CN106762893A - 具有稳压功能的机电加工机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有稳压功能的机电加工机构，包括：上油缸和下油缸；液压泵；油箱；第一控制单元；第二控制单元；第三控制单元；回程泄压机构以及溢流阀。通过第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元以及第四控制单元能够控制上油缸实现：空行程动作、进给动作、保压状态以及回程动作；能够控制下油缸实现：伸出和回程动作。回程泄压机构根据所述上油缸内有杆腔内的液压油的压力控制所述上油缸的无杆腔与所述油箱内的开闭，并根据无杆腔内的液压油的压力控制所述液压泵泄油。溢流阀能够使液压系统保持稳定。

Description

具有稳压功能的机电加工机构

技术领域

本发明涉及机电一体化技术领域，尤其涉及一种具有稳压功能的机电加工机构。

背景技术

冲压工件是工件的一种加工方式，现有技术中冲压工件的形式有两种，一是采用机械传动作为动力的形式，二是液压传动作为动力的形式；在采用液压传动作为动力的冲床中，冲压杆即为液压油缸的活塞杆，一般包括上下两个油缸，上油缸为冲压工件的主要油缸，下油缸为冲压工件的次要油缸，上油缸具有以下机构动作：接近工件的空行程动作、进给动作、保压动作以及回程动作，下油缸具有上下运动的动作。

然而，现有技术中的用于控制上油缸的液压系统并不能使上油缸的空行程动作与进给动作分开，也就是说，在空行程动作和进给动作中，活塞杆所提供的压力是相同的(为提供加工速度，空行程动作要求活塞杆的运动速度快，而压力小，而进给动作要求活塞杆的运动速度慢，压力大)。因此，影响了冲床的加工效率，并同时加快了控制元件的损耗。

发明内容

针对现技术中存在的上述技术问题，本发明的实施了提供了一种具有稳压功能的机电加工机构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有稳压功能的机电加工机构，包括：

上油缸和下油缸，所述上油缸的活塞杆朝下，所述上油缸具有使其活塞杆空载向下运动的第一状态、使其活塞杆加载向下运动的第二状态、以及使其活塞杆加载且保持静止的第三状态以及使其活塞杆回程的第四状态；所述下油缸的活塞杆朝上，所述下油缸具有使其活塞杆向上运动的第一状态以及使其活塞杆向下运动的第二状态；

液压泵，其用于为所述上油缸和所述下油缸提供液压油；

油箱，其用于为所述液压泵提供液压油或回收所述上油缸和所述下油缸的液压油；

溢流阀，其连接在所述液压泵的液压管路与所述油箱之间，以使所述液压泵能够为所述上油缸和所述下油缸提供恒定的液压油；

第一控制单元，其用于控制液压泵为所述上油缸供油，所述第一控制单元具有使所述液压泵与所述油箱连通并同时使所述上油缸的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述液压泵为所述上油缸的无杆腔供油并同时使所述上油缸的有杆腔与所述油箱连通的第二位 置、以及使所述液压泵为所述上油缸的有杆腔供油并同时使所述上油缸的无杆腔与所述油箱连通的第三位置；

第二控制单元，其用于控制液压泵为所述下油缸供油，所述第二控制单元设置于所述第一控制单元和所述上油缸的有杆腔之间，所述第二控制单元包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的进口与所述第一控制单元连通，其出口与所述上油缸的有杆腔连通；所述第二单向阀的进口与所述上油缸的有杆腔连通，其出口与所述第一控制单元连通，其中，所述第二单向阀还具有一控制口，所述控制口具有使所述第二单向阀单向导通的第一状态和双向导通的第二状态；

第三控制单元，其设置于所述液压泵与所述第二单向阀的控制口之间，所述第三控制单元具有使所述第二单向阀处于第一状态的第一位置以及使所述第二单向阀处于第二状态的第二位置；其中：

第四控制单元，其用于控制所述下油缸在其第一状态和所述第二状态之间切换；其中：

当所述第一控制单元切换至第二位置、所述第三控制单元切换至第二位置时，所述上油缸处于第一状态；所述第一控制单元切换至第二位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第二状态；所述第一控制单元切换至第一位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第三状态；所述第一控制单元切换至第三位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第四状态；

