液壓差動式機械壓力機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種液壓差動式機械壓力機，它是在普通機械壓力機的基礎上，增加了液壓差動系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括支架、同步油缸、比例油缸、壓力傳感器、皮囊儲能器、電磁換向閥、供油器和油箱，所述的支架安裝于滑塊上且與同步油缸滑動接觸，同步油缸設置于機架上且通過電磁換向閥與比例油缸的中腔相連，比例油缸的上腔與過載保護油缸相連且通過壓力傳感器與皮囊儲能器二相連，比例油缸的下腔連接有電磁換向閥和比例壓力閥且與皮囊儲能器一相連，所述的皮囊儲能器通過供油器與油箱相連，通過該液壓差動系統(tǒng)可根據(jù)需要調(diào)整滑塊的運行速度值，從而實現(xiàn)機械壓力機滑塊減速下行的目的及下死點保壓功能，提高了工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量且產(chǎn)品價格低。
【專利說明】
液壓差動式機械壓力機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于鍛壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓差動式機械壓力機。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)機械壓力機均采用曲柄連桿機構(gòu)(如附圖1所示)，由電動機、飛輪、離合器、曲柄軸、連桿、滑塊、過載保護油缸和機架組成。飛輪在電動機的帶動下恒速轉(zhuǎn)動，當壓力機需要工作時，離合器接合，把飛輪的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給曲柄軸并使其轉(zhuǎn)動，曲柄軸的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿帶動滑塊使其作上下直線運動，由滑塊完成對工件的沖壓或拉伸工作。在這過程中認為飛輪是定速轉(zhuǎn)動，因此滑塊的運動周期是不變的，也就是說滑塊在上下行程范圍內(nèi)的每一個位置所對應的速度是不變而確定的，這也充分體現(xiàn)了機械壓力機的特點之一，那就是具有較高的工作效率。然而，機械壓力機在對工件作沖壓拉伸工藝時，也反映出對滑塊運動速度在特定工作區(qū)段需要變化減慢的要求，和滑塊在下死點執(zhí)行停頓保壓功能的要求，為的是提高產(chǎn)品的高成品率和高質(zhì)量。因此，專業(yè)人士針對該要求引進設計了多連桿機械壓力機及伺服機械壓力機，也基本可滿足拉伸工藝時滑塊運動速度變化減慢的要求。但還是存在一些比較重要的問題:
[0003]1.設備精度要求高、加工工藝性復雜；
[0004]2.滑塊速度變化減慢量不可調(diào)節(jié)；
[0005]3.價格昂貴，用戶不易接受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是解決傳統(tǒng)機械壓力機設備精度要求高、加工工藝性復雜；滑塊速度變化減慢量不可調(diào)節(jié)；以及造價昂貴等問題，為此，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能好、加工方便、價格低廉的液壓差動式機械壓力機，它是在傳統(tǒng)機械壓力機的基礎上，增加了液壓差動系統(tǒng)，很好地完成及滿足了機械壓力機在特定行程段的速度調(diào)節(jié)變化。
