一种液压镦锻机液压系统的制作方法

专利2022-05-09  30


本实用新型属于镦锻机液压系统技术领域,涉及一种液压镦锻机液压系统。



背景技术:

液压镦锻机是液压锻压机的一种,主要用于金属棒材、管材的端部热锻成型。

ypd型液压镦锻机组被广泛应用于油田、建筑、桥梁等行业,是进行大批量、高精度镦锻工件生产的首选设备,非常适合圆钢、钢管等长杆类端部镦粗。ypd型液压镦锻机主要的液压组成部分有液压控制系统、镦挤油缸总成、夹紧油缸总成、辅助油缸总成。工作过程可简单描述为:辅助油缸伸出并保压—夹紧油缸伸出并保压—镦挤油缸快进—镦挤油缸工进—镦挤油缸快退—夹紧油缸退回—辅助油缸退回。所有动作由液压控制系统进行驱动和控制。

现有的ypd镦锻机液压原理存在以下几点问题:

辅助电机泵组只为辅助油缸动作提供动力,而辅助油缸无法保住压力,故辅助泵组要一直处于运行状态,维持辅助油缸压力。根据根据液压系统输出功率计算公式:p0=q*p,其中p0为输出功率,q为输出流量,p为输出压力,可知,在维持辅助油缸压力的过程中,由于辅助油缸处于静止状态,故辅助油缸不做功,所有功率p0全部用来发热,既是能源的浪费,又造成了系统的发热,影响液压系统寿命,造成液压油泄漏污染;

主电机泵组为夹紧油缸和镦挤油缸提供动力,但夹紧油缸和镦锻油缸所需压力需根据实际情况进行调整,实际使用压力是不一样的。但现有的原理中,镦挤油缸和夹紧油缸共同使用一个溢流阀控制压力,故在使用时镦挤油缸和夹紧油缸实际压力为两个工作压力的最高值,这样不仅造成了功率的浪费,而且会由于压力过高造成工件加工质量的降低;

由于夹紧油缸和镦挤油缸同时使用主电机泵组提供动力,所以两个动作如果同时进行就会相互影响,造成压力(夹紧力)和流量(速度)都不足。单个动作又会造成时间的浪费,效率降低。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种液压镦锻机液压系统,达到节能、高效、系统稳定、可靠性高。

本实用新型的一种液压镦锻机液压系统,包括:油箱、回油过滤器、辅助液压泵、主液压泵、水冷却器、辅助泵组电磁溢流阀、第三单向阀、主电机泵组电磁溢流阀、第三电液换向阀、叠加式液控单向阀、叠加式单向节流阀、第三压力传感器、卸荷阀、第二电液换向阀、第一电液换向阀、液控单向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、差动控制阀、蓄能器、差动阀、镦挤油缸、辅助油缸、夹紧油缸、第一单向阀、第二单向阀和电控箱;

所述辅助液压泵的进油口连接油箱,出油口通过第一单向阀连接第三电液换向阀的进油口,第三电液换向阀的第一出油口依次连接叠加式液控单向阀和叠加式单向节流阀后,再通过管路连接辅助油缸的无杆腔,第三电液换向阀的第二出油口依次连接叠加式液控单向阀和叠加式单向节流阀后,再通过管路连接辅助油缸的有杆腔,第三电液换向阀的回油口通过回油过滤器连接油箱;第一单向阀的出油口依次通过辅助泵组电磁溢流阀和回油过滤器连接油箱;辅助液压泵的出油口依次通过第一单向阀、第二单向阀连接蓄能器,第三压力传感器设置在第二单向阀和蓄能器的管路上;蓄能器通过差动控制阀连接镦挤油缸的无杆腔,镦挤油缸的有杆腔通过差动阀连接镦挤油缸的无杆腔,镦挤油缸的无杆腔通过卸荷阀连接油箱,所述第二压力传感器连接镦挤油缸的无杆腔;

