剪叉式液压升降台在厚箔剪中的应用.pdf

第 5 期 总第 1 7 4期 2 0 1 2年 1 0月 机 械 工 程 与自 动 化 ME CH ANI CAL E NGI NEERI NG AUTOMATI ON No ．5 Oc t ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 2 0 5 0 1 6 4 0 2 剪叉式液压升降台在厚箔剪 中的应用枭 李会 荣 陕西国防工 业职业技术学院 。陕西 户县7 1 0 3 0 2 摘要 介绍剪叉式液压升 降台的结构及运 动原理 ，结合厚箔剪套筒升降功能的要求和工艺参数进行结构设 计 并计算升降油缸参数 ，总结 出影响油缸推力 大小 的因素，以及升 降高度、闭合高度与结构 参数 的关系等 。 关键词 剪叉式；液压升 降台；厚 箔剪 中图分 类号 TH2 1 l ． 6 T H1 3 7 文献标识码 B 1 概 述 厚箔 剪是用 于对 厚度 为 0 ． 0 5 mm～O ． 4 mm 的铝 及铝合金箔材进行纵向剪切 ， 并把剪切好的带材进行 卷取的精整设备。其主要组成部分有储料架、 上料小 车 、 开卷机、 剪切主机、 收卷机 ， 其中上料小车负责将开 卷机 上 的空套 筒卸 下并 移 出机 组 ， 同时 将料 卷 由储 料 架运送 到开卷机上 。为提高上料小车的工作效率 ， 将 上料与卸套筒功能分别 由两部分机构执行 ， 上料卷采 用液压油缸直接驱动托料板升降， 卸套 筒采用剪叉式 液压升降台机构 ， 该机构体积小 ， 具有折叠功能， 运行 平 稳 ， 操作 简便 。 2 剪 叉式 液压 升 降台的 结构及 运 动原理 剪 叉式 液压 升 降 台结 构 如 图 1所 示 ， 该 机 构 主 要 由底 座 l 、 铰 架板 2和 5 、 缸尾拐 臂 3 、 油缸 4 、 台面 6 、 拐 臂 7 、 滚轮 8和 9组成。通过油缸 4活塞杆 的伸缩 带 动拐臂 7 绕 0点旋转 ， 因拐臂 7与铰架板 5焊接在一 起 ， 使得铰架板 5绕固定于台面 6上的铰轴转动， 滚轮 9在底 座 1的滑 道 上 左 右 滚 动 。与 此 同时 ， 铰 架 板 5 通过 0点带动铰架板 2 ， 使其绕固定 于底座 1上的铰 轴 转动 ， 滚轮 8在 台面 6的滑道上 左 右滚动 ， 通过 脚 架 板 的相 对关 联运 动 ， 使 得 台 面 6上 升 与 下 降 。实 际设 计时， 可根据升降平台尺寸及上升高度进行结构设计 ， 根据升降载荷确定升降油缸参数 ， 并计算公称压力 ， 升 降速度由液压系统控制 。 3剪 叉式液 压升 降 台机构在 厚箔 剪 中的应 用 3 ． 1 剪 叉式 液压 升 降 台的结构设 计 厚箔剪上料小车除了将料卷由储料架运送到开卷 机上以外 ， 还需将开卷机上的空套筒卸下并移出机组。 基于厚箔剪整 体优化 设计及 用户基 础条件 ， 我们 确定 采 用剪叉式液压升降台机构来实现第二个功能。其工艺参 数如下 最 大套 筒 重量 6 0 0 k g ； 套筒 升降高 度 1 2 0 0 n 3 1 z l ； 闭 合高 度 3 5 0 mm； 平 台尺 寸 2 0 0 0 mm5 5 0 mm 5 0 mm。剪叉式液压升降台结构设计如图 2所示。 1 一厩 厘 ； 2、 5 一 铰 架板 ； 3一缸 尾 拐 臂 ； 4 一 油 缸 6 一 台面 ； 7 一拐臂 ； 8 、 9 一滚轮 图 1 剪叉式液压 升降台的结构简 图 3 ． 2 油缸 推 力计 算 由于该机构复杂， 为进行受力分析， 将机构简化， 画 出运动 简图 ， 分 别对 两个铰 架板进 行 受力分 析 。 铰架板 C 0D受 力 如图 3所示 。由受力平 衡 可知 ， 油缸 推力 T为 T一7 5 0 G c o s a ／ [ 2 1 2 5 s i n a 3 O 。 ]。 ⋯ 1 铰架 板 A0 lB 受 力 如 图 4所 示 。 由受 力 平 衡 可 知 ， 油 缸推 力 丁为 T 7 5 0 G c o s a ／ [ 2 5 6 0 s i n 口 一l 0 。 ]。 ⋯ 2 其中 G为升降载荷 ， N； a为铰架板仰角 ； 口 为油缸仰角。 由式 1 、 式 2 可知 ， 当结构设计完成后 ， 油缸推 陕西国防工业职业 技术学 院科研基金资助项 目 Gf y l 1 1 2 收稿 日期 ；2 O 1 2 0 4 0 5 ；修 回日期 2 o 1 2 0 6 1 8 作者简介 李会荣 1 9 8 3 一 ，男 ，陕西澄城人 ，助 讲，本科 ，主要研究方 向为机械设计制造。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 2年 第 5期 李会 荣 剪叉式液压升 降台在 厚箔剪 中的应用 1 6 5 力大小与变量 、 a有关系 ， 且 卢 、 a越小， 推力 丁越大。 对于升降台来说 ， 最大推力发生在升降台闭合位置， 根 据结 构设 计 ， 此 时 a 一8 。 ， 一3 0 。 ， G一6 0 0 0 N。代人 式 1 计 算得 油 缸 推 力 T一 1 9 8 0 0 N， 考 虑 平 台重 量 、 机 构 可 靠 性 及 液 压 系 统 稳 定 性 ， 确 定 油 缸 直 径 为 l O O mr D ， 压 力为 7 MP a时输 出力 为 4 3 ． 