EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)平衡器設(shè)計與計算

王兆建，馬海英（榮成鍛壓機(jī)床有限公司，山東 威海 264300）

EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)平衡器設(shè)計與計算

王兆建，馬海英
（榮成鍛壓機(jī)床有限公司，山東 威海 264300）

平衡器可以保證滑塊運行的平穩(wěn)性，保持壓力機(jī)精度穩(wěn)定，是壓力機(jī)不可或缺的組成部分。文章介紹了平衡器結(jié)構(gòu)，重點研究了平衡器設(shè)計計算。實際應(yīng)用表明計算可靠，可用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

壓力機(jī)；多連桿；平衡器；設(shè)計；計算

如圖1所示，平衡器由平衡器缸體、活塞桿、平衡器支架、活塞及密封圈等組成。活塞桿下部通過支架與滑塊相連，氣缸用螺栓把在橫梁下端。壓縮空氣由氣缸下端進(jìn)入，利用氣壓施加到活塞上平衡上模、滑塊的重量，通過平衡器儲氣罐（風(fēng)包）來減少運動過程中的氣壓波動。

圖1 平衡器結(jié)構(gòu)示意圖

1 壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)

EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 平衡器設(shè)計計算

表1EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)

2.1 平衡器氣缸內(nèi)徑d

平衡器氣缸內(nèi)徑d可按下式計算

式中：m1——滑塊部件重量（多連桿壓力機(jī)為滑塊、導(dǎo)柱、連桿及連桿瓦）；

m2——滑塊最大吊模重量；

g——重力加速度，9.8m/s2；

p——壓縮空氣的壓力，一般選用0.55MPa，使用時可根據(jù)上模重量調(diào)節(jié)；

n——平衡裝置數(shù)量。現(xiàn)有壓力機(jī)n一般不超過4；

K——平衡器系數(shù)，一般取K=1.2。

我公司EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)滑塊部件重量90000kg,導(dǎo)柱重量11400kg，連桿重量4360kg，連桿瓦重量160kg，滑塊最大吊重用戶要求為35000kg。平衡器個數(shù)4個。

將以上數(shù)據(jù)代入式（1）得d=990mm。則平衡器缸上下端蓋外徑為1170mm，而EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)立柱寬度為1150mm，超出安裝空間。因此要縮小d，根據(jù)實際安裝空間及密封件標(biāo)準(zhǔn)尺寸選定d= 850mm。

2.2 平衡器氣缸缸體長度的確定氣缸內(nèi)部高度H為

式中:S——快行程，mm；

△H——裝模高度調(diào)節(jié)量，mm。

由EL4B-2400A技術(shù)參數(shù)可得H=1980mm。

2.3 進(jìn)氣管管徑的確定

管道中氣體平均流速Vgcp為

式中：d0——空氣管道直徑，mm；

n——滑塊行程次數(shù)，min-1；

S——滑快行程，mm。

管道許可最大流速[Vgmax]=20~25m/s。

為了減少管道阻力損失，壓縮空氣的流動速度取15m/s。

將EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)相關(guān)參數(shù)代入式（3）得d0=186.2mm，圓整為190mm，平衡器下法蘭進(jìn)氣開口為200mm。

2.4 平衡缸儲氣罐體積的計算

儲氣罐體積大小要滿足平衡缸內(nèi)的氣壓變動量。

平衡缸變動容積v0

式中：v0——一個平衡缸變動容積，L；

A——平衡缸受壓面積，cm2；

S——滑塊行程，mm。

平衡缸儲氣罐所需容積V

式中：k——壓縮比，一般壓力機(jī)k=5；

n——平衡缸數(shù)量。

代入數(shù)據(jù)得V=1400L，所以采用雙750L儲氣罐。

3 結(jié)構(gòu)

平衡器有中間法蘭安裝型、上面安裝型、下面安裝型三種安裝結(jié)構(gòu)，根據(jù)EL4B-2400A機(jī)身結(jié)構(gòu)采用上面安裝型結(jié)構(gòu)。支架擋板處采用分體式結(jié)構(gòu)，便于在不拆卸滑塊和支架的前提下更換密封件。

4 結(jié)束語

經(jīng)校核驗證，以上計算結(jié)果均可用于生產(chǎn)。現(xiàn)EL4B-2400A多連桿壓力機(jī)已交付用戶使用，用戶反映效果良好。

[1] 濟(jì)南第二機(jī)床廠，山東工學(xué)院，濟(jì)南鑄鍛所，編.曲柄壓力機(jī)設(shè)計[M].1973.

[2]機(jī)械傳動及曲柄壓力機(jī)編寫組，編.機(jī)械傳動及曲柄壓力機(jī)[M].華中工學(xué)院等五院（校），1978.

[3] 曲惠敏.小松壓力機(jī)氣動平衡器的選用[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2013，48（3）.

Design and calculation of balancer in EL4B-2400A multi-link press

WANG Zhaojian,MA Haiying
（RongchengMetalforming Machine Tool Co.,Ltd.,Weihai 264300,Shandong China）

The balancer can guarantee the stability of the slider during operation,which can maintain the accuracy of the press and reduce the motor power that adjusts die set height of the slider.It is helpful to the energy recovery of the flywheel and the improvement of brake operating conditions which can reduce the heat and raise the sensitivity and reliability.The gap of the transmission system has been controlled,and the wear has been reduced.Thus in this way,the falling accident of slider due to self-weight caused by brake failure has been avoided in order to ensure the production safety.

Press;Balancer;Design;Calculation

TG315.5

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.02.003

1672-0121（2017）02-0013-02

2016-12-26；

2017-02-07

王兆建（1987-），男，助理工程師，從事機(jī)械設(shè)計工作。

E-mail：798201086@qq.com