一种五梁四柱式药柱成型液压机

技术领域

本发明涉及液压机技术领域，特别涉及一种五梁四柱式药柱成型液压机。

背景技术

随着军工行业的发展，火药等军工产品的尺寸越来越大，压制质量要求也越来也高，相应的压药液压机的吨位也越来越高。在大压药压力下，如何精准、稳定地控制压药液压机的最大输出行程是一个急需解决的问题，同时，在同一台压药液压机加工不同成型压力需求的药柱产品时，如何根据不同的压力需求来控制压药液压机的行程也是一个急需解决的问题。故此，我们提出一种五梁四柱式药柱成型液压机。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种五梁四柱式药柱成型液压机，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种五梁四柱式药柱成型液压机，包括立柱，所述立柱设置有四个且呈矩形分布，四个所述立柱的外圆柱面上从上往下依次共同套接固定安装有上定梁、中定梁和下定梁，四个所述立柱的外圆柱面上共同活动套接有上动梁和下动梁，所述上动梁和下动梁呈上下对称分布且分别位于中定梁的上、下方，所述上动梁的左、右侧和所述下动梁的左、右侧均安装有驱动机构，左右两个驱动机构呈左右对称设置，上下两个驱动机构呈上下对称设置，且四个驱动机构上均传动连接有限位机构，所述限位机构与上动梁上朝向中定梁的一端或下动梁上朝向中定梁的一端固定连接，所述中定梁的上端和下端均固定安装有两个顶柱，四个所述顶柱分别与四个限位机构位置相对应。

优选的，所述上定梁内安装有上主液压缸和上副液压缸，所述上副液压缸设置有两个且分别位于上主液压缸的两侧，所述上主液压缸的输出端和上副液压缸的输出端均与上动梁的上端传动连接；所述下定梁内安装有下主液压缸和下副液压缸，所述下副液压缸设置有两个且分别位于下主液压缸的两侧，所述下主液压缸的输出端和下副液压缸的输出端均与下动梁的下端传动连接；四个所述立柱上均套设有上筒体和下筒体，所述上筒体固定安装在上定梁的下端和中定梁的上端之间，所述上动梁滑动连接在四个上筒体之间，所述下筒体固定安装在中定梁的下端和下定梁的上端之间，所述下动梁滑动连接在四个下筒体之间；所述中定梁的上、下端和上定梁的下端以及下定梁的上端均固定安装有工作台板。

优选的，所述上动梁包括上箱梁，所述上箱梁滑动连接在四个上筒体之间，所述上箱梁的左、右端下部均固定安装有上托板，两个所述上托板的上端均固定安装有上推架和上立板，所述上立板位于上推架的内侧且远离上箱梁，且上立板的上端固定安装有上安装板，所述上安装板和上托板之间共同固定安装有上支板，所述上支板位于上箱梁和上立板之间，所述上主液压缸的输出端和上副液压缸的输出端分别与上箱梁的上端、上推架的上端传动连接。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机的一端固定安装有换向器，所述换向器为T形结构，所述驱动电机的输出端与换向器的输入端传动连接，所述换向器的下端固定安装有一号连接法兰，所述一号连接法兰固定安装在上安装板的上端，所述一号连接法兰的上端一侧固定安装有支架，所述支架的上端固定安装有编码器，所述编码器的转动端活动贯穿支架的下端；所述换向器包括箱体，所述箱体呈T形状，所述箱体的下端与一号连接法兰的上端固定连接。

优选的，所述箱体远离上箱梁的一端与驱动电机固定连接，所述驱动电机的输出端延伸至箱体内并固定连接有驱动锥齿轮，所述箱体内穿插活动安装有传动套筒，所述传动套筒呈竖直设置，所述传动套筒的外圆柱面上套接固定安装有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮与驱动锥齿轮传动连接；所述传动组件包括连接杆，所述连接杆的一端固定安装有驱动杆，所述连接杆的另一端固定安装有传动杆。

优选的，所述限位机构包括安装座，所述安装座固定安装在上托板上朝向顶柱的一端上，所述安装座内螺纹安装有调节螺杆，所述调节螺杆贯穿安装座的上、下端，所述调节螺杆上朝向顶柱的一端固定安装有限位块，所述限位块与顶柱相配合，所述调节螺杆的另一端卡接固定有传动块。

优选的，所述连接杆上安装有传动杆的一端活动贯穿上安装板、一号连接法兰的内孔并穿设在传动套筒内，且连接杆和传动套筒之间通过键形成过盈配合，所述传动杆通过联轴器与编码器的转动端相连，所述驱动杆穿插活动安装在传动块内，所述驱动杆远离连接杆的一端延伸至调节螺杆内。

