CN107939751B - 一种液压剪板机的剪板方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压剪板机的剪板方法，属于剪板机技术领域。本发明的液压剪板机的剪切方法，包括快速剪切、慢速剪切、返程和充液过程，其液压系统包括油泵、油箱、主油缸和副油缸，还包括电液换向阀、二位三通换向阀和压力继电器，其中，所述油泵的进油口与油箱相连，其出油口与主油缸的上腔、电液换向阀的B口及压力继电器均相连；所述电液换向阀的P口与副油缸内腔相连，其A口与主油缸的下腔相连，其T口与油箱相连；所述二位三通换向阀的P口与油泵的出油口相连，其B口与副油缸内腔相连。采用本发明的剪板方法可以根据待剪板料的要求对液压系统的线路进行自动切换，从而能够满足不同规格板料的剪切。

Description

一种液压剪板机的剪板方法

技术领域

本发明属于剪板机技术领域，更具体地说，涉及一种液压剪板机的剪板方法。

背景技术

剪板机(英文名称：plate shears；guillotine shear)属于锻压机械中的一种，是用一个刀片相对另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器。剪板机借助于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。目前，剪板机产品广泛适用于航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等行业，提供所需的专用机械和成套设备。

剪板机分为机械式剪板机和液压式剪板机，其中液压剪板机采用液压传动，使机器工作时平稳，噪声小，安全可靠，可以进行单次连续剪切，剪板厚度相对于机械传动也较厚，因此，液压剪板机主要用于大规格剪板的快速剪切。由于现在对剪板机的剪切次数要求越来越高，加上对剪切板料的厚度也越来越厚，剪板机的液压系统油缸分为主油缸和副油缸，主油缸下腔的下环面积与副油缸上腔的面积较为接近。当剪切小规格的板料时，剪板机通常采用并联油缸剪切，即并联缸液压系统油泵排出的油同时供给两个油缸，并联油缸剪切板料的剪切力较大，但由于两油缸同时需供油，故剪切速度较慢。当剪切大规格的板料时，剪板机通常采用串联油缸剪切，主缸下腔与副缸上腔串联在一起，串联缸液压系统油泵排出的油同时只供给主油缸，故剪切速度得到了提高，但同油缸缸径的剪切力减小了。

如，中国专利申请号为：201610798743.7，申请日为：2016年08月31日，发明创造名称为：一种闸式剪板机液压系统，该申请案的主油缸、副油缸和回程油缸均与刀架连接；油泵的吸油口连接油箱，出油口与顺序阀的进口连接，顺序阀的出口与主油缸连接；电磁溢流阀Ⅰ的进口与油泵的出油口连接，电磁溢流阀Ⅰ的出口连接油箱；主油缸的有杆腔和副油缸的无杆腔相连通，并通过开关阀连接油泵的出油口，开关阀和主油缸连接的管路上设置有截止阀Ⅱ；蓄能器通过截止阀Ⅰ与油泵的出油口连接，蓄能器与回程油缸的有杆腔连接，回程油缸的无杆腔连通空气。该申请案的液压系统即采用串联油缸剪切，其剪切速度较快，但剪切力较小，当剪切较厚板料时，难以满足剪切需求。

又如，中国专利201410415397.0公开了一种剪板机液压系统，该申请案的液压系统包括液压泵组、系统油压控制块、压料缸控制阀块、数个压料缸、主液压缸控制阀块和一对主液压缸，液压泵组的输出端分别与系统油压控制块、压料缸控制阀块输入端、主液压缸控制阀块输入端相连，系统油压控制块输出端通油箱，压料缸控制阀块输出端分别与数个压料缸后腔相连，主液压缸控制阀块输出端与一对主液压缸后腔相连，一对主液压缸活塞杆端头分别与刀架上侧相连。该申请案是采用并联油缸进行剪切的，因此其剪切力较大，能够很好的对厚板进行剪切，但其剪切速度却较慢，从而影响剪切效率。

因此，如何同时满足剪板机对剪切力与剪切速度的要求，使其能够适用于不同规格板料的剪切具有重要的意义。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有剪板机无法同时满足对剪切力和剪切速度要求的不足，提供了一种液压剪板机的剪板方法。采用本发明的剪板方法可以根据待剪板料的要求对液压系统的线路进行自动切换，从而能够满足不同规格板料的剪切。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种液压剪板机的剪板方法，通过液压系统控制剪板过程如下：

(1)快速剪切：电磁阀YV1得电，油泵供出的液压油经单向阀直通主油缸上腔，推动活塞下行，主油缸下腔的油液经电液换向阀的A口到P口再到副油缸腔内，带动刀架快速向下剪切；返程缸受到刀架下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器下腔内；

