专利名称：液压弯道装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种液压弯道装置。
背景技术：
液压弯轨机主要用于铁道线路、矿山斜井以及港口等领域，用于对钢轨施力，以弯曲钢轨，或是将弯钢轨压直。目前常用的液压弯轨机型号有KWCY-400、KWCY-300以及KWCY-600 等。液压弯轨机包括手动液压千斤顶。使用时，采用手工方式操作液压千斤顶的伸出长度，以压弯钢轨。现有技术至少存在以下问题手动液压千斤顶在工作过程中易滑偏、安全系数不高，且刚轨的弧度难控制，耗费大量的人力，工作效率低。
实用新型内容本实用新型提供一种液压弯道装置，用于压弯钢轨。本实用新型提供了一种液压弯道装置，其中，包括支撑组件，用于支撑执行组件和钢轨；液压动力控制组件，用于提供向所述执行组件提供液压动力；所述执行组件，具有固定部和伸缩部，两者滑动连接；所述固定部固定在所述支撑组件上，所述液压动力控制组件带动所述伸缩部相对于所述支撑组件竖直运动。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述液压动力控制组件包括动力单元，包括电性连接的电机、油泵和油箱，所述电机带动所述油泵；控制单元，包括手动换向阀和液控单向阀，所述手动换向阀有两条通路；执行单元，包括液压千斤顶，液压千斤顶具有作为固定部的缸筒和作为伸缩部的活塞杆，所述液压千斤顶的有杆腔、所述手动换向阀和所述油泵连通；所述液压千斤顶的无杆腔、所述液控单向阀和所述手动换向阀连通。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述控制单元还包括第一溢流阀和第二溢流阀，其中，所述油泵和所述油箱之间并联有所述第一溢流阀，所述无杆腔和所述油箱之间并联有所述第二溢流阀。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述手动换向阀为三位两通阀。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述液控单向阀具有进油口、出油口和控油口；其中，所述进油口与所述手动换向阀连通，所述出油口与所述无杆腔连通，所述控油口与所述有杆腔连通。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述支撑组件包括底座，提供支撑；[0023]侧板，数量为两个，相对固定在所述底座上；顶梁，与两个所述侧板远离所述底座的一端固定；其中，两个所述侧板上对应开设有用于容置钢轨的通孔；所述液压千斤顶固定在所述顶梁上，且所述液压千斤顶活塞杆的伸缩运动能抵顶所述钢轨发生形变。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述液压千斤顶固定在所述顶梁中部。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述支撑组件还包括辅助板，两端分别与两个所述侧板固定，中部与所述液压千斤顶固定。如上所述的液压弯道装置，优选的是， 所述底座由六根工字钢焊接形成“工”字型。如上所述的液压弯道装置，优选的是，所述顶梁包括四根并排焊接的工字钢。上述技术方案提供的液压弯道装置，采用液压动力控制组件控制执行组件的动作，且执行组件只相对于支撑组件在竖直方向运动，钢轨被支撑组件支撑，以使得弯轨过程中，钢轨除了形变之外，相对于支撑组件不存在其他运动。采用液压动力控制组件，与其他传动方式比较，整个液压动力控制组件的重量轻，体积紧凑，易于维护，可实现无极变速，调速的范围比较大，能够迅速换向，传动工作时平稳可靠。
