[发明专利]用于高速往复运动部件的液压配重装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械设备的平衡重装置，尤其是涉及一种用于高速往复运动部件的液压配重装置。

背景技术

在机械行业，为平衡垂直（或倾斜）高速往复运动部件的重量，减少传动动力，多采用各种结构形式的配重平衡装置。但常用的普通平衡装置往往采用链条或钢丝绳连接，在主动部件加速度大于重力加速度时会出现配重“失重”的现象，造成整个系统运行不稳定。

鉴于上述原因，目前，数控珩磨机等高速运动、频繁换向的机械设备均没有采用平衡重装置，为了克服提升其垂直运动部件的重力和运动惯量，采用了较大的驱动电机，其原因主要由以下几点：1、由于垂直运动需要较高的加速度（大于1g）和频繁换向（垂直运动换向多达100次/分钟以上），因此要求机件有较高的耐疲劳冲击强度和较长的更换周期，普通的平衡装置采用钢丝绳-滑轮装置或链条-链轮装置悬挂平衡重，结构复杂、庞大，由于机器的整体结构空间有限而难以采用；2、由于数控珩磨机的主动运动部件（如主轴）换向时的加速度往往超过重力加速度1g，依靠重力下降的配重块加速度为重力加速度，在主动侧超重力加速度上升时会造成配重块瞬时“失重”，等其按重力加速度加速到与主动部件同步时，瞬时又对主轴等主动部件造成冲击，在采用数控系统编码脉冲为每转数万至百万的情况下，这种冲击将会使控制失步，系统失稳。若强制配重与主动部件同步，由于整机结构的限制将十分困难。3、由于高速垂直运动需要较高的加速度（大于1g）和频繁的换向（垂直运动换向多达100次/分钟以上），鉴于钢丝绳或链条对交变应力冲击的敏感性，要求钢丝绳或链条作为平衡连接件，短暂的使用寿命也明显不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于高速往复运动部件的液压配重装置，该装置可减少传动动力，提高换向时的加速度，避免了普通平衡装置在主动部件加速度大于重力加速度时造成的配重“失重”和系统失稳。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的用于高速往复运动部件的液压配重装置，它包括固定在机架上充填有工作介质的主动工作缸和被动工作缸，所述主动工作缸的活塞杆经连接件与由动力源驱动的往复运动部件相连接，所述被动工作缸的活塞杆与配重块相连接；所述主动工作缸和被动工作缸的无杆端缸筒之间连接有第一连管，其内充填的工作介质在两工作缸的无杆端缸筒内流动，所述主动工作缸和被动工作缸的有杆端缸筒之间连接有第二连管，其内充填的工作介质在两缸的有杆端缸筒内流动；所述配重块在两工作缸有杆端缸筒内工作介质的驱动下作与主动工作缸活塞杆方向相反的往复运动。

所述的工作介质为矿物油、乳化液或水等各种液体。

在所述机架上分别设置有往复运动部件上限位置传感器、配重块上限位置传感器和配重块下限位置传感器。

所述第二连管经控制阀门与外部压力介质箱相连通。

如果工作介质采用矿物油、乳化液、水等液体，所述第一连管上需要连接溢流管，溢流管上设置有溢流阀。

所述机架上设置有冷却器，所述冷却器与第一连管和第二连管分别相连通。

本发明的优点在于利用主动工作缸和被动工作缸缸筒内液体工作介质的不可压缩性，刚性传递力，强制“配重”侧同步运动，完全避免了配重侧的“失重”和工作时系统“失稳”。由于液压传动已是很成熟的技术，可以承受很大的力和频繁换向的冲击，比起传统的闭式钢丝绳-滑轮或链轮-链条传动系统，安装方便，使用寿命长，使高速频繁换向的传动装置采用平衡重系统成为现实，大大降低了驱动动力，节能降耗效果显著。该装置用于立式内圆珩磨机，可使垂直往复驱动电机功率降低50%，使整机安装功率降低32%左右，单机一年按两班生产，与同规格的其它珩磨机相比年节约电费近3万元，节能效果十分显著。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的用于高速往复运动部件的液压配重装置可以通过两种连接方式来实现：杆端悬挂式（实施例1）和杆端承压式（实施例2）。

实施例1：