(2)慢速剪切：当刀架快速下行剪切到板料时，液压系统压力升高，当系统压力达压力继电器的设定值时，反馈信号给电器系统，再使YV3得电，此时电液换向阀换向，使主油缸下腔的油液经电液换向阀的A口到T口再到油箱，油泵供出的压力油再经电液换向阀的B口到P口再到副油缸腔内，带动刀架慢速向下剪切；返程缸受到刀架下行的压力，排挤出腔内的油液到蓄能器下腔内；

(3)返程：电磁阀YV2得电，油泵供出的液压油经单向阀和电磁溢流阀流回油箱，此时主油缸上腔没有压力，由于蓄能器内的压力油释放，推动返程缸带动刀架回程，副油缸腔内的油再经电液换向阀的P口到A口再返回到主油缸的下腔，主油缸上腔的油再从电磁溢流阀流回油箱；电磁阀得电后使主油缸下腔与副油缸腔内进行差协补油；

(4)充液：打开闸阀，按充液按钮，电磁阀YV1得电，油泵供出的液压油经单向阀直通主油缸上腔，推动活塞下行，主油缸下腔的油液经电液换向阀的A口到P口再到副油缸腔内，带动刀架快速向下剪切；返程缸受到刀架下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器下腔内，当刀架下行到下死点后或剪切厚板时，液压系统压力升高，油泵供出的油液经闸阀直至蓄能器下腔内，给蓄能器充液，当达到所需的压力值后，关闭闸阀，再松开充液按扭，刀架反程，充液完成。

更进一步的，当剪切薄板料时，主油缸与副油缸作串联方式快速向下剪切；当剪切厚板料时，主油缸与副油先作串联方式快速向下剪切，当上刀片接触到所剪板料时，液压系统的压力升高，到达压力继电器设定压力时，此时主油缸与副油缸作并联方式慢速向下剪切，加大剪切力。

更进一步的，所述油泵的进油口与油箱相连，其出油口与主油缸的上腔、电液换向阀的B口及压力继电器均相连；所述电液换向阀的P口与副油缸内腔相连，其A口与主油缸的下腔相连，其T口与油箱相连；所述二位三通换向阀的P口与油泵的出油口相连，其B口与副油缸内腔相连。

更进一步的，所述的蓄能器还通过管路与油泵的出油口相连，且上述管路上设有闸阀。

更进一步的，所述蓄能器的进出口管路上还连接有压力表、压力表开关和溢流阀。

更进一步的，所述电液换向阀的A口通过测压接头与油箱相连。

更进一步的，所述油泵的出油口与压料缸相连，并通过电磁溢流阀与油箱相连。

更进一步的，所述油泵的出油口还与压力表及压力表开关相连，且其出油口管道上设有单向阀。

更进一步的，所述的油泵与电机相连，且其进油口与油箱之间设有滤油器。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种液压剪板机的剪板方法，包括快速剪切、慢速剪切、返程和充液过程，通过对液压系统进行设计，从而可以根据需要自动切换不同的液压管路，进而满足不同规格板材的剪切需求。其中，当所剪板材较薄时，系统压力较低，油泵排出的油同时只供给主油缸，两油缸采用串联方式剪切，从而提高了剪切速度；而当所剪板材较厚时，系统压力达到压力继电器设定值时，可自动切换成并联缸向下剪切，从而能够有效提高剪切力，同油缸缸径的剪切力增加了70％左右，进而有利于保证剪切效果。

(2)本发明的一种液压剪板机的剪板方法，可以根据需要对压力继电器的设定值进行调整，以将剪切过程设计为快、慢双速剪切，从而能够在保证所需剪切力的基础上最大程度地提高工作效率，克服了因剪板机单速度向下剪板而减少工作效率的不足。

