一種超高壓系統液壓脹環強化裝置，屬于環狀工件液壓脹形技術領域，其特征是將環坯和上沖頭依次活套在省力承力導柱上，在上沖頭中心孔與省力承力導柱之間安裝有柱塞環，柱塞環與上沖頭、省力承力導柱之間安裝有密封圈，在省力承力導柱的底部制有與超高壓系統相連通的液壓通道，將上下沖頭的組裝體安放在壓機工作走臺上與省力承力導柱底部接觸，然后將將上下球面墊依次置于上沖頭上面，使上球面墊的頂端與壓機活動橫梁的下端相抵觸，開動設備施壓進行生產。其優點采用了省力承力導柱，使工裝簡化、結構緊湊、所需設備噸位減小，節省投資等。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于環狀工件液壓脹形
，具體涉及一種適用于發電機護環的超高壓系統液壓脹環強化裝置。
技術介紹
發電機護環是發電設備中受力復雜，工況特殊，制造難度大的關鍵零件之一，為了保證發電機的安全運行，要求無磁性護環應具有足夠的強度、良好的韌性、最小的殘余應力、因而制造技術要求很高，其性能強化是生產中的關鍵。在性能強化方面，現有技術以液壓脹形最為理想。液壓脹形強化的方法有全壓法、減壓法、外補液法、內增壓法等。“全液壓法”是國外最早采用的護環液壓脹形裝置，其原理是在護環環坯的上下相對位置分別安放實心錐形沖頭，在壓機作用下，兩個錐形沖頭相互靠攏，于是封閉在護環中間的液體形成高壓，環坯在高壓液體內壓作用下，產生擴脹變形而強化。由于護環本身內孔尺寸大、內部液 體壓強高、護環鋼硬化能力強，因而全液壓法所需設備噸位很大。為了在小型壓機上能生產護環，1981年第九屆國際鍛造會議(May 1981. Diisseldorf)公布了一種“發電機護環液壓脹形冷變形強化的新工藝”(轉載“大型鑄鍛件”82年增刊2)，首次提出采用“減壓法”液壓擴脹護環的方法與裝置。該裝置的結構是在護環環坯的上下相對位置安放錐形空心沖頭，錐形下沖頭與省力導柱緊密配合，錐形上沖頭的內孔與省力導柱滑動配合，并設有密封，導柱和環坯間形成了環狀空腔，并充滿液體。在壓機的施壓下，上下沖頭靠攏，使環狀空腔內的液體迅速建立并保持高壓狀態，護環在均勻內壓作用下，產生擴脹強化。由于該方法增設了省力導柱，較全液壓法所需壓機的噸位小，但這種方法生產大型護環時，模具費用高，同時還存在脹形過程不易控制，容易出現不均勻變形，尤其在破裂時存在失控等問題。因此減小設備的噸位，控制脹形過程是當前研究的一個課題。ZL200620128035. 4公開了 “采用超高壓系統液壓脹形大型護環的省力裝置”這種“超高壓系統液壓脹形大型護環的裝置”只用鍛造壓機壓在上沖頭上構成封閉形腔，然后向其中注入超高壓液體，所用設備噸位較大。CN1015328B公開了“外補液式護環液壓脹形強化裝置”，這種“外補液法”是制造了一個專用護環壓機框架，并設置兩個加壓系統和專用密封，而且生產大規格護環需要更大專用壓機，投資大，通用性差，因此應用受到了限制。CN1022386C公開了“環狀工件的液壓脹形裝置”。該裝置采用“內增壓法”，其特點是不用專用壓機和超高壓泵，只用鍛造水壓機和普通高壓泵(25 35MPa)，水壓機加壓密封使錐形上沖頭、下沖頭與環坯構成密閉型腔，然后由護環內的增壓器增壓為超高壓水并使護環脹形強化。由于該裝置超高壓增壓器設在模具內部需要的空間大，工裝龐大，脹形次數多，沒有用于生產。而ZL200810079594.4將環坯活套在下沖頭上，再將上沖頭活套在下沖頭，在上沖頭中心孔與下沖頭圓柱體之間安裝有柱塞環，柱塞環與上下沖頭之間安裝有密封，在上沖頭的上端面上制有多個圓柱形孔，孔內安裝有柱塞，柱塞與圓柱形孔之間安裝有密封，圓柱形孔的底部與超高壓系統相連通，在上沖頭的外圓周上安裝有超高壓開關，在下沖頭的底部制有與超高壓系統相連通的液壓通道，將上下沖頭的組裝體安放于一矩形的承力框架的矩形孔內，再將下墊塊放在壓機工作走臺上與下沖頭接觸，然后將將上墊塊放置于上沖頭上面，使墊塊的頂端與壓機活動橫梁的下端相抵觸。該技術采用承力框架和施壓墊塊等結構復雜。在此基礎上去掉承力框架，將力量直接作用于省力導柱進一步簡化結構，實現技術推廣應用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種超高壓液壓脹環強化裝置，可有效地克服現有技術存在的缺點，實現用小設備干大活的目的。