CN105150356A - 一种压砖机的液压控制系统及其全自动双向加压液压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压砖机的液压控制系统及其全自动双向加压液压控制方法，该液压控制系统与压砖机主体一起实现压砖机的全自动双向加压控制，由液压控制系统为上油缸、下油缸运动提供动力，驱动上活动梁、下活动梁沿导向立柱上下运动，使固连在上活动梁、下活动梁上的上压头、下压头对中间模框中的进行粉料双向加压和砖坯顶出动作。本发明结构简单、性能稳定、生产效率高。

Description

一种压砖机的液压控制系统及其全自动双向加压液压控制方法

技术领域

本发明属于压制成型的墙材生产技术领域，特别是一种压砖机的液压控制系统及其全自动双向加压液压控制方法。

背景技术

目前国内主流的墙材生产设备依据原料成型的可以分为振动成型和压制成型两种。振动成型多用于混凝土砌块制品，而压制成型多是以生产粉末状原料为主的墙材制品。目前市场上最常见的一种压机的压制方式为下拉式压制，又称强制压制，如专利号为CN101195237.1的发明专利公开了一种压砖机的双向压制机构，其压制方式即为下拉式压制，总体上包括上固定梁、下固定梁、导向立柱和动力机构，其机构要点为：还包括上活动梁和下活动梁，导向立柱两端分别安装于上固定梁和下固定梁上，上活动梁和下活动梁分别安装于上固定梁和下固定梁之间，并沿导向立柱滑动，模具的上模芯、模框、下模芯安装于上活动梁和下活动梁及其中的一个固定梁上。压制开始时，上模芯被压下一定距离，然后与中模一同下降。中模的下降速度可以调整，其下拉距离相当于浮动的距离。压制结束时，上模芯回升，中模则进一步被拉下，便于砖坯脱出。现在的墙体砖压机大多数采用此种形式。拉下压制有两大技术缺点：一是砖坯中的压力分布不均匀，会出现分层开裂现象，在运转时可能会出现破裂，不便于蒸养或烧结；二是此种压制方式不便于多孔砖的生产，由于多孔砖模芯需要固定不动，而且上模芯的压制距离较长，在压制过程中，模芯要承受较大的摩擦力，当摩擦力大于模芯的强度极限时，可能会出现模芯断裂的现象，如果不能及时发现可能会进一步破坏整个模箱，造成更大的损失。

现有的压砖机液压控制系统多采用双泵双回路系统或恒压变量泵系统供油。双泵双回路系统使用定量泵中的叶片泵和柱塞泵分别为系统提供低压大流量和高压小流量的动力需求，控制阀主要以滑阀为主，主要缺点是无法随液压系统需求改变供给的压力油流量，当液压系统工作在高压状态时，压力油需求量小，会有大量的高压油液从溢流阀流回油箱，造成油液温度升高，液压系统能源利用率不高，滑阀更容易发生泄漏。同时液压系统装置体积较大，不够紧凑。使用恒压变量泵供油的液压系统，需在工作油缸外额外设置增压缸，恒压变量泵的故障率高，导致压砖机的无故障工作周期短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、性能稳定、生产效率高的压砖机的液压控制系统及其全自动双向加压液压控制方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种压砖机的液压控制系统，与压砖机主体一起实现压砖机的全自动双向加压控制，该液压控制系统包括变量泵、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、辅助油缸、布料油缸、电液比例换向阀，所述变量泵由电机驱动，该变量泵的进油口通过过滤器连接油箱，变量泵的出口同时连接先导式溢流阀的P口、第二二位二通换向阀的P口和第一单向阀的进油口；第一单向阀的出油口同时连接第二单向阀、第四单向阀的进油口；第二二位二通换向阀的A口和第一溢流阀的P口相连，第二二位二通换向阀的P口和先导式溢流阀的控制油口X口连接，第一溢流阀的T口、先导式溢流阀的T口、第一二位二通换向阀的A口同时通过热交换器连接油箱；

第二单向阀的出口、第一二位三通换向阀的T口、第二插装阀的A口、第二二位三通换向阀的T口、梭阀的P2口、第三插装阀的A口、第三二位三通换向阀的T口互相连通，并且同时均通过第一节流阀与第一蓄能器、第一压力表、第二溢流阀的P口连接；第二溢流阀的T口通过第二节流阀连接油箱；第一二位三通换向阀的A口连接上油缸中的上油缸充液阀的控制油口X口；梭阀的P1口、第一插装阀的A口、第二插装阀的B口同时和上油缸中的上油缸第一油口连接；梭阀的A口和二位四通换向阀的P口相连，二位四通换向阀的A口和第一插装阀的X口连接，第二二位三通换向阀的A口和第二插装阀的A口连接，第三二位三通换向阀的A口和第三插装阀的A口连接；

第三插装阀的B口与第三单向阀的进油口相连，第三单向阀的出油口、第三二位二通换向阀的P口同时和上油缸中的上油缸第一油口相连；第一二位三通换向阀的P口、第一插装阀的B口、第二二位三通换向阀的P口、二位四通换向阀的T口、第三二位三通换向阀的P口、第三二位二通换向阀的A口连接油箱；

