CN106481601A - 单层热压机液压系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热压机领域，尤其涉及一种单层热压机液压系统。其包括上位油箱、蓄能器、第一、第二、第三插装阀、高压泵、系统溢流阀、第一、第二、第三先导电磁阀、减压阀、第一电磁阀、下位油箱、第一、第二单向阀、主缸、提升缸、第一、第二、第三溢流阀；冷却泵一端与油箱、高压泵吸油口相连；高压泵另一端与第一、第二、第三插装阀连接；第一插装阀连接蓄能器；第二插装阀连接主缸；第三插装阀连接提升缸；上下位油箱连通。本发明采用蓄能器作为辅助能源，大幅度降低了油泵的驱动功率，起到节约能源的作用，提高了安全性；蓄能器能够给主缸、提升缸快速充油，保证了主缸快速建压和提升缸快速提升，极大的提高了压机的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及热压机领域，尤其是涉及一种单层热压机液压系统。
背景技术
单层热压机是人造板生产中最主要的设备之一，而单层热压机的液压系统又是衡量其性能指标的重要因素，液压系统的优劣直接关系到人造板制品品质的优劣。
单层热压机液压系统主要用来满足人造板及各种表面装饰板材生产工艺要求，完成板材热压过程的升压、保压和卸压三个阶段。
为满足单层热压机动作的要求，其液压系统应具备下列特点：
⑴空行程较大，且闭合速度快。较快的闭合速度有利于提高成品的品质及压机的生产效率；
⑵工作行程小，且速度低，能实现分段加压和一段时间的保压操作；
⑶主缸卸压迅速，主缸充液阀快速打开，压机张开速度快，有效缩短机械辅助时间，提高单层热压机的生产效率。
其中空行程闭合及分段升压的快速性与保压压力的稳定性是评价单层热压机的主要指标，也是评定其液压系统性能的主要因素。
液压系统的主要功能：
⑴提供大量但压力不高的油液来保证压机快速闭合；
⑵加压过程提供少量但压力很高的油液来保证主缸快速建压；
⑶保压时间长，压力稳定性要求高，提供补偿油液来补偿压力损失；
⑷主缸卸压快，从而主缸充液阀得以快速打开，压机能够快速张开，缩短机械辅助时间，提高单层热压机工作效率。
由以上的特点和功能可以看出，在工作循环中单层热压机液压系统压力、流量的变化幅度都很大。而在某一个工作阶段又要求压力、流量的较高稳定性，以满足生产工艺要求。因此如何满足这种需求,是现在工艺急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供单层热压机液压系统，以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明提供的单层热压机液压系统，包括上位油箱、蓄能器、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、高压泵、系统溢流阀、第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、减压阀、第一电磁阀、下位油箱、第一单向阀、第二单向阀、主缸、提升缸、第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀；
所述高压泵的一端连接所述下位油箱，另一端分别与所述第一插装阀的一端和所述第二插装阀的一端连接、所述第三插装阀的一端连接；
所述第一插装阀的另一端连接所述蓄能器；
所述第一插装阀上设置有所述第一先导阀、所述第一单向阀和所述第二单向阀；
所述第二插装阀的另一端连接所述主缸；
所述第二插装阀上设置有所述第二先导阀；
所述第三插装阀的一端分别与所述第一插装阀、所述高压泵连接；
所述第三插装阀的另一端与所述提升缸连接；
所述第三插装阀上设置有所述第三先导阀；
所述上位油箱端的充液阀上与所述蓄能器连通的管路上设置有所述第一溢流阀、所述减压阀和所述第一电磁阀；
所述蓄能器端还设置有所述第二溢流阀；
所述提升缸端设置有所述第三溢流阀；
所述高压泵的另一端还设置有与所述上位油箱连通的系统溢流阀；
所述上位油箱和所述下位油箱通过油路连通。
