CN1031035A - 锤的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种锤的控制系统，用于电液锤等的控 制系统中。本发明主要是采用了伺服阀作为操纵阀， 解决了过去电液锤锤头提升高度不能随意控制，以至 不能随意改变打击能量的问题。实现了控制锤头停 在任意位置，随意调节打击能量。本发明的控制系统 操纵灵活、方便，控制系统结构简单、可靠。

Description

本发明属于金属成形设备的液压控制系统，用于电液锤等的液气系统中，其国际分类号为B21J7/20，B21J7/22。

目前已有的电液锤，如申请号为85104446的申请，其控制系统中的操纵阀是采用的三位三通截止阀。它虽然也能完成打击——回程提升——停止——打击的循环，但由于操纵阀只是一个简单的截止阀，不能随意调节流量，因此不能控制锤头回程提升的速度。这样，也就不易控制锤头提升高度。提升高度只能是几个行程阀或行程开关控制的固定位置。因此不能随意改变打击能量，使用不便。

在申请号85104446的申请中，虽用了一个刀形杆来控制操纵阀的阀芯，但正如其说明书所述，是为了控制提前换向，避免二次打击和打高压液。它所带动的仍是截止阀。

为了控制锤头的回程提升速度，也可以在进液管路中串联一个调速阀。但由于调速阀和操纵阀之间有一个协调问题，造成操纵的不方便。

本发明的目的是为了解决电液锤锤头回程提升速度和高度不能随意调节和控制、造成打击能量不能调节的缺点而设计的。要求该装置操纵灵活、方便、可靠、简单。

本发明的控制系统如附图1所示，由液箱(7)，液泵(6)，卸荷阀(5)，单向阀(4)，操纵阀，蓄能器(1)，防止打高压液的单向阀(2)组成。操纵阀是采用伺服阀(3)。在锤杆下液腔与蓄电器(1)之间接有一个防止打高压液的单向阀(2)，用于防止在锤头打击过程中操纵阀关闭或锤头弹跳造成的二次打击所出现的打高压液现象，能将这部分能量吸收到蓄能器(1)中。

本发明由于操纵阀采用了伺服阀(3)，当需要打击时，只需快速移动伺服阀(3)的阀芯到极限位置，使其放液开口大打开，锤杆下液腔高压液快速泄入液箱(7)，锤头高速下击，完成打击过程。当需要对模时，可操纵伺服阀(3)的阀芯，控制其开口量，使锤头缓慢下降。可以随时关闭其开口，使锤头停止，达到对模的目的。用使锤头缓慢下降的方法，也可以调整其打击能量，当锤头回程过高时，降低锤头的高度。如果要求锤头回程提升，只需操纵伺服阀(3)的阀芯，使其进液开口打开，调节其开口量，就控制了锤的回升速度。可随时控制开口的关闭，让锤头停在所要求的位置，从而达到随意调节打击能量的目的。

附图1形式的控制系统中的伺服阀(3)，可以是采用机械伺服阀。通过手柄的位移就控制了锤头移动的速度。结构简单可靠，操纵直观。

附图1(形式的控制系统)中的伺服阀(3)，可以是采用电液伺服阀。它可以克服机械伺服阀的安装位置不易安排，进出液管管路过长等缺点。把电液伺服阀装在缸体上，缩短了进出液管长度，减少管路压力损失。

附图1形式的控制系统中的伺服阀(3)，可以是非对称开口的，其放液开口—位移比大于进液开口——位移比。这是由于放液端主要用于控制打击，一般要求有较快的放液速度。增大放液开口—位移比的方法可以是在阀体上放液开口端开有面积大一些的放液孔，这样，在相同阀芯位移的情况下该端有较大的开口面积；也可以是在阀体上放液开口端并排开多个放液孔，达到同样的目的；还可以是在阀体内圆柱面对应于放液孔处开一个空恫邸?

附图1形式的控制系统中的伺服阀(3)，可以是放液开口——位移比前一段小于后一段的非对称伺服阀。前面的小开口主要是用于对模和调整锤头高度，要求流量小，控制精度高。后面一段用在打击上，要求有尽量大的开口量。获得前一段放液开口——位移比小于后一段的方法可以是在阀体上放液开口端并排开出多个放液孔，其中数个孔后错一定的距离，使阀芯在前后位置不同时，所开孔的数目不一样，开口面积的变化率也不一样；也可以是在阀体内圆柱面对应于放液孔处开一个空刀槽，空刀槽后退一定的距离，使阀芯处在无空刀和有空刀处时开口面积的变化率不一样。