[0035]图[0036]图[0037]图[0038]图[0039]图[0040]图[0041]图[0042]图[0043]图
具体实施方式
图1为本实用新型实施例提供的液压弯道装置的液压原理示意图，图2为本实用新型实施例提供的液压弯道装置的部分结构示意图。参见图1和图2，本实用新型实施例提供一种液压弯道装置，其中，包括支撑组件、液压动力控制组件和执行组件。支撑组件用于支撑执行组件和钢轨；液压动力控制组件用于提供向所述执行组件提供液压动力；所述执行组件具有固定部和伸缩部，两者滑动连接；所述固定部固定在所述支撑组件上，所述液压动力控制组件带动所述伸缩部相对于所述支撑组件竖直运动，具体地，所述伸缩部的行程最好可介于150_-400_之间。支撑组件用于支撑执行组件和钢轨，执行组件相对于支撑组件竖直方向运动，钢轨被支撑组件支撑，在折弯过程中，钢轨相对于支撑组件静止不动。支撑组件的实现方式有很多种，比如支撑架，或是支撑座。执行组件比如油缸、液压千斤顶等。液压动力控制组件主要用于提供液压动力，可通过油泵以及一系列控制阀实现油液的推送。上述技术方案提供的液压弯道装置，采用液压动力控制组件控制执行组件的动作，且执行组件只相对于支撑组件在竖直方向运动，钢轨被支撑组件支撑，以使得弯轨过程中，钢轨除了形变之外，相对于支撑组件不存在其他运动。采用液压动力控制组件，与其他传动方式比较，整个液压动力控制组件的重量轻，体积紧凑，易于维护，可实现无极变速，调速的范围比较大，能够迅速换向，传动工作时平稳可靠。参见图1，下面介绍液压动力控制组件的具体实现方式。液压动力控制组件包括动力单元、控制单元和执行单元。动力单元包括电性连接的电机1、油泵2和油箱3，所述电机I带动所述油泵2 ;控制单元包括手动换向阀4和液控单向阀5，所述手动换向阀4具有两条通路；执行单元包括液压千斤顶6，液压千斤顶6具有作为固定部的缸筒和作为伸缩部的活塞杆，所述液压千斤顶6的有杆腔61、所述手动换向阀4和所述油泵2连通；所述液压千斤顶6的无杆腔62、所述液控单向阀5和所述手动换向阀4连通。此处，动力单元可设置成整体型旁置式液压泵站，泵站的高度低，便于维修，而且传动功率较大。动力单元的设计必须符合实际的要求，动力单元所提供的能量必须大于弯曲钢轨所需的最小应力。此处，具体采用的钢轨型号为GB183-63，可先理论计算出使该型号钢轨变形力的大小，再确定动力单元的各种参数。通过机械设计手册，确定型号为GB183-63的钢轨的各种参数单位长度的重量为38如/111,钢轨下宽13=114111111,钢轨上宽C=68mm,钢轨高度A=134mm,中间厚度D=13mm。根据实际经验，假定钢轨变形量大小为20mm，经过计算得出钢轨所需的变形力为16.5KN。故实际选用的动力单元所能提供的最大动力必须大于16. 5KN,以保证能顺利弯曲钢轨。电机I带动油泵2工作，油泵2与油箱3连通。手动换向阀4具有两条通路，这两条通路分别经由液压千斤顶6的有杆腔61和无杆腔62与油泵2连通。油泵2与油箱3之间还可以设置过滤器15，以保证进入油泵2中油液的纯净度。此处液压动力控制组件，采用的是闭式系统，油泵的吸、排油口直接与执行单元的进出油口相连，形成一个闭合循环，以节省生产成本。油泵的大小必须要根据钢轨变形力确定，根据实际经验，可假设油泵压力大小为20Mp，所以20Mp的液压能多提供的压强为19600000Pa，所以钢轨承受的压力F=(1.96X10~7)XS，此处，S为液压千斤顶活塞的截面积。液压千斤顶活塞的直径R=200mm，计算得出压力F=61. 