[0007]本實用新型采用的具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種液壓差動式機械壓力機，包括電動機、飛輪、離合器、曲柄軸、連桿、滑塊、過載保護油缸和機架，電動機與飛輪傳動連接，飛輪通過離合器與曲柄軸連接，曲柄軸通過連桿與滑塊傳動連接，所述的連桿與過載保護油缸相連，過載保護油缸位于滑塊內(nèi)，滑塊設置于機架上，所述的過載保護油缸上連接有液壓差動系統(tǒng)，所述的液壓差動系統(tǒng)包括支架、同步油缸、比例油缸、壓力傳感器、皮囊儲能器、電磁換向閥、供油器和油箱，所述的支架安裝于滑塊上且與所述的同步油缸滑動接觸，同步油缸設置于機架上且通過第一電磁換向閥與比例油缸的中腔相連，比例油缸的上腔與過載保護油缸相連，且比例油缸的上腔通過壓力傳感器與第二皮囊儲能器相連，比例油缸的下腔依次連接有第二電磁換向閥和比例壓力閥，且比例油缸的下腔與第一體皮囊儲能器相連，所述的第一體皮囊儲能器和第二皮囊儲能器通過第三電磁換向閥與供油器相連，供油器上連接有油箱。
[0009]所述的過載保護油缸內(nèi)的油壓壓力值通過壓力傳感器以電壓的形式輸出至比例壓力閥。
[0010]所述的壓力傳感器與第二皮囊儲能器之間依次連接有第二電接點壓力表、單向閥、第三電接點壓力表、壓力繼電器一和壓力繼電器二。
[0011 ]所述的第二皮囊儲能器通過單向閥與同步油缸相連。
[0012]所述的第一體皮囊儲能器與第三電磁換向閥之間連接有第一電接點壓力表和單向閥。
[0013]所述的第二皮囊儲能器與第三電磁換向閥之間連接單向閥。
[0014]所述的比例油缸內(nèi)設置有上活塞桿和下活塞桿，將比例油缸的內(nèi)腔分為上腔、中腔和下腔，比例油缸的活塞桿下腔油壓作用面積大于上腔油壓作用面積。
[0015]所述的同步油缸的活塞桿下腔油壓作用面積、比例油缸活塞桿上中下腔的油壓作用面積及過載保護油缸活塞桿油壓作用面積之間的比例關(guān)系確定。
[0016]本實用新型的有益效果:
[0017]1、本實用新型所提供的差動式機械壓力機既可保持機械壓力機的原有工作高效率，并可結(jié)合油壓機的變速減速以及實現(xiàn)滑塊的下死點保壓功能，提高了工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量。
[0018]2、本實用新型可根據(jù)需要調(diào)整滑塊的速度值。
[0019]3、本實用新型所提供的這種差動式機械壓力機產(chǎn)品價格低、信價比高、科技含量尚、用戶易接受。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合實施附圖對本實用新型作進一步說明:
[0021 ]圖1為傳統(tǒng)機械壓力機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型一種液壓差動式機械壓力機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]1-電動機，2-飛輪，3-離合器，4-曲柄軸，5-連桿，6_滑塊，7_過載保護油缸，8_機架，9-支架，10-同步油缸，11-單向閥，12-第一電磁換向閥，13-第二電磁換向閥，14-比例油缸，15-比例壓力閥，16-第三電磁換向閥，17-第一電接點壓力表，18-第二電接點壓力表，19-第三電接點壓力表，20-壓力傳感器，21-第一皮囊儲能器，22-第二皮囊儲能器，23-壓力繼電器一，24-壓力繼電器二，25-供油器，26-油箱。
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
[0025]如附圖1所示，傳統(tǒng)機械壓力機均采用曲柄連桿機構(gòu)，由電動機1、飛輪2、離合器