优选的，所述驱动杆的横截面形状为梅花形，所述驱动杆与传动块传动连接，所述连接杆外侧活动套设有护套，所述护套穿过上安装板并固定安装在一号连接法兰上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、通过设置驱动机构、限位机构和顶柱，驱动机构可以驱动限位机构转动，限位机构可以与顶柱接触；在驱动机构驱动限位机构运转时，调节螺杆上下移动，可以调节限位块和与之相对应的顶柱的最大间距，当限位块与顶柱接触时，压药液压机的输出行程达到所需值，压药液压机的输出压力达到药柱成型所需的压力，不会超压，安全性高，且可以通过限位块与顶柱的接触来控制压药液压机的最大输出行程，进而控制压药液压机的最大输出压力，同时，顶柱与中定梁直接相连，顶柱所受到的压力直接作用在整个压药液压机上，顶柱相对中定梁的高度不会发生改变，使得在生产同一成型压力的药柱时，压药液压机的最大输出行程可以保持一致，实现了稳定控制和精准控制。

2、在生产不同成型压力的药柱时，限位块和与之相对应的顶柱的最大间距也不同，此时，可以通过驱动机构使传动组件转动，改变限位块和与之相对应的顶柱的最大间距，在此过程中，编码器可以检测传动组件的角位移并将角位移转换为电信号，发送给控制中心，控制中心控制驱动电机，检测传动组件的转动圈数(正转圈数或反转圈数)，进而检测调节螺杆的转动圈数(正转圈数或反转圈数)，从而实现对调节螺杆的纵向位移的检测，当调节螺杆的纵向位移达到所需值时，驱动电机停止作业，此时，限位块和与之相对应的顶柱的最大间距达到所需值，即压药液压机的最大输出压力达到药柱成型所需的压力，从而实现了压药液压机输出压力的精准调节，以及最大输出行程的精准调节，另外，通过编码器与驱动电机的配合，可以精准地改变限位块和与之相对应的顶柱的最大间距，从而使压药液压机可以用于不同成型压力需求的药柱的加工生产。

3、通过设置四个限位机构和四个顶柱，以中定梁为中心，在上下两个方向上，分别设置两个限位机构和两个顶柱，且位于同一个方向的两个顶柱分别位于中定梁的左、右侧，从而在限位机构与顶柱接触后，可以起到稳定支撑上动梁或下动梁的作用，防止上动梁或下动梁侧偏，保证限位稳定性，从而保证液压机的工作压力或工作行程的控制的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本发明一种五梁四柱式药柱成型液压机的整体结构图；

图2为本发明一种五梁四柱式药柱成型液压机的部分结构示意图；

图3为上动梁的结构示意图；

图4为上动梁、驱动机构和限位机构的结构示意图；

图5为驱动机构和限位机构的结构示意图；

图6为驱动机构和限位机构的剖视图；

图7为传动组件的结构示意图。

图中：1、立柱；2、中定梁；21、顶柱；3、上定梁；4、下定梁；5、上动梁；51、上筒体；6、下动梁；61、下筒体；7、上主液压缸；8、下主液压缸；9、上副液压缸；10、下副液压缸；11、驱动机构；12、限位机构；13、工作台板；501、上箱梁；502、上托板；503、上推架；504、上立板；505、上安装板；506、上支板；111、驱动电机；112、换向器；1121、箱体；1122、传动套筒；1123、传动锥齿轮；1124、驱动锥齿轮；113、一号连接法兰；1131、护套；114、支架；115、编码器；116、传动组件；1161、连接杆；1162、驱动杆；1163、传动杆；121、安装座；122、调节螺杆；123、限位块；124、传动块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，一种五梁四柱式药柱成型液压机，包括立柱1，立柱1设置有四个且呈矩形分布，四个立柱1的外圆柱面上从上往下依次共同套接固定安装有上定梁3、中定梁2和下定梁4，四个立柱1的外圆柱面上共同活动套接有上动梁5和下动梁6，上动梁5和下动梁6呈上下对称分布且分别位于中定梁2的上、下方，上动梁5位于中定梁2和上定梁3之间，下动梁6位于中定梁2和下定梁4之间，上动梁5的左、右侧和下动梁6的左、右侧均安装有驱动机构11，左右两个驱动机构11呈左右对称设置，上下两个驱动机构11呈上下对称设置，且四个驱动机构11上均传动连接有限位机构12，限位机构12与上动梁5上朝向中定梁2的一端或下动梁6上朝向中定梁2的一端固定连接，中定梁2的上端和下端均固定安装有两个顶柱21，四个顶柱21分别与四个限位机构12位置相对应，四个限位机构12可以分别移向并接触四个顶柱21。上定梁3内安装有上主液压缸7和上副液压缸9，上副液压缸9设置有两个且分别位于上主液压缸7的两侧，上主液压缸7的输出端和上副液压缸9的输出端均与上动梁5的上端传动连接；下定梁4内安装有下主液压缸8和下副液压缸10，下副液压缸10设置有两个且分别位于下主液压缸8的两侧，下主液压缸8的输出端和下副液压缸10的输出端均与下动梁6的下端传动连接，上主液压缸7、上副液压缸9、下主液压缸8和下副液压缸10由同一个液压系统控制；四个立柱1上均套设有上筒体51和下筒体61，上筒体51固定安装在上定梁3的下端和中定梁2的上端之间，上动梁5滑动连接在四个上筒体51之间，下筒体61固定安装在中定梁2的下端和下定梁4的上端之间，下动梁6滑动连接在四个下筒体61之间；中定梁2的上、下端和上定梁3的下端以及下定梁4的上端均固定安装有工作台板13。