第四单向阀的出油口、电液比例换向阀的P口、第四二位三通换向阀的T口、第四插装阀的A口、第五二位三通换向阀的T口、第六插装阀的A口、第六二位三通换向阀的T口、第七二位三通换向阀的T口、第八二位三通换向阀的T口、第九二位三通换向阀的T口、第七插装阀的A口相互连通，并且同时均通过第三节流阀与第二蓄能器、第二压力表、第三溢流阀的P口连接；第三溢流阀的T口通过第四节流阀连接油箱；电液比例换向阀的A口、B口分别与布料油缸的有杆腔和无杆腔连通；第四二位二通换向阀的A口与下油缸中的下油缸充液阀的控制油口X口相连，下油缸充液阀的出油口与下油缸中的下油缸充液口连接，下油缸充液阀的进油口通过手动开关阀连接油箱；第五二位三通换向阀的A口和第四插装阀的X口连接，第六二位三通换向阀的A口和第六插装阀的X口连接，第七二位三通换向阀的A口和第七插装阀的X口连接，第八二位三通换向阀的A口和第五插装阀的X口连接，第九二位三通换向阀的A口和第八插装阀的X口连接；第四插装阀的B口与第五单向阀的进口连接，第五单向阀出口、第五二位二通换向阀的P口同时连接到下油缸中的下油缸第一油口；第五插装阀的A口、第六插装阀的B口同时连接到下油缸中的下油缸第二油口；第七插装阀的B口、第八插装阀的A口分别与辅助油缸的有杆腔相连，该辅助油缸的无杆腔连接油箱；电液比例换向阀的T口、第四二位三通换向阀的P口、第四二位二通换向阀的A口、第五二位三通换向阀的P口、第六二位三通换向阀的P口、第七二位三通换向阀的P口、第八二位三通换向阀的P口、第九二位三通换向阀的P口、第五插装阀的B口、第八插装阀的B口连接油箱。

一种压砖机的全自动双向加压液压控制方法，由液压控制系统为上油缸、下油缸运动提供动力，驱动上活动梁、下活动梁沿导向立柱上下运动，使固连在上活动梁、下活动梁上的上压头、下压头对中间模框中的进行粉料双向加压和砖坯顶出动作，即初始状态压砖机未工作时，上活动梁和下活动梁分别位于上限位置和下限位置，压砖机开始工作后，首先下油缸驱动下活动梁快速上行至下压头进入中间模框底部设定的布料位置处停止，接着布料油缸驱动布料箱向中间模框中布料，布料结束后，上活动梁快速下行通过上压头对中间模框中的粉料进行惯性压制，上油缸中的油压达到设定值后，上油缸和下油缸同时驱动上压头和下压头对中间模框中的粉料进行双向加压；当上油缸和下油缸中的压力油达到设定的加压最大值后，进入保压状态，此时停止向上油缸和下油缸中输入压力油；保压时间到达后进入释压阶段，对上油缸和下油缸中的高压油进行释压，当上油缸和下油缸中的油压减小到设定的释压结束值后，上油缸驱动上活动梁快速上行至上限位处停止，接着下油缸驱动下活动梁先慢速上升，让下压头将中间模框中的砖坯顶起一段距离以克服压制成型后砖坯与中间模框内壁间的静摩擦力，再接着下油缸驱动上活动梁快速上升，让下压头将砖坯完全顶出中间模框到设定距离，然后布料油缸驱动布料箱将砖坯推至输送带上后返回，同时下油缸驱动下活动梁下行至设定的布料位置后停止，完成一个工作周期，接着由布料阶段开始下一工作周期。

本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)结构简单、性能稳定、生产效率高。(2)变量泵为恒功率变量泵，具有体积小、重量轻、结构紧凑、高集成度等特点，相较普通的定量泵液压系统，效率高，能源消耗低，系统发热少，可控性好，能按系统需求提供能量，可靠性高，工作噪声低。(3)压砖机液压控制系统节能、高效、泄露少。(4)液压系统装置紧凑，体积小，故障率低。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明压砖机整体结构主示图。

图2是本发明压砖机的上油缸装配图。

图3是本发明压砖机的下油缸装配图。

图4是本发明压砖机的液压控制系统回路图。

具体实施方式

结合图1，本发明全自动双向加压液压压砖机，包括液压控制系统(既可以使用现有的液压系统也可以使用本发明的液压控制系统)和压砖机主体，该压砖机主体包括上固定横梁7、下固定横梁3、上活动梁6、下活动梁4、中间模框11、上压头10、下压头12、四根导向立柱5、上油缸、下油缸，所述液压控制系统为上油缸、下油缸运动提供动力，驱动上活动梁6、下活动梁4沿导向立柱5上下运动，使固连在上活动梁6、下活动梁4上的上压头10、下压头12对中间模框11中的粉料进行双向加压和砖坯顶出动作；

