專利名稱：用于高速往復(fù)運動部件的液壓配重裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械設(shè)備的平衡重裝置，尤其是涉及一種用于高速往復(fù)運動部件的液壓配重裝置。
背景技術(shù)：
在機械行業(yè)，為平衡垂直(或傾斜)高速往復(fù)運動部件的重量，減少傳動動力，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，在主動部件加速度大于重力加速度時會出現(xiàn)配重“失重”的現(xiàn)象，造成整個系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。鑒于上述原因，目前，數(shù)控珩磨機等高速運動、頻繁換向的機械設(shè)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(qū)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(dá)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(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，由于機器的整體結(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(cè)超重力加速度上升時會造成配重塊瞬時“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(shù)控系統(tǒng)編碼脈沖為每轉(zhuǎn)數(shù)萬至百萬的情況下，這種沖擊將會使控制失步，系統(tǒng)失穩(wěn)。若強制配重與主動部件同步，由于整機結(jié)構(gòu)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(dá)100次/分鐘以上)，鑒于鋼絲繩或鏈條對交變應(yīng)力沖擊的敏感性，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)容本實用新型的目的在于針對現(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(tǒng)失穩(wěn)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型可采取下述技術(shù)方案本實用新型所述的用于高速往復(fù)運動部件的液壓配重裝置，它包括固定在機架上充填有工作介質(zhì)的主動工作缸和被動工作缸，所述主動工作缸的活塞桿經(jīng)連接件與由動力源驅(qū)動的往復(fù)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動；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)動下作與主動工作缸活塞桿方向相反的往復(fù)運動。所述的工作介質(zhì)為礦物油、乳化液或水等各種液體。在所述機架上分別設(shè)置有往復(fù)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(jīng)控制閥門與外部壓力介質(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。本實用新型的優(yōu)點在于利用主動工作缸和被動工作缸缸筒內(nèi)液體工作介質(zhì)的不可壓縮性，剛性傳遞力，強制“配重”側(cè)同步運動，完全避免了配重側(cè)的“失重”和工作時系統(tǒng)“失穩(wěn)”。由于液壓傳動已是很成熟的技術(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-鏈條傳動系統(tǒng)，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(tǒng)成為現(xiàn)實，大大降低了驅(qū)動動力，節(jié)能降耗效果顯著。該裝置用于立式內(nèi)圓珩磨機，可使垂直往復(fù)驅(qū)動電機功率降低50%，使整機安裝功率降低32%左右，單機一年按兩班生產(chǎn)，與同規(guī)格的其它珩磨機相比年節(jié)約電費近3萬元，節(jié)能效果十分顯著。

圖I是本實用新型實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型所述的用于高速往復(fù)運動部件的液壓配重裝置可以通過兩種連接方式來實現(xiàn)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，本實用新型所述的用于高速往復(fù)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(zhì)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(jīng)連接件與由動力源驅(qū)動的往復(fù)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的有桿端缸筒內(nèi)流動；配重塊8在兩工作缸有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動下作與主動工作缸活塞桿5方向相反的往復(fù)運動。工作時，動力源驅(qū)動往復(fù)運動部件6帶動主動工作缸的活塞桿5上下往復(fù)運動，活塞驅(qū)動上部工作介質(zhì)在兩工作缸無桿端缸筒內(nèi)流動，下部工作介質(zhì)在兩缸有桿端缸筒內(nèi)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(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)運動部件6的大部分重力。主動工作缸3和被動工作缸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。由于液壓缸在運行時，會存在不同程度的內(nèi)外泄漏，雖然往復(fù)運動部件6不受工作缸內(nèi)工作介質(zhì)泄漏的影響，但配重塊8由于懸掛在被動工作缸的活塞桿上，工作介質(zhì)的泄漏會造成配重塊8偏離原定位置下落，當(dāng)達(dá)到一定程度時，機器就無法工作，所以在機架I上分別設(shè)置有往復(fù)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(jù)設(shè)計位置安裝往復(fù)運動部件6的上限位置傳感器11，同時根據(jù)往復(fù)運動部件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)運動部件6位于上限位置時，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，則需要往工作缸內(nèi)補充介質(zhì)抬升配重塊8到上限位置。第二連管10經(jīng)控制閥門14與外部壓力介質(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，控制閥門14打開，外部壓力介質(zhì)向工作缸有桿端內(nèi)補力口，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(shè)置有溢流閥15 ;當(dāng)控制閥門14打開向兩缸有桿端補充介質(zhì)時，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；停止補充介質(zhì)時，該閥關(guān)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(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)需要冷卻時使用，兩路介質(zhì)可以共用一臺或各采用一臺冷卻器。實施例2 如圖2所示，本實用新型所述的用于高速往復(fù)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(zhì)2的主動工作缸3和被動工作缸4，由于往復(fù)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(fù)運動部件6的主軸受力平衡，且簡化裝置的結(jié)構(gòu)，主動工作缸3為兩個上下缸筒內(nèi)腔分別連通的一對缸體，兩缸體的活塞桿5同步動作,通過連接件與由動力源驅(qū)動的往復(fù)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩主動工作缸和一被動工作缸的無桿端缸筒內(nèi)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩主動工作缸和一被動工作缸的有桿端缸筒內(nèi)流動；配重塊8在有桿端缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的驅(qū)動下作與主動工作缸活塞桿5方向相反的往復(fù)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(jié)構(gòu)可參考實施例1，不再贅述。同理，根據(jù)使用場合的不同，本實用新型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(zhì)(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(jīng)連接件與由動力源驅(qū)動的往復(fù)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)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(nèi)充填的工作介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動；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)動下作與主動工作缸活塞桿(5)方向相反的往復(fù)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運動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(shè)置有往復(fù)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(jù)權(quán)利要求I所述的用于高速往復(fù)運動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(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)運動部件的液壓配重裝置，其特征在于所述機架(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。
專利摘要本實用新型公開了一種用于高速往復(fù)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(zhì)的主動缸和被動缸，主動缸的活塞桿經(jīng)連接件與由動力源驅(qū)動的往復(fù)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(nèi)充填的介質(zhì)在兩工作缸的無桿端缸筒內(nèi)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(nèi)充填的介質(zhì)在兩缸的有桿端缸筒內(nèi)流動；配重塊在兩缸有桿端缸筒內(nèi)介質(zhì)的驅(qū)動下作與主動缸活塞桿方向相反的往復(fù)運動。本實用新型的優(yōu)點在于利用主動工作缸和被動工作缸缸筒內(nèi)工作介質(zhì)的不可壓縮性，剛性傳遞力，強制“失重”側(cè)同步運動，完全避免了配重側(cè)的“失重”和工作時系統(tǒng)“失穩(wěn)”。
文檔編號B24B33/10GK202804900SQ20122049202
公開日2013年3月20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:鄭州大地機械制造有限公司