上述五梁四柱式药柱成型液压机在进行压药作业时，先在两个工作面朝上的工作台板13上安装装药模具，然后，在两个工作面朝下的工作台上安装压药模具，并使装药模具和压药模具配合，然后，通过液压系统控制上主液压缸7、上副液压缸9、下主液压缸8和下副液压缸10输出，使上动梁5和下动梁6均移向中定梁2，使压药模具压入到装药模具内，将装药模具内的药压成药柱，在压药过程中，当四个限位机构12分别与四个顶柱21接触时，压药行程以及压药力度则达到所需值，此时，液压系统不再控制加压，但保持压力一定时间，之后，液压系统控制上主液压缸7、上副液压缸9、下主液压缸8和下副液压缸10做收缩运动，使上动梁5和下动梁6均远离中定梁2，使压药模具与装药模具脱离，从装药模具中取出药柱。

作为上述技术方案的进一步说明，如图3和图4所示，上动梁5包括上箱梁501，上箱梁501滑动连接在四个上筒体51之间，上箱梁501沿着四个上筒体51做上下直线滑动，上箱梁501的左、右端下部均固定安装有上托板502，两个上托板502的上端均固定安装有上推架503和上立板504，上立板504位于上推架503的内侧且远离上箱梁501，且上立板504的上端固定安装有上安装板505，上安装板505和上托板502之间共同固定安装有上支板506，上支板506位于上箱梁501和上立板504之间；在一具体实施方式中，位于上立板504一侧的上支板506设置有四个且呈环形阵列分布，以提高对上安装板505的支撑稳定性；上主液压缸7的输出端和上副液压缸9的输出端分别与上箱梁501的上端、上推架503的上端传动连接；下主液压缸8和下副液压缸10与下动梁6的连接方式和上主液压缸7和上副液压缸9与上动梁5的连接方式一致。

作为上述技术方案的进一步说明，如图4-7所示，驱动机构11包括驱动电机111和传动组件116，驱动电机111为伺服电机，驱动电机111的一端固定安装有换向器112，换向器112为T形结构，驱动电机111的输出端与换向器112的输入端传动连接；驱动电机111驱动换向器112运转，将动力输出方向从横向转为竖向；换向器112的下端固定安装有一号连接法兰113，一号连接法兰113固定安装在上安装板505的上端，一号连接法兰113的上端一侧固定安装有支架114，支架114的上端固定安装有编码器115，编码器115的转动端活动贯穿支架114的下端；编码器115为旋转编码器，将角位移转化为电信号。换向器112包括箱体1121，箱体1121呈T形状，箱体1121的下端与一号连接法兰113的上端固定连接；箱体1121远离上箱梁501的一端与驱动电机111固定连接，驱动电机111的输出端延伸至箱体1121内并固定连接有驱动锥齿轮1124，驱动电机111带动驱动锥齿轮1124转动，箱体1121内穿插活动安装有传动套筒1122，传动套筒1122呈竖直设置，传动套筒1122的外圆柱面上套接固定安装有传动锥齿轮1123，传动锥齿轮1123与驱动锥齿轮1124传动连接，转动的驱动锥齿轮1124带动传动锥齿轮1123转动，使传动套筒1122在箱体1121内绕Z轴旋转；传动组件116包括连接杆1161，连接杆1161的一端固定安装有驱动杆1162，连接杆1161的另一端固定安装有传动杆1163；在一具体实施方式中，驱动杆1162、连接杆1161和传动杆1163一体式制成，以保证结构强度和同轴度，保证传动效果。

