專利名稱：人造金剛石超高壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，特別是涉及一種用于對金剛石合成的鉸式六面頂壓機(jī)的超高壓液壓系統(tǒng)。
目前用于合成金剛石的各種型號的鉸式六面頂壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，主要包括有一個排量為25ml的軸向柱塞泵，有的還另配一個排量為2.5ml的補(bǔ)壓泵，液壓控制閥，六個液壓缸和一個超高壓液控單向閥、電磁換向閥和節(jié)流閥，用以控制液壓缸活塞的前進(jìn)、停止、保壓和同步。三個動缸的活塞前端，還都各設(shè)有一組行程開關(guān)，以控制頂錘的準(zhǔn)確定位。
液壓油由液壓泵中排出，主油路經(jīng)第一個三位四通電磁閥后分成兩路一路繼續(xù)向前進(jìn)入第二個三位四通電磁閥，然后一路油經(jīng)六組節(jié)流閥、二位四通電磁閥和超高壓液控單向閥進(jìn)入液壓缸后腔，工作油缸同時又由管路經(jīng)聯(lián)通閥與增壓器相通;由所說的第二個三位四通電磁閥排出的另一路油則進(jìn)入工作油缸前腔，推動活塞后退，為了使活塞前端的硬質(zhì)合金頂錘在接觸合成塊時準(zhǔn)確到位，在三個動缸活塞前端各設(shè)置了一個限位開關(guān)，以控制關(guān)閉三個動缸后腔油路的二位四通。由所說的第一個三位四通電磁閥分出的另一油路，則經(jīng)由液控單向閥進(jìn)入增壓器的下腔，然后將活塞向上推動進(jìn)入液壓缸。其余的電磁閥多為控制信號油的。
由于采用單泵供油，使活塞在空程前進(jìn)時速度不能控制，只有單一速度。速度快了，到達(dá)合塊，由于限位開關(guān)的重復(fù)精度并非完全可靠，出現(xiàn)偏差，則使各頂錘之間形成的出封間隙不等，降低了對合成快的密封能力，在高溫、高壓下易引起爆炸，增加硬質(zhì)合金頂錘的消耗。同時由于節(jié)流閥通口調(diào)小后，活塞回程時，往往因液流不暢而引起回程壓力過高，而且液壓缸靠節(jié)流閥調(diào)節(jié)也不甚方便。
此液壓系統(tǒng)中交流電機(jī)帶動一液壓泵，另一交流電動機(jī)帶動一在超高壓合成過程中工作的補(bǔ)壓泵，所以空程前進(jìn)時，都是單一速度，為了防止活塞運(yùn)行速度過快，致使運(yùn)行終了時，因慣性而無法準(zhǔn)確定位，以致撞壞合成塊，發(fā)生“炸錘”事故只能減慢運(yùn)行速度，使工作效率降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的液壓系統(tǒng)，能精確地調(diào)節(jié)液體阻力，實現(xiàn)活塞以合成塊為基準(zhǔn)的精確定位，防止或減少合成過程中“炸錘”事故的發(fā)生，降低硬質(zhì)合金頂錘的損耗。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的在于實現(xiàn)空程前進(jìn)快、慢速可調(diào)，以提高工作效率。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本系統(tǒng)包括液壓泵，液壓控制閥、液壓缸及增壓器。其中液壓缸包括三個動缸三個定缸，液壓泵包括后泵及補(bǔ)壓泵。液壓泵與第一個三位四通電磁閥聯(lián)接之后分兩通路a、b，通路a與第二個三位四通電磁閥聯(lián)接后又分兩通路a1、a2，通路a4經(jīng)二位四通電磁閥、超高壓液控單向閥后與每一液壓缸的后腔油路相聯(lián)，通路a2與每一液壓缸的前腔油路相聯(lián);所說的通路b徑一液控單向閥與增壓器的下腔油路相聯(lián);在所說的增壓器的上腔油路中聯(lián)接一聯(lián)通閥后與各液壓缸后腔油路相聯(lián)，該聯(lián)通閥由一二位四通電磁閥控制，以便在必要時與液壓缸聯(lián)通或關(guān)閉;所說的增壓器下腔油路另有兩通路，其一是通過可變節(jié)流器回油箱，其二是經(jīng)液控單向閥進(jìn)行大流量回油，使活塞快速回程，其特征在于在所說的每一液壓缸的前腔油路中各設(shè)置一個可調(diào)節(jié)液阻的背壓閥及可控制單缸動作的截止閥(K～K)。由液壓泵輸出的高壓油經(jīng)第一個三位四通電磁閥后沿通路a進(jìn)入第二個三位四通電磁閥后沿通路a經(jīng)二位四通電磁閥、超高壓液控單向閥進(jìn)入工作油缸后腔，推動活塞前進(jìn)。沿通路a2經(jīng)背壓閥、截止閥進(jìn)入工作油缸前腔，用以推動活塞后退，背壓閥可調(diào)節(jié)液體阻力，以保證精確定位。由第一個三位四通電磁閥出來的通路b經(jīng)液控單向閥進(jìn)入增壓器的下腔，以推動活塞上升進(jìn)行增壓，達(dá)到合成壓力。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是這樣實現(xiàn)的在所說的液壓泵的后泵處又并聯(lián)一前泵，該前泵現(xiàn)口端還接有一卸用的二位四通電磁閥。
