液压式精冲压力机及导轨结构分析

液压式精冲压力机又称全液压精冲压力机，由于结构简单，传动平稳，容易按照工艺过程的要求实现对滑块运动特性的控制，因此采用比较普遍。

液压式精冲压力机的导轨结构分为三种：

1）导轨和工作液压缸合为一体，利用液压缸本身作为导轨。

图1-5-4 HRS型精冲压力机

1—床身 2—上工作台 3—下工作台 4—导轨 5—封闭高度调节装置 6—主活塞 7—反压柱塞 8—压边柱塞

HRS型精冲压力机和Y26—630型精冲压力机的导轨属于该种结构，它们的工作液压缸就是导轨，如图1-5-4和图1-5-5所示。显然，这类结构的最大特点就是结构简单，将传动和导向两者结合在一起。

图1-5-5 采用内阻尼静压导轨的精冲压力机

1—床身 2—上工作台 3—下工作台 4—主柱塞 5—台阶式上导轨 6—环形油腔 7—主缸 8—进油管 9—台阶式下导轨 10—封闭高度调节装置 11—回程缸 12—反压柱塞 13—压边柱塞

HRS型压力机采用耐磨合金作导轨材料，用来保持导轨的精度和提高导轨的寿命，虽导向精度不如滚动导轨，但导向刚性比滚动导轨好。(www.xing528.com)

图1-5-5所示Y26—630型精冲压力机，总体设计原则和HRS型压力机基本类同，也是利用液压缸作为导轨，但HRS型压力机的导轨采用耐磨材料，允许受偏载时导轨的油膜被挤破后柱塞和导轨直接接触，设计的基本点建立在材料的耐磨性上。而Y26—630型采用了台阶式内阻尼静压导轨^[2]，压力机承受偏心载荷时，在额定颠覆力矩作用下，导轨仍然保持油膜润滑，设计的基本点建立在静压导轨油膜润滑上。

图1-5-6所示为台阶式内阻尼静压导轨的结构原理图。它由柱塞1、台阶式上导轨2、台阶式下导轨4和环形油腔3组成。一般静压导轨的阻尼元件均对称地布置在导轨外部的四周，而本导轨利用自身端部的台阶来产生阻尼，阻尼产生在导轨内部，因此称为台阶式内阻尼静压导轨。

精冲压力机工作时，如果载荷作用于导轨的几何中心，则柱塞1处于中心位置，四周的间隙相等，如图1-5-6a所示。当承受偏心载荷时，若偏心力作用于柱塞1的右侧，如图1-5-6b所示，则柱塞将统一沿顺时针方向转动，柱塞大头向右偏，小头向左偏。由于柱塞大头右侧台阶处的间隙c_S减小，端泄量减小，压力降减小，活塞大头左侧台阶处的间隙c_S增大，端泄量增大，压力降增大，结果在柱塞两侧形成压力差，右侧压力大于左侧压力。同理，柱塞小头部分也形成压力差，但方向相反，因而形成一个力矩，方向为逆时针。这个和外加偏心载荷引起的转动方向相反的力矩称为抗颠覆力矩，此力矩使柱塞回到中心位置。同样，若偏心力作用于柱塞左侧，则产生一个顺时针的抗颠覆力矩，使柱塞回到中心位置，导轨的承载能力越大，抗颠覆力矩越大，刚性越好。

2）导轨和工作液压缸是分开的，液压缸只提供动力，压力机另外有导向机构。

HFP型精冲压力机的导轨结构属于第二类，导轨和液压缸是分开的，液压缸只起液压传动作用，导向由八排有预压的滚动导轨来完成。

3）上述两种结构的结合，除利用液压缸导向外，压力机还另有导向机构。

HFA型精冲压力机的导轨结构属于第三类，如图1-5-7所示。既利用液压缸作导轨，又另外采用了平面滑动导轨，以提高压力机抗颠覆力矩的能力。

采取上述措施提高了压力机导轨的刚性，但却使结构复杂，环形导轨和平面导轨要求严格对中。

液压式精冲压力机的滑块行程曲线如图1-5-8所示。