5KN，符合设计的要求，系统工作过程的安全性高。为了保证液压动力控制组件使用的安全性，进一步地，所述控制单元还包括第一溢流阀7和第二溢流阀8，其中，所述油泵2和所述油箱3之间并联有所述第一溢流阀7，所述无杆腔62和所述油箱3之间并联有所述第二溢流阀8。此处，具体地，第二溢流阀8所在的支路上还设置有压力表16，以实时检测该回路上的油压。第一溢流阀7用于保护油泵2，第二溢流阀8用于保护液压千斤顶6。针对不同型号规格的钢轨，可调节第二溢流阀8进行系统调压。第一溢流阀7和第二溢流阀8共同作用，起到了保护系统安全工作的作用，也增加了系统的可靠性。此处,手动换向阀4可为三位两通阀,三位两通阀可满足使用需求,且由于由操作人员的手工操作，液压弯道装置使用的安全性也得以保证。此处，液控单向阀5具有三个口，分别为进油口 51、出油口 52和控油口 53，进油口51与手动换向阀4连通，出油口 52与无杆腔62连通，控油口 53与所述有杆腔61连通。参见图3，下面介绍液压系统的工作原理。电机I带动油泵2工作，油泵2向手动换向阀4供油。根据工况的不同，手动换向阀4将油液直接供给液压千斤顶6的有杆腔61，或是经由液控单向阀5，将油液供给液压千斤顶6的无杆腔62。溢流保护有两种情况，第一种是油液从油泵2出来后，经由第一溢流阀7溢出，流回到油箱3中，以起到保护油泵2的作用；第二种是液压千斤顶6无杆腔62中的油液经由第二溢流阀8溢出，流回到油箱3中，以起到保护液压千斤顶6的作用。下面详细介绍油箱。油箱的设计须要满足整个液压系统工作的需求，油液的储存量应能够保证液压千斤顶完成最大伸缩量，所以油箱的体积要大于油缸的体积和管路中的油量的总和。此处具体以使用下述尺寸的液压千斤顶为例,液压千斤顶的底面积S=7850mnT2,最大伸缩量为450mm,所以液压千斤顶的体积V=3532500mnT3。根据液压千斤顶的体积,可将油箱设计成为长为600mm，宽为500mm，高为750mm，总体积为2. 25X 10~8mnT3。此处设计的液压动力控制组件为闭式系统，油液一直在系统中循环使用，故上述油箱尺寸满足液压弯道装置工作中，液压千斤顶和管路对油液的需求。液压系统工作过程中，油箱中油位在不断下降，油箱中会产生负压，为了满足工作需求，可在油箱顶部安装吸排气阀，使油箱内气压一直处于平衡状态；此外，吸排气阀还具有散热功能，可控制油液温度，减小由于油液温度给液压系统带来的损害，确保液压系统的安全工作。参见图2，下面介绍支撑组件的优选实现方式支撑组件包括底座9、侧板10和顶梁11 ;底座9提供支撑；侧板10数量为两个，相对固定在所述底座9上；顶梁11与两个所述侧板10远离所述底座9的一端固定；其中，两个所述侧板10上对应开设有用于容置钢轨的通孔101 ;所述液压千斤顶6固定在所述顶梁11上，且所述液压千斤顶6活塞杆的伸缩运动能抵顶所述钢轨发生形变。侧板10结构示意图参见图9。底座9的具体结构比如为平板状、框架状或是其他形状。侧板10是为顶梁11提供支撑，顶梁11是为了安装固定液压千斤顶6。侧板是液压弯道装置的关键部件，侧板所受到的压力最大，也是整个装置最易变形的，因此需要进行理论计算才能确定材料的使用情况。以选用钢板为例，通过推导得出侧板的变形公式为s = pHL3/Ebh30其中。s为变形量，H为侧板的高度，E为侧板的弹性模量，b为侧板的长度，h为侧板的厚度。假设变形量为1mm，求出侧板的厚度h，b=1250mm，H=350mm，P=1960N,弹性模量是衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，值越大，代表材料的刚度大，也就是说在一定的应力作用下变形量小，因此可选用弹性模量较大的刚，具体选用Q235型刚，其弹性模量为200GPa，得出侧板的厚度h=27. 