本发明可以采用附图2的形式，它由液箱(7)，液泵(6)，卸荷阀(5)，单向阀(4)，操纵阀，蓄能器(1)，快速放液阀(8)和对模阀(9)组成。操纵阀是采用伺服阀(3)。附图2与附图1的不同之处在于在伺服阀(3)通向锤杆下液腔的管路中串联了一个快速放液阀(8)。由于快速放液阀在锤头打高压液时有自动泄去高压液的能力，所以取消了防止打高压液的单向阀(2)。另外，在锤杆下液腔与液箱(7)之间接有一个对模阀(9)。

附图2形式的控制系统，当要求锤头打击时，通过操纵伺服阀(3)的阀芯，使其放液开口打开。伺服阀(3)放液开口量超过启动快速放液阀(8)所要求的开口量时，快速放液阀(8)就被启动。快速放液阀(8)快速放液，锤头下击，完成了打击动作。由于打击是靠快速放液阀(8)放液来实现的，并且快速放液阀(8)的放液速度快，放液流量大，因此这种控制系统能用于大打击能量的锤。当需要锤头回程提升时，由于反向进液快速放液阀(8)只相当于一个液流通道，因此附图2形式的控制系统与附图1的一样，控制伺服阀(3)进液端的开口量，也就控制了锤的回升速度。控制伺服阀(3)开口的关闭，就能让锤停在所需位置上，达到随意调节所需打击能量的目的。在附图2形式的控制系统中，可接有对模阀(9)，可用对模阀(9)对模。控制对模阀(9)的阀芯开口量，就控制了锤头下降速度，达到对模的目的。对模阀也可以用于调整锤头打击能量。当锤头回程过高时，通过调节对模阀可降低锤头的高度。

附图2形式的控制系统，何服阀(3)可以象附图1形式的控制系统中的伺服阀(3)一样，可以采用机械伺服阀，也可以采用电液伺服阀。

本发明还可以如附图3所示，由液箱(7)，液泵(6)，卸荷阀(5)，单向阀(4)，操纵阀和快速放液阀(8)组成。操纵阀是采用的伺服阀(3)。在快速放液阀(8)的出液口腔与进液口腔间内连或外连有节流通道。快速放液阀可以采用如申请号为87202367的快速放液阀。该阀已在进液口腔与出液口腔之间、在阀体内接有节流通道。如用其它的快速放液阀，也可在该阀之外接一细管作节流通道。

附图3形式的控制系统，当需要打击时，也和附图2形式的控制系统一样，操纵伺服阀(3)的阀芯，打开放液开口，使其开口量超过启动快速放液阀(8)所要求的开口量，快速放液阀被启动，锤头高速下击，完成打击动作。用快速放液阀(8)放液，能用于大打击能量的电液锤中。

当需要锤头回程提升时，其过程也和附图2形式中的控制系统一样。快速放液阀(8)在反向进液时相当于一个液流通道，伺服阀(3)的进液开口量就决定了锤头的回升速度。控制伺服阀(3)的开口量和关闭，也就控制了锤头的回升速度和停止的位置，达到随意调节打击能量的目的。当需要对模或降低锤头高度时，可通过操纵伺服阀(3)的阀芯，控制其放液的开口量。只要放液开口量控制在不使快速放液阀启动的极限位置以内，快速放液阀(8)不会被启动，锤杆下液腔的高压液也就不会被快速泄入液箱。由于在快速放液阀(8)进出液腔之间有节流通道(不管是内连的还是外接的)，可通过节流通道缓慢放液，锤头缓慢下降。随时都可以关闭伺服阀(3)，从而锤头可停在任意位置上，达到对模和调整打击能量的目的。

附图3形式的控制系统中的伺服阀(3)，也可象附图1和附图2中的伺服阀一样，可以是机械伺服阀，也可以是电液伺服阀。

在附图3形式的控制系统中，伺服阀(3)可以是一个进液开口——位移比大于放液开口——位移比的非对称伺服阀。由于在这种形式中，锤头的打击是靠快速放液阀(8)快速放液。只要伺服阀(3)的放液开口量足以启动快速放液阀(8)即可。而伺服阀(3)的放液流量的控制是用来对模或调节锤头高度。这就要求有小的放液速度。增大进液开口——位移比的方法，可以是在阀体上进液开口端开有面积大一些的进液孔；可以是在阀体上进液开口端并排开多个进液孔；也可以是在阀体内圆柱面上对应于进液孔的位置上开一个空刀槽。这样，在相同阀芯位移的情况下进液开口端就有较大的开口面积。

