一种节能四缸间接热成型液压机控制系统转让专利
申请号 : CN202110855738.6
文献号 : CN113601893B
文献日 : 2022-04-26
发明人 : 冯毅雄 , 贾正阳 , 洪兆溪
申请人 : 浙江大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种节能四缸间接热成型液压机控制系统,其特征在于,包括多个泵直驱动态压力控制单元、多个多泵合流控制单元、油缸方向切换单元、压制级别控制单元、回程控制单元、溢流阀并联控制单元和四柱式压制油缸单元;
多个泵直驱动态压力控制单元分别与多个多泵合流控制单元连通,多个多泵合流控制单元的油液流出汇合至一个油路后与油缸方向切换单元连通,油缸方向切换单元分别与进程主油路和回程主油路连通,进程主油路经压制级别控制单元和四柱式压制油缸单元后与液压机的上端连通,四柱式压制油缸单元与液压机的上端固定连接,回程主油路依次经回程控制单元和溢流阀并联控制单元后与液压机的下端连通;
所述的多个泵直驱动态压力控制单元结构相同,多个泵直驱动态压力控制单元之间并联;泵直驱动态压力控制单元包括油箱(1)、行程可变式控制器(2)、单向变量液压泵(3)、电动机(4)、顶杆式控制器(5)、铰接杠杆(6)和机动换向阀(7);所述油箱(1)经过单向变量液压泵(3)后与多泵合流控制单元连通,电动机(4)的输出轴通过联轴器与单向变量液压泵(3)的输入轴同轴连接,行程可变式控制器(2)和顶杆式控制器(5)的输出端分别与单向变量液压泵(3)的流量增大输入端和流量减小输入端相连,行程可变式控制器(2)的输入端口与机动换向阀(7)的进油口P连通,机动换向阀(7)的油口A连接油箱,机动换向阀(7)的油口B与顶杆式控制器(5)的输入端口连通,机动换向阀(7)与顶杆式控制器(5)之间设置有铰接杠杆(6),顶杆式控制器(5)的输出端面上设置有卡槽,铰接杠杆(6)的一端作为卡槽控制端并嵌装在顶杆式控制器(5)的卡槽中,铰接杠杆(6)的另一端作为杠杆施力端并与机动换向阀(7)的移动端相连,实现顶杆式控制器(5)控制单向变量液压泵(3)的开关,行程可变式控制器(2)控制单向变量液压泵(3)的流量;
所述的多个多泵合流控制单元结构相同,多个多泵合流控制单元之间并联;多泵合流控制单元包括第一二位四通电磁换向阀(8)、第一溢流阀(9)、电磁插装阀(10)和单向插装阀(11);所述泵直驱动态压力控制单元分别与第一二位四通电磁换向阀(8)的进油口P、电磁插装阀(10)的输入端口和油控端口、单向插装阀(11)的输入端口连通,第一二位四通电磁换向阀(8)的油口A和回油口T以及电磁插装阀(10)的输出端口均与油箱连通,第一二位四通电磁换向阀(8)的油口B封堵,单向插装阀(11)的输出端口和油控端口连通,第一溢流阀(9)与第一二位四通电磁换向阀(8)并联;多个多泵合流控制单元的单向插装阀(11)的输出端口汇合后与油缸方向切换单元连通;
所述油缸方向切换单元包括三位四通电磁换向阀(12)、第一插装阀(13)和第二插装阀(14);多个多泵合流控制单元的油液流出汇合至一个油路后分别与第一插装阀(13)和第二插装阀(14)的输入端口以及三位四通电磁换向阀(12)的进油口P连通,三位四通电磁换向阀(12)的回油口T连接油箱,三位四通电磁换向阀(12)的油口A分别与第一插装阀(13)的油控端口和进程主油路连通,三位四通电磁换向阀(12)的油口B分别与第二插装阀(14)的油控端口和回程主油路连通;