65mm,因此侧板可选厚度为30mm的钢板。在侧板10对应开设有用于容置钢轨的通孔101，通孔101不能影响液压弯道装置的工作，且能方便钢轨的进出，保证钢轨处于装置的正中心。通孔101尺寸的大小也不易过大，过大会造成钢轨在受力过程中沿水平方向移动，为此将孔设计在离地面260mm，离两侧90mm处,孔的大小为长160mm,宽140mm。为了使得底座9受力均衡，以保证支撑的可靠性，优选地，所述液压千斤顶6固定在所述顶梁11中部。参见图2和图8，为了保证液压千斤顶6安装的稳定性，所述支撑组件还包括辅助板12，辅助板12的两端分别与两个所述侧板10固定，具体可通过角铁，中部与所述液压千斤顶6固定。辅助板起到固定液压千斤顶的作用，防止液压千斤顶在工作过程中跑偏，使转化后的机械能全部垂直作用在钢轨上，提高了液压弯道装置的工作效率，减小了由于液压千斤顶不稳造成的系统误差，也增加了装置的安全性。为了使得液压千斤顶6的顶部不容易被磨损，此处，可将现有液压千斤顶6顶部的圆弧形端面磨成平面，具体参见图4，然后在液压千斤顶6外侧套上模具18，模具的具体结构参见图5。模具18的作用是减小钢轨和液压千斤顶头部的损伤。模具18—端设置有沉孔181，侧壁上开设有销孔182，模具18和液压千斤顶6之间通过销轴连接；模具18另一端设置为弧形，用于与钢轨接触，以对钢轨施加压力。模具与千斤顶连接部分采用圆钢，将千斤顶头部完全包裹在沉孔内部，中间利用销子进行连接，起到了固定的作用。中间部分采用钢板，以增加千斤顶头部的受力面积，减少工作过程中千斤顶头部的损伤。在模具整个结构中，模具另一端的设计是最为关键的，模具另一端具体为钢板，呈圆弧状。在液压弯道装置工作过程中，模具另一端直接与钢轨接触，钢轨在受力的情况下会产生变形，呈现圆弧状，正好与模具另一端形状匹配，这样就避免了钢轨在弯曲过程中发生点与面接触产生的磨损，也增加了工作过程中模具与钢轨的接触面积，一定程度上起到了防止钢轨两边滑动作用。此处，将液压千斤顶顶部的圆弧形端面磨成平面，有以下两个原因首先，是为了增大千斤顶的头部与模具内壁的接触面积。当压力大小一定时，受力面积越大，所受到的压强越小。也就是说，增大了接触面积，也就降低了千斤顶头部和模具内壁的磨损。其次，将液压千斤顶头部设计为水平状，能保证液压千斤顶沿着一个方向伸缩，确保液压千斤顶的液压能会全部垂直作用在钢轨上。如果是圆头，那么千斤顶头部和模具内壁之间存在相对滑动现象，也造成模具与钢轨之间的相对滑动，这就造成了能量的分散。上述技术方案提供的液压弯道装置，结构及布局合理、有效，其模具的设计可以充分满足实际加工中的各类要求。参见图2，底座具体可采用下述实现方式所述底座9由六根工字钢焊接形成“工”字型，具体可采用11#矿用工字钢，长度为730_。底座9起到了稳固整个液压弯道装置的作用，防止液压弯道装置在受力情况下左右摇摆，提高整体的安全性。参见图2，顶梁具体可采用下述实现方式所述顶梁11包括四根并排焊接的工字钢，此处具体为四根长800mm的工字钢。参见图6和图7，为保证顶梁11与液压千斤顶6之间连接的可靠性，顶梁11上还焊接了顶环13和固定板14，固定板14的数量为一个或多个，部分顶环13的外壁固定，部分与液压千斤顶6的外壁通过销轴固定。顶环13的宽度为100mm-300mm,此处具体为200mm,材质可采用圆钢。固定板14可采用厚度为30_的钢板,固定板14的一侧还可焊接加强筋17。