(3)本发明的一种液压剪板机的剪板方法，相对于现有串联缸剪切方式，可有效降低主缸下腔及副油缸腔的压力，进而避免因高压而引起漏油或损坏密封圈的现象。

附图说明

图1为本发明的一种液压剪板机的液压系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、油泵；2、电机；3、滤油器；4、单向阀；5、电磁溢流阀；6、刀架；7、返程缸；8、主油缸；9、副油缸；10、压力表；11、压力表开关；12、蓄能器；13、压料缸；14、油箱；15、二位三通换向阀；16、闸阀；17、测压接头；18、电液换向阀；19、溢流阀；20、压力继电器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，现结合具体实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种液压剪板机，其液压系统包括油泵1、油箱14、主油缸8和副油缸9，还包括电液换向阀18、二位三通换向阀15和压力继电器20。其中，所述的油泵1与电机2相连，该油泵1的进油口与油箱14相连，且其进油口与油箱14之间设有滤油器3。所述油泵1的出油口与主油缸8的上腔、电液换向阀18的B口及压力继电器20均相连。该油泵1的出油口还与压料缸13相连，通过压料缸13的设置对待剪板材进行压料定位，从而能够防止板材在剪切过程中发生移动，影响剪切质量。所述电液换向阀18的P口与副油缸9内腔相连，其A口与主油缸8的下腔相连，并通过测压接头17与油箱14相连；电液换向阀18的T口与油箱14相连；所述二位三通换向阀15的P口与油泵1的出油口相连，其B口与副油缸9内腔相连。本实施例的液压系统包括两个返程缸7，所述返程缸7的下腔与蓄能器12相连。所述的蓄能器12通过管路与油泵1的出油口相连，且上述管路上设有闸阀16。所述蓄能器12的进出口管路上还连接有压力表10、压力表开关11和溢流阀19。所述油泵1的出油口通过电磁溢流阀5与油箱14相连，并与压力表10及压力表开关11相连，且其出油口管道上设有单向阀4。

由于现有技术中剪板机的液压系统直接采用并联缸剪切或串联缸剪切方式，从而无法满足不同规格板材对剪切速度与剪切力的要求，为了满足不同规格板材的使用需求，企业需要购买不同油缸连接方式的剪板机，经济成本较高。针对以上问题，发明人通过实验研究对剪板机的液压系统进行了优化设计。由于剪板机的剪板剪切力的大小，是随着所剪板厚的增大而升高，因此本实施例的液压系统可在剪切薄板时为串联油缸剪切，提高剪切速度，而在剪切到厚板料时，液压系统则自动切换成并联油缸剪切，从而加大剪切力，提高工作效率。因此，采用本实施例的液压系统可以满足不同规格板材对剪切速度与剪切力的要求，且系统稳定性较好。此外，当采用现有串联缸的剪切方式，在剪切厚板料在副油缸一边受力时，如主油缸上腔的系统压力达到满负载时，则主油缸下腔及副油缸上腔的压力将是主油缸上腔的1.7倍，高压后易漏油或损坏密封圈。而采用本实施例的液压系统可有效降低系统压力，减少因高压而产生的漏油故障。

采用本实施例的液压剪板机进行剪板，其剪切过程为：

快速剪切：电磁阀YV1得电，油泵1供出的液压油经单向阀4直通主油缸8上腔，推动活塞下行，主油缸8下腔的油液经电液换向阀19的A口到P口再到副油缸9腔内，由于主油缸下腔的下环面积几乎等于副油缸上腔的面积，油泵只供主缸上腔，所以两油缸作串联方式带动刀架6快速向下剪切；返程缸7受到刀架6下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器12下腔内；

慢速剪切：当刀架6快速下行剪切到板料时，液压系统压力升高，当系统压力达压力继电器20的设定值时，反馈信号给电器系统，再使YV3得电，此时电液换向阀19换向，使主油缸8下腔的油液经电液换向阀19的A口到T口再到油箱14，油泵1供出的压力油再经电液换向阀19的B口到P口再到副油缸9腔内，带动刀架6慢速向下剪切；返程缸7受到刀架6下行的压力，排挤出腔内的油液到蓄能器12下腔内；

返程：电磁阀YV2得电，油泵1供出的液压油经单向阀4和电磁溢流阀5流回油箱14，此时主油缸8上腔没有压力，由于蓄能器12内的压力油释放，推动返程缸7带动刀架6回程，副油缸9腔内的油再经电液换向阀19的P口到A口再返回到主油缸8的下腔，主油缸8上腔的油再从电磁溢流阀5流回油箱14；电磁阀15得电后使主油缸8下腔与副油缸9腔内进行差协补油；

充液：打开闸阀16，按充液按钮，电磁阀YV1得电，油泵1供出的液压油经单向阀4直通主油缸8上腔，推动活塞下行，主油缸8下腔的油液经电液换向阀19的A口到P口再到副油缸9腔内，带动刀架6快速向下剪切；返程缸7受到刀架6下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器12下腔内，当刀架6下行到下死点后或剪切厚板时，液压系统压力升高，油泵供出的油液经闸阀16直至蓄能器12下腔内，给蓄能器12充液，当达到所需的压力值后，关闭闸阀16，再松开充液按扭，刀架6反程，充液完成。