回程泄压机构，其根据所述上油缸内有杆腔内的液压油的压力控制所述上油缸的无杆腔与所述油箱内的开闭，并根据无杆腔内的液压油的压力控制所述液压泵泄油。

优选地，所述第四控制单元设置于所述第一控制单元和所述下油缸之间，当所述第一控制单元切换至第一位置时，所述第四控制单元与所述液压泵导通，所述第四控制单元具有使所述下油缸的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述下油缸的有杆腔与油箱连通以及同时使无杆腔与所述液压泵连通的第二位置、使所述下油缸的无杆腔与油箱连通以及同时使有杆腔与所述液压泵连通的第三位置。

优选地，连接在所述第一控制单元与所述上油缸的无杆腔之间的液压管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀的进口与所述第一控制单元连通，所述第三单向阀的出口与所述上油缸的无杆腔连通。

优选地，所述液压泵与所述第三控制单元之间的液压管路上设置有减压阀和二位二通换向阀，其中，当所述第一控制单元处于第二位置时，所述二位二通换向阀导通。

优选地，所述第一控制单元为三位四通电磁换向阀。

优选地，所述第三控制单元为二位四通电磁换向阀。

优选地，所述第四控制单元为三位四通电磁换向阀。

优选地，所述第一单向阀内设置有用于推抵其内阀芯的弹簧，以使所述第一单向阀在一定压力下开启。

与现有技术相比，本发明的具有稳压功能的机电加工机构的有益效果是：通过第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元以及第四控制单元能够控制上油缸实现：空行程动作、进给动作、保压状态以及回程动作；能够控制下油缸实现：伸出和回程动作。回程泄压机构根据所述上油缸内有杆腔内的液压油的压力控制所述上油缸的无杆腔与所述油箱内的开闭，并根据无杆腔内的液压油的压力控制所述液压泵泄油。溢流阀能够使液压系统保持稳定。

附图说明

图1为本发明的具有稳压功能的机电加工机构的结构示意图。

图中：

10-液压泵；20-上油缸；30-下油缸；40-油箱；50-第一控制单元；60-第二控制单元；61-第一单向阀；62-第二单向阀；70-第三控制单元；80-第四控制单元；90-二位二通换向阀；100-减压阀；110-第三单向阀；120-第四单向阀；130-液控换向阀；140-液控泄压阀；150-溢流阀。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1所示本发明的实施例提供了一种具有稳压功能的机电加工机构，用于冲压工件，该具有稳压功能的机电加工机构应用于冲床，具有稳压功能的机电加工机构包括：上油缸20和下油缸30，所述上油缸20的活塞杆朝下，所述上油缸20具有使其活塞杆空载向下运动的第一状态、使其活塞杆加载向下运动的第二状态、以及使其活塞杆加载且保持静止的第三状态以及使其活塞杆回程的第四状态；所述下油缸30的活塞杆朝上，所述下油缸30具有使其活塞杆向上运动的第一状态以及使其活塞杆向下运动的第二状态；液压泵10，其用于为所述上油缸20和所述下油缸30提供液压油；油箱40，其用于为所述液压泵10提供液压油或回收所述上油缸20和所述下油缸30的液压油；溢流阀150，其连接在所述液压泵10的液压管路与所述油箱40之间，以使所述液压泵10能够为所述上油缸20和所述下油缸30提供恒定的液压油；第一控制单元50，其用于控制液压泵10为所述上油缸20供油，所述第一控制单元50具有使所述液压泵10与所述油箱40连通并同时使所述上油缸20的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述液压泵10为所述上油缸20的无杆腔供油 并同时使所述上油缸20的有杆腔与所述油箱40连通的第二位置、以及使所述液压泵10为所述上油缸20的有杆腔供油并同时使所述上油缸20的无杆腔与所述油箱40连通的第三位置；第二控制单元60，其用于控制液压泵10为所述下油缸30供油，所述第二控制单元60设置于所述第一控制单元50和所述上油缸20的有杆腔之间，所述第二控制单元60包括第一单向阀61和第二单向阀62，所述第一单向阀61的进口与所述第一控制单元50连通，其出口与所述上油缸20的有杆腔连通；所述第二单向阀62的进口与所述上油缸20的有杆腔连通，其出口与所述第一控制单元50连通，其中，所述第二单向阀62还具有一控制口，所述控制口具有使所述第二单向阀62单向导通的第一状态和双向导通的第二状态；第三控制单元70，其设置于所述液压泵10与所述第二单向阀62的控制口之间，所述第三控制单元70具有使所述第二单向阀62处于第一状态的第一位置以及使所述第二单向阀62处于第二状态的第二位置；其中：第四控制单元80，其用于控制所述下油缸30在其第一状态和所述第二状态之间切换；其中：当所述第一控制单元50切换至第二位置、所述第三控制单元70切换至第二位置时，所述上油缸20处于第一状态；所述第一控制单元50切换至第二位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20处于第二状态；所述第一控制单元50切换至第一位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20处于第三状态；所述第一控制单元50切换至第三位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20处于第四状态；回程泄压机构，其根据所述上油缸20内有杆腔内的液压油的压力控制所述上油缸20的无杆腔与所述油箱40内的开闭，并根据无杆腔内的液压油的压力控制所述液压泵10泄油。