其中所述四根导向立柱5从上到下依次设置上固定横梁7、上活动梁6、中间模框11、下活动梁4、下固定横梁3，具体是四根导向立柱5的上端通过圆螺母与上固定横梁7固定相连，该上固定横梁7同轴心固定连接上油缸，该上油缸固连上活动梁6；该四根导向立柱5的下端通过圆螺母1与下固定横梁3固定相连，该下固定横梁3同轴心固定连接下油缸，该下油缸固连下活动梁4；该四根导向立柱5穿过该上活动梁6和下活动梁4的四端圆柱孔，分别通过导套19同轴心滑动配合，上活动梁6下端固连上压头10，下活动梁4上端固连下压头12；在上压头10和下压头12之间的四根导向立柱5上固定安装中间模框11。所述上固定横梁7上安装有第一拉绳式位移传感器，第一拉绳式位移传感器的拉环固连在上活动梁6上，下固定横梁3上安装有第二拉绳式位移传感器，第二拉绳式位移传感器的拉环固连在下活动梁4上。

结合图3，上述用于压砖机的油缸组件是与上油缸配合使用的下油缸，包括下油缸活塞杆13和下油缸固定柱塞15，下固定横梁3同时为下油缸缸体，在该下固定横梁3中心竖直方向设置空腔，所述下油缸活塞杆13在下固定横梁3的空腔内同轴线滑动配合，该下油缸活塞杆13中心开有内腔，所述的下油缸固定柱塞15在下油缸活塞杆13的内腔中同轴线滑动配合；该下油缸固定柱塞15中心开有通孔，底端固定在下固定横梁3的空腔底面；下固定横梁3底部水平位置分别设置下油缸第一油口311、下油缸第二油口312和下油缸充液口313，均与下固定横梁3的空腔相通，其中下油缸第二油口312与安装后的下油缸固定柱塞15的通孔相通，下油缸充液口313外安装有下油缸充液阀16，下油缸活塞杆13的上端通过螺栓固连下活动梁4，与下固定横梁3固定连接的下导向套14和下油缸活塞杆13之间设置密封装置，下导向套14的功能：一是安装与下油缸活塞杆13间的密封装置，二是对下油缸活塞杆13起导向作用。在下油缸固定柱塞15下部设置圆环凹槽，两个半圆法兰70位于下油缸活塞杆13和下固定横梁3的空腔底部之间的腔体，并与所述圆环凹槽配合后通过螺栓将下油缸固定柱塞15固定在下固定横梁3的空腔底面中心处。

结合图2，本发明的上油缸包括上油缸缸体18和上油缸活塞杆9，上固定横梁7中心设置和上油缸缸体18直径相同的圆柱通孔，圆柱通孔与上油缸缸体18同轴心配合，该上油缸缸体18固定在上固定横梁7上，通过上油缸缸体18下面突出的法兰，用螺栓与上固定横梁7的下端面固连。该上油缸缸体18中心竖直方向设置空腔，上油缸活塞杆9在该空腔内与上油缸缸体18同轴心滑动配合；上油缸缸体18顶部设置上油缸充液口181，该上油缸充液口181上安装有上油缸充液阀17，该上油缸充液阀17位于充液油箱8内部；所述上油缸缸体18上部水平位置开有上油缸第一油口182，上油缸缸体18下部水平位置开有上油缸第二油口183，所述的上油缸充液口181、上油缸第一油口182和上油缸第二油口183均与上油缸缸体18的空腔相通；该上油缸活塞杆9下端通过螺栓固连上活动梁6。所述上油缸第一油口182、下油缸第一油口311和下油缸第二油口312处分别安装有第一压力传感器40、第二压力传感器47、第三压力传感器48。

结合图4，本发明压砖机的液压控制系统，与压砖机主体一起实现压砖机的全自动双向加压控制，该液压控制系统包括变量泵22、第一单向阀28、第二单向阀29、第三单向阀38、第四单向阀46、第五单向阀53、辅助油缸2、布料油缸69、电液比例换向阀68，所述变量泵22由电机21驱动，该变量泵22的进油口通过过滤器20连接油箱，变量泵22的出口同时连接先导式溢流阀25的P口、第二二位二通换向阀27的P口和第一单向阀28的进油口；第一单向阀28的出油口同时连接第二单向阀29、第四单向阀46的进油口；第二二位二通换向阀27的A口和第一溢流阀26的P口相连，第二二位二通换向阀27的P口和先导式溢流阀25的控制油口X口连接，第一溢流阀26的T口、先导式溢流阀25的T口、第一二位二通换向阀24的A口同时通过热交换器23连接油箱；

第二单向阀29的出口、第一二位三通换向阀30的T口、第二插装阀35的A口、第二二位三通换向阀32的T口、梭阀33的P2口、第三插装阀37的A口、第三二位三通换向阀36的T口互相连通，并且同时均通过第一节流阀42与第一蓄能器41、第一压力表43、第二溢流阀44的P口连接；第二溢流阀44的T口通过第二节流阀45连接油箱；第一二位三通换向阀30的A口连接上油缸中的上油缸充液阀17的控制油口X口，上油缸充液阀17的进油口在充液油箱8内，出油口与上油缸充液口181相连；梭阀33的P1口、第一插装阀34的A口、第二插装阀35的B口同时和上油缸中的上油缸第一油口183连接；梭阀33的A口和二位四通换向阀31的P口相连，二位四通换向阀31的A口和第一插装阀34的X口连接，第二二位三通换向阀32的A口和第二插装阀35的A口连接，第三二位三通换向阀36的A口和第三插装阀37的A口连接；