所述主液压泵的进油口连接油箱,出油口通过第三单向阀连接第二电液换向阀和第一电液换向阀,第二电液换向阀的第一出油口连接镦挤油缸的无杆腔,第二电液换向阀的第二出油口连接镦挤油缸的有杆腔,第二电液换向阀的回油口连接油箱;第一电液换向阀的第一出油口连接夹紧油缸的有杆腔,第一电液换向阀的第二出油口通过液控单向阀连接夹紧油缸的无杆腔,液控单向阀的控制口连接夹紧油缸的有杆腔,第一压力传感器连接液控单向阀的出油口,第一电液换向阀的回油口连接油箱;主液压泵的出油口依次通过主电机泵组电磁溢流阀和水冷却器连接油箱;所述电控箱分别连接第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、辅助泵组电磁溢流阀、主电机泵组电磁溢流阀、第一电液换向阀、第二电液换向阀、第三电液换向阀、卸荷阀和差动控制阀。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述主电机泵组电磁溢流阀由二通插装阀插芯、盖板、三位四通电磁换向阀和两个溢流阀组成。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述差动控制阀和卸荷阀结构相同都是由二通插装阀插芯、盖板和电磁球阀组成。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述差动阀和第三单向阀都是由二通插装阀插芯和盖板组成。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述液压系统还包括第一压力表、第二压力表和第三压力表;所示第一压力表通过管路连接液控单向阀的出油口,所述第二压力表连接镦挤油缸的无杆腔,所述第三压力表通过管路连接第二单向阀的出油口,所述第四压力表通过管路连接主液压泵的出油口。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述油箱内设有加热器。

在本实用新型的液压镦锻机液压系统中,所述油箱上设有液位计和空气滤清器。

本实用新型的一种液压镦锻机液压系统,在辅助油缸控制回路增加叠加式液控单向阀,辅助油缸可单独保压,辅助液压泵可在完成辅助油缸动作后,为蓄能器充压。蓄能器内的压力油可为镦挤油缸的快进动作提供动力。主液压泵可只为夹紧油缸提供动力,镦挤油缸快进和夹紧油缸夹紧两动作互不干扰。主液压泵设置了主电机泵组电磁溢流阀,该主电机泵组电磁溢流阀的压力靠其自身安装的三位四通电磁换向阀进行切换,电磁溢流上的线圈不得电时,主液压泵为卸荷状态,避免在不动作的时候的功率浪费。电磁溢流阀上的两个线圈分别得电时,会切换两种工作压力,分别为镦挤油缸工进压力和锁紧油缸锁紧压力,实现了镦挤和锁紧压力的分别控制。

附图说明

图1是本实用新型的一种液压镦锻机液压系统的示意图;

图中:1-油箱,3-加热器,4-回油过滤器,5-辅助电机泵组,6-主电机泵组,7-水冷却器,8-辅助泵组电磁溢流阀,9-单向阀,10-主电机泵组电磁溢流阀,11-第三电液换向阀,12-叠加式液控单向阀,13-叠加式单向节流阀,14-第三压力传感器,15-卸荷阀,16-第二电液换向阀,17-第一电液换向阀,18-液控单向阀,19-第一压力传感器,20-第二压力传感器,21-差动控制阀,22-蓄能器,23-差动阀,24-镦挤油缸,25-辅助油缸,26-夹紧油缸,27-第一单向阀,28-第二单向阀,29-液位计,30-空气滤清器,31-第一压力表,32-第二压力表,33-第三压力表,34-第四压力表。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型的一种液压镦锻机液压系统,包括:油箱1、回油过滤器4、辅助电机泵组5、主电机泵组6、水冷却器7、辅助泵组电磁溢流阀8、第三单向阀9、主电机泵组电磁溢流阀10、第三电液换向阀11、叠加式液控单向阀12、叠加式单向节流阀13、第三压力传感器14、卸荷阀15、第二电液换向阀16、第一电液换向阀17、液控单向阀18、第一压力传感器19、第二压力传感器20、差动控制阀21、蓄能器22、差动阀23、镦挤油缸24、辅助油缸25、夹紧油缸26、第一单向阀27和第二单向阀28。