[0080]顶环13焊接在液压弯道装置的顶梁11上，起到了固定液压千斤顶6作用，确保液压千斤顶6的重心垂直向下。当液压千斤顶6工作时，增加了液压千斤顶6顶部与顶梁11之间的接触面积，减小了对顶梁11的伤害。上述技术方案提供的液压弯道装置，重量轻，体积紧凑，易于维护，可实现无极变速，调速的范围比较大，能够迅速换向，传动工作时平稳可靠，还可自动防止过载。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种液压弯道装置，其特征在于，包括支撑组件，用于支撑执行组件和钢轨；液压动力控制组件，用于提供向所述执行组件提供液压动力；所述执行组件，具有固定部和伸缩部，两者滑动连接；所述固定部固定在所述支撑组件上，所述液压动力控制组件带动所述伸缩部相对于所述支撑组件竖直运动。
2.根据权利要求1所述的液压弯道装置，其特征在于，所述液压动力控制组件包括 动力单元，包括电性连接的电机、油泵和油箱，所述电机带动所述油泵；控制单元，包括手动换向阀和液控单向阀，所述手动换向阀有两条通路；执行单元，包括液压千斤顶，液压千斤顶具有作为固定部的缸筒和作为伸缩部的活塞杆，所述液压千斤顶的有杆腔、所述手动换向阀和所述油泵连通；所述液压千斤顶的无杆腔、所述液控单向阀和所述手动换向阀连通。
3.根据权利要求2所述的液压弯道装置，其特征在于，所述控制单元还包括第一溢流阀和第二溢流阀，其中，所述油泵和所述油箱之间并联有所述第一溢流阀，所述无杆腔和所述油箱之间并联有所述第二溢流阀。
4.根据权利要求2所述的液压弯道装置，其特征在于，所述手动换向阀为三位两通阀。
5.根据权利要求2所述的液压弯道装置，其特征在于，所述液控单向阀具有进油口、出油口和控油口 ；其中，所述进油口与所述手动换向阀连通，所述出油口与所述无杆腔连通，所述控油口与所述有杆腔连通。
6.根据权利要求2所述的液压弯道装置，其特征在于，所述支撑组件包括底座，提供支撑；侧板，数量为两个，相对固定在所述底座上；顶梁，与两个所述侧板远离所述底座的一端固定；其中，两个所述侧板上对应开设有用于容置钢轨的通孔；所述液压千斤顶固定在所述顶梁上，且所述液压千斤顶活塞杆的伸缩运动能抵顶所述钢轨发生形变。
7.根据权利要求6所述的液压弯道装置，其特征在于，所述液压千斤顶固定在所述顶梁中部。
8.根据权利要求7所述的液压弯道装置，其特征在于，所述支撑组件还包括辅助板，两端分别与两个所述侧板固定，中部与所述液压千斤顶固定。
9.根据权利要求6所述的液压弯道装置，其特征在于，所述底座由六根工字钢焊接形成“工”字型。
10.根据权利要求6所述的液压弯道装置，其特征在于，所述顶梁包括四根并排焊接的工字钢。
专利摘要本实用新型提供一种液压弯道装置，其中，包括支撑组件，用于支撑执行组件和钢轨；液压动力控制组件，用于提供向所述执行组件提供液压动力；所述执行组件，具有固定部和伸缩部，两者滑动连接；所述固定部固定在所述支撑组件上，所述液压动力控制组件带动所述伸缩部相对于所述支撑组件竖直运动。上述技术方案提供的液压弯道装置，采用液压动力控制组件控制执行组件的动作，且执行组件只相对于支撑组件在竖直方向运动，钢轨被支撑组件支撑，以使得弯轨过程中，钢轨除了形变之外，相对于支撑组件不存在其他运动。
文档编号B21D7/00GK202824291SQ20122054360
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者万永刚, 郗传峰, 周水生, 胡良刚, 张增付, 赵伟, 谢胡, 陈超, 郑军 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司