CN1076156A - 水压机新型二通插装阀集成操纵系统 - Google Patents

Abstract

一种水压机新型二通插装阀集成操纵系统，属于 金属压力加工领域。本发明采用新型二通插装阀作 为操纵系统的二级主阀，一级先导阀为二位三通球座 式电磁阀，使用二组新型二通插装并联控制一个工作 缸工作，其每一组由并联的新型二通插装阀组成，在 系统的高压液体进入端设置过滤器。该操纵系统具 有工作可靠性高，工作品质好等优点，便于水压机及 其生产线自动化，从而提高水压机的生产效率和经济 效益。

Description

本发明属于各种工艺用途的液压机，特别适用于锻造、模锻、整形、穿孔、拉伸、板冲等金属热加工、工作速度较高的水压机。

从水压机诞生以来，其操纵系统一直沿用传统的大手把操纵，到了40～50年代还仍然沿用这种十分笨重的操纵方法。例如：国内外应用较广的60000KN锻造水压机的操纵系统，工人要扳动两个大手把工作，手把上的推力约为100N，长时间工作，特别在锻造次数频繁的精整工序，工人的劳动强度很大;同时，这种操纵系统造成水压机工作时动态响应慢，经过对该水压机操纵系统的现埸测试，从大手把动作到主阀门开启需约0.2秒的时间。上述原因都直接影响水压机的工作性能和生产率。

70年代初，国外液压行业中比较著名的力士乐公司（Rexroch、西德）、托勒公司（Tourler、英国）开始致力于二通插装阀的研制，使其适用于高压力、大流量的高功率油压系统。稍不久国内济南铸锻研究所、西安重型机械研究所也起步研制二通插装阀集成液压系统。到了80年代初，我国已经研制成二位三通球座式电磁阀，它适用于压力为31.5MPa的油或乳化液系统。80年代中期开始研制在水压机中应用二通插装阀集成系统，经生产使用表明：球座式电磁阀的球阀易气蚀损坏;主阀的密封也容易损坏，因此它们的工作寿命不长，需要经常更换。另外水压机动梁的工作速度和二级主阀的启闭特性都难以调整，因此造成系统的工作特性较差。这些问题的产生主要原因在于传统的柱塞式二通插装阀性能不良。传统的二通插装阀阀芯结构为柱塞式（见图4），阀芯靠弹簧复位，所有阀芯运动的动密封均采用O型密封圈，由于阀芯位于控制盖板和阀体之间，所以难以在阀体外调整阀芯行程，因此这种结构的二通插装阀在水压机操纵系统中工作可靠性差、工作寿命短、被控制工作缸柱塞的工作速度和系统工作的动态特性都不易调整。近几年来，国内外液 压行业的工程技术人员都在探索研制适用于水压机操纵系统的新型二通插装阀。

本发明的目的在于提供一种新型二通插装阀和采用这种新型二通插装阀的水压机操纵系统，该阀性能稳定、工作可靠，应用该阀制成的水压机二通插装阀集成操纵系统可大大提高水压机的工作性能和生产效率，改善工人的劳动条件，便于实现人工电控和微机数控，以提高水压机的经济效益和自动化水平。

这种水压机新型二通插装阀集成操纵系统，包括阀门、仪表及管路等，其特点是：二组新型二通插装阀11由管路并联在水压机的工作缸（主工作缸、回程缸）上，其一组新型二通插装阀为排水阀，另一组新型二通插装阀为进水阀，每一组为两个并联的新型二通插装阀11，新型二通插装阀11上是二位三通球座式电磁阀12，系统的高压液体进入端设置过滤器13，新型二通插装阀11的阀芯3为活塞式结构，其下端为锥台，控制盖板5内有三条通道：第一条通道的一端开在活塞腔体的上部，其另一端与阀的高压输入通道相连通;第二条通道的一端与活塞腔体下部相连通，其另一端与二位三通球座式电磁阀7相连通;第三条通道与阀体10内的回水通道相连通（图中未示出），控制盖板5和二位三通球座式电磁阀7之间设置有可调阻尼板6，阀芯3的上部是挡铁2和阀芯行程调整螺钉1，阀芯3和阀座9之间用窄棱带结构进行密封，自润滑耐磨组合密封圈4密封阀芯3，阀芯3、阀座9和阀杯8用抗磨的渗氮钢制作，并进行软离子氧化处理。

本操纵系统适用于以乳化液或纯水作为工作液体的水压机。利用二组新型插装阀控制一个工作缸工作可使工作缸柱塞的工作速度得到二个以上的任意速度，显著地改善工作缸柱塞在启动和制动阶段的动态工作特性，即启动时比较平稳地进入某一工作速度，而制动时能比较平稳地停止。

在操纵系统的高压液体进入端设置过滤器是为了防止脏物进入阀体内部和改善系统中产生的水击现象。

新型二通插装阀阀芯3采用活塞式结构，可在阀外任意调整阀芯的行程，从而改变被控制柱塞的工作速度;阀芯回程靠其液压差力的作用，去掉了复位弹簧，提高阀的工作可靠性;采用自润滑耐磨组合密封，去掉传统O型密封圈，可以大大提高其密封性能;在阀口处采用窄棱带密封结构，不必研磨阀口，且阀口比压可增大好几倍;在阀芯3上部设置挡铁，当阀动作时碰撞微型开关可给出阀芯开闭信号，便于正确判断事故和快速检修;结合操纵系统（装置）中采用双阀结构，以及在控制盖板5和二位三通球座式电磁阀7之间设置的可调阻尼板6，可使主控回路和控制回路的动态特性明显得到改善;阀芯等元件采用特殊的渗氮钢并进行软离子氮化处理，可以提高插装阀的使用寿命。