3、曲柄軸4、連桿5、滑塊6、液壓過載保護油缸7和機架8組成。飛輪2在電動機I的帶動下恒速轉(zhuǎn)動，當壓力機需要工作時，離合器3接合，把飛輪2的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給曲柄軸4并使其轉(zhuǎn)動，曲柄軸4的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿5帶動滑塊6使其作上下直線運動，由滑塊6完成對工件的沖壓或拉伸工作。在這個過程中認為飛輪2是定速轉(zhuǎn)動，因此滑塊6的運動周期是不變的，也就是說滑塊在上下行程范圍內(nèi)的每一個位置所對應的速度是不變而確定的，這也充分體現(xiàn)了機械壓力機的特點之一，那就是具有較高的工作效率。然而，機械壓力機在對工件作沖壓拉伸工藝時，也反映出對滑塊6運動速度在特定工作區(qū)段需要變化減慢的要求，和滑塊6在下死點執(zhí)行停頓保壓功能的要求，為的是提高產(chǎn)品的高成品率和高質(zhì)量。因此，專業(yè)人士針對該要求引進設計了多連桿機械壓力機及伺服機械壓力機，也基本可滿足拉伸工藝時滑塊運動速度變化減慢的要求。但還是存在一些比較重要的問題:
[0026]1.設備精度要求高、加工工藝性復雜；
[0027]2.滑塊速度變化減慢量不可調(diào)節(jié)；
[0028]3.價格昂貴，用戶不易接受。
[0029]為了有效地解決傳統(tǒng)機械壓力機存在的上述問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能好、加工方便、價格低廉的液壓差動式機械壓力機，它是在普通機械壓力機的基礎上，增加了液壓差動系統(tǒng)，該系統(tǒng)與滑塊6內(nèi)的過載保護油缸7相連接，在滑塊6需要的變速區(qū)段內(nèi)，液壓差動系統(tǒng)使過載保護油缸7內(nèi)定容積油量的當量容腔體積變大，使得連桿5下端的上下運動速度與滑塊6的實際上下運動速度有一個速度差，也就是說這時滑塊6相對連桿5下端部位有一個向上的相對位移，從而實現(xiàn)機械壓力機滑塊6減速下行的目的；當機械壓力機滑塊6行程至最下位置即下死點時，曲柄軸4帶動連桿5及滑塊6向上回程，但由于液壓差動系統(tǒng)的作用，讓過載保護油缸7內(nèi)定容積油量的當量容腔體積變小，使連桿5及滑塊6有一個相對反向運動過程，也就是說在一個有限的時間段內(nèi)，連桿5向上回程的同時，滑塊5停止在下死點不動，從而實現(xiàn)機械壓力機滑塊5在下死點執(zhí)行保壓的功能，很好地完成及滿足了機械壓力機在特定行程段的速度調(diào)節(jié)變化。
[0030]如附圖2所示，本實用新型采用的具體的技術(shù)方案如下:
[0031 ] 一種液壓差動式機械壓力機，包括電動機1、飛輪2、離合器3、曲柄軸4、連桿5、滑塊
6、過載保護油缸7和機架8，電動機I與飛輪2傳動連接，飛輪2通過離合器3與曲柄軸4連接，曲柄軸4通過連桿5與滑塊6滑動連接，所述的連桿5與過載保護油缸7相連，過載保護油缸7位于滑塊6內(nèi)，滑塊6設置于機架8上，所述的過載保護油缸7上連接有液壓差動系統(tǒng)，所述的液壓差動系統(tǒng)包括支架9、同步油缸10、比例油缸14、壓力傳感器20、皮囊儲能器、電磁換向閥、供油器25和油箱26，所述的支架9安裝于滑塊6上且與所述的同步油缸10滑動接觸，同步油缸10設置于機架8上且通過第一電磁換向閥12與比例油缸14的中腔相連，比例油缸14的上腔與過載保護油缸7相連，且比例油缸14的上腔通過壓力傳感器20與第二皮囊儲能器22相連，比例油缸14的下腔依次連接有第二電磁換向閥13和比例壓力閥15，且比例油缸14的下腔與第一體皮囊儲能器21相連，所述的第一體皮囊儲能器21和第二皮囊儲能器22通過第三電磁換向閥16與供油器25相連，供油器25上連接有油箱26。
[0032]機械壓力機的曲柄軸旋轉(zhuǎn)一周3600稱為滑塊行程一個周期，其中曲柄軸從最上Oq的位置旋轉(zhuǎn)至最下180°的位置稱為滑塊下行程區(qū)段，而再從最下180°的位置旋轉(zhuǎn)至最上0°的位置稱為滑塊回程區(qū)段，一般滑塊的工作行程區(qū)段在下行程區(qū)段的9(^-180°范圍內(nèi)，滑塊的工作行程區(qū)段又分為工作行程速度段和工作行程減速段。