第三插装阀37的B口与第三单向阀38的进油口相连，第三单向阀38的出油口、第三二位二通换向阀39的P口同时和上油缸中的上油缸第一油口182相连；第一二位三通换向阀30的P口、第一插装阀34的B口、第二二位三通换向阀32的P口、二位四通换向阀31的T口、第三二位三通换向阀36的P口、第三二位二通换向阀39的A口连接油箱；

第四单向阀46的出油口、电液比例换向阀68的P口、第四二位三通换向阀50的T口、第四插装阀54的A口、第五二位三通换向阀52的T口、第六插装阀56的A口、第六二位三通换向阀59的T口、第七二位三通换向阀60的T口、第八二位三通换向阀57的T口、第九二位三通换向阀58的T口、第七插装阀61的A口相互连通，并且同时均通过第三节流阀66与第二蓄能器63、第二压力表64、第三溢流阀65的P口连接；第三溢流阀65的T口通过第四节流阀67连接油箱；电液比例换向阀68的A口、B口分别与布料油缸69的有杆腔和无杆腔连通；第四二位二通换向阀50的A口与下油缸中的下油缸充液阀16的控制油口X口相连，下油缸充液阀16的出油口与下油缸中的下油缸充液口313连接，下油缸充液阀16的进油口通过手动开关阀49连接油箱；第五二位三通换向阀52的A口和第四插装阀54的X口连接，第六二位三通换向阀59的A口和第六插装阀56的X口连接，第七二位三通换向阀60的A口和第七插装阀61的X口连接，第八二位三通换向阀57的A口和第五插装阀55的X口连接，第九二位三通换向阀58的A口和第八插装阀62的X口连接；第四插装阀54的B口与第五单向阀53的进口连接，第五单向阀53出口、第五二位二通换向阀51的P口同时连接到下油缸中的下油缸第一油口311；第五插装阀55的A口、第六插装阀56的B口同时连接到下油缸中的下油缸第二油口312；第七插装阀61的B口、第八插装阀62的A口分别与辅助油缸2的有杆腔相连(辅助油缸2可以为两个)，该辅助油缸2的无杆腔连接油箱；电液比例换向阀68的T口、第四二位三通换向阀50的P口、第四二位二通换向阀51的A口、第五二位三通换向阀52的P口、第六二位三通换向阀59的P口、第七二位三通换向阀60的P口、第八二位三通换向阀57的P口、第九二位三通换向阀58的P口、第五插装阀55的B口、第八插装阀62的B口连接油箱。上述液压控制系统的油箱均指同一个油箱。所述变量泵22为恒功率变量泵。液压控制系统中各液压阀的得电和失电状态由控制器控制，使用的控制器可以为PLC。各液压阀油口标记如P1、P2、T、X、A、B按照GB-T17490-1998执行。

本发明压砖机的全自动双向加压液压控制方法，由上述液压控制系统为上油缸、下油缸运动提供动力，驱动上活动梁6、下活动梁4沿导向立柱5上下运动，使固连在上活动梁6、下活动梁4上的上压头10、下压头12对中间模框11中的进行粉料双向加压和砖坯顶出动作，即初始状态压砖机未工作时，上活动梁6和下活动梁4分别位于上限位置和下限位置，压砖机开始工作后，首先下油缸驱动下活动梁4快速上行至下压头12进入中间模框11底部设定的布料位置处停止，接着布料油缸69驱动布料箱向中间模框11中布料，布料结束后，上活动梁6快速下行通过上压头10对中间模框11中的粉料进行惯性压制，上油缸中的油压达到设定值后，上油缸和下油缸同时驱动上压头10和下压头12对中间模框11中的粉料进行双向加压；当上油缸和下油缸中的压力油达到设定的加压最大值后，进入保压状态，此时停止向上油缸和下油缸中输入压力油；保压时间到达后进入释压阶段，对上油缸和下油缸中的高压油进行释压，当上油缸和下油缸中的油压减小到设定的释压结束值后，上油缸驱动上活动梁6快速上行至上限位处停止，接着下油缸驱动下活动梁4先慢速上升，让下压头12将中间模框11中的砖坯顶起一段距离以克服压制成型后砖坯与中间模框11内壁间的静摩擦力，再接着下油缸驱动上活动梁4快速上升，让下压头12将砖坯完全顶出中间模框11到设定距离，然后布料油缸69驱动布料箱将砖坯推至输送带上后返回，同时下油缸驱动下活动梁12下行至设定的布料位置后停止，完成一个工作周期，接着由布料阶段开始下一工作周期。