在附图3的控制系统中的伺服阀(3)，也可象附图1中的伺服阀一样，可以是放液开口——位移比前一段小于后一段的非对称伺服阀。因为此种形式中的伺服阀放液端起两个作用：对模和打击。对模主要是利用伺服阀的小流量。打击要求伺服阀(3)开口能可靠保证快速放液阀(8)的可靠开启。因此，前一段开口——流量比可以小一些，后一段大一些，以满足不同的需要。获得放液开口—位移比前一段小于后一段的方法可以是和附图2形式中的伺服阀(3)一样；可以是在阀体上放液开口端并排开多个放液孔，其中数个孔后错一定的距离；也可以在阀体内圆柱面对应于放液孔处开一个空刀槽，空刀槽后退一定的距离。

本发明中所采用的伺服阀(3)—无论是附图1、附图2还是附图3中的伺服阀(3)都可以是多级伺服阀。它可以是二级的，三级的，甚至是更多级的。这样，用很小的操纵力就可控制不同的的控制流量，以满足不同规格锤的需要。

本发明由于采用伺服阀(3)作为操纵阀，可随意调节回程提升速度和高度，解决了不能随意调节打击能量的缺点。而且结构简单可靠，操纵灵活方便。

本发明中的伺服阀(3)可以是三位三通的伺服阀，也可以是三位四通的伺服阀。让液泵(6)通过伺服阀(3)与蓄能器(1)相连。本发明中的伺服阀(3)可以采用零开口伺服阀，但最好是负开口伺服阀，让伺服阀有一个明显的关闭中位，使锤头停止可靠。控制系统中可接入的对模阀，可以是普通的流量控制阀，也可以是一个带节流的换向阀。本发明的控制系统中，还可以在蓄能器(1)与液箱(7)之间接一个截止阀，在锤停止工作关闭电源前，用于把蓄能器(1)中的高压液放掉。

对于附图3形式的控制系统，伺服阀(3)采用机械伺服阀时，在操纵机械伺服阀的手柄机构中可有一个防止对模时误动作的保险装置。保险装置可以是一个销钉。在操纵杆上有一个长槽，正常工作时销钉拨起。当对模时，将销钉插入，以限制操纵杆的位移，使伺服阀(3)的阀芯只能在一定的范围内移动。保险装置也可以是一个挡块，装在伺服阀(3)的阀芯旁，在对模时立起，限制阀芯移动过位。

对于附图3形式的控制系统，伺服阀(3)采用电液伺服阀时，在操纵电液伺服阀的控制电路中，可有一个防止对模时误动作的保险电路。该保险电路在对模时起作用，限制电液伺服阀的开口过大，以防止在对模时操作失误引起的打击。保险电路可以是一个可在对模时并联接于控制电路输出端的稳压管；可以是一个在对模时使控制电路电源电压降低的电源；也可以是在对模时在其控制电路输出端串联接入进行分压的电阻。以达到使控制电路输出电压限圃谠市矸段诘?目的。

本发明的控制系统各元件应集中在一起，减小连接液管的长度，尽量靠近锤杆下液腔。液箱可设计在锤杆下液腔周围，整个系统放在液箱里。

Claims (14)

1.锤的控制系统，有液箱(7)，液泵(6)，蓄能器(1)，卸荷阀(5)，单向阀(4)和操纵阀，其特征在于：操纵阀是采用伺服阀(3)，在锤杆下液腔与蓄能器(1)之间接有一个防止打高压液的单向阀(2)。

2.如权利要求1所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是一个放液开口——位移比大于进液开口——位移比的非对称伺服阀。

3.锤的控制系统，有液泵(6)，液箱(7)，快速放液阀(8)，卸荷阀(5)，单向阀(4)，对模阀(9)和操纵阀，其特征在于：操纵阀是采用伺服阀(3)。

4.锤的控制系统，有液泵(6)，液箱(7)，快速放液阀(8)，卸荷阀(5)，单向阀(4)和操纵阀，其特征在于：操纵阀采用伺服阀(3)，在快速放液阀(8)的出液口腔与进液口腔间内连或外连有节流通道。

5.如权利要求4所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是一个进液开口——位移比大于放液开口——位移比的非对称伺服阀。

6.如权利要求1和4所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是一个放液开口——位移比在前一段小于后一段的非对称伺服阀。

7.如权利要求1，2，3，4和5所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用多级伺服阀。

8.如权利要求6所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用多级伺服阀。

9.如权利要求1，2，3，4，5和8所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用机械伺服阀。

10.如权利要求6所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用机械伺服阀。

11.如权利要求7所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用机械伺服阀。

12.如权利要求1，2，3，4，5和8所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用电液伺服阀。

13.如权利要求6所述的锤的控制系统，其特征在于伺服阀(3)是采用电液伺服阀。

14.如权利要求7所述的锤的控制系统，其特征在于：伺服阀(3)是采用电液伺服阀。

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