液压缸在立车横梁卡紧中的应用

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横梁在立式车床中属于刀架的载体，它可根据工件长度的大小在立柱上作上下往复的直线运动。-般来说横梁运动到立柱上某-固定位置时必须卡紧在该位置，然后通过刀架的运动来完成对零件的部分直径的加工。此时卡紧力必须平衡横梁及刀架的重量及横梁与立柱之间产生的摩擦力，而满足此要求的液压缸直径又很大，装配起来很不方便，还会因为结构的限制而与刀架或横梁上的其它零件发生干涉，因此所选用的液压缸不能太大。为了满足横梁卡紧力的要求，现选用-个尺寸小-点的液压缸，然后再通过-个简易力的放大机构来实现横梁的卡紧，且取得了很好的效果。

1 结构组成及工作原理从结构上看：陔液压卡紧机构主要由以下几部分组成：立柱 、杠杆组件、横梁、力的放大机构、液压缸组件。其中立柱及横梁是两个力的终止点，力的放大机构则是把液压缸产生的力进行比例放大，实现最终横梁卡紧的需要。而液压缸组件则是整个卡紧机构中力的源泉，是整个机构的核心部件，可通过活塞两侧油压的变化来实现卡紧力的放大与缩小；杠杆组件是机构中力的传递组件，通过杠杆的传递把水平方向上的力转换成垂直方向上的力，最终实现对横梁的卡紧，如图1所示。

该卡紧机构中每-个组件又由若干个零件组成，其中杠杆组件由压紧块 ，压板 ，导向柱，杠杆，螺杆及导向销组成，压紧块是与立柱导轨直接接触的零件，当卡紧力足够大时，它被导向柱紧紧地压在立柱导轨收稿日期：2Ol3-01.22作者简介：王伟顺(1973.)，男，高级工程师，主要从事机床设计与开发工作。

的表面上，不产生任何形式的运动。压板有两个作用，-个是横梁上下移动时起到导向的作用 ，另-个就是作为导向柱的移动通道，通过问隙配合，可以让导向柱在压板上的导向孔中自由滑动；导向销，杠杆，螺杆及导向柱四个零件是力的传递与转换机构，它们共同将液压缸组件产生的水平力转换成与立柱导轨垂直的卡紧力。

图1 液压卡紧机构示意图力的放大机构主要由杠杆，斜铁 ，滚轮及斜铁导向板组成，杠杆通过支点到两端的距离比，使卡紧力放大相应的倍数。斜铁-般采用 1：10的斜度对力进行放大，斜铁导向板固定在横梁上 ，斜铁通过间隙配合可以在斜铁导向板中前后滑动，滚轮是该机构中唯- 的-个转动部件，当斜铁前后作直线运动时，滚轮就会发生转动，而随着滚轮在斜面上高度的变化杠杠机构就会促使导向柱产生垂]j于立柱导轨面上的直线运动，从实现横梁的卡紧。

液压缸组件是该卡紧机构中的核心部件，主要由活塞，活塞杆，密封件，密封法兰盘，螺母，进油孑L及出油孔等组成，液压油从进油孔进入液压缸内，此时进油孔所在的油压升高，压力推动活塞向出油孔-侧运动，活塞杆在活塞的带动下作同向的直线运动，力的放大组件中的斜铁与活塞杆通过销钉连接，斜铁与活2013年5月 王伟顺：液压缸在立车横梁卡紧中的应用 第 43页塞杆作相同的直线运动；当出油孔-侧的油压增大而进油孔-侧的油压减小时，活塞在压力的作用下带动活塞杆-同向进油孔-侧作直线运动，同时在活塞杆的带动下，斜铁也产生与活塞运动方向相同的直线运动，当斜铁在压力的作用下在水平方向上产生直线运动时 ，斜铁的斜面就会搓动滚轮在斜面上作旋转运动，并产生高低方向上的位移，此时通过力的转换 ，导向柱获得了来 自杠杆的动力而产生垂直于立柱导轨方向上的直线运动 ，从而完成-次卡紧或放松的动作，如图2所示图2 液压 缸组件示意图该机构中对密封件的要求特别高，它不同于卧式车床尾座的卡紧，无论产生哪-个方向上的压力 ，都会对活塞及密封件造成很大的压力，因此此处的密封件我们通常选用进 口的高性能密封圈来满足安全及使用寿命的需要。

6 283 kg2)单个点的最大卡紧力为：FFx(b/a 1×4.4 6 283×6×4.4 165 871.2N3)总的卡紧力 ：F aFx2 165 871.2×2 33l 742.4N4)比较因为：331 742.4N>261 218N从数值上可以看出，两个卡紧点的卡紧力的数值331 742.4 N明显大于横梁卡紧所需的卡紧力 ，即：261 218 N，因此液压缸直径，活塞及活塞杆直径的大小符合设计要求。

3 结 语通过该种横梁卡紧液压缸的成功应用，可以看出在结构设计非臭凑的机床部件中，通过选取小-些的液压缸 ，然后配合-定比例的力的放大机构，也能起到相应的卡紧效果。由于液压系统在机构中具有运行稳定，安全可靠，操作简单的特点，因此在机床中的应用非常普遍 ，但因机床结构部件都非臭凑 ，必须增加相应的机构配合液压系统来完成机床的指令。

- 星 机床设计手腿机 第三册，第十章夹紧机 产的c53125的横梁Y向卡紧"1J / LlVXJ 为例做-下具体的介绍。 [2] 唐金松. 。

四篇 )[M].上海 ：上浩横梁在Y向上所需的最大卡紧力为26 128 kg，液 ～ 学技术出版社第三版，2009。

Application of Hydraulic Cylinder on B eam ClampingWang W eishun