本发明全自动双向加压液压控制方法通过液压控制系统实现的，压砖机的全自动双向加压液压控制工作周期为：液压控制系统空载启动时，第一二位二通换向阀24失电，变量泵22排出压力油通过先导溢流阀25回油箱；当压砖机开始工作时，第一二位二通换向阀24得电，变量泵22开始向液压控制系统供油；先导溢流阀25的调定压力为液压控制系统系统工作最高压力，调定压力由砖坯要求的成型压力确定；

下油缸快上行阶段：压砖机开始工作时，下活动梁4处于最下限位处，第四二位四通换向阀50、第六二位四通换向阀59、第九二位四通换向阀58得电，压力油经第一单向阀28、第四单向阀46、第六插装阀56由下油缸第二油口312进入下油缸固定柱塞15内腔，将下油缸活塞杆13快速顶起，同时下固定横梁3内腔由下油缸充液阀16从油箱中吸入液压油，辅助油缸2有杆腔中的液压油经第八插装阀62进入油箱中；当下压头12进入中间模框11底部设定的布料位置时，位移传感器将检测到的信号输入到PLC中，PLC发出信号使第四二位四通换向阀50、第六二位四通换向阀59失电，压力油停止进入下油缸固定柱塞15内腔，下油缸活塞杆13停止运动；

布料阶段：下油缸快上到设定位置后，第二二位二通换向阀27、电磁比例换向阀68得电，第一溢流阀26设定值限定布料阶段的液压控制系统最高压力值，压力油经第四单向阀46、电磁比例换向阀68进入布料油缸69中，控制电磁比例换向阀68的输入电流使布料箱(布料箱是压砖机配套的机构，用于布料和推出压制好的砖坯)来回抖动将配置好的粉料均匀推入中间模框11中，布料完毕后，布料箱返回初位，第二二位二通换向阀27、电磁比例换向阀68失电；

上油缸快下行阶段充液阶段：当布料完毕后，开始上油缸快下行，此时上活动梁位于最上限位处，第一二位四通换向阀30、第三二位四通换向阀36、二位四通换向阀31得电，压力油经第一单向阀28、第二单向阀29、第三插装阀37由上油缸第一油口182进入上油缸无杆腔内(上油缸使用的是普通的活塞缸，活塞杆将上油缸缸体内腔分为有杆腔和无杆腔)，同时充液油箱8内的液压油经上油缸充液阀17进入上油缸无杆腔内，上油缸有杆腔内的液压油经第一插装阀34回油箱，上油缸活塞杆9快速下行；上压头10压倒中间模框11中的粉料后，随着粉料压缩率的提高，上油缸活塞杆9下行速度迅速减小并最终停止，当第一压力传感器40检测值达到设定的低压转高压初始值时，第一二位四通换向阀30失电，上油缸充液阀17关闭；

加压阶段：加压阶段由上油缸慢下行和下油缸慢上行动作组成，当上油缸快下行阶段完毕后，第五二位四通换向阀52、第六二位四通换向阀59得电，压力油经压力油经第一单向阀28、第二单向阀29、第三插装阀37和第一单向阀28、第四单向阀46、第六插装阀56、第四插装阀54同时进入上油缸无杆腔、下油缸固定柱塞15内腔和下固定横梁3内腔，并同时推动上压头10和下压头12对中间模框11中的粉料进行双向加压压制，当变量泵22的输入功率达到配套驱动电机输出的额定功率后，输出的压力油会随变量泵22的压力-流量特性曲线变化，随压力的升高而减少，即进入上油缸和下油缸的压力油随压力增大而减少，上压头10和下压头12的压制速度逐渐减小；

保压阶段：加压阶段完毕后，当第一压力传感器40、第三压力传感器48检测值达到设定加压最大值后，第三二位四通换向阀36得电、第五二位四通换向阀52、第六二位四通换向阀59失电，第三插装阀37、第六插装阀56、第四插装阀54关闭，上下压头停止加压，并开始保压；

释压阶段：保压时间达到设定后，第三二位二通换向阀39、第四二位二通换向阀51失电，第八二位四通换向阀57得电，上、下油缸中的压力油分别通过第三二位二通换向阀39、第四二位二通换向阀51和第五插装阀54释压到油箱中；释压时间达到后第三二位二通换向阀39、第四二位二通换向阀51得电，第八二位四通换向阀57失电；

上油缸上行阶段：释压完毕后，二位四通换向阀31失电，第一插装阀34关闭；第一二位三通换向阀30、第二二位三通换向阀32得电，压力油经第二单向阀29、第二插装阀35进入上油缸有杆腔中，推动上油缸活塞杆9快速上行；同时上油缸有杆腔中的液压油经上油缸充液阀17进入充液油箱8中；上油缸活塞杆9到达上限位后停止运动，第一二位三通换向阀30、第二二位三通换向阀32失电，第二插装阀35、上油缸充液阀17关闭；

