缸梁一体式液压机简介

缸梁一体式 液压机 简介

介绍了缸梁一体式液压机不同于传统的三梁四柱式液压机的结构特点，它的优点为：取消了上横梁，压机质量减小，液压缸作用面积可以增大３～５倍，半球形液压缸在同样直径同样厚度的情况下较圆筒形液压缸耐压高一倍，因此，对于同样外轮廓的压力机能给出６～８倍的公称压力，特别适合于千吨以上压力机的制造与应用。本文列举了５０ＭＮ至９００ＭＮ的缸梁一体式压力机的相关尺寸，总结了该类液压机的可能应用范围。

１　缸梁一体式压机的结构特点：缸梁一体式压机是一种新形式压力机［１－２］与传统的三梁四柱式液压机（图３）有以下不同：（１）液压缸兼作上梁，它的法兰直接与机身相连，因而省去了受力复杂且很重的上梁；（２）半球形液压缸是缸梁一体式压力机最有特色的关键部件，传统的液压缸作为液压缸一般为圆筒形，前者受力远好于后者；（３）压机无立柱，机身类似机械压力机的机身，刚度较好。

２　缸梁一体式压机的优点：与三梁四柱压力机［２－４］相比缸梁一体式压力机有以下优点。

（１）由于 液压缸 为半球壳体，受力均匀，它比传统的圆筒形液压缸主要优点是：对同一直径同一厚度内压高一倍［５－６］，由此可以理解高压容器多用球形；半球形液压缸过渡圆滑，而圆筒形液压缸底部与直筒的过渡部分有应力集中，这是造成该处开裂的主要原因［３］（在法兰圆弧过渡部分或缸底圆弧过渡部分产生

三梁四柱式液压机

１．工作缸　２．工作柱塞　３．上横梁　４．立柱　５．活动横梁　６．上砧７．下砧　８．下横梁　９．小横梁　１０．回程柱塞　１１．回程缸　１２．拉杆疲劳裂纹）。因此，半球形液压缸实际上比同厚度同

直径的圆筒形液压缸能承受的工作压力要大一倍［７］；（２）由于液压缸为半球壳体兼做上横梁，受力均匀而弯曲应力几乎可忽略，对于传统的三梁四柱式压力机上横梁承受较大弯曲应力，且各处应力分布差别很大，而按设计规范且最大应力又必须小于许用应力，势必增大梁的高度，美国曾经计划建造二十万吨模锻 液压机 在所有的设计方案中“上横梁的高度均超过１０层楼”［８］，所以从整体上看三梁四柱（或多柱）式压力机的材料强度利用率很低［９－１０］；（３）对于同样外轮廓尺寸的压力机，可以使 液压缸 的作用面积增大３～５倍，相应的压机吨位可提高６～８倍，表１给出不同吨位缸梁一体式压力机的半球直径、柱塞直径、半球壁厚的计算结果；（４）压机总质量与制造成本可大幅降低；（５）便于制造和运输，这对巨型压力机优点尤为显著。

但是，缸梁一体式压力机不适合作结构复杂的双动压力机，原因是没有独立的上横梁，不便于安装很多液压缸。

３　缸梁一体式压机的几种可能的应用范围

　　通过对比分析，可以推测缸梁一体式压机的可能应用范围为：（１）厚板冲压，包括厚板封头的压制；（２）各类大吨位合模压力机，用于内高压成形，粉末热等静压，粉末冷等静压；（３）航空大型模锻件等温锻（铝合金及钛合金薄腹板高筋件）；（４）护环冷扩孔；（５）大面积地砖与层板的压制。