本專利技術是這樣實現的其結構特征如圖I所示，將環坯2活套在底部為上錐體狀、上部為圓柱體的省力承力導柱I上，再將下部為錐體狀、中心孔是上部孔徑大于下部孔徑的臺階狀孔形的上沖頭3活套在省力承力導柱I上部的圓柱體上，在上沖頭3中心孔與省力承力導柱I之間安裝有柱塞環4，柱塞環4與上沖頭3及省力承力導柱I之間分別安裝有密封圈5、6，由兩個半圓環構成的卡環7安裝在省力承力導柱I上端的脖頸內，其底面與柱塞環4相抵觸，在省力承力導柱I的底部制有與超高壓系統12相連通的液壓通道11，將下球面墊10和上球面墊9依次放置于上沖頭3上面，并套裝在卡環7外面。·本專利技術優點和積極效果是1)由于采用了超高壓液壓系統與省力承力導柱共同承壓，使壓機噸位大大地減小了，減少了設備投資，實現了“小設備干大活”的目的。2)由于采用了省力承力導柱，使其結構緊湊、工程應用容易實現。附圖說明 圖I為本專利技術結構示意圖(左半部為施壓前的示意圖，右半部為施壓后的示意圖) 圖中 1_省力承力導柱2-環還3-上沖頭4-柱塞環5-密封圈6-密封圈7-卡環8-活動橫梁9-上球面墊10-下球面墊11-超高壓通道12-超高壓系統13-工作走臺14-超高壓型腔15-球面接觸K-表示施壓具體實施例方式 如圖I所示，將組裝好的液壓脹環強化裝置放置在壓機的工作走臺13上，當壓機開始工作時，活動橫梁8對上下球面墊9、10施壓，使環坯2與上沖頭3、省力承力導柱I形成一個封閉的型腔，再打開超高壓系統12，超高壓液體通過液壓通道12進入封閉的超高壓型腔14內，再經過上沖頭3與省力承力導柱I之間的間隙進入柱塞環4的底部，由于上下超高壓液體面積不等，使上沖頭3產生了向下的密封力，開始使環坯2脹形強化，這時可以關閉壓機，等到上下環面積接近相等時，超高壓液體會從上沖頭3和省力承力導柱I的錐面與環坯2的接觸面之間噴霧，這時開動壓機通過上下球面墊下壓上沖頭3，迫使型腔繼續封閉，使脹形強化連續進行，直到上沖頭3下液體環面積作用力接近設備和省力承力導柱承受力時，超高壓液體再次會從上沖頭3和省力承力導柱I的錐面與環坯的接觸面之間噴霧，整個脹形過程結束。這樣環坯內部的超高壓液體的作用力由壓機和省力承力導柱共同承受，使壓機噸位大大減小，達到用小機器干大活的目的。權利要求1.一種超高液壓脹形強化裝置，其結構特征是將環坯(2)活套在底部為上錐體狀上部為圓柱體的省力承力導柱(I)上，再將下部為下錐體狀、中心孔是上部孔徑大于下部孔徑形成臺階狀孔形的上沖頭(3)活套在省力承力導柱(I)上部的圓柱體上，在上沖頭(3)中心孔與省力承力導柱(I)之間安裝有柱塞環(4)，柱塞環(4)與上沖頭(3)及省力承力導柱(I)之間分別安裝有密封圈(5、6)，由兩個半圓環構成的卡環(7)安裝在省力承力導柱(I)上端的脖頸內，其底面與柱塞環(4)相抵觸，在省力承力導柱(I)的底部制有與超高壓系統(12)相連通的液壓通道(11)，將下球面墊(10)和上球面墊(9)依次放置于上沖頭(3)上面，并套裝在卡環(7)外面。全文摘要一種超高壓系統液壓脹環強化裝置，屬于環狀工件液壓脹形
，其特征是將環坯和上沖頭依次活套在省力承力導柱上，在上沖頭中心孔與省力承力導柱之間安裝有柱塞環，柱塞環與上沖頭、省力承力導柱之間安裝有密封圈，在省力承力導柱的底部制有與超高壓系統相連通的液壓通道，將上下沖頭的組裝體安放在壓機工作走臺上與省力承力導柱底部接觸，然后將將上下球面墊依次置于上沖頭上面，使上球面墊的頂端與壓機活動橫梁的下端相抵觸，開動設備施壓進行生產。其優點采用了省力承力導柱，使工裝簡化、結構緊湊、所需設備噸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超高液壓脹形強化裝置，其結構特征是：將環坯（2）活套在底部為上錐體狀上部為圓柱體的省力承力導柱（1）上，再將下部為下錐體狀、中心孔是上部孔徑大于下部孔徑形成臺階狀孔形的上沖頭（3）活套在省力承力導柱（1）上部的圓柱體上，在上沖頭（3）中心孔與省力承力導柱（1）之間安裝有柱塞環(4)，柱塞環（4）與上沖頭（3）及省力承力導柱（1）之間分別安裝有密封圈（5、6），由兩個半圓環構成的卡環（7）安裝在省力承力導柱（1）上端的脖頸內，其底面與柱塞環（4）相抵觸，在省力承力導柱（1）的底部制有與超高壓系統（12）相連通的液壓通道（11），將下球面墊（10）和上球面墊（9）依次放置于上沖頭（3）上面，并套裝在卡環（7）外面。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：何文武，孫述利，趙曉東，鄭曉華，陳慧琴，劉建生，郭會光，
申請(專利權)人：太原科技大學，
類型：發明
國別省市：
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