即当采用本实施例的剪板机剪切薄板料时，主油缸8与副油缸9作串联方式快速向下剪切；当剪切厚板料时，主油缸8与副油缸9先作串联方式快速向下剪切，当上刀片接触到所剪板料时，液压系统的压力升高，到达压力继电器设定压力时，反馈信号给电气系统再使电液换向阀18的YV2得电，此时主油缸8与副油缸9作并联方式慢速向下剪切，加大了剪切力，并联缸向下的剪切力比串联缸提高70％左右。采用本实施例的液压系统，用户可以根据需要将剪切过程设计为快、慢双速剪切，从而能够在保证所需剪切力的基础上最大程度地提高工作效率，克服了因剪板机单速度向下剪板而减少工作效率的不足。具体快剪与慢剪方式的切换选择取决于压力继电器20的设定压力。

Claims (7)

1.一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于，通过液压系统控制剪板过程如下：

（1）快速剪切：电磁阀YV1得电，油泵（1）供出的液压油经单向阀（4）直通主油缸（8）上腔，推动活塞下行，主油缸（8）下腔的油液经电液换向阀（18）的A口到P口再到副油缸（9）腔内，带动刀架（6）快速向下剪切；返程缸（7）受到刀架（6）下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器（12）下腔内；

（2）慢速剪切：当刀架（6）快速下行剪切到板料时，液压系统压力升高，当系统压力达压力继电器（20）的设定值时，反馈信号给电气系统，再使电磁阀YV3得电，此时电液换向阀（18）换向，使主油缸（8）下腔的油液经电液换向阀（18）的A口到T口再到油箱（14），油泵（1）供出的压力油再经电液换向阀（18）的B口到P口再到副油缸（9）腔内，带动刀架（6）慢速向下剪切；返程缸（7）受到刀架（6）下行的压力，排挤出腔内的油液到蓄能器（12）下腔内；

（3）返程：电磁阀YV2得电，油泵（1）供出的液压油经单向阀（4）和电磁溢流阀（5）流回油箱（14），此时主油缸（8）上腔没有压力，由于蓄能器（12）内的压力油释放，推动返程缸（7）带动刀架（6）回程，副油缸（9）腔内的油再经电液换向阀（18）的P口到A口再返回到主油缸（8）的下腔，主油缸（8）上腔的油再从电磁溢流阀（5）流回油箱（14）；电磁阀YV2（15）得电后使主油缸（8）下腔与副油缸（9）腔内进行差协补油；

（4）充液：打开闸阀（16），按充液按钮，电磁阀YV1得电，油泵（1）供出的液压油经单向阀（4）直通主油缸（8）上腔，推动活塞下行，主油缸（8）下腔的油液经电液换向阀（18）的A口到P口再到副油缸（9）腔内，带动刀架（6）快速向下剪切；返程缸（7）受到刀架（6）下行的下行压力，排挤出腔内的油液到蓄能器（12）下腔内，当刀架（6）下行到下死点后或剪切厚板时，液压系统压力升高，油泵供出的油液经闸阀（16）直至蓄能器（12）下腔内，给蓄能器（12）充液，当达到所需的压力值后，关闭闸阀（16），再松开充液按扭，刀架（6）返程，充液完成；

所述油泵（1）的进油口与油箱（14）相连，其出油口与主油缸（8）的上腔、电液换向阀（18）的B口及压力继电器（20）均相连；所述电液换向阀（18）的P口与副油缸（9）内腔相连，其A口与主油缸（8）的下腔相连，其T口与油箱（14）相连；电磁阀YV2（15）的P口与油泵（1）的出油口相连，其B口与副油缸（9）内腔相连；当剪切薄板料时，主油缸（8）与副油缸（9）作串联方式快速向下剪切；当剪切厚板料时，主油缸（8）与副油缸（9）先作串联方式快速向下剪切，当上刀片接触到所剪板料时，液压系统的压力升高，到达压力继电器设定压力时，此时主油缸（8）与副油缸（9）作并联方式慢速向下剪切，加大剪切力。

2.根据权利要求1所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述的蓄能器（12）通过管路与油泵（1）的出油口相连，且上述管路上设有闸阀（16）。

3.根据权利要求2所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述蓄能器（12）的进出口管路上还连接有压力表（10）、压力表开关（11）和溢流阀（19）。

4.根据权利要求1所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述电液换向阀（18）的A口通过测压接头（17）与油箱（14）相连。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述油泵（1）的出油口与压料缸（13）相连，并通过电磁溢流阀（5）与油箱（14）相连。

6.根据权利要求5所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述油泵（1）的出油口还与压力表（10）及压力表开关（11）相连，且其出油口管道上设有单向阀（4）。

7.根据权利要求6所述的一种液压剪板机的剪板方法，其特征在于：所述的油泵（1）与电机（2）相连，且其进油口与油箱（14）之间设有滤油器（3）。

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