CN101524748A - 液压控制的低压铸造升液管充模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低压铸造升液管充模技术领域，具体地说是一种采用液压控制的低压铸造升液管充模装置，由低压铸造机自带的液压站提供液压源，并采用液压来控制气液隔离式弹簧储能器，进行升液管充模。本发明与现有技术相比，采用了液压来控制气液隔离式弹簧储能器，通过气室容积的变化来产生气压值的变化，且储能器气室容积总容量大，产生的压差精度高，提高了气压的控制精度，提高了产品质量；气室与炉体直接连接，保证空气的干燥，不需专门的空气干燥装置，也不需用专门的空压站和空压机供气，节约了能源，降低了设备成本和设备使用成本；采用液-气控制系统，提高了充型压强，可达到0.8～2MPa或更高，保障了产品密致，无缩松，也提高了效率。

Description

液压控制的低压铸造升液管充模装置

[技术领域]

本发明涉及低压铸造升液管充模技术领域，具体地说是一种采用液压控制的低压铸造升液管充模装置。

[背景技术]

现有的低压铸造升液管充模过程的压力——时间控制，都是采用有气泵组成的独立气源，将干燥后的空气按铸件形状大小的要求以不同的压力充入电炉，使炉内的有色金属熔液，上面产生压强，以不同的压力和速度使金属溶液沿升液管上升并注入金属模，其缺点是：①注入炉内的气体必须经干燥后，方可注入炉内；②采用价格昂贵的进口的电-气比例压力阀来控制每个时间段的不同压力，完成充型、增压、保压、卸压全过程的压力和速度控制，且由于气体温度的变化，用电-气比例阀来控制，其稳态特性非常差、造成产品有缩孔和缩松缺陷；③充型压强较低，一般在0.3～0.5Mpa，也会造成一些由充模不足，低压补液不足而出现废品。

[发明内容]

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，由低压铸造机自带的液压站提供液压源，并采用液压来控制气液隔离式弹簧储能器，改变气室容积，从而产生气压值的变化，而且所用的储能器气室容积总容量大，产生的压差精度准确，提高了气压的控制精度，提高了产品质量。

为实现上述目的，设计的一种液压控制的低压铸造升液管充模装置，包括三位电液比例阀、隔离式弹簧液压储能器、压力传感器、安全阀、电磁卸荷阀、压力表，其特征在于：电炉3内置熔化锅4，纵剖面呈T形的升液管2垂直置于金属熔化锅4内，升液管2肩部的水平端面与电炉3的上端面密封连接，电炉3的一侧炉壁上端采用空气管道7以分支结构分别连接气液隔离弹簧储能器10左端气室13的进出气口和电磁卸荷阀15，空气管道7上还采用支气管以分支的形式分别连接压力传感器8的气压输入端及安全阀9，压力传感器8的模拟信号输出端采用导线连接带反馈信号的功率放大器19的信号接收端子，带反馈信号的功率放大器19还设有PLC控制器20；气液隔离弹簧储能器10右端的液压腔11连接三位电液比例阀16一侧的单油口，三位电液比例阀16另一侧的两个油口分别连接高压液压油入口P和液压油回油口T，三位电液比例阀16中上下两端的比例电磁铁17、18的接线端子采用电线连接带反馈信号的功率放大器19的输出电源端子，比例电磁铁17的另一端串接阀芯位移传感器16’的一端，阀芯位移传感器16’的另一端采用导线连接带反馈信号的功率放大器19的反馈信号接收端子。

近电炉3一端的空气管道7上还采用支气管密封连接气压表6。

气液隔离弹簧储能器10的内腔采用隔离气囊12一分为二，左腔室为空气室13，右腔室为液压腔11，空气室13内水平居中位置设一水平放置的压缩弹簧14。

气液隔离弹簧储能器10右端的液压腔11采用密封油压管5连接三位电液比例阀16一侧的单油口。

所述的升液管2，其上部管口与金属模具1下端面密封连接。

本发明同现有技术相比，采用了液压来控制气液隔离式弹簧储能器，通过气室容积的变化来产生气压值的变化，且所用的储能器气室容积总容量大，产生的压差精度准确，提高了气压的控制精度，提高了产品质量；气室与炉体直接连接，保证空气的干燥，不需用专门的空气干燥装置，也不需用专门的空压站和空压机供气，节约了能源，降低了设备成本和设备使用成本；采用液-气控制系统，提高了充型压强，可达到0.8～2Mpa或更高，保障了产品密致，无缩松，也提高了效率。

[附图说明]

图1为本发明的结构连接示意图。

指定图1为摘要附图。

参见附图1，1为金属模具；2为升液管；3为电炉；4为金属熔化锅；5为密封油压管；6为气压表；7为空气管道；8为压力传感器；9为安全阀；10为气液隔离弹簧储能器；11为液压腔；12为隔离气囊，13为气室；14为压缩弹簧；15为电磁卸荷阀；16为三位电液比例阀；16’为阀芯位移传感器；17、18为比例电磁铁，位于三位电液比例阀的上下两端；19为带反馈信号的功率放大器；20为PLC控制器，P为高压液压油入口，T为液压油回油口。