所述辅助电机泵组5的辅助液压泵的进油口连接油箱1,出油口通过第一单向阀27连接第三电液换向阀11的进油口,所述第三电液换向阀11的第一出油口依次连接叠加式液控单向阀12和叠加式单向节流阀13后,再通过管路连接辅助油缸25的无杆腔,第三电液换向阀11的第二出油口依次连接叠加式液控单向阀12和叠加式单向节流阀13后,再通过管路连接辅助油缸25的有杆腔,第三电液换向阀11的回油口通过回油过滤器4连接油箱1。第一单向阀27的出油口依次通过辅助泵组电磁溢流阀8和回油过滤器4连接油箱1。辅助液压泵5的出油口依次通过第一单向阀27、第二单向阀28连接蓄能器22,第三压力传感器14设置在第二单向阀28和蓄能器22的管路上。所述蓄能器22通过差动控制阀21连接镦挤油缸24的无杆腔,镦挤油缸24的有杆腔通过差动阀23连接镦挤油缸24的无杆腔,镦挤油缸24的无杆腔通过卸荷阀15连接油箱1,所述第二压力传感器20连接镦挤油缸24的无杆腔。

所述主电机泵组6的主液压泵的进油口连接油箱1,出油口通过第三单向阀9连接第二电液换向阀16和第一电液换向阀17,所述第二电液换向阀16的第一出油口连接镦挤油缸24的无杆腔,第二电液换向阀16的第二出油口连接镦挤油缸24的有杆腔,第二电液换向阀16的回油口连接油箱1。所述第一电液换向阀17的第一出油口连接夹紧油缸26的有杆腔,第一电液换向阀17的第二出油口通过液控单向阀18连接夹紧油缸26的无杆腔,液控单向阀18的控制口连接夹紧油缸26的有杆腔。第一压力传感器19连接液控单向阀17的出油口,第一电液换向阀17的回油口连接油箱1。主电机泵组6的主液压泵的出油口依次通过主电机泵组电磁溢流阀10和水冷却器7连接油箱1。所述电控箱分别连接第一压力传感器19、第二压力传感器20、第三压力传感器14、辅助泵组电磁溢流阀8、主电机泵组电磁溢流阀10、第一电液换向阀17、第二电液换向阀16、第三电液换向阀11、卸荷阀15和差动控制阀21。

进一步的,所述主电机泵组电磁溢流阀10由二通插装阀插芯、盖板、三位四通电磁换向阀和两个溢流阀组成。所述差动控制阀21和卸荷阀15的结构相同,都是由二通插装阀插芯、盖板和电磁球阀组成。所述差动阀23和第三单向阀9都是由二通插装阀插芯和盖板组成。

进一步的,所述液压系统还包括第一压力表31、第二压力表32和第三压力表33。所示第一压力表31通过管路连接液控单向阀18的出油口,所述第二压力表32连接镦挤油缸24的无杆腔,所述第三压力表33通过管路连接第二单向阀28的出油口,所述第四压力表34通过管路连接主液压泵的出油口。

进一步的,所述油箱1内设有加热器3。所述油箱1上设有液位计29和空气滤清器30。

对比现有的液压原理,本实用新型主要有以下改进:

(1)辅助电机泵组5不只为辅助油缸动25作提供动力,还在辅助油缸25没有动作的情况下为蓄能器22输入液压油。辅助油缸25控制回路上,增加了叠加式液控单向阀12,实现了辅助油缸25的单独保压功能,故辅助电机泵组5不需要一直为辅助油缸25供压,辅助电机泵组5可以在完成辅助油缸25动作后,短时间内为蓄能器22充压。当第三压力传感器14达到设定的压力值上限后,停止充压,辅助电机泵组5可以停止工作,辅助油缸25自己即可以保压。蓄能器22内存储的压力油可以为后续的镦挤油缸24的快进动作提供动力,当差动控制阀21中的电磁球阀的线圈7av得电,差动控制阀21和差动阀23会同时动作,液压油会由蓄能器22通过差动控制阀21进入镦挤油缸24的无杆腔,并由差动控制阀21和差动阀23实现镦挤油缸24的差动动作,实现快进的动作。当蓄能器22内的压力油压力掉落到第三压力传感器14设定的压力值下限时,重新启动辅助电机泵组5为蓄能器22补压。蓄能器22一次补压能够多次镦挤油缸24快进,故不需要频繁启动,可大幅度节约能源。