上述液壓缸后腔與a1通路聯(lián)接的二位四通電磁閥及超高壓液控單向閥最佳為二組，各包括超高壓液控單向閥和二位四通電磁閥，分別與動缸后腔并聯(lián)油路、定缸后腔并聯(lián)油路相聯(lián)。
本發(fā)明由于在液壓缸前腔油路中設(shè)置背壓閥調(diào)節(jié)液阻，可調(diào)節(jié)致使活塞的運(yùn)動阻力相等，而取消了原有系統(tǒng)中的節(jié)流閥，而且將原液壓系統(tǒng)中控制活塞前進(jìn)的限位開關(guān)定位，改為對合成塊的接觸定位，每個動缸頂錘在遇到合成塊時，都會因受阻而停止，直到三個頂錘全部到位為止，使頂錘的定位更準(zhǔn)確，各頂錘之間的密封間隙相等，提高了合成過程中合成塊的密封能力，減少或避免了金剛石合成過程中炸錘事故發(fā)生，可大大降低硬質(zhì)合金頂錘的損耗，降低了人造金剛石的生產(chǎn)成本。因為實現(xiàn)接觸定位，原有的在活塞前端設(shè)置的限住開關(guān)，也因失掉了作用而被取消。
又因為本發(fā)明并聯(lián)一前泵，在開始空程前進(jìn)時前后泵一起供油，活塞塊速前進(jìn)，而在頂錘即將接觸合成塊時，大排量的前泵缺荷、活塞減速，避免了因慣性撞碎合成塊、縮短了空程前進(jìn)的時間，提高合成效率。因為本發(fā)明的最佳實施方式將液壓缸后腔油路中的六組串聯(lián)的單向閥及二位四通電磁閥減少為二組，不但降低了造價而且減少了漏油點。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)圖。
如圖所示，并聯(lián)聯(lián)接的前泵4，后泵3由交流電機(jī)5帶動，在前泵5的出口聯(lián)一卸閥用的二位四通電磁閥6，補(bǔ)壓泵2由交流電機(jī)1帶動，各液壓泵串聯(lián)單向閥7后并聯(lián)與第一個三位四通電磁閥8相聯(lián)后分a、b兩通路，通路a經(jīng)第二個三位四通電磁閥9后又分出a4、a5兩支路，a1支路經(jīng)二位四通電磁閥11、超高壓液控單向閥12與動缸后腔并聯(lián)油路相聯(lián)，另一組與定缸后腔并聯(lián)油路相聯(lián)的二位四通電磁閥15、超高壓液控單向閥14與所說的二位四通電磁閥11、超高壓液控單向閥12并聯(lián)接油路a，在所說的二位四通電磁閥11與超高壓液控單向閥12之間有一接點接二位四通電磁閥10。所說的通路a2經(jīng)每一背壓閥13、截止閥與液壓缸前腔油路相聯(lián)。所說的經(jīng)第一個三位四通電磁閥8出來的通路b經(jīng)一液控單向閥23與增壓器19下腔相聯(lián)。在所說的增壓器19的上腔油路中串聯(lián)一聯(lián)通閥17后與各液壓缸后腔油路相聯(lián)，該聯(lián)通閥17由一二位四通電磁閥16控制。在增壓器19、聯(lián)通閥17油路之間有一接點接單向閥18，該單向閥18另一端接在第二個三位四通電磁閥9與二位四通電磁閥11、15之間。所說的增壓器19下腔油路另有二通路，其一是經(jīng)電磁球閥20，可變節(jié)流器21回油箱，另一通路經(jīng)液控單向閥22進(jìn)行大流量回油。
本系統(tǒng)的工作過程如下首先根據(jù)合成塊的前進(jìn)速度調(diào)節(jié)液壓缸前腔油路中的背壓閥13，使各液壓缸的液阻相同實現(xiàn)以合成塊為基準(zhǔn)的接觸定位，以保證合成塊的密封可靠。再通過壓力傳感器及微機(jī)控制各電氣元件，完成整個工作過程。開始工作，起動交流電機(jī)5，空程快速前進(jìn)時，前泵卸荷閥6的5CT動作，前泵4及并聯(lián)的后泵3同時工作，1CT動作時，壓力油通過三位四通電磁閥8，然后4CT動作，壓力油通過三位四通電磁閥9，繼而9CT動作，壓力油通過二位四通電磁閥11及超高壓液控單向閥12進(jìn)入液壓缸動缸后腔，推動活塞前進(jìn)，活塞快接近合成塊時，打開5CT，前泵4通過電磁閥6卸荷，活塞變?yōu)槁?，直至接觸合成塊，進(jìn)入充液工序時，打開8CT，從三位四通電磁閥9中出來的部分壓力油，經(jīng)二個二位四通電磁閥11，15同時進(jìn)入六個液壓缸，使動、定缸同時前進(jìn)，壓縮合成塊，同時二位四通電磁閥16操作，打開聯(lián)通閥17及增壓器19下腔的液控單向閥22，使增壓器上腔充液，充液完畢，即進(jìn)入超壓階段，打開2CT液壓油從三位四通電磁閥8，經(jīng)液控單向閥23進(jìn)入增壓器19下腔，推動活塞上升，使超高壓油經(jīng)聯(lián)通閥17，進(jìn)入液壓油缸后腔、待達(dá)到合成壓力后，便可通電合成。