顶出阶段：顶出阶段由下油缸的慢上行、快上行、布料箱推砖和下油缸下行四个动作组成，当上油缸快上行动作完毕后，下油缸先慢上行，通过下压头12加压，克服砖坯与中间模框11间的静摩擦力，将砖坯慢速顶起，此时第五二位三通换向阀52、第六二位三通换向阀59同时得电，压力油经第一单向阀28、第四单向阀46、第四插装阀54、第六插装阀56和第五单向阀53同时进入下固定横梁3内腔和下油缸固定柱塞15内腔；砖坯被慢速顶出到设定距离后，第五位三通换向阀52失电，第四插装阀54关闭，压力油只进入下油缸固定柱塞15内腔，推动下压头12将砖坯快速顶出中间模框到设定距离后停止，第六二位三通换向阀59失电，第六插装阀56关闭；电磁比例换向阀68得电，通过布料油缸69带动布料箱将砖坯推出到输送带后返回初始位置；接着第四二位三通换向阀50、第九二位三通换向阀58失电，第七二位三通换向阀60得电，压力油经第一单向阀28、第四单向阀46、第七插装阀61进入辅助油缸2有杆腔，推动下油缸下行；当下压头12返回到设定的布料位置后，第四二位三通换向阀50、第九二位三通换向阀58得电，第七二位三通换向阀60失电，第七插装阀61关闭，下油缸停止运动。

至此，全自动双向液压砖机的完整工作周期完毕，再次下一周期时由布料阶段开始进行。

如表1所示为不同工作状态下，各个阀对应的电磁铁的动作，“+”表示该阀对应的电磁铁得电。

表1

Claims (4)

1.一种压砖机的液压控制系统，与压砖机主体一起实现压砖机的全自动双向加压控制，其特征在于该液压控制系统包括变量泵(22)、第一单向阀(28)、第二单向阀(29)、第三单向阀(38)、第四单向阀(46)、第五单向阀(53)、辅助油缸(2)、布料油缸(69)、电液比例换向阀(68)，所述变量泵(22)由电机(21)驱动，该变量泵(22)的进油口通过过滤器(20)连接油箱，变量泵(22)的出口同时连接先导式溢流阀(25)的P口、第二二位二通换向阀(27)的P口和第一单向阀(28)的进油口；第一单向阀(28)的出油口同时连接第二单向阀(29)、第四单向阀(46)的进油口；第二二位二通换向阀(27)的A口和第一溢流阀(26)的P口相连，第二二位二通换向阀(27)的P口和先导式溢流阀(25)的控制油口X口连接，第一溢流阀(26)的T口、先导式溢流阀(25)的T口、第一二位二通换向阀(24)的A口同时通过热交换器(23)连接油箱；

第二单向阀(29)的出口、第一二位三通换向阀(30)的T口、第二插装阀(35)的A口、第二二位三通换向阀(32)的T口、梭阀(33)的P2口、第三插装阀(37)的A口、第三二位三通换向阀(36)的T口互相连通，并且同时均通过第一节流阀(42)与第一蓄能器(41)、第一压力表(43)、第二溢流阀(44)的P口连接；第二溢流阀(44)的T口通过第二节流阀(45)连接油箱；第一二位三通换向阀(30)的A口连接上油缸中的上油缸充液阀(17)的控制油口X口；梭阀(33)的P1口、第一插装阀(34)的A口、第二插装阀(35)的B口同时和上油缸中的上油缸第一油口(183)连接；梭阀(33)的A口和二位四通换向阀(31)的P口相连，二位四通换向阀(31)的A口和第一插装阀(34)的X口连接，第二二位三通换向阀(32)的A口和第二插装阀(35)的A口连接，第三二位三通换向阀(36)的A口和第三插装阀(37)的A口连接；

第三插装阀(37)的B口与第三单向阀(38)的进油口相连，第三单向阀(38)的出油口、第三二位二通换向阀(39)的P口同时和上油缸中的上油缸第一油口(182)相连；第一二位三通换向阀(30)的P口、第一插装阀(34)的B口、第二二位三通换向阀(32)的P口、二位四通换向阀(31)的T口、第三二位三通换向阀(36)的P口、第三二位二通换向阀(39)的A口连接油箱；