(2)本实用新型的液压系统,为主电机泵组6设置了一组主电机泵组电磁溢流阀10,主电机泵组电磁溢流阀10的压力靠其自身安装的三位四通电磁换向阀进行切换。当三位四通电磁换向阀的第一线圈2av和第二线圈11av均不得电时,主电机泵组6处于卸荷状态,避免在不动作的时候的功率浪费。三位四通电磁换向阀的第一线圈2av或第二线圈11av得电时,会切换两种工作压力,分别为镦挤油缸24工进压力和锁紧油缸26锁紧压力。这样就实现了镦挤和锁紧压力的分别控制,避免了镦挤压力和锁紧压力的相同而造成的加工缺陷。

(3)本实用新型的液压系统,由于镦挤油缸24快进由蓄能器22提供动力,所以在镦挤油缸24快进的过程中,主电机泵组6可以只为夹紧油缸26提供动力,镦挤油缸24快进和夹紧油缸26夹紧两个动作可以做到互不干扰。而且由于镦挤油缸24快进是由蓄能器22提供动力,并且使用了差动回路,不再受主电机泵组6排量的限制,速度上较原来的液压系统速度大幅度提升。这样,极大的提高了生产效率。

具体动作说明:

①辅助油缸下行:当按下电控箱中开始动作按钮后,辅助电机泵组5运行,辅助泵组电磁溢流阀8的线圈1av和第三电液换向阀11的第二线圈4av得电,液压油通过吸油过滤器从油箱1吸入并升压,通过第一单向阀27、第三电液换向阀11、叠加式液控单向阀12、叠加式单向节流阀13进入辅助油缸25无杆腔,有杆腔液压油通过叠加式单向节流阀13、叠加式液控单向阀12、第三电液换向阀11回到油箱1,辅助油缸25活塞杆下行,下行到位后第三电液换向阀11的第二线圈4av断电,辅助油缸25在叠加式液控单向阀12的作用下保压。

②蓄能器充压:辅助电机泵组5运行,辅助泵组电磁溢流阀8的线圈1av得电,液压油通过吸油过滤器从油箱1吸入并升压,通过第一单向阀27和第二单向阀28进入蓄能器22,当第三压力传感器14检测到蓄能器22压力到达设定值上限时,辅助泵组电磁溢流阀8的线圈1av断电,辅助电机泵组油路卸荷,蓄能器22压力在第二单向阀28作用下保压。当第三压力传感器14检测到蓄能器22压力下降到达设定值下限时,辅助泵组电磁溢流阀8的线圈1av1av得电,辅助泵组5油路升压,压力油继续进入到蓄能器22,为蓄能器22补压,重复上述动作。

③夹紧油缸夹紧:辅助油缸25动作到位后,夹紧油缸26开始伸出夹紧动作。主电机泵组6运行,主电机泵组电磁溢流阀10的第一线圈2av和第一电液换向阀17的第一线圈9av得电,液压油被主电机泵组6从油箱吸入并升压,经过第三单向阀9、第一电液换向阀17和液控单向阀18进入夹紧油缸26的无杆腔,有杆腔液压油通过第一电液换向阀17回到油箱1,活塞杆伸出实现夹紧动作,当第一压力传感器19检测到夹紧压力到达设定值上限后,主电机泵组电磁溢流阀10的第一线圈2av和第一电液换向阀17的第一线圈9av断电,夹紧油缸26在液控单向阀18的作用下,实现保压工作。当第一压力传感器19检测到夹紧压力下降到设定值下限时,会重复上述动作,实现自动补压。