8 2 k N。 I ～铰轴 ； 2 一内支腿 ； 3 一辊轮 ； 4 ～滑槽 ； 5 一下平台 ； 6 一支座； 7 一外支腿 ； 8 一油缸下支座 ； 9 一升降油缸 ； 1 0 一油缸接头 ； I 1 一上平 台 图 2 剪叉式液压升 降台结构设计 图 3 铰 架 板 COD 受 力 图 4结 论 剪又式液压升降台机构受力复杂且属于平面连杆 机 构 ， 起 升高 度 与 台面 尺 寸 、 铰 架板 长度 互 相 关 联 ， 如 果设 计不 当 ， 要 么闭合 高度 过大 ， 要 么起 升高 度达 不到 要求 ， 拐臂的长度及角度不合适就会影响到起升力 的 大小 ， 甚至产生运动干涉。本文结合厚箔剪套筒升降 机构设计过程及实践验证 ， 得出以下结论 1 起升最费力点为闭合 高度 时的位置 ， 随着铰 架板仰角 a的增大所需油缸推力下降 ， 因此在结构允 许的条件下尽可能增大仰角 a ， 且 a不小于 8 。 。 2 在 结构 允许 的 条件 下 ， 闭合 高 度 时 的油 缸 仰 角 可选用较大值 ， 但不能太大 ， 否则最高位置时会 出 现死 点 ， 发 生运 动 干涉 。 3 增大拐臂 长度和拐臂仰 角 ， 油缸 推力 减小 ， 但 油缸行程增 大 ， 因此设 计 时在 系统 压力 允 许 的条件 下 ， 为节约成本 ， 可缩短拐臂的长度、 减小拐臂仰角 。 4 能使油缸推力减小的参数变化必将会使 闭合 高度增大 ， 因此设计时需要综合考虑 。 5 结构设计完成后 ， 为提高机构的可靠 性和安 全性， 须按二倍以上的安全系数校核油缸推力。 图 4铰 架 板 AOB 受 力 图 参考文献 [ 1 ] 牛书宝． 剪式 液压升 降 台的相似设 计及 油缸推 力 的确 定 [ J ] ． 木材加工机械 ， 1 9 9 9 3 1 9 2 O ． E 2 3 杨继明． 厚 箔剪 切机卷取 压平 辊控制 的设 计与实 现[ J ] ． 有 色金属加工 ． 2 0 1 1 4 3 2 3 3 ． [ 3 ] 李会 荣． 1 4 5 0分 卷机上料 小车结构设 计[ J ] ． 机 械工程 与 自动化． 2 0 1 l 1 9 0 9 1 ． [ 4 ] 濮 良贵 ， 纪名 刚． 机 械设计 [ M] ． 北京 高 等教育 出版社 ， 20 01 ． [ 5 ] 机械设 计 实用 手 册编 委会． 机 械设 计 实 用手册 [ M] ． 北 京 化学工业出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 6 ]孙 桓 ， 陈 作 模． 机 械 原理 [ M] ． 北 京 高等 教 育 出 版 社 。 2 001 ． Appl i c a t i o n o f S c i s s o r Ty pe Hy d r a u l i c El e v a t i n g Ta b l e i n Th i c k Fo i l Lo n g i t u d i n a l S h e a r i ng M a c hi ne s LI Hui - r o n g Sh a a n x l I n s t i t u t e o I Te c h n o l o g y，H u x i a n 7 1 03 0 2。Chi n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e s t r u c t u r e a n d mo v i n g p r i n c i p l e o f a h y d r a u l i c e l e v a t i n g t a b l e ．Co mb i n i n g i t s l i f t i n g f u n c t i o n a n d t e c hni c a l p a r a me t e r st h e s t r u c t ur a l d e s i gn a nd pa r ame t er c a l c u l a t i on of t he l i f t i n g o i l c y l i nd e r ar e c a r r i e d OU t，t h e f a c t or s i n f l ue nc i ng t h e p u s h f o r c e o f o i l c y l i n d e r i s s u mma r i z e d，a n d t h e r e l a t i o n s h i p s b e t we e n t h e l i f t i n g h e i g h t a n d t h e c l o s e d h e i g h t wi t h t h e s t r u c t u r e p a r a me t e r s a r e ob t a i ne d． Ke y wo r d ss c i s s o r t yp e；h ydr a ul i c e l e v a t i n g t a bl e；t h i c k f oi l l o ngi t u d i n a l s he ar i ng ma c hi ne s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m