所述压制级别控制单元包括第二二位四通电磁换向阀(15)、第三插装阀(16)、第四插装阀(17)、第三二位四通电磁换向阀(18)、第五插装阀(19)、第二溢流阀(20)和比例换向阀(21);进程主油路分别与第三插装阀(16)的输出端口、第二二位四通电磁换向阀(15)的进油口P、第四插装阀(17)的输入端口、第三二位四通电磁换向阀(18)的进油口P、第五插装阀(19)的输入端口连通;第三插装阀(16)的输入端口连接油箱,第三插装阀(16)的油控端口与第二二位四通电磁换向阀(15)的油口B连通,第二二位四通电磁换向阀(15)的回油口T连接油箱,第二二位四通电磁换向阀(15)的油口A封堵;第二二位四通电磁换向阀(15)用于控制第三插装阀(16)的开关;第四插装阀(17)的输出端口与四柱式压制油缸单元连通,第四插装阀(17)的油控端口与第三二位四通电磁换向阀(18)的油口A连通,第三二位四通电磁换向阀(18)的油口B封堵,第三二位四通电磁换向阀(18)的回油口T连接油箱;第三二位四通电磁换向阀(18)用于控制第四插装阀(17)的开关;第五插装阀(19)的输出端口连接油箱,第五插装阀(19)的油控端口与比例换向阀(21)的进油口P连通,比例换向阀(21)的回油口T连接油箱,比例换向阀(21)控制第五插装阀(19)的开关;第二溢流阀(20)与比例换向阀(21)并联,经第五插装阀(19)的进程主油路与四柱式压制油缸单元连通;
所述回程控制单元包括第二二位二通电磁换向阀(35)、第七插装阀(36)、第七溢流阀(37)、第八插装阀(38)、第四二位四通电磁换向阀(39)和第八溢流阀(40);回程主油路分别与第七插装阀(36)和第八插装阀(38)的输入端口、第四二位四通电磁换向阀(39)的进油口P连通,第七插装阀(36)的一个输出端口与第二二位二通电磁换向阀(35)的油口A连通,第八插装阀(38)的输出端口连接油箱,第八插装阀(38)的输出端口和油控端口之间设置第七溢流阀(37),第四二位四通电磁换向阀(39)的油口A封堵,第四二位四通电磁换向阀(39)的油口B与第八溢流阀(40)连通,第四二位四通电磁换向阀(39)的回油口T与油箱连通,第四二位四通电磁换向阀(39)控制第八插装阀(38)的开关;第七插装阀(36)的油控端口与第二二位二通电磁换向阀(35)的进油口P连通,第二二位二通电磁换向阀(35)的油口B连接油箱,第七插装阀(36)的另一个输出端口与溢流阀并联控制单元连通,第二二位二通电磁换向阀(35)控制第七插装阀(36)的开关;
所述的溢流阀并联控制单元包括第一二位二通电磁换向阀(29)、第六插装阀(30)、第三溢流阀(31)、第四溢流阀(32)、第五溢流阀(33)和第六溢流阀(34);第六插装阀(30)的输入端口与回程控制单元连通,第三溢流阀(31)、第四溢流阀(32)、第五溢流阀(33)和第六溢流阀(34)并联设置后与第六插装阀(30)的输出端口连通,第六插装阀(30)的输出端口还与液压机的下端连通,第六插装阀(30)的油控端口与第一二位二通电磁换向阀(29)的进油口P连通,第一二位二通电磁换向阀(29)的油口A与第六溢流阀(34)连通,第一二位二通电磁换向阀(29)的油口B与油箱连通,第一二位二通电磁换向阀(29)控制第六插装阀(30)的开关。