进一步的,所述第三插装阀通过比例阀分别与所述第一插装阀、所述高压泵连接。
进一步的,单层热压机液压系统还包括第三单向阀；
所述第三单向阀的一端与所述高压泵连接，另一端分别连接所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述第三插装阀，能够使液压油只能从所述高压泵进入到所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述第三插装阀中。
进一步的,单层热压机液压系统还包括第二电磁阀；
所述第二电磁阀的一路与所述第二插装阀连接；
另一路分别连接高压泵和第一插装阀；
第三路与所述上位油箱连接。
进一步的,单层热压机液压系统还包括第一阀门、第二阀门和第三阀门；
所述第一阀门一端连接下位油箱，另一端与所述第三阀门的一端连接；
所述第三阀门的另一端与所述上位油箱连接；
所述第二阀门的一端与所述下位油箱连接，另一端与所述上位油箱连接。
进一步的，所述蓄能器上设置有第四阀门,用于控制所述蓄能器的工作状态。
进一步的，所述上位每个油箱上设置有一个充液阀。
进一步的，所述高压泵与所述下位油箱之间设置有过滤器和冷却器。
进一步的，所述过滤器和所述下位油箱之间设置有冷却泵；
所述高压泵、所述冷却器、所述过滤器和所述冷却泵依次连接；
所述高压泵的另一端分别连接所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述上位油箱。
本发明提供的单层热压机液压系统，采用蓄能器作为辅助能源，大幅度降低了油泵的驱动功率，比同型液压系统驱动功率降低了15％左右，并给相关阀提供控制油，起到节约能源、降低噪音、消除脉动的作用，同时提高了液压系统的安全性和可靠性；通过第二先导阀控制第二插装阀关闭，第二电磁阀失电后，整个液压系统进入开始保压，同时，在第二溢流阀的作用下，第一先导阀控制第一插装阀打开，使蓄能器能够给主缸及时补油，继而保证了主缸的油压，使压机工作压力具有较高的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的单层热压机液压系统的液压原理图；
图2为图1所示的单层热压机液压系统的A区域的放大图；
图3为图1所示的单层热压机液压系统的B区域的放大图；
图4为图1所示的单层热压机液压系统的C区域的放大图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如附图1-4所示，本发明提供了一种单层热压机液压系统，包括上位油箱、蓄能器1、第一插装阀21.1、第二插装阀21.2、第三插装阀21.3、高压泵4.1、系统溢流阀12.1、第一先导阀10.1、第二先导阀10.2、第三先导阀10.3、减压阀36.1、第一电磁阀11.1、下位油箱25.1、第一单向阀6.1、第二单向阀6.2、主缸、提升缸、第一溢流阀13.1、第二溢流阀35.1和第三溢流阀35.2；
所述高压泵4.1的一端连接所述下位油箱25.1，另一端分别与所述第一插装阀21.1的一端和所述第二插装阀21.2的一端连接、所述第三插装阀21.3的一端连接；
所述第一插装阀21.1的另一端连接所述蓄能器1；
所述第一插装阀21.1上设置有所述第一先导阀10.1、所述第一单向阀6.1和所述第二单向阀6.2；
所述第二插装阀21.2的另一端连接所述主缸；
所述第二插装阀21.2上设置有所述第二先导阀10.2；
所述第三插装阀21.3的一端分别与所述第一插装阀21.1、所述高压泵4.1连接；
所述第三插装阀21.3的另一端与所述提升缸连接；
所述第三插装阀21.3上设置有所述第三先导阀10.3；
所述上位油箱端的充液阀上与所述蓄能器1连通的管路上设置有所述第一溢流阀、所述减压阀36.1和所述第一电磁阀；
所述蓄能器1端还设置有所述第二溢流阀；
所述提升缸端设置有所述第三溢流阀；
所述高压泵4.1的另一端还设置有与所述上位油箱连通的所述系统溢流阀12.1；
所述上位油箱和所述下位油箱25.1通过油路连通。
