缸梁一體式液壓機(jī)教學(xué)講解

1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)缸梁一體式壓機(jī)是一種新形式壓力機(jī)，結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，圖2為三維示意圖。它與傳統(tǒng)的三梁四柱式液壓機(jī)(圖3)有以下不同：(1)液壓缸兼作上梁，它的法蘭直接與機(jī)身相連，因而省去了受力復(fù)雜且很重的上梁；(2)半球形液壓缸是缸梁一體式壓力機(jī)最有特色的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的液壓缸作為液壓缸一般為圓筒形，前者受力遠(yuǎn)好于后者；(3)壓機(jī)無立柱，機(jī)身類似機(jī)械壓力機(jī)的機(jī)身，剛度較好。二缸梁一體式壓機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與三梁四柱壓力機(jī)相比，缸梁一體式壓力機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)由于液壓缸為半球殼體，受力均勻，它比傳統(tǒng)的圓筒形液壓缸主要優(yōu)點(diǎn)是：對同一直徑同一厚度內(nèi)壓高一倍，由此可以理解高壓容器多用球形；半球形液壓缸過渡圓滑，而圓

2、筒形液壓缸底部與直筒的過渡部分有應(yīng)力集中，這是造成該處開裂的主要原因(在法蘭圓弧過渡部分或缸底圓弧過渡部分產(chǎn)生疲勞裂紋)。因此，半球形液壓缸實(shí)際上比同厚度同直徑的圓筒形液壓缸能承受的工作壓力要大一倍；(2)由于液壓缸為半球殼體兼做橫梁，受力均勻而彎曲應(yīng)力幾乎可忽略，對于傳統(tǒng)的三梁四柱式壓力機(jī)上橫梁承受較大彎曲應(yīng)力，且各處應(yīng)力分布差別很大，而按設(shè)計(jì)規(guī)范且最大應(yīng)力又必須小于許用應(yīng)力，勢必增大梁的高度，美國曾經(jīng)計(jì)劃建造二十萬噸模鍛液壓機(jī)在所有的設(shè)計(jì)方案中“上橫梁的高度均超過10層樓”，所以從整體上看三梁四柱(或多柱)式壓力機(jī)的材料強(qiáng)度利用率很低；(3)對于同樣外輪廓尺寸的壓力機(jī)，可以使液壓缸的作用面積增大35倍，相應(yīng)的壓機(jī)噸位可提高68倍，表1給出不同噸位缸梁一體式壓力機(jī)的半球直徑、柱塞直徑、半球壁厚的計(jì)算結(jié)果；(4)壓機(jī)總質(zhì)量與制造成本可大幅降低；(5)便于制造和運(yùn)輸，這對巨型壓力機(jī)優(yōu)點(diǎn)尤為顯著。但是，缸梁一體式壓力機(jī)不適合作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙動壓力機(jī)，原因是沒有獨(dú)立的上橫梁，不便于安裝很多液壓缸。3缸梁一體式壓機(jī)的幾種可能的應(yīng)用范圍通過對比分析，可以推測缸梁一體式壓機(jī)的可能應(yīng)用范圍為：(1)厚板沖壓，包括厚板封頭的壓制；(2)各類大噸位合模壓力機(jī)，用于內(nèi)高壓成形，粉末熱等靜壓，粉末冷等靜壓；(3)航空大型模