兩工作缸的無桿端缸筒內流動，主動工作缸3和被動工作缸4的有桿端缸筒之間連接有第二連管10，其內充填的工作介質在兩工作缸的有桿端缸筒內流動；配重塊8在兩工作缸有桿端缸筒內工作介質的驅動下作與主動工作缸活塞桿5方向相反的往復運動。工作時，動カ源驅動往復運動部件6帶動主動工作缸的活塞桿5上下往復運動，活塞驅動上部工作介質在兩工作缸無桿端缸筒內流動，下部工作介質在兩缸有桿端缸筒內流動，帶動被動工作缸的活塞與主動工作缸活塞向相反方向運動，配重塊8的重力施加于被動工作缸活塞，再經活塞下的介質通過第二連管10平衡掉垂直或傾斜往復運動部件6的大部分重力。主動工作缸3和被動工作缸4內填充的工作介質2可以為礦物油、乳化液、水等各種液體。由于液壓缸在運行時，會存在不同程度的內外泄漏，雖然往復運動部件6不受エ作缸內工作介質泄漏的影響，但配重塊8由于懸掛在被動工作缸的活塞桿上，工作介質的泄漏會造成配重塊8偏離原定位置下落，當達到一定程度時，機器就無法工作，所以在機架I上分別設置有往復運動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，可以及時糾正此偏差，使配重塊8歸位。在機器裝配時，根據設計位置安裝往復運動部件6的上限位置傳感器11，同時根據往復運動部件6的行程，對應安裝配重塊8的上限位置傳感器12和下限位置傳感器13，在往復運動部件6位于上限位置時，檢測配重塊8是否因工作缸內介質內外漏使其偏離設定位置下落到下限位置，如果是，則需要往エ作缸內補充介質抬升配重塊8到上限位置。第二連管10經控制閥門14與外部壓カ介質箱相連通。當工作缸內介質泄漏，配重塊8的起始位置下落到設定值時，控制閥門14打開，外部壓カ介質向工作缸有桿端內補カロ，使配重塊8上升恢復原位，到設定位置后閥門關閉，停止補充。控制閥門14可以是電磁閥、液動閥、氣動閥或電動閥。第一連管9上連接有溢流管，在溢流管上設置有溢流閥15 ;當控制閥門14打開向兩缸有桿端補充介質時，溢流閥15打開，使兩工作缸無桿端缸筒內多余的工作介質溢出返回介質箱；停止補充介質時，該閥關閉，溢流閥15可以是電磁閥、液動閥、氣動閥或電動閥。
機架I上設置有冷卻器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。當工作介質需要冷卻時使用，兩路介質可以共用一臺或各采用一臺冷卻器。實施例2
如圖2所示，本發明所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，它包括固定在機架I上充填有工作介質2的主動工作缸3和被動工作缸4，由于往復運動部件6和配重塊8是分別壓在主動工作缸3和被動工作缸4上的，為使帶動往復運動部件6的主軸受カ平衡，且簡化裝置的結構，主動工作缸3為兩個上下缸筒內腔分別連通的ー對缸體，兩缸體的活塞桿5同步動作，通過連接件與由動カ源驅動的往復運動部件6相連接，被動工作缸4的活塞桿7與配重塊8相連接；主動工作缸3和被動工作缸4的無桿端缸筒之間連接有第一連管9，其內充填的工作介質在兩主動工作缸和ー被動工作缸的無桿端缸筒內流動，主動エ作缸3和被動工作缸4的有桿端缸筒之間連接有第二連管10，其內充填的工作介質在兩主動工作缸和ー被動工作缸的有桿端缸筒內流動；配重塊8在有桿端缸筒內工作介質的驅動下作與主動工作缸活塞桿5方向相反的往復運動。由于桿端承壓式的配重裝置(本實施例)與桿端懸掛式的配重裝置(上述實施例I)原理相同，組成也基本相同，所以其結構可參考實施例1，不再贅述。同理，根據使用場合的不同，本發明還可以組合成功能相同的其他不同形式。
權利要求
1.一種用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，其特征在于它包括固定在機架(I)上充填有工作介質(2)的主動工作缸(3)和被動工作缸(4)，所述主動工作缸(3)的活塞桿(5)經連接件與由動力源驅動的往復運動部件(6)相連接，所述被動工作缸(4)的活塞桿(7)與配重塊(8)相連接；所述主動工作缸(3)和被動工作缸(4)的無桿端缸筒之間連接有第一連管(9)，其內充填的工作介質在兩工作缸的無桿端缸筒內流動，所述主動工作缸(3)和被動工作缸(4)的有桿端缸筒之間連接有第二連管(10)，其內充填的工作介質在兩缸的有桿端缸筒內流動；所述配重塊(8)在兩工作缸有桿端缸筒內工作介質的驅動下作與主動工作缸活塞桿(5)方向相反的往復運動。
2.根據權利要求I所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，其特征在于所述的工作介質(2)為礦物油、乳化液或水。
3.根據權利要求I所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，其特征在于在所述機架(I)上分別設置有往復運動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.根據權利要求I所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，其特征在于所述第二連管(10)經控制閥門(14)與外部壓力介質箱相連通。
5.根據權利要求4所述的用于高速往復運動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,在溢流管上設置有溢流閥(15)。
6.根據權利要求I所述的用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，其特征在于所述機架(I)上設置有冷卻器(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
本發明公開了一種用于高速往復運動部件的液壓配重裝置，它包括固定在機架上充填有介質的主動缸和被動缸，主動缸的活塞桿經連接件與由動力源驅動的往復運動部件相連接，被動缸的活塞桿與配重塊相連接；主動缸和被動缸的無桿端缸筒之間連接有第一連管，其內充填的介質在兩工作缸的無桿端缸筒內流動，主動缸和被動缸的有桿端缸筒之間連接有第二連管，其內充填的介質在兩缸的有桿端缸筒內流動；配重塊在兩缸有桿端缸筒內介質的驅動下作與主動缸活塞桿方向相反的往復運動。本發明的優點在于利用主動工作缸和被動工作缸缸筒內工作介質的不可壓縮性，剛性傳遞力，強制“失重”側同步運動，完全避免了配重側的“失重”和工作時系統“失穩”。
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 優先權日2012年9月25日
發明者張榮昌, 張曉杰 申請人:鄭州大地機械制造有限公司