单层热压机液压系统还包括第三单向阀7.1；
第三单向阀7.1的一端与高压泵4.1连接，另一端分别连接第一插装阀21.1、第二插装阀21.2和第三插装阀21.3，能够使液压油只能从高压泵4.1进入到第一插装阀21.1、第二插装阀21.2和第三插装阀21.3中。
单层热压机液压系统还包括第二电磁阀15.1；
第二电磁阀15.1的一路与第二插装阀21.2连接；
另一路分别连接高压泵4.1和第一插装阀21.1；
第三路与上位油箱连接；
第四路封闭不用。
单层热压机液压系统还包括第一阀门32.1、第二阀门32.2和第三阀门32.3；
第一阀门32.1一端连接下位油箱25.1，另一端分别连接高压泵4.1和第三阀门32.3的一端；
第三阀门32.3的另一端与上位油箱连接；
第二阀门32.2的一端与下位油箱25.1连接，另一端分别连接第一插装阀21.1、第二插装阀21.2和上位油箱。
蓄能器1上设置有第四阀门40.1,用于控制蓄能器1的工作状态。
提升缸上设置有第六阀门39.2，由于检修时压机手动下降状态。
本发明的液压系统的整个工作过程分为以下几个阶段：
过滤循环阶段
在压机刚开始工作时，打开第一阀门32.1、第二阀门32.2，关闭第三阀门32.3，冷却泵3.1经第一阀门32.1从下位油箱25.1吸油，此时液压油经精过滤器23.1过滤，冷却器29.1冷却，将液压油打入上位油箱，同时上位油箱的液压油经第五阀门31.1和检修放油阀门40.2流回下位油箱25.1，形成循环回路。因为液压系统中超过75％的问题是由液压油污染引起的，在上述过滤循环阶段，上位油箱和下位油箱25.1经精过滤器形成循环回路可有效清除系统中的铁屑、焊渣等污染物。
正式工作阶段
在上述过滤循环阶段在线监测液压油颗粒度，当液压油清洁度满足NAS 1638 c lass 8时，关闭检修放油阀门40.2，同时观察上位油箱液位变化，当到达目标液位时，开启第三阀门32.3，关闭第一阀门32.1，同时启动高压泵4.1，系统溢流阀35.2得电，系统建压，蓄能器1充放液第一插装阀21.1的YV50第一先导阀10.1得电，第一插装阀21.1打开，系统高压油，经第三单向阀7.1，第一插装阀21.1完成蓄能器1补油动作，使蓄能器1压力补充到目标值，压机进入正常工作状态。
下降过程：
打开上升保压用第三插装阀21.3的第三先导阀10.3，热压机靠上压板和主缸柱塞自重下降，此时提升缸有杆腔的油经第三插装阀21.3，YS30比例阀16.1流回油箱，此处采用比例阀，可以无极调节压机闭合速度，动作柔和，无冲击振动，实现快速闭合压机的工艺要求；同时在该过程中主缸柱塞下降，在柱塞缸中形成负压，使多个并联设置的充液阀45.1-45.6打开，上位油箱的液压油快速充满柱塞缸。
加压过程：
压机下降到达加压位，系统溢流阀35.2，蓄能器1充放液第一插装阀21.1的YV50第一先导阀10.1，第二电磁阀15.1的电磁铁YV20B,第二插装阀21.2的YV20C第二先导阀10.2得电,高压泵4.1和蓄能器1过来的少量的高压油经第二电磁阀15.1、第一插装阀21.1进入柱塞缸，实现主缸快速加压到设定值，同时在该过程根据工艺需要，可以考虑提前使充放液第一插装阀21.1的YV50第一先导阀10.1失电，关闭第一插装阀21.1，切断从蓄能器1过来的高压油，仅使用高压泵4.1过来的高压油给主缸供油，实现慢加压动作，满足分段加压需求。
主缸保压过程：
主缸压力到达设定值后第二插装阀21.2的YV20C第二先导阀10.2失电，第二插装阀21.2关闭，第二电磁阀15.1失电，处于中位，主缸进入保压状态。同时系统溢流阀35.2得电，系统建压，蓄能器1充放液第一插装阀21.1的YV50第一先导阀10.1得电，第一插装阀21.1打开，系统高压油，经第三单向阀7.1，第一插装阀21.1，完成蓄能器1补油动作，
主缸卸荷过程：
第二插装阀21.2的YV20C第二先导阀10.2得电，第二插装阀21.2开启，YV20A第二电磁阀15.1得电，主缸(柱塞缸)内压力油经第二插装阀21.2，第二电磁阀15.1T口流回油箱，完成主缸卸荷过程。