進(jìn)入保壓階段關(guān)閉交流電機(jī)1、5，2CT、4CT、8CT、9CT，保壓一定時間，在保壓過程中氣損失一部分壓力，可通過打開交流電機(jī)1及三位四通電磁閥8的2CT補(bǔ)充壓力，完成硬質(zhì)合金的合成過程。打開6CT，增壓器19通過電磁球閥20，可調(diào)節(jié)流器21卸荷，此時，接通交流發(fā)電機(jī)5，打開1CT、3CT，壓力油經(jīng)三位四通電磁閥8、9經(jīng)背壓閥13進(jìn)入各液壓缸前腔，后腔的壓力油經(jīng)打開的液控單向閥12、14通過二位四通電磁閥10、11、15卸荷，活塞回程，完成一個工作過程。
權(quán)利要求
1.一種人造金剛石超高壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)，包括液壓泵、液壓控制閥、液壓缸及增壓器所說的液壓缸包括三個動缸、三個定缸，所說的液壓泵包括補(bǔ)壓泵和后泵，液壓泵(3)第一個三位四通電磁閥(8)聯(lián)接，之后分兩通路a、b，通路a與第二個三位四通電磁閥(9)聯(lián)接后又分兩通路a1、a2，通路a1經(jīng)二位四通電磁閥、超高壓液控單向閥后與每一液壓缸的后腔油路相聯(lián)，通路a2與每一液壓缸的前腔油路相聯(lián)；所說的通路b經(jīng)一液控單向閥(23)與增壓器(19)的下腔油路相聯(lián)；在所說的增壓器(19)的上腔油路中聯(lián)接一聯(lián)通閥(17)后與各液壓缸后腔油路相聯(lián)，該聯(lián)通閥(17)由一二位四通電磁閥(16)控制，以便在必要時與液壓缸聯(lián)通或關(guān)閉；所說的增壓器(19)下腔油路另有兩通路，其一是通過可變節(jié)流器(21)回油箱，另一通路經(jīng)液控單向閥(22)進(jìn)行大流量回油，使活塞快速回程，其特征在于在所說的每一液壓缸的前腔油路中各設(shè)置一個可調(diào)節(jié)液阻的背壓閥(13)及可控制單缸動作的截止閥(K～K)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金剛石超高壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)，其特征在于在所說的液壓泵的后泵(3)處又并聯(lián)一前泵(4)，該前泵(4)的出口端還接有一卸荷用的二位四通電磁閥(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造金剛石超高壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)，其特征在于所說的液壓缸后腔油路中控制液壓缸動作的串聯(lián)聯(lián)接的超高壓液控單向閥及二位四通電磁閥最佳為二組，一組包括超高壓液控單向閥(12)和二位四通電磁閥(11)接動缸后腔并聯(lián)油路，另一組包括超高壓液控單向閥(14)和二位四通電磁閥(15)接定缸后控并聯(lián)油路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的人造金剛石超高壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)，其特征在于在所說的增壓器(19)的下腔油路的可變節(jié)流器(21)前串聯(lián)一電磁球閥(20)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于人造金剛石合成的鉸式六面頂壓機(jī)的新型液壓系統(tǒng)，包括液壓泵、液壓缸、增壓器及液壓控制元件。本發(fā)明要點在于在每一液壓缸的前腔油路中設(shè)置背壓閥和截止閥，通過背壓閥可精確地調(diào)節(jié)每一活塞的運(yùn)行阻力，實現(xiàn)了活塞以合成塊為基準(zhǔn)的精確定位。為進(jìn)一步提高合成效果，在原液壓泵上并聯(lián)一大排量的前泵，并在其出口處設(shè)置一卸荷用的電磁閥。本發(fā)明因?qū)铣蓧K的密封準(zhǔn)確，減少合成過程中“炸錘”事故的發(fā)生，降低硬質(zhì)合金頂錘的損耗，又因?qū)崿F(xiàn)空程前進(jìn)快慢速的調(diào)節(jié)，提高合成效率，降低人造金剛石的生產(chǎn)成本。
文檔編號F15B11/16GK1109145SQ9410923
公開日1995年9月27日 申請日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者張智遠(yuǎn), 牛寶懷, 付謙, 張兆京 申請人:張智遠(yuǎn)