第四单向阀(46)的出油口、电液比例换向阀(68)的P口、第四二位三通换向阀(50)的T口、第四插装阀(54)的A口、第五二位三通换向阀(52)的T口、第六插装阀(56)的A口、第六二位三通换向阀(59)的T口、第七二位三通换向阀(60)的T口、第八二位三通换向阀(57)的T口、第九二位三通换向阀(58)的T口、第七插装阀(61)的A口相互连通，并且同时均通过第三节流阀(66)与第二蓄能器(63)、第二压力表(64)、第三溢流阀(65)的P口连接；第三溢流阀(65)的T口通过第四节流阀(67)连接油箱；电液比例换向阀(68)的A口、B口分别与布料油缸(69)的有杆腔和无杆腔连通；第四二位二通换向阀(50)的A口与下油缸中的下油缸充液阀(16)的控制油口X口相连，下油缸充液阀(16)的出油口与下油缸中的下油缸充液口(313)连接，下油缸充液阀(16)的进油口通过手动开关阀(49)连接油箱；第五二位三通换向阀(52)的A口和第四插装阀(54)的X口连接，第六二位三通换向阀(59)的A口和第六插装阀(56)的X口连接，第七二位三通换向阀(60)的A口和第七插装阀(61)的X口连接，第八二位三通换向阀(57)的A口和第五插装阀(55)的X口连接，第九二位三通换向阀(58)的A口和第八插装阀(62)的X口连接；第四插装阀(54)的B口与第五单向阀(53)的进口连接，第五单向阀(53)出口、第五二位二通换向阀(51)的P口同时连接到下油缸中的下油缸第一油口(311)；第五插装阀(55)的A口、第六插装阀(56)的B口同时连接到下油缸中的下油缸第二油口(312)；第七插装阀(61)的B口、第八插装阀(62)的A口分别与辅助油缸(2)的有杆腔相连，该辅助油缸(2)的无杆腔连接油箱；电液比例换向阀(68)的T口、第四二位三通换向阀(50)的P口、第四二位二通换向阀(51)的A口、第五二位三通换向阀(52)的P口、第六二位三通换向阀(59)的P口、第七二位三通换向阀(60)的P口、第八二位三通换向阀(57)的P口、第九二位三通换向阀(58)的P口、第五插装阀(55)的B口、第八插装阀(62)的B口连接油箱。

2.根据权利要求1所述的压砖机的液压控制系统，其特征在于所述变量泵(22)为恒功率变量泵。

3.一种压砖机的全自动双向加压液压控制方法，其特征在于由液压控制系统为上油缸、下油缸运动提供动力，驱动上活动梁(6)、下活动梁(4)沿导向立柱(5)上下运动，使固连在上活动梁(6)、下活动梁(4)上的上压头(10)、下压头(12)对中间模框(11)中的进行粉料双向加压和砖坯顶出动作，即初始状态压砖机未工作时，上活动梁(6)和下活动梁(4)分别位于上限位置和下限位置，压砖机开始工作后，首先下油缸驱动下活动梁(4)快速上行至下压头(12)进入中间模框(11)底部设定的布料位置处停止，接着布料油缸(69)驱动布料箱向中间模框(11)中布料，布料结束后，上活动梁(6)快速下行通过上压头(10)对中间模框(11)中的粉料进行惯性压制，上油缸中的油压达到设定值后，上油缸和下油缸同时驱动上压头(10)和下压头(12)对中间模框(11)中的粉料进行双向加压；当上油缸和下油缸中的压力油达到设定的加压最大值后，进入保压状态，此时停止向上油缸和下油缸中输入压力油；保压时间到达后进入释压阶段，对上油缸和下油缸中的高压油进行释压，当上油缸和下油缸中的油压减小到设定的释压结束值后，上油缸驱动上活动梁(6)快速上行至上限位处停止，接着下油缸驱动下活动梁(4)先慢速上升，让下压头(12)将中间模框(11)中的砖坯顶起一段距离以克服压制成型后砖坯与中间模框(11)内壁间的静摩擦力，再接着下油缸驱动上活动梁(4)快速上升，让下压头(12)将砖坯完全顶出中间模框(11)到设定距离，然后布料油缸(69)驱动布料箱将砖坯推至输送带上后返回，同时下油缸驱动下活动梁(12)下行至设定的布料位置后停止，完成一个工作周期，接着由布料阶段开始下一工作周期。

4.根据权利要求3所述的压砖机的全自动双向加压液压控制方法，其特征在于通过液压控制系统实现的，压砖机的全自动双向加压液压控制工作周期为：液压控制系统空载启动时，第一二位二通换向阀(24)失电，变量泵(22)排出压力油通过先导溢流阀(25)回油箱；当压砖机开始工作时，第一二位二通换向阀(24)得电，变量泵(22)开始向液压控制系统供油；先导溢流阀(25)的调定压力为液压控制系统系统工作最高压力，调定压力由砖坯要求的成型压力确定；

下油缸快上行阶段：压砖机开始工作时，下活动梁(4)处于最下限位处，第四二位四通换向阀(50)、第六二位四通换向阀(59)、第九二位四通换向阀(58)得电，压力油经第一单向阀(28)、第四单向阀(46)、第六插装阀(56)由下油缸第二油口(312)进入下油缸固定柱塞(15)内腔，将下油缸活塞杆(13)快速顶起，同时下固定横梁(3)内腔由下油缸充液阀(16)从油箱中吸入液压油，辅助油缸(2)有杆腔中的液压油经第八插装阀(62)进入油箱中；当下压头(12)进入中间模框(11)底部设定的布料位置时，位移传感器将检测到的信号输入到PLC中，PLC发出信号使第四二位四通换向阀(50)、第六二位四通换向阀(59)失电，压力油停止进入下油缸固定柱塞(15)内腔，下油缸活塞杆(13)停止运动；