压机张开过程：
蓄能器1高压油经减压阀36.1减压，YV60第一电磁阀11.1得电，压力油进入充液阀控制口，打开充液阀，同时系统溢流阀35.2，蓄能器1充放液第一插装阀21.1的YV50第一先导阀10.1，第二插装阀21.2的YV20C第二先导阀10.2得电,高压泵4.1和蓄能器1过来的少量的高压油经比例阀16.1、第三插装阀21.3进入提升缸有杆腔，压机快速张开，缩小机械辅助时间，提高压机生产率。
高压泵4.1与下位油箱25.1之间并联设置有精过滤器29.1和冷却器23.1。
精过滤器29.1和下位油箱25.1之间设置有冷却泵3.1。
这种方式为旁路冷却方式，能够有效降低了液压冲击，使高压泵4.1和上位油箱处油温始终维持在相对较低的水平，从而使液压系统和主缸处液压油温度可控，延长液压油变质的时间和系统密封件使用寿命，能有效保证压机运行稳定性。
蓄能器1为气体隔离式蓄能器1。
本发明液压系统采用蓄能器1做为辅助能源，大幅度降低了油泵的驱动功率，比同型液压系统驱动功率降低了15％左右，并给相关阀提供控制油，起到节约能源、降低噪音、消除脉动的作用，同时提高了液压系统的安全性和可靠性。
在本发明中，蓄能器1使用了气体隔离式蓄能器1。气体隔离式蓄能器1是以波义尔定律(PVn＝K＝常数)为基础，通过压缩气体完成能量转化，使用时首先向蓄能器1充入预定压力的气体。当系统压力超过蓄能器1内部压力时，油液压缩气体，将油液中的压力转化为气体内能；当系统压力低于蓄能器1内部压力时，蓄能器1中的油在高压气体的作用下流向外部系统，释放能量。选择适当的充气压力是这种蓄能器1的关键。
在压机张开闭合过程中，采用了比例阀升降，可以无极调节压机闭合张开速度，减小了换向冲击、振动和噪音，同时缩短了机械辅助时间，极大的提高了压机生产率。
从上述可以看出,本发明的液压系统包括上位油箱、蓄能器、第一插装阀21.1、第二插装阀21.2、第三插装阀21.3、高压泵4.1、冷却泵3.1、第一溢流阀13.1、第二溢流阀35.1、第三溢流阀35.2和系统溢流阀35.2、第一先导电磁阀10.1、第二先导电磁阀10.2、第三先导电磁阀10.3、减压阀36.1、第一电磁阀11.1、第二电磁阀15.1、第一比例阀16.1和下位油箱；冷却泵一端与油箱相连，一端经高精度过滤器23.1、冷却器8.1与高压泵吸油口相连，以充分保证高压泵吸到干净，冷却的液压油，极大延长高压泵和系统中其他元件的密封件寿命，从而延长其寿命；高压泵一端连接冷却泵提供的冷油，另一端与第一、第二、第三插装阀连接；第一插装阀21.1连接蓄能器，其上带有两个小通径第三单向阀6.1、6.2)和第一先导电磁阀10.1，两小通径第三单向阀在功能上相当于一个梭阀(但克服了梭阀不耐油液污染的缺点)，与其先导电磁阀配合，功能上实现控制插装阀两油口两个方向液压油通断，从而实现蓄能器补油、放油、保压的动作；第二插装阀21.2连接主缸，通过其上先导电磁阀10.2，实现主缸端到高压泵端的油路的通断和保压，经第二电磁阀15.1换向实现主缸加压、保压、卸压动作；第三插装阀21.3连接提升缸，通过其上先导电磁阀10.3，实现提升缸有杆腔端到高压泵端的油路的通断和保压，经第一比例阀16.1换向及开口大小变化实现提升缸高低速上升、下降及保压动作；同时蓄能器里高压油经减压阀36.1减压、第一电磁阀11.1、第一溢流阀13.1(起安全保护作用)提供给上位油箱端充液阀，控制充液阀的通断，辅助实现压机下降、加压、保压卸压和上升动作；上位油箱和下位油箱连通，系统刚开始工作时，系统中高压泵和其他元件不工作，下位油箱的液压油通过第一阀门32.1、冷却泵经高精度过滤器、冷却器、第二阀门32.2打到上位油箱，达到目标液位，开启第三阀门32.3，关闭第一阀门32.1，检修放油阀门40.2,让液压油在上位油箱和管道中过滤循环，实现清除油液污染度，延长系统元件寿命，提高系统稳定性的目的。
