三个主油缸的冲压机原理？

三个主油缸的冲压原理一种三位液压缸的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及液压技术，特别涉及一种三位液压缸。

背景技术：

三位液压缸是液压系统中一种新的运动执行元件，常用于需要活塞杆在三个不同位置进型循环运动的场合，典型的应用如大型数控机床主轴箱换挡油缸、自动生产线多工位托盘交换油缸等。目前常见的三位液压缸主要有两种类型一种为有三个工作油口，主要由两个浮动活塞和缸体组成，通过控制三个不同油口的进油方向与次序，靠两个浮动活塞的行程差来实现三个工作位置，如中国专利CN201020137510所公开的。另一种为有两个工作油口，由两个小的支承油缸和支承在支承油缸上的活塞，及在活塞上能移动的主油缸组成，靠两个小支承油缸的行程和主油缸在活塞上的浮动行程来实现三个工作位置，如中国专利 CN200520093042 所公开的。中国专利CN201020137510所公开的三位油缸具有3个油口，由于油缸油口多，所以其控制方式复杂，实际使用中调试困难，油缸内部的浮动活塞无导向套，变位时冲击大， 易出现卡死。中国专利CN200520093042所公开的三位油缸，虽然其控制方法简单，但是结构复杂，制造装配困难，且难以满足三个工作位置间距较大的使用场合。

发明内容本实用新型的目的在于一种三位液压缸，通过改变后缸体和前缸体的长度来调整主活塞和嵌套活塞的行程，满足三个工作位置间距不同的各种使用场合。机械结构简单、紧凑，活塞杆运动平稳，控制方式简单，制造、使用成本低。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种三位液压缸，其包括前缸体、后缸体，两者相连接，两者腔体相连通；后缸体内壁设一限位台阶；后缸体外端设后端盖，后端盖上设一通孔即第一油口 ；导向体，设置于所述前缸体前端，导向体内设中心通道，并与前缸体腔体贯通；中心通道与前缸体连通的一端还设一腔体；导向体上还开设与该腔体及导向体外连通的孔即第二油口 ；导向体前端设前端盖，前端盖上设与中心通道连通的通孔；前、后端盖通过连接螺柱相连；主活塞，设置于所述后缸体内，一端设一与后缸体内壁限位台阶相匹配的限位部，其行程由后缸体内的限位台阶决定；嵌套活塞，其一端设于所述主活塞内，另一端位于前缸体腔体内，位于前缸体腔体内的一端设一与主活塞端部配合的限位部，其行程由前缸体的长度决定；活塞杆，其一端自所述前端盖通孔进入导向体中心通道，与所述嵌套活塞连接。进一步，所述的主活塞外径dl、嵌套活

这种卡盘分为中空中实两种，一般四英寸和五英寸选缸径80的，六英寸选缸径100的，八英寸和十英寸选125的，十二英寸选150，十五英寸到二十四英寸选200，二十四英寸以上的选250的这样选主要是保证卡盘具有足够的夹持力。另外我们要注意中空卡盘的通孔，以保证油缸和卡盘的通孔一致，以使油缸和卡盘发挥最大的效能。第三点我们要考虑到主轴的通孔和油缸的推拉螺纹不要干涉。

数控机床的知识

　数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。下面我来介绍下数控机床相关的知识，希望大家觉得受用。

　一、结构要求与总体布局

　在数控机床发展的最初阶段，其机械结构与通用机床相比没有多大的变化，只是在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点：

　1、由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短;

　2、为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小;

　3、为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等;

　4、为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点，对数控机床结构因提出以下要求：

　(一)较高的机床静、动刚度

　数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量。

　为了提高数控机床主轴的刚度，不但经常采用三支撑结构，而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承 ，以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度，采用封闭界面的床身，并采用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。为了提高机床各部件的接触刚度，增加机床的承载能力，采用刮研的方法增加单位面积上的接触点，并在结合面之间施加足够大的预加载荷，以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。

　为了充分发挥数控机床的高效加工能力，并能进行稳定切削，在保证静态刚度的前提下，还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明，提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼。因此，近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减，对提高抗振性也有较好的效果。

　(二)减少机床的热变形

　在内外热源的影响下，机床各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环，也是机床季度下降。对于数控机床来说，因为全部加工过程是计算的指令控制的，热变形的影响就更为严重。为了减少热变形，在数控机床结构中通常采用以下措施。

　1、减少发热

　机床内部发热时产生热变形的主要热源，应当尽可能地将热源从主机中分离出去。

　2、控制温升

　在采取了一系列减少热源的措施后，热变形的情况将有所改善。但要完全消除机床的内外热源通常是十分困难的，甚至是不可能的。所以必须通过良好的散热和冷却来控制温升，以减少热源的影响。其中部较有效的方法是在机床的发热部位强制冷却，也可以在机床低温部分通过加热的方法，使机床各点的温度趋于一致，这样可以减少由于温差造成的翘曲变形。

　3、改善机床机构

　在同样发热条件下，机床机构对热变形也有很大影响。如数控机床过去采用的单立柱机构有可能被双柱机构所代替。由于左右对称，双立

　二、主运动机械部件

　数控机床的主传动运动是指生产切屑的传动运动，例如，数控车床上主轴带动工件的旋转运动，立式加工中心上主轴带动铣刀、镗刀和砂轮等的旋转运动。数控机床的主传动运动是通过主传动电机拖动的。