2.根据权利要求1所述的一种节能四缸间接热成型液压机控制系统,其特征在于:所述的四柱式压制油缸单元包括一号活塞缸(22)、单向阀(23)、充液油箱(24)、一号柱塞缸(25)、二号柱塞缸(27)和二号活塞缸(28);
一号活塞缸(22)的无杆腔、一号柱塞缸(25)的柱塞腔、二号柱塞缸(27)的柱塞腔和二号活塞缸(28)的无杆腔分别通过对应的单向阀(23)与充液油箱(24)连通,一号活塞缸(22)的无杆腔、一号柱塞缸(25)的柱塞腔、二号柱塞缸(27)的柱塞腔和二号活塞缸(28)的无杆腔还与回程控制单元连通;一号活塞缸(22)的柱塞杆、二号活塞缸(28)的有杆腔、一号柱塞缸(25)的柱塞杆和二号柱塞缸(27)的有杆腔均共同固定连接到液压机下端的液压机滑块(41)。
3.根据权利要求1所述的一种节能四缸间接热成型液压机控制系统,其特征在于:所述四柱式压制油缸单元中的一号柱塞缸(25)和二号柱塞缸(27)为单作用缸,只在液压机的进程中发力,一号活塞缸(22)与二号活塞缸(28)为双作用缸,在液压机的进程和回程中分别向两个不同的方向发力。
说明书 :
一种节能四缸间接热成型液压机控制系统
技术领域
背景技术
小,所有使用普通冷冲压工艺和直接热成形工艺生产的零件均可以使用间接热成形工艺生
产;在核心淬火环节中工件没有变形过程,模具应力分布均匀,工件与模具表面几乎没有相
对运动,使得模具损耗小,几乎不会损伤工件表面;工件可以使用锌镀层板,间接热成形工
艺不会导致镀锌层损伤;工序少,可以较容易的控制不等强度板的成形过程,保证成品质量
稳定性,实现不等强度板的批量生产。间接热成型工艺具有很高的发展潜力,未来有望完全
取代直接热成形工艺。
淬火质量较低;压制行程较长,压力渐变过程较为缓慢,导致工件内部应力剧增,影响工件
抗拉质量;能耗较高、噪音较大。
发明内容
和噪音。
与进程主油路和回程主油路连通,进程主油路经压制级别控制单元和四柱式压制油缸单元
后与液压机的上端连通,四柱式压制油缸单元与液压机的上端固定连接,回程主油路依次
经回程控制单元和溢流阀并联控制单元后与液压机的下端连通。
顶杆式控制器、铰接杠杆和机动换向阀;
分别与单向变量液压泵的流量增大输入端和流量减小输入端相连,行程可变式控制器的输
入端口与机动换向阀的进油口P连通,机动换向阀的油口A连接油箱,机动换向阀的油口B与
顶杆式控制器的输入端口连通,机动换向阀与顶杆式控制器之间设置有铰接杠杆,顶杆式
控制器的输出端面上设置有卡槽,铰接杠杆的一端作为卡槽控制端并嵌装在顶杆式控制器
的卡槽中,铰接杠杆的另一端作为杠杆施力端并与机动换向阀的移动端相连,实现顶杆式
控制器控制单向变量液压泵的开关,行程可变式控制器控制单向变量液压泵的流量。
油口A和回油口T以及电磁插装阀的输出端口均与油箱连通,第一二位四通电磁换向阀的油
口B封堵,单向插装阀的输出端口和油控端口连通,第一溢流阀与第一二位四通电磁换向阀
并联;
口T连接油箱,三位四通电磁换向阀的油口A分别与第一插装阀的油控端口和进程主油路连
通,三位四通电磁换向阀的油口B分别与第二插装阀的油控端口和回程主油路连通。
通;
阀的油口A封堵;第二二位四通电磁换向阀用于控制第三插装阀的开关;
通电磁换向阀的回油口T连接油箱;第三二位四通电磁换向阀用于控制第四插装阀的开关;
比例换向阀并联,经第五插装阀的进程主油路与四柱式压制油缸单元连通。