④镦锻油缸快进:镦锻油缸24可以与夹紧油缸26同步进行,当辅助油缸25动作到位后,差动控制阀21的电磁球阀的线圈7av得电,液压油从蓄能器22经过差动控制阀21进入镦挤油缸24的无杆腔,有杆腔的液压油通过差动阀23同样回到镦挤油缸24无杆腔,实现镦挤油缸24的大流量进油,从而达到镦挤油缸24快进的工况。当镦挤油缸24快进到设定的行程后,差动控制阀21的电磁球阀的线圈7av断电,阻断从蓄能器22到镦挤油缸24的进油,停止镦挤油缸快进。

⑤镦挤油缸工进:快进停止后,开始转为工进。工进时,主电机泵组6运行,主电机泵组电磁溢流阀的第二线圈11av、第二电液换向阀16的第二线圈6av得电,液压油被主电机泵组6从油箱1吸入并升压,经过第三单向阀9、第二电液换向阀16进入镦挤油缸24无杆腔,有杆腔液压油通过第二电液换向阀16回到油箱1,镦挤油缸24开始工进。当工进达到工进行程后,主电机泵组电磁溢流阀的第二线圈11av、第二电液换向阀16的第二线圈6av断电,完成工进动作。

⑥镦挤油缸快退:工进完成后,开始转为快退。快退时,主电机泵组6运行,主电机泵组电磁溢流阀的第二线圈11av、第二电液换向阀16的第一线圈5av、卸荷阀15的线圈8av得电,液压油被主电机泵组6从油箱1吸入并升压,经过第三单向阀9、第二电液换向阀16进入镦挤油缸24的有杆腔,无杆腔液压油通过第二电液换向阀16和卸荷阀15回到油箱,镦挤油缸24开始快退。当快退到头后,主电机泵组电磁溢流阀10的第二线圈11av、第二电液换向阀16的第一线圈5av、卸荷阀15的线圈8av断电,完成快退动作。

⑦夹紧油缸退回:镦挤油缸24快退动作到位后,夹紧油缸26开始退回动作。主电机泵组6运行,主电机泵组电磁溢流阀10的第一线圈2av和第一电液换向阀17的第二线圈10av得电,液压油被主电机泵组6从油箱1吸入并升压,经过第三单向阀9、第一电液换向阀17进入夹紧油缸26有杆腔,无杆腔液压油通过液控单向阀18和第一电液换向阀17回到油箱1,活塞杆缩回实现退回动作。

⑧辅助油缸上行:夹紧油缸26退回后,开始辅助油缸25的活塞杆上行动作,辅助电机泵组5运行,辅助泵组电磁溢流阀8的线圈1av和第三电液换向阀11的第一线圈3av得电,液压油通过吸油过滤器从油箱1吸入并升压,通过第一单向阀27、第三电液换向阀11、叠加式液控单向阀12、叠加式单向节流阀13进入辅助油缸25有杆腔,无杆腔液压油通过叠加式单向节流阀13、叠加式液控单向阀12、第三电液换向阀11回到油箱1,辅助油缸25上行,上行到位后第三电液换向阀11的第一线圈3av断电,辅助油缸25在叠加式液控单向阀12的作用下保压,保持在退回状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的思想,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种液压镦锻机液压系统,其特征在于,包括:油箱、回油过滤器、辅助液压泵、主液压泵、水冷却器、辅助泵组电磁溢流阀、第三单向阀、主电机泵组电磁溢流阀、第三电液换向阀、叠加式液控单向阀、叠加式单向节流阀、第三压力传感器、卸荷阀、第二电液换向阀、第一电液换向阀、液控单向阀、第一压力传感器、第二压力传感器、差动控制阀、蓄能器、差动阀、镦挤油缸、辅助油缸、夹紧油缸、第一单向阀、第二单向阀和电控箱;