　(一)主传动运动的变速系统

　目前，数控机床的主传动电机已经基本不再使用普通交流异步电机和传统的直流调速电机，他们与逐步被新兴的交流变频调速伺服电机和直流伺服调速电机代替。

　数控机床的主运动要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切屑用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

　为了适应各种工件和各种工件材料的要求，自动换刀的数控机床和加工中心主运动的调速范围应进一步扩大。数控机床的变速时按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。

　由于直流和交流变速主轴电机的调速系统日趋完善，不仅能方便地实现宽范围的无级变速，而且减少了中间传递环节和提高了变速控制的可靠性，因此在数控机床的`主传动系统中更能显示出它的优越性。

　为了确保低速时的扭矩，有的数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。由于主运动采用了无级变速，在大型数控车床上测斜端面时就可实现恒速切屑控制，以便进一步提高生产效率和表面质量。数控机床

　主传动主要有三种配置方式。

　1、带有变速齿轮的主传动

　这是大、种型数控机床采用较多的一种方式。通过少数几对齿轮减速，扩大了输出扭矩，以满足主轴对输出扭矩特性的要求。一部分小型数控机床业采用此种传动方式，以获得强力切屑时所需要的扭矩。滑移齿轮的移位大都采用液压拨或直接由液压油缸带动齿轮实现。

　2、通过皮带传动的主传动

　这主要应用在小型数控机床上，可以避免齿轮传动是引起的振动与噪声。但它只能使用与要求的扭矩特性的主轴。

　3、由调速电机直接驱动的主传动

　这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴的精度影响较大。

首先安装前，应检查密封件表面质量，不得有飞边、毛刺、裂痕、切边。气孔和疏松等缺陷，密封件的几何尺寸和精度都要符合标准要求。孔用组合密封圈由O形圈和耐磨环组成。由于O形圈弹性较大，安装比较容易；而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。

耐磨环主要由填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在 100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后用工装将其装人活塞的沟槽中。由定位套和涨套组成。定位套头部有5º倒角，用于引导O形圈和耐磨环装人活塞端部沟槽。涨套由弹性较好的65 Mn钢经热处理制成，加工成均匀对称的8瓣结构。需要注意的是，加工各瓣底部的小孔时，分度要均匀，铣开各瓣时应使锯口对准小孔的中心，以保证涨套各瓣能均匀涨开。同时各部位都应进行（光滑）倒角，以免损坏密封圈。

每一种规格的密封圈都应有一套对应的工装来保证其装配要求。安装完成后不允许密封圈有折皱、扭曲、划伤和装反的现象存在。液压缸缸筒上的螺纹孔常安排在焊接工序之后加工，这样就不可避免地要在螺纹孔出口与缸筒内壁的交界处产生毛刺。为清除毛刺，必须设计制做专用刀具对其进行加工，达到光滑过渡的目的。使用时，先将刀杆从螺纹孔中插人，然后从侧面将刀头安装在刀杆上，旋转刀杆即可将毛刺除掉并加工出光滑完整的表面。

另一类密封件是聚氨酯材质的Y形密封圈因其具有高硬度、高弹性、耐油、耐磨和耐低温等优点，广泛用于液压油缸中。它的内、外唇根据轴用或孔用可制成不等高形状，以起到密封和自身保护的作用。不等高Y形圈，其短唇与密封面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长；长唇与非相对运动表面有较大的预压缩量，工作时不易窜动,由于聚氨酯材质的Y形圈硬度高、预压缩量大，在安装、更换时常常会造成密封圈被挤破、翻卷和咬边等损坏现象，从而起不到应有的密封效果，甚至失效。

装配时，我们曾用螺丝刀将密封唇沿缸径往里压；或用细铁丝将密封圈的外唇捆紧，使其外径小于缸的内径，然后将密封圈送人缸内，再将细铁丝抽出。但这两种装法都容易将密封圈划伤，导致密封失效，增加维修时间。针对这种情况，我们用0．lmm厚的冷轧钢带或铜皮将其剪成长方形，其长度等于Y形圈外径的周长，然后用它将密封圈裹紧，再一点一点地送人液压缸缸筒中，待外唇口全部进人缸筒后再将其抽出，安装效果较好。

特别是中空油缸安装时经常会出现漏油现象。

首先检查油缸偏摆，一定要达到或者接近要求值，一般台湾油缸要求外圆跳动1丝以内。否则跳动太大肯定漏油。

然后检查油管是否是顺畅地以一定斜度向下，不能打弯哦。再看看油管出口不能没入油液面，要高出一点。否则有背压也会漏油的。

大型数控机床平衡油缸的固定方法有：底座固定、支架固定和导轨固定。

1、底座固定：将平衡油缸与机床的底座相连接，并通过螺栓、联轴器或其他固定装置将其牢固固定在底座上。

2、支架固定：将平衡油缸与机床的支架相连接，并通过螺栓、销轴等固定装置将其牢固固定在支架上。

3、导轨固定：有些数控机床平衡油缸会通过导轨进行运动，这时可以使用导轨固定槽或夹紧装置将平衡油缸牢固地固定在导轨上。

1、首先数控回转油缸漏油换密封圈先把油缸机壳拆卸，抽出来活塞杆和液压缸。

2、其次拆卸的零件不必放置于地面上，应放置在干净整洁的地区。

3、最后依据回转油缸密封性凹形槽的外形尺寸挑选适用密封圈即可。