根据上述可知，通过第一控制单元50、第二控制单元60、第三控制单元70以及第四控制单元80能够控制上油缸20实现：空行程动作、进给动作、保压状态以及回程动作；能够控制下油缸30实现：伸出和回程动作。即：当所述第一控制单元50切换至第二位置、所述第三控制单元70切换至第二位置时，所述上油缸20进行空行程动作；所述第一控制单元50切换至第二位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20处于进给动作；所述第一控制单元50切换至第一位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20处于保压状态；所述第一控制单元50切换至第三位置、所述第三控制单元70切换至第一位置时，所述上油缸20进行回程动作。

根据上述可知，溢流阀150能够使整个液压系统在相对平稳恒压的压力下为上油缸20和下油缸30供油。

在本发明的一个优选实施例中，所述第四控制单元80设置于所述第一控制单元50和所述下油缸30之间，当所述第一控制单元50切换至第一位置时，所述第四控制单元80 与所述液压泵10导通，所述第四控制单元80具有使所述下油缸30的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述下油缸30的有杆腔与油箱40连通以及同时使无杆腔与所述液压泵10连通的第二位置、使所述下油缸30的无杆腔与油箱40连通以及同时使有杆腔与所述液压泵10连通的第三位置。如此，通过控制第四控制单元80能够控制下油缸30的伸出或回程。

作为进一步选择，连接在所述第一控制单元50与所述上油缸20的无杆腔之间的液压管路上设置有第三单向阀110，所述第三单向阀110的进口与所述第一控制单元50连通，所述第三单向阀110的出口与所述上油缸20的无杆腔连通。

作为进一步选择，所述液压泵10与所述第三控制单元70之间的液压管路上设置有减压阀100和二位二通换向阀90，其中，当所述第一控制单元50处于第二位置时，所述二位二通换向阀90导通。

作为进一步选择，所述第一控制单元50为三位四通电磁换向阀。

作为进一步选择，所述第三控制单元70为二位四通电磁换向阀。

作为进一步选择，所述第四控制单元80为三位四通电磁换向阀。

作为进一步选择，所述第一单向阀61内设置有用于推抵其内阀芯的弹簧，以使所述第一单向阀61在一定压力下开启。

在本发明的一个优选实施例中，所述回程泄压机构包括第四单向阀120、液控换向阀130以及液控泄压阀140，所述第四单向阀120设置于所述上油缸20的无杆腔与所述油箱40之间，所述第四单向阀120的进口与所述油箱40连通，其出口与所述上油缸20的无杆腔连通，所述第四单向阀120上还设置有控制口，所述控制口与液压泵10上的液压管路连通；所述液控换向阀130具有一个控制口，该控制口与上油缸20的无杆腔连通，所述液控换向阀130的进油口与液压泵10的液压管路连通，液控泄压阀140具有一个控制口，该控制口与换向阀的工作口连接，液控泄压阀140的进油口与液压泵10上的液压管路连通，出油口与油箱40连通，液控换向阀130的初始位置为关闭，且液控换向阀130的控制口上的换向压力大于第四单向阀120的打开压力。如此，当上油缸20处于第四状态的回程动作时，当液压泵10上液压管路的压力大于第四单向阀120的打开压力，且小于液控换向阀130的换向压力时，液压泵10提供的液压油的压力使得第四单向阀120打开，从而使得上油缸20的无杆腔内的液压油流入油箱40，上油缸20实现回程，并且当液压泵10的液压管路上的液压小于第四单向阀120的打开压力时，第四单向阀120关闭，上油缸20的有杆腔内的液压油的压力逐渐提高，直至提高到第四单向阀120限定的压力后，上油缸20继续回程；但当液压泵10所提供的液压油的压力不但大于第四单向阀120的打开压力，并大于液控换 向阀130的换向压力时，说明上油缸20的无杆腔内的液压油的回油箱40的量小于有杆腔内的液压油的进油量，从而容易产生冲击，为避免这种冲击，液压泵10的液压管路内的液压油使得液控换向阀130打开，液压泵10所提供的液压油一部分进入上油缸20的有杆腔，一部分从液控泄压阀140回流油箱40，从而使上油缸20内进出的液压油的量保持平衡，从活塞杆的回程更加平稳。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，包括：