布料阶段：下油缸快上到设定位置后，第二二位二通换向阀(27)、电磁比例换向阀(68)得电，第一溢流阀(26)设定值限定布料阶段的液压控制系统最高压力值，压力油经第四单向阀(46)、电磁比例换向阀(68)进入布料油缸(69)中，控制电磁比例换向阀(68)的输入电流使布料箱来回抖动将配置好的粉料均匀推入中间模框(11)中，布料完毕后，布料箱返回初位，第二二位二通换向阀(27)、电磁比例换向阀(68)失电；

上油缸快下行阶段：当布料完毕后，开始上油缸快下行，此时上活动梁位于最上限位处，第一二位四通换向阀(30)、第三二位四通换向阀(36)、二位四通换向阀(31)得电，压力油经第一单向阀(28)、第二单向阀(29)、第三插装阀(37)由上油缸第一油口(182)进入上油缸无杆腔内，同时充液油箱(8)内的液压油经上油缸充液阀(17)进入上油缸无杆腔内，上油缸有杆腔内的液压油经第一插装阀(34)回油箱，上油缸活塞杆(9)快速下行；上压头(10)压倒中间模框(11)中的粉料后，随着粉料压缩率的提高，上油缸活塞杆(9)下行速度迅速减小并最终停止，当第一压力传感器(40)检测值达到设定的低压转高压初始值时，第一二位四通换向阀(30)失电，上油缸充液阀(17)关闭；

加压阶段：加压阶段由上油缸慢下行和下油缸慢上行动作组成，当上油缸快下行阶段完毕后，第五二位四通换向阀(52)、第六二位四通换向阀(59)得电，压力油经压力油经第一单向阀(28)、第二单向阀(29)、第三插装阀(37)和第一单向阀(28)、第四单向阀(46)、第六插装阀(56)、第四插装阀(54)同时进入上油缸无杆腔、下油缸固定柱塞(15)内腔和下固定横梁(3)内腔，并同时推动上压头(10)和下压头(12)对中间模框(11)中的粉料进行双向加压压制，当变量泵(22)的输入功率达到配套驱动电机输出的额定功率后，输出的压力油会随变量泵(22)的压力-流量特性曲线变化，随压力的升高而减少，即进入上油缸和下油缸的压力油随压力增大而减少，上压头(10)和下压头(12)的压制速度逐渐减小；

保压阶段：加压阶段完毕后，当第一压力传感器(40)、第三压力传感器(48)检测值达到设定加压最大值后，第三二位四通换向阀(36)得电、第五二位四通换向阀(52)、第六二位四通换向阀(59)失电，第三插装阀(37)、第六插装阀(56)、第四插装阀(54)关闭，上下压头停止加压，并开始保压；

释压阶段：保压时间达到设定后，第三二位二通换向阀(39)、第四二位二通换向阀(51)失电，第八二位四通换向阀(57)得电，上、下油缸中的压力油分别通过第三二位二通换向阀(39)、第四二位二通换向阀(51)和第五插装阀(54)释压到油箱中；释压时间达到后第三二位二通换向阀(39)、第四二位二通换向阀(51)得电，第八二位四通换向阀(57)失电；

上油缸上行阶段：释压完毕后，二位四通换向阀(31)失电，第一插装阀(34)关闭；第一二位三通换向阀(30)、第二二位三通换向阀(32)得电，压力油经第二单向阀(29)、第二插装阀(35)进入上油缸有杆腔中，推动上油缸活塞杆(9)快速上行；同时上油缸有杆腔中的液压油经上油缸充液阀(17)进入充液油箱(8)中；上油缸活塞杆(9)到达上限位后停止运动，第一二位三通换向阀(30)、第二二位三通换向阀(32)失电，第二插装阀(35)、上油缸充液阀(17)关闭；

顶出阶段：顶出阶段由下油缸的慢上行、快上行、布料箱推砖和下油缸下行四个动作组成，当上油缸快上行动作完毕后，下油缸先慢上行，通过下压头(12)加压，克服砖坯与中间模框(11)间的静摩擦力，将砖坯慢速顶起，此时第五二位三通换向阀(52)、第六二位三通换向阀(59)同时得电，压力油经第一单向阀(28)、第四单向阀(46)、第四插装阀(54)、第六插装阀(56)和第五单向阀(53)同时进入下固定横梁(3)内腔和下油缸固定柱塞(15)内腔；砖坯被慢速顶出到设定距离后，第五位三通换向阀(52)失电，第四插装阀(54)关闭，压力油只进入下油缸固定柱塞(15)内腔，推动下压头(12)将砖坯快速顶出中间模框到设定距离后停止，第六二位三通换向阀(59)失电，第六插装阀(56)关闭；电磁比例换向阀(68)得电，通过布料油缸(69)带动布料箱将砖坯推出到输送带后返回初始位置；接着第四二位三通换向阀(50)、第九二位三通换向阀(58)失电，第七二位三通换向阀(60)得电，压力油经第一单向阀(28)、第四单向阀(46)、第七插装阀(61)进入辅助油缸(2)有杆腔，推动下油缸下行；当下压头(12)返回到设定的布料位置后，第四二位三通换向阀(50)、第九二位三通换向阀(58)得电，第七二位三通换向阀(60)失电，第七插装阀(61)关闭，下油缸停止运动。