所述辅助液压泵的进油口连接油箱,出油口通过第一单向阀连接第三电液换向阀的进油口,第三电液换向阀的第一出油口依次连接叠加式液控单向阀和叠加式单向节流阀后,再通过管路连接辅助油缸的无杆腔,第三电液换向阀的第二出油口依次连接叠加式液控单向阀和叠加式单向节流阀后,再通过管路连接辅助油缸的有杆腔,第三电液换向阀的回油口通过回油过滤器连接油箱;第一单向阀的出油口依次通过辅助泵组电磁溢流阀和回油过滤器连接油箱;辅助液压泵的出油口依次通过第一单向阀、第二单向阀连接蓄能器,第三压力传感器设置在第二单向阀和蓄能器的管路上;蓄能器通过差动控制阀连接镦挤油缸的无杆腔,镦挤油缸的有杆腔通过差动阀连接镦挤油缸的无杆腔,镦挤油缸的无杆腔通过卸荷阀连接油箱,所述第二压力传感器连接镦挤油缸的无杆腔;

所述主液压泵的进油口连接油箱,出油口通过第三单向阀连接第二电液换向阀和第一电液换向阀,第二电液换向阀的第一出油口连接镦挤油缸的无杆腔,第二电液换向阀的第二出油口连接镦挤油缸的有杆腔,第二电液换向阀的回油口连接油箱;第一电液换向阀的第一出油口连接夹紧油缸的有杆腔,第一电液换向阀的第二出油口通过液控单向阀连接夹紧油缸的无杆腔,液控单向阀的控制口连接夹紧油缸的有杆腔,第一压力传感器连接液控单向阀的出油口,第一电液换向阀的回油口连接油箱;主液压泵的出油口依次通过主电机泵组电磁溢流阀和水冷却器连接油箱;所述电控箱分别连接第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、辅助泵组电磁溢流阀、主电机泵组电磁溢流阀、第一电液换向阀、第二电液换向阀、第三电液换向阀、卸荷阀和差动控制阀。

2.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述主电机泵组电磁溢流阀由二通插装阀插芯、盖板、三位四通电磁换向阀和两个溢流阀组成。

3.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述差动控制阀和卸荷阀结构相同都是由二通插装阀插芯、盖板和电磁球阀组成。

4.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述差动阀和第三单向阀都是由二通插装阀插芯和盖板组成。

5.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述液压系统还包括第一压力表、第二压力表、第三压力表和第四压力表;所示第一压力表通过管路连接液控单向阀的出油口,所述第二压力表连接镦挤油缸的无杆腔,所述第三压力表通过管路连接第二单向阀的出油口,所述第四压力表通过管路连接主液压泵的出油口。

6.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述油箱内设有加热器。

7.如权利要求1所述的液压镦锻机液压系统,其特征在于,所述油箱上设有液位计和空气滤清器。

技术总结
本实用新型的一种液压镦锻机液压系统,在辅助油缸控制回路增加叠加式液控单向阀,辅助油缸可单独保压,辅助液压泵可在完成辅助油缸动作后,为蓄能器充压。蓄能器内的压力油可为镦挤油缸的快进动作提供动力。主液压泵可只为镦挤油缸工进和夹紧油缸提供动力,镦挤油缸快进和夹紧油缸夹紧两动作互不干扰。主液压泵设置了电磁溢流阀,该电磁溢流阀的压力靠其自身安装的三位四通电磁换向阀进行切换,电磁溢流阀断开时,主液压泵为卸荷状态,避免在不动作的时候的功率浪费。电磁溢流阀导通时,会切换两种工作压力,分别为镦挤油缸工进压力和锁紧油缸锁紧压力,实现了镦挤和锁紧压力的分别控制。

技术研发人员:王思晗;李跃辉
受保护的技术使用者:沈阳奥林液压装备制造有限公司
技术研发日:2020.11.24
技术公布日:2021.08.03

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