本发明提供的单层热压机液压系统，采用蓄能器1作为辅助能源，大幅度降低了油泵的驱动功率，比同型液压系统驱动功率降低了15％左右，并给相关阀提供控制油，起到节约能源、降低噪音、消除脉动的作用，同时提高了液压系统的安全性和可靠性；通过第二先导阀控制第二插装阀关闭，第二电磁阀失电后，整个液压系统进入开始保压，同时，在系统溢流阀35.2的作用下，第一先导阀控制第一插装阀打开，使蓄能器1能够给主缸及时补油，继而保证了主缸的油压，使压机工作压力具有较高的稳定性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种单层热压机液压系统，其特征在于，包括上位油箱、蓄能器、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、高压泵、系统溢流阀、第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、减压阀、第一电磁阀、下位油箱、第一单向阀、第二单向阀、主缸、提升缸、第一溢流阀、第二溢流阀和第三溢流阀；
所述高压泵的一端连接所述下位油箱，另一端分别与所述第一插装阀的一端和所述第二插装阀的一端连接、所述第三插装阀的一端连接；
所述第一插装阀的另一端连接所述蓄能器；
所述第一插装阀上设置有所述第一先导阀、所述第一单向阀和所述第二单向阀；
所述第二插装阀的另一端连接所述主缸；
所述第二插装阀上设置有所述第二先导阀；
所述第三插装阀的另一端与所述提升缸连接；
所述第三插装阀上设置有所述第三先导阀；
所述上位油箱端的充液阀上与所述蓄能器连通的管路上设置有所述第一溢流阀、所述减压阀和所述第一电磁阀；
所述蓄能器端还设置有所述第二溢流阀；
所述提升缸端设置有所述第三溢流阀；
所述高压泵的另一端还设置有与所述上位油箱连通的所述系统溢流阀；
所述上位油箱和所述下位油箱通过油路连通。
2.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，所述第三插装阀通过比例阀分别与所述第一插装阀、所述高压泵连接。
3.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，还包括 第三单向阀；
所述第三单向阀的一端与所述高压泵连接，另一端分别连接所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述第三插装阀，能够使液压油只能从所述高压泵进入到所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述第三插装阀中。
4.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，还包括第二电磁阀；
所述第二电磁阀的一路与所述第二插装阀连接；
另一路分别连接高压泵和第一插装阀。
5.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，还包括第一阀门、第二阀门和第三阀门；
所述第一阀门一端连接下位油箱，另一端与所述第三阀门的一端连接；
所述第三阀门的另一端与所述上位油箱连接；
所述第二阀门的一端与所述下位油箱连接，另一端与所述上位油箱连接。
6.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，所述蓄能器上设置有第四阀门,用于控制所述蓄能器的工作状态。
7.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，每个所述上位油箱上设置有一个充液阀。
8.根据权利要求1所述的单层热压机液压系统，其特征在于，所述高压泵与所述下位油箱之间设置有过滤器和冷却器。
9.根据权利要求8所述的单层热压机液压系统，其特征在于，所述过滤器和所述下位油箱之间设置有冷却泵；
所述高压泵、所述冷却器、所述过滤器和所述冷却泵依次连接；
所述高压泵的另一端分别连接所述第一插装阀、所述第二插装阀和所述上位油箱。
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