第八插装阀的输出端口连接油箱,第八插装阀的输出端口和油控端口之间设置第七溢流
阀,第四二位四通电磁换向阀的油口A封堵,第四二位四通电磁换向阀的油口B与第八溢流
阀连通,第四二位四通电磁换向阀的回油口T与油箱连通,第四二位四通电磁换向阀控制第
八插装阀的开关;
通,第二二位二通电磁换向阀控制第七插装阀的开关。
压机的下端连通,第六插装阀的油控端口与第一二位二通电磁换向阀的进油口P连通,第一
二位二通电磁换向阀的油口A与第六溢流阀连通,第一二位二通电磁换向阀的油口B与油箱
连通,第一二位二通电磁换向阀控制第六插装阀的开关。
塞腔、二号柱塞缸的柱塞腔和二号活塞缸的无杆腔还与回程控制单元连通;一号活塞缸的
柱塞杆、二号活塞缸的有杆腔、一号柱塞缸的柱塞杆和二号柱塞缸的有杆腔均共同固定连
接到液压机下端的液压机滑块。
个不同的方向发力。
使液压机具有更快的合模速度和更长的保压时间,减少空冷热量损失的同时,缩短压力简
便过程,保证工件在合模淬火阶段有足够的合模力抵消剧增的内部压力,保证产品质量合
格;
使得压力和速度的控制更加精确。
附图说明
插装阀,12三位四通电磁换向阀,13第一插装阀,14第二插装阀,15第二二位四通电磁换向
阀,16第三插装阀,17第四插装阀,18第三二位四通电磁换向阀,19第五插装阀,20第二溢流
阀,21比例换向阀,22一号活塞缸,23单向阀,24充液油箱,25一号柱塞缸,27二号柱塞缸,28
二号活塞缸,29第一二位二通电磁换向阀,30第六插装阀,31第三溢流阀,32第四溢流阀,33
第五溢流阀,34第六溢流阀,35第二二位二通电磁换向阀,36第七插装阀,37第七溢流阀,38
第八插装阀,39第四二位四通电磁换向阀,40第八溢流阀,41液压机滑块。
具体实施方式
油缸单元;
与进程主油路和回程主油路连通,进程主油路经压制级别控制单元和四柱式压制油缸单元
后与液压机的上端连通,四柱式压制油缸单元与液压机的上端的液压机滑块41固定连接,
回程主油路依次经回程控制单元和溢流阀并联控制单元后与液压机的下端连通。
电动机4、顶杆式控制器5、铰接杠杆6和机动换向阀7;
出端分别与单向变量液压泵3的流量增大输入端和流量减小输入端相连,行程可变式控制
器2的输入端口与机动换向阀7的进油口P连通,机动换向阀7的油口A连接油箱,机动换向阀
7的油口B与顶杆式控制器5的输入端口连通,机动换向阀7与顶杆式控制器5之间设置有铰
接杠杆6,顶杆式控制器5的输出端面上设置有卡槽,铰接杠杆6的一端作为卡槽控制端并嵌
装在顶杆式控制器5的卡槽中,铰接杠杆6的另一端作为杠杆施力端并与机动换向阀7的移
动端相连,其中靠近机动换向阀7的移动端的铰接杠杆6的铰接点固定,铰接杠杆6的其余铰
接点则不固定,按下顶杆式控制器5的手动控制端,通过铰接杠杆6的传动使得杠杆施力端
带动机动换向阀7的移动端,将机动换向阀7的电磁铁通电,进油口P与油口B连通,从而使得
顶杆式控制器5进入工作状态,再按下行程可变式控制器2的手动控制端,使得行程可变式
控制器2进入工作状态,最终实现顶杆式控制器5控制单向变量液压泵3的开关,行程可变式
控制器2控制单向变量液压泵3的流量。
装阀11;
位四通电磁换向阀8的油口A和回油口T以及电磁插装阀10的输出端口均与油箱连通,第一
二位四通电磁换向阀8的油口B封堵,单向插装阀11的输出端口和油控端口连通,第一溢流