上油缸和下油缸，所述上油缸的活塞杆朝下，所述上油缸具有使其活塞杆空载向下运动的第一状态、使其活塞杆加载向下运动的第二状态、以及使其活塞杆加载且保持静止的第三状态以及使其活塞杆回程的第四状态；所述下油缸的活塞杆朝上，所述下油缸具有使其活塞杆向上运动的第一状态以及使其活塞杆向下运动的第二状态；

液压泵，其用于为所述上油缸和所述下油缸提供液压油；

油箱，其用于为所述液压泵提供液压油或回收所述上油缸和所述下油缸的液压油；

溢流阀，其连接在所述液压泵的液压管路与所述油箱之间，以使所述液压泵能够为所述上油缸和所述下油缸提供恒定的液压油；

第一控制单元，其用于控制液压泵为所述上油缸供油，所述第一控制单元具有使所述液压泵与所述油箱连通并同时使所述上油缸的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述液压泵为所述上油缸的无杆腔供油并同时使所述上油缸的有杆腔与所述油箱连通的第二位置、以及使所述液压泵为所述上油缸的有杆腔供油并同时使所述上油缸的无杆腔与所述油箱连通的第三位置；

第二控制单元，其用于控制液压泵为所述下油缸供油，所述第二控制单元设置于所述第一控制单元和所述上油缸的有杆腔之间，所述第二控制单元包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的进口与所述第一控制单元连通，其出口与所述上油缸的有杆腔连通；所述第二单向阀的进口与所述上油缸的有杆腔连通，其出口与所述第一控制单元连通，其中，所述第二单向阀还具有一控制口，所述控制口具有使所述第二单向阀单向导通的第一状态和双向导通的第二状态；

第三控制单元，其设置于所述液压泵与所述第二单向阀的控制口之间，所述第三控制单元具有使所述第二单向阀处于第一状态的第一位置以及使所述第二单向阀处于第二状态的第二位置；其中：

第四控制单元，其用于控制所述下油缸在其第一状态和所述第二状态之间切换；其中：

当所述第一控制单元切换至第二位置、所述第三控制单元切换至第二位置时，所述上油缸处于第一状态；所述第一控制单元切换至第二位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第二状态；所述第一控制单元切换至第一位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第三状态；所述第一控制单元切换至第三位置、所述第三控制单元切换至第一位置时，所述上油缸处于第四状态；

回程泄压机构，其根据所述上油缸内有杆腔内的液压油的压力控制所述上油缸的无杆腔与所述油箱内的开闭，并根据无杆腔内的液压油的压力控制所述液压泵泄油。

2.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述第四控制单元设置于所述第一控制单元和所述下油缸之间，当所述第一控制单元切换至第一位置时，所述第四控制单元与所述液压泵导通，所述第四控制单元具有使所述下油缸的有杆腔和无杆腔均截断的第一位置、使所述下油缸的有杆腔与油箱连通以及同时使无杆腔与所述液压泵连通的第二位置、使所述下油缸的无杆腔与油箱连通以及同时使有杆腔与所述液压泵连通的第三位置。

3.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，连接在所述第一控制单元与所述上油缸的无杆腔之间的液压管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀的进口与所述第一控制单元连通，所述第三单向阀的出口与所述上油缸的无杆腔连通。

4.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述液压泵与所述第三控制单元之间的液压管路上设置有减压阀和二位二通换向阀，其中，当所述第一控制单元处于第二位置时，所述二位二通换向阀导通。

5.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述第一控制单元为三位四通电磁换向阀。

6.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述第三控制单元为二位四通电磁换向阀。

7.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述第四控制单元为三位四通电磁换向阀。

8.根据权利要求1所述的具有稳压功能的机电加工机构，其特征在于，所述第一单向阀内设置有用于推抵其内阀芯的弹簧，以使所述第一单向阀在一定压力下开启。