[具体实施方式]

下面结合附图对发明作进一步的说明，本发明对本技术领域的人来说还是比较清楚的。

按所需工艺编制气压-时间程序，该程序由PLC控制器20储存，PLC控制器20发出指令到带反馈信号的功率放大器19驱动比例电磁铁17，比例电磁铁17拖动三位电液比例阀16的阀芯移动，使三位电液比例阀16左侧的单油口与三位电液比例阀16右侧一个油口连接的高压液压油入口P联通，高压状态的液压油通过密封油压管5充入液压腔11内，并推动隔离气囊12左移，空气腔13与电炉3联合组成的封闭气室容积缩小，使气压提高，金属熔化锅4内的熔化的合金材料上表面被气压压迫，压强提高，被熔化的合金材料金属液沿升液管2的内腔上升并充入金属模具1的型腔内，充入液压腔11的液压油越多，气体压强越大，充模压力和速度越大，保压压力越大。

反之，PLC控制器20发出指令给带反馈信号的功率放大器19，驱动比例电磁铁18拖动三位电液比例阀16内的阀芯反向移动，则使三位电液比例阀16左侧的单油口与三位电液比例阀16右侧另一个油口连接的液压油回油口T联通，液压油腔11的液压油在压缩弹簧14的推动下隔离气囊12向右移，液压油腔11内的液压油从液压油回油口T回流至油箱；同时由气液隔离弹簧储能器10内左侧的空气室13和电炉3采用空气管道组成的封闭气室容积加大，使气压压强降低，升液管2内的充模压力和速度降低；以上描述实施着一种随着气液隔离弹簧储能器10内右侧的液压腔11内充放液压油的多少而改变气压值的控制系统，由压力传感器8把气压值模拟量反馈到带反馈信号的功率放大器19，对三位电液比例阀16的阀芯移动量进行补偿，即实时控制液压油充放量，同时阀心移动的模拟量又通过16’的导线反馈到带反馈信号的功率放大器19，以上两个反馈值的补偿，使气压稳定在设定值上。

所述的三位电液比例阀16中上下两端的比例电磁铁17、18断电时，三位电液比例阀16的阀芯在中位弹簧作用下，三位电液比例阀16的阀芯停在中位，液压腔11被封死；则空气室13和电炉3组成的密闭气室被封死，压强稳定，即为保压程序。

当电磁卸荷阀15的电磁铁断电，电磁泄荷阀15联通空气管道7与大气联通，空气室13和电炉3共同形成的密闭气室中的气压卸荷，升液管2中的熔化的合金材料的熔液液位下降，同时，比例电磁铁18通电，使液压腔内的油液与液压油回油口T相通，隔离气囊12在压缩弹簧14的作用下右移，液压腔11中的液压油流向液压油回油口T，空气室13的容积恢复为最大，并与大气连通，以上描述完成铸型全程序的P-t曲线控制。

Claims (4)

1、一种液压控制的低压铸造升液管充模装置，包括三位电液比例阀、隔离式弹簧液压储能器、压力传感器、安全阀、电磁卸荷阀、压力表，其特征在于：电炉(3)内置熔化锅(4)，纵剖面呈T形的升液管(2)垂直置于金属熔化锅(4)内，升液管(2)肩部的水平端面与电炉(3)的上端面密封连接，电炉(3)的一侧炉壁上端采用空气管道(7)以分支结构分别连接气液隔离弹簧储能器(10)左端气室(13)的进出气口和电磁卸荷阀(15)，空气管道(7)上还采用支气管以分支的形式分别连接压力传感器(8)的气压输入端及安全阀(9)，压力传感器(8)的模拟信号输出端采用导线连接带反馈信号的功率放大器(19)的信号接收端子，带反馈信号的功率放大器(19)还设有PLC控制器(20)；气液隔离弹簧储能器(10)右端的液压腔(11)连接三位电液比例阀(16)一侧的单油口，三位电液比例阀(16)另一侧的两个油口分别连接高压液压油入口P和液压油回油口T，三位电液比例阀(16)中上下两端的比例电磁铁(17、18)的接线端子采用电线连接带反馈信号的功率放大器(19)的输出电源端子，比例电磁铁(17)的另一端串接阀芯位移传感器(16’)的一端，阀芯位移传感器(16’)的另一端采用导线连接带反馈信号的功率放大器(19)的反馈信号接收端子。

2、如权利要求书1所述的液压控制的低压铸造升液管充模装置，其特征在于：近电炉(3)一端的空气管道(7)上还采用支气管密封连接气压表(6)。

3、如权利要求书1所述的液压控制的低压铸造升液管充模装置，其特征在于：气液隔离弹簧储能器(10)的内腔采用隔离气囊(12)一分为二，左腔室为空气室(13)，右腔室为液压腔(11)，空气室(13)内水平居中位置设一水平放置的压缩弹簧(14)。

4、如权利要求书1所述的液压控制的低压铸造升液管充模装置，其特征在于：气液隔离弹簧储能器(10)右端的液压腔(11)采用密封油压管(5)连接三位电液比例阀(16)一侧的单油口。

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