作为上述技术方案的进一步说明，如图4-6所示，限位机构12包括安装座121，安装座121固定安装在上托板502上朝向顶柱21的一端上，安装座121内螺纹安装有调节螺杆122，调节螺杆122贯穿安装座121的上、下端，调节螺杆122上朝向顶柱21的一端固定安装有限位块123，限位块123与顶柱21相配合，限位块123可移向顶柱21并与顶柱21接触，调节螺杆122的另一端卡接固定有传动块124；在一具体实施方式中，传动块124嵌设在调节螺杆122内，并通过螺栓与调节螺杆122可拆卸地固定在一起；连接杆1161上安装有传动杆1163的一端活动贯穿上安装板505、一号连接法兰113的内孔并穿设在传动套筒1122内，且连接杆1161和传动套筒1122之间通过键形成过盈配合，可以使连接杆1161和传动套筒1122之间不会发生相对位移，保证动力在传动套筒1122和连接杆1161之间的传递稳定性，传动杆1163通过联轴器与编码器115的转动端相连，驱动杆1162穿插活动安装在传动块124内，驱动杆1162远离连接杆1161的一端延伸至调节螺杆122内，传动套筒1122转动时，通过键带动连接杆1161转动，从而使传动杆1163和驱动杆1162转动，带动编码器115的转动端和传动块124转动，使调节螺杆122转动，实现调节螺杆122相对安装座121的上下移动，编码器115的转动端转动，将传动杆1163的角位移转换为电信号，也就是将调节螺杆122的角位移转换为电性号，从而计算调节螺杆122的转动圈数(正转圈数或反转圈数)，从而确定调节螺杆122相对安装座121的位移；驱动杆1162的横截面形状为梅花形，驱动杆1162与传动块124传动连接，驱动杆1162转动可带动传动块124转动，实现调节螺杆122的转动。

需要说明的是，如图6所示，连接杆1161外侧活动套设有护套1131，护套1131穿过上安装板505并固定安装在一号连接法兰113上，护套1131位于上立板504和上支板506之间，护套1131与驱动杆1162的端面活动接触，对连接杆1161进行保护，同时可以避免连接杆1161发生侧弯，保证传动组件116的传动效果。

需要说明的是，本发明为一种五梁四柱式药柱成型液压机，包括控制液压机运转的控制中心，通过设置驱动机构11和限位机构12，在控制液压机的工作压力或工作行程时，即在调节限位块123和与之相对应的顶柱21的最大间距时，驱动电机111启动，带动驱动锥齿轮1124转动，驱动锥齿轮1124带动传动锥齿轮1123转动，使传动套筒1122转动，传动套筒1122通过键带动连接杆1161转动，使驱动杆1162和传动杆1163转动，使编码器115的转动端转动，驱动杆1162带动传动块124转动，使调节螺杆122在安装座121内转动，使调节螺杆122相对安装座121上下移动，从而调节限位块123和顶柱21的最大间距，从而实现液压机的最大工作压力或最大工作行程的控制，编码器115记录驱动杆1162的角位移并将角位移转换为电信号，发送给控制中心，控制中心控制驱动电机111，检测传动组件116的转动圈数(正转圈数或反转圈数)，进而检测调节螺杆122的转动圈数(正转圈数或反转圈数)，从而实现对调节螺杆122的纵向位移的检测，当调节螺杆122的纵向位移达到所需值时，驱动电机111停止作业，从而实现液压机的最大工作压力或最大工作行程的精准控制。当限位块123与顶柱21接触时，压药液压机的输出压力达到药柱成型所需的压力，压药液压机的输出行程达到所需值。通过编码器115与驱动电机111的配合，可以精准地改变限位块123和与之相对应的顶柱21的最大间距，从而使压药液压机可以用于不同成型压力需求的药柱的加工生产。

通过设置四个限位机构12和四个顶柱21，以中定梁2为中心，在上下两个方向上，分别设置两个限位机构12和两个顶柱21，且位于同一个方向的两个顶柱21分别位于中定梁2的左、右侧，从而在限位机构12与顶柱21接触后，可以起到稳定支撑上动梁5或下动梁6的作用，防止上动梁5或下动梁6侧偏，保证限位稳定性，从而保证液压机的工作压力或工作行程的控制的稳定性和安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。