阀9与第一二位四通电磁换向阀8并联;
12的回油口T连接油箱,三位四通电磁换向阀12的油口A分别与第一插装阀13的油控端口和
进程主油路连通,三位四通电磁换向阀12的油口B分别与第二插装阀14的油控端口和回程
主油路连通。
21;
入端口连通;
电磁换向阀15的油口A封堵;第二二位四通电磁换向阀15用于控制第三插装阀16的开关;
三二位四通电磁换向阀18的油口B封堵,第三二位四通电磁换向阀18的回油口T连接油箱;
第三二位四通电磁换向阀18用于控制第四插装阀17的开关;
第二溢流阀20与比例换向阀21并联,经第五插装阀19的进程主油路与四柱式压制油缸单元
的一号柱塞缸25和二号柱塞缸27连通。
油口A连通,第八插装阀38的输出端口连接油箱,第八插装阀38的输出端口和油控端口之间
设置第七溢流阀37,第四二位四通电磁换向阀39的油口A封堵,第四二位四通电磁换向阀39
的油口B与第八溢流阀40连通,第四二位四通电磁换向阀39的回油口T与油箱连通,第四二
位四通电磁换向阀39控制第八插装阀38的开关;
制单元连通,第二二位二通电磁换向阀35控制第七插装阀36的开关。
输出端口还与液压机的下端连通,第六插装阀30的油控端口与第一二位二通电磁换向阀29
的进油口P连通,第一二位二通电磁换向阀29的油口A与第六溢流阀34连通,第一二位二通
电磁换向阀29的油口B与油箱连通,第一二位二通电磁换向阀29控制第六插装阀30的开关。
一号柱塞缸25的柱塞腔、二号柱塞缸27的柱塞腔和二号活塞缸28的无杆腔还与回程控制单
元连通;一号活塞缸22的柱塞杆、二号活塞缸28的有杆腔、一号柱塞缸25的柱塞杆和二号柱
塞缸27的有杆腔均共同固定连接到液压机下端的液压机滑块41。
向两个不同的方向发力。
阀15关闭第三插装阀16,第三二位四通电磁换向阀18关闭第四插装阀17,比例换向阀21关
闭第五插装阀19,则进程主油路进入一号柱塞缸25、二号柱塞缸27的柱塞腔,另外一号活塞
缸22与二号活塞缸28的无杆腔通过自吸打开对应的单向充液阀23,使充液油箱24的油液放
入另一号活塞缸22与二号活塞缸28的无杆腔中,这是附图8中快降行程的主油路。
阀16,第三二位四通电磁换向阀18的电磁铁通电,进油口P与油口B连通,回油口T与油口A连
通,打开第四插装阀17,比例换向阀21的电磁铁通电,打开第五插装阀19,则进程主油路进
入一号活塞缸22和二号活塞缸28的无杆腔中,一号柱塞缸25、二号柱塞缸27的柱塞腔通过
自吸打开对应的单向充液阀23,使充液油箱24的油放入一号活塞缸22和二号活塞缸28的无
杆腔中,这是附图8中压制1行程的主油路。
阀16,第三二位四通电磁换向阀18的电磁铁通电,进油口P与油口B连通,回油口T与油口A连
通,打开第四插装阀17,比例换向阀21关闭第五插装阀19,则进程主油路进入一号柱塞缸25
和二号柱塞缸27的柱塞腔、一号活塞缸22和二号活塞缸28的无杆腔中,这是附图8中压制2
行程的主油路。
向阀35的电磁铁通电,进油口P与油口B连通,油口A与油箱连通,打开第七插装阀36,第一二
位二通电磁换向阀29的电磁铁通电,进油口P与油口B连通,油口A与油箱连通,打开第六插
装阀30,则回程主油路进入一号活塞缸22的柱塞杆、二号活塞缸28的有杆腔、一号柱塞缸25
的柱塞杆和二号柱塞缸27的有杆腔中,这是附图8中快回行程的主油路。