EL4B-2400A多连杆压力机平衡器设计与计算

王兆建，马海英（荣成锻压机床有限公司，山东 威海 264300）

EL4B-2400A多连杆压力机平衡器设计与计算

王兆建，马海英
（荣成锻压机床有限公司，山东 威海 264300）

平衡器可以保证滑块运行的平稳性，保持压力机精度稳定，是压力机不可或缺的组成部分。文章介绍了平衡器结构，重点研究了平衡器设计计算。实际应用表明计算可靠，可用于指导生产。

压力机；多连杆；平衡器；设计；计算

如图1所示，平衡器由平衡器缸体、活塞杆、平衡器支架、活塞及密封圈等组成。活塞杆下部通过支架与滑块相连，气缸用螺栓把在横梁下端。压缩空气由气缸下端进入，利用气压施加到活塞上平衡上模、滑块的重量，通过平衡器储气罐（风包）来减少运动过程中的气压波动。

图1 平衡器结构示意图

1 压力机技术参数

EL4B-2400A多连杆压力机技术参数如表1所示。

2 平衡器设计计算

表1EL4B-2400A多连杆压力机技术参数

2.1 平衡器气缸内径d

平衡器气缸内径d可按下式计算

式中：m1——滑块部件重量（多连杆压力机为滑块、导柱、连杆及连杆瓦）；

m2——滑块最大吊模重量；

g——重力加速度，9.8m/s2；

p——压缩空气的压力，一般选用0.55MPa，使用时可根据上模重量调节；

n——平衡装置数量。现有压力机n一般不超过4；

K——平衡器系数，一般取K=1.2。

我公司EL4B-2400A多连杆压力机滑块部件重量90000kg,导柱重量11400kg，连杆重量4360kg，连杆瓦重量160kg，滑块最大吊重用户要求为35000kg。平衡器个数4个。

将以上数据代入式（1）得d=990mm。则平衡器缸上下端盖外径为1170mm，而EL4B-2400A多连杆压力机立柱宽度为1150mm，超出安装空间。因此要缩小d，根据实际安装空间及密封件标准尺寸选定d= 850mm。

2.2 平衡器气缸缸体长度的确定气缸内部高度H为

式中:S——快行程，mm；

△H——装模高度调节量，mm。

由EL4B-2400A技术参数可得H=1980mm。

2.3 进气管管径的确定

管道中气体平均流速Vgcp为

式中：d0——空气管道直径，mm；

n——滑块行程次数，min-1；

S——滑快行程，mm。

管道许可最大流速[Vgmax]=20~25m/s。

为了减少管道阻力损失，压缩空气的流动速度取15m/s。

将EL4B-2400A多连杆压力机相关参数代入式（3）得d0=186.2mm，圆整为190mm，平衡器下法兰进气开口为200mm。

2.4 平衡缸储气罐体积的计算

储气罐体积大小要满足平衡缸内的气压变动量。

平衡缸变动容积v0

式中：v0——一个平衡缸变动容积，L；

A——平衡缸受压面积，cm2；

S——滑块行程，mm。

平衡缸储气罐所需容积V

式中：k——压缩比，一般压力机k=5；

n——平衡缸数量。

代入数据得V=1400L，所以采用双750L储气罐。

3 结构

平衡器有中间法兰安装型、上面安装型、下面安装型三种安装结构，根据EL4B-2400A机身结构采用上面安装型结构。支架挡板处采用分体式结构，便于在不拆卸滑块和支架的前提下更换密封件。

4 结束语

经校核验证，以上计算结果均可用于生产。现EL4B-2400A多连杆压力机已交付用户使用，用户反映效果良好。

[1] 济南第二机床厂，山东工学院，济南铸锻所，编.曲柄压力机设计[M].1973.

[2]机械传动及曲柄压力机编写组，编.机械传动及曲柄压力机[M].华中工学院等五院（校），1978.

[3] 曲惠敏.小松压力机气动平衡器的选用[J].锻压装备与制造技术，2013，48（3）.

Design and calculation of balancer in EL4B-2400A multi-link press

WANG Zhaojian,MA Haiying
（RongchengMetalforming Machine Tool Co.,Ltd.,Weihai 264300,Shandong China）

The balancer can guarantee the stability of the slider during operation,which can maintain the accuracy of the press and reduce the motor power that adjusts die set height of the slider.It is helpful to the energy recovery of the flywheel and the improvement of brake operating conditions which can reduce the heat and raise the sensitivity and reliability.The gap of the transmission system has been controlled,and the wear has been reduced.Thus in this way,the falling accident of slider due to self-weight caused by brake failure has been avoided in order to ensure the production safety.

Press;Balancer;Design;Calculation

TG315.5

A

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.02.003

1672-0121（2017）02-0013-02

2016-12-26；

2017-02-07

王兆建（1987-），男，助理工程师，从事机械设计工作。

E-mail：798201086@qq.com