以下结合附图详述本发明的实施例：

图1：水压机新型二通插装阀集成操纵系统液压系统图

图2：立式倒拉伸水压机自动-手动循环动作程序表

图3：新型二通插装阀结构示意图

图4：传统二通插装阀结构示意图

本实施例为立式倒拉伸水压机新型二通插装阀集成操纵系统（图1）。

立式倒拉伸水压机用于加热经整形、穿孔后的杯状毛坯进行立式倒拉伸，成为气瓶的毛坯。该机采用套缸工作缸结构，由一块8个新型二通插装阀集成的主机阀块操纵。

主机阀块中4个大通径阀，2个为主工作缸的进水阀，由二位三通球座式电磁阀电磁铁3DT和4DT控制，2个为其排水阀，由电磁铁7DT和8DT控制;4个小通径阀中，2个为回程缸的进水阀，2个为其排水阀，分别由电磁铁1DT、2DT、5DT和6DT控制。

主机滑块无充水行程，只有拉伸行程和回程，操纵台板上设有拉伸手动循环和拉伸自动循环两种工作规范，现以拉伸手动循环工作规范为例说明（见图2）。

当操纵主令器接通ZK1，使电磁铁3DT、5DT通电，使主缸一个进水阀和回程缸一个排水阀打开，主工作缸通以高压水，回程缸排水得到慢速拉伸行程;主令器接通ZK2时，使电磁铁3DT、4DT、5DT和6DT都通电，主缸和回程缸的相应二个进水阀和排水阀打开，获得快速拉伸行程。

当拉伸行程结束，进入压底工序时又要使主令器返回ZK1，得到慢速压底行程。

压底工序完成，开始卸料和回程，这时主令器接通ZK3，使1DT和7DT通电，使其控制的回程缸的一个进水阀打开和工作缸的一个排水阀打开，回程缸通以高压水，主工作缸排水，实现慢速卸料和回程;接着接通ZK4，使1DT、2DT、7DT和8DT通电，使其控制的回程缸二个进水阀打开和主工作缸的二个排水阀打开，拉伸滑块得到快速回程，当滑块快速下滑到原始位置时，使主令器返回ZK3，又是单阀打开得到慢速回程直至初始起点。

拉伸滑块的拉伸行程和回程的慢速和快速的速度参数可调整相应插装阀控制盖板上的行程调整螺钉。慢速和快速行程动态可调整相应插装阀控制盖板上的可调整阻尼板。因此该系统可以方便地在阀体外进行速度及动态特性任意调整，直至调到生产效率最高而动态工作特性良好即工作十分稳定为止。

当主令器转到JT1时所有电磁铁断电，所有阀都关闭，得到滑块停止。

调整模具时，扳动规范开关到寸动工作规范，当接下A1按钮，3DT和5DT通电，单阀控制主缸和回程缸相应进、排水，得到慢速上行;当按下A2钮时，1DT和7DT通电，单阀控制回程缸和主缸相应进、排水，得到慢速下行，这样快速变换A1和A2按钮就可实现寸动规范来调整模具。

拉伸手动循环动作很自如稳定时，也可转向拉伸自动循环工作规范，只需按下QA按钮后，靠调整时间继电器和行程开关自动接通主工作缸和回程缸。

本发明特别适用于锻造、拉伸等金属热加工、工作速度较高的水压机，具有工作可靠性高，工作品质好等优点，便于水压机生产线自动化，从而提高水压机的生产效率和经济效益。

Claims (7)

1、一种水压机新型二通插装阀集成操纵系统，包括阀门、仪表及管路等，其特征在于：二组新型二通插装阀11由管路并联在水压机的工作缸(主工作缸、回程缸)上，其一组新型二通插装阀为排水阀，另一组新型二通插装阀为进水阀，每一组为两个并联的新型二通插装阀11，新型二通插装阀11上是二位三通球座式电磁阀12，系统的高压液体进入端设置过滤器13。

2、根据权利要求1所述的操纵系统，其特征在于：新型二通插装阀11的阀芯3为活塞式结构，阀芯3下端有锥台。

3、根据权利要求1、2所述的操纵系统，其特征在于：新型二通插装阀11控制盖板5内有三条通道：第一条通道的一端开在活塞腔体的上部，其另一端与阀的高压输入通道相连通;第二条通道的一端与活塞腔体下部相连通，其另一端与二位三通球座式电磁阀7相连通;第三条通道与阀体10内的回水通道相连通。

4、根据权利要求1、2所述的操纵系统，其特征在于：在控制盖板5和二位三通球座式电磁阀7之间设置可调阻尼板6。

5、根据权利要求1、2所述的操纵系统，其特征在于：阀芯3的上部设置挡铁2和阀芯行程调整螺钉1。

6、根据权利要求1、2所述的操纵系统，其特征在于：阀芯3和阀座9之间用窄棱带结构进行密封，自润滑耐磨组合密封圈4密封阀芯3。

7、根据权利要求1、2所述的操纵系统，其特征在于：阀芯3、阀座9和阀杯8用抗磨的渗氮钢制作，并进行软离子氧化处理。

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