[0033]I)滑塊6的工作行程速度段:在該行程速段內(nèi)，滑塊6行程至每個位置所對應速度是不變的?；瑝K6在工作行程時，第二電磁換向閥13通電換位，由于工件的抗力作用使得過載保護油缸7內(nèi)的油壓升高，該油壓同時也作用在比例油缸14的上腔活塞桿面積上，并力圖使比例油缸14的活塞桿下行，所述的過載保護油缸7內(nèi)的油壓壓力值通過壓力傳感器20以電壓的形式輸出至比例壓力閥15，這時壓力傳感器20輸出與該油壓相對應電流值，該對應電流值作為比例壓力閥15的輸入電流，從而自動確定比例壓力閥15的溢流壓力設定值，使得比例油缸14的活塞桿下腔面積上承受的油壓與上腔相同，又由于所述的比例油缸14內(nèi)設置有上活塞桿和下活塞桿，將比例油缸14的內(nèi)腔分為上腔、中腔和下腔，比例油缸14的活塞桿下腔油壓作用面積大于上腔油壓作用面積，所以比例油缸14的活塞桿不會下行移動，這時滑塊6不作差動工作。
[0034]2)滑塊6工作行程減速段:滑塊6繼續(xù)下行，支架9壓碰與其滑動接觸的同步油缸10的活塞桿，使同步油缸10下行，將同步油缸10下腔的油壓入比例油缸14的中腔，迫使比例油缸14的活塞下行，由于該活塞下行使得比例油缸14上腔的容腔體積變大，該容腔體積與過載保護油缸7的容腔體積之和稱為當量容腔體積，因此當量容腔體積就變大，而過載保護油缸7內(nèi)的定容積油量是不變的，所以此時連桿5下端部位和與之相連的過載保護油缸7的活塞相對滑塊6有一個相向運動位移一即差動，減少滑塊6在單位時間的下行距離，實現(xiàn)了滑塊6在工作時的減速運動。值得注意地是:滑塊6在下行過程中的每一個時刻都符合上述差動原理，因此它的行程及速度曲線是連續(xù)光滑的。
[0035]3)滑塊6下死點保壓功能:當滑塊6到達下死點(180°處)時，實現(xiàn)停留保壓。此時連桿5下端部位和與連桿5相連的過載保護油缸7的活塞作向上回程，同時，第二電磁換向閥13斷電復位，第一電磁換向閥12通電換位，在第一皮囊蓄能器21作用下，比例油缸14的活塞被迅速上推，使比例油缸14上腔的壓力油液及第二皮囊蓄能器22和供油器25的壓力油共同補充至過載保護油缸7內(nèi)，使過載保護油缸7即時建壓，以保證滑塊6的保壓壓力。在這個過程中比例油缸14中腔的油液通過第一電磁換向閥12流入油箱26 ο當過載保護油缸7的活塞上行至極限位置時(也即保壓結(jié)束)，帶動滑塊6—起上行回程直至上死點(360*3位置)，滑塊6完成一個工作周期。
[0036]實施例2:
[0037]在實施例1的基礎上，本實用新型所述的液壓差動系統(tǒng)中，供油器25通過第三電磁換向閥16向第一皮囊蓄能器21和第二皮囊蓄能器22供油，所述的第二皮囊儲能器22與壓力傳感器20之間依次連接有第二電接點壓力表18、單向閥11、第三電接點壓力表19、壓力繼電器一 23和壓力繼電器二 24，所述的第一體皮囊儲能器21與第三電磁換向閥16之間連接有第一電接點壓力表17和單向閥11。供油壓力的上下限受第一電接點壓力表17、第二電接點壓力表18、第三電接點壓力表19及壓力繼電器一 23和壓力繼電器二 24的控制，所述的第二皮囊儲能器22通過單向閥11與同步油缸10相連，由皮囊蓄能器第二皮囊儲能器22通過單向閥11向同步油缸10的下腔供油，使其活塞桿處于最上位置，通過第二皮囊儲能器22與第三電磁換向閥16之間連接的單向閥、第一皮囊儲能器21與第三電磁換向閥16之間連接的單向閥及比例油缸14的上腔與第二皮囊儲能器22之間連接的單向閥來限制壓力油反向流動。所述的同步油缸10的活塞桿下腔油壓作用面積、比例油缸14活塞桿上中下腔的油壓作用面積及過載保護油缸7活塞桿油壓作用面積之間的比例關(guān)系確定，以滿足滑塊6完成速度差動量的實際需要。
【主權(quán)項】
1.一種液壓差動式機械壓力機，包括電動機(I)、飛輪(2)、離合器(3)、曲柄軸(4)、連桿(5)、滑塊(6)、過載保護油缸(7)和機架(8)，電動機(I)與飛輪(2)傳動連接，飛輪(2)通過離合器(3)與曲柄軸(4)連接，曲柄軸(4)通過連桿(5)與滑塊(6)滑動連接，所述的連桿(5)與過載保護油缸(7)相連，過載保護油缸(7)位于滑塊(6)內(nèi)，滑塊(6)設置于機架(8)上，其特征在于:所述的過載保護油缸(7)上連接有液壓差動系統(tǒng)，所述的液壓差動系統(tǒng)包括支架(9)、同步油缸(10)、比例油缸(14)、壓力傳感器(20)、皮囊儲能器、電磁換向閥、供油器(25)和油箱(26)，所述的支架(9)安裝于滑塊(6)上且與所述的同步油缸(10)滑動接觸，同步油缸(10)設置于機架(8)上且通過第一電磁換向閥(12)與比例油缸(14)的中腔相連，比例油缸(14)的上腔與過載保護油缸(7)相連，且比例油缸(14)的上腔通過壓力傳感器(20)與第二皮囊儲能器(22)相連，比例油缸(14)的下腔依次連接有第二電磁換向閥(13)和比例壓力閥(15)，且比例油缸(14)的下腔與第一體皮囊儲能器(21)相連，所述的第一體皮囊儲能器(21)和第二皮囊儲能器(22)通過第三電磁換向閥(16)與供油器(25)相連，供油器(25)上連接有油箱(26)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的過載保護油缸(7)內(nèi)的油壓壓力值通過壓力傳感器(20)以電壓的形式輸出至比例壓力閥(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的壓力傳感器(20)與第二皮囊儲能器(22)之間依次連接有第二電接點壓力表(18)、單向閥(11)、第三電接點壓力表(19)、壓力繼電器一 (23)和壓力繼電器二 (24)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的第二皮囊儲能器(22)通過單向閥(11)與同步油缸(10)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的第一體皮囊儲能器(21)與第三電磁換向閥(16)之間連接有第一電接點壓力表(17)和單向閥(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的第二皮囊儲能器(22)與第三電磁換向閥(16)之間連接單向閥(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的比例油缸(14)內(nèi)設置有上活塞桿和下活塞桿，將比例油缸(14)的內(nèi)腔分為上腔、中腔和下腔，比例油缸(14)的活塞桿下腔油壓作用面積大于上腔油壓作用面積。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓差動式機械壓力機，其特征在于:所述的同步油缸(10)的活塞桿下腔油壓作用面積、比例油缸(14)活塞桿上中下腔的油壓作用面積及過載保護油缸(7)活塞桿油壓作用面積之間的比例關(guān)系確定。
【文檔編號】B30B15/28GK205651682SQ201620357034
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月26日 公開號201620357034.0, CN 201620357034, CN 205651682 U, CN 205651682U, CN-U-205651682, CN201620357034, CN201620357034.0, CN205651682 U, CN205651682U
【發(fā)明人】王勝翔, 王建國
【申請人】中國重型機械研究院股份公司