CN109404371A - 一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统 - Google Patents

Abstract

一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，包括：左右水平油缸、水增压缸、增压缸升压油泵、增压缸补水泵、油或水输送管、电控器，增设一个压缩气体蓄能的超高压蓄能器，超高压蓄能器的高压水腔分别连接增压缸和素材端口封堵头上的高压水进口，超高压蓄能器与素材端口封堵头之间的输水管上有高压供水电磁阀；在素材封堵头上另有成型件内腔卸压排水口，卸压排水口上连接卸压排水管，卸压排水管上有卸压排水电磁阀，本发明的积极效果是，将成型高压水的升压过程重叠在素材封口的时段中，另设的卸压排水管及排水阀喷泄的卸压方式，瞬间卸压，使内高压成型工艺周期比原有的工艺少用时30%—50%，能显著提高生产效率，降低产品的制造成本。

Description

一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统

技术领域

本发明属于机械制造设备领域。具体涉及内高压成型的压力系统。

背景技术

现有技术中，内高压成型中使用的液压系统如图1所示，包括：指向素材两端的水平液压缸、由低压油腔和高压水腔的增压缸、增压油泵、补水泵、液体输送管路、电控器。前述的液压系统的工作步骤是：素材放入型模，水平液压缸给进，素材封堵头移动到指定位置密封素材两端的端口，启动油泵向增压缸的油腔注油对增压缸的水腔增压，形成的高压水注入素材，素材受压形变成产品。之后增压缸油腔排油降压，增压缸活塞后退，部分高压水原路返回高压水腔，水压下降，成型件内卸压，左右水平液压缸退回原位，取出成型件，放置下一个素材，重复内高压成型过程。在前述工艺过程中，增压缸的高压端从初始的0MPa逐步升压到设定的高压，再从高压反向逐步卸压降压到0MPa，需耗时约30-45秒。现有的内高压成型工艺，明显存在压力等待时间，制约产品工艺周期的缩短和生产效率的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，用于内高压成型产品的制造，克服现有技术中内高压成型加压系统存在的上述不足。

本发明的液压系统包括：封堵素材两端端口的左右水平油缸、内成型高压水增压缸、增压缸升压油泵、增压缸补水泵、油及水输送管、电控制器，其中的电控制器包括：控制芯片、水平油缸位移传感器、水平油缸有杆腔压力传感器、水平油缸无杆腔压力传感器、水平油缸供油比例流量电磁阀、增压缸油泵推进低压端的位移传感器，比例流量电磁阀、有杆腔压力传感器，无杆腔压力传感器，所作的改进是：增设一个与增压缸相同工作原理的超高压蓄能器，在超高压蓄能器低压端（无杆腔）充入蓄能气体或装入蓄能气囊，超高压蓄能器的高压端分别用输水管连接增压缸和素材端口封堵头上的高压水进口，超高压蓄能器与素材端口封堵头之间的输水管上有高压供水电磁阀；在素材封堵头上另有成型件内腔卸压排水口，卸压排水口上连接卸压排水管，卸压排水管上有卸压排水电磁阀，高压供水电磁阀和卸压排水电磁阀接入电控制器。

本发明的优化结构包括：

在高压供水电磁阀和卸压排水电磁阀的阀前安装压力传感器和高压压力表。

在高压蓄能器高压端的高压源入口侧安装高压止逆阀，并外接一个物理超压自动泄压阀门，与高压供水阀共用一个压力表和压力传感器。

在超高压蓄能器低压端尾部接有充气/排气阀门及外接一个压力表和位移传感器

超高压蓄能器的低压端与高压端缸体内腔截面积比优选16:1

本发明的工作原理是：高压供水阀关闭状态，启动左右水平油缸的同时启动增压缸向超高压蓄能器的水腔注入加压水，注入超高压蓄能器的加压水体积增大过程中压缩超高压蓄能器气腔内的气体进行蓄能，水平油缸给进到位时，超高压蓄能器完成蓄能，超高压蓄能器高压腔纳入成型用量的高压水，水平油缸给进到位完成素材端口封堵的同时，高压供水阀开启，超高压蓄能器中水、气压失衡，被压缩的气体瞬时膨胀，将高压水快速挤入素材内腔，完成内高压成型。成型后，高压供水阀关闭，开启卸压排水阀，成型件内瞬时卸压，取出成型件，卸压同时，完成增压缸补水。重复下一工艺过程。

本发明的积极效果是，利用气体区别于液体的可压缩的物理性能，通过压缩气体蓄能的途径，将成型高压水的升压过程重叠在素材封口的时段中，另设的卸压排水管及排水阀喷泄的卸压方式，能瞬间卸压，大幅度减少了卸压用时。通过高压水的升压过与素材封口过程的同步及液压的提速双重改变，使内高压成型工艺周期大为缩短。经生产试验检测，本发明的工艺周期仅为15-30秒，比原有的工艺少用时30%—50%，能显著提高生产效率，降低产品的制造成本。

附图说明

图1为现有技术中内高压成型液压系统原理图。

图2为本发明内高压成型液压系统原理图。

图3为本发明中超高压蓄能器结构示意图。

具体实施方式

参阅图2、图3，本发明的液压系统包括：指向素材端口位置的左右两个水平油缸1、内成型高压水增压缸2、增压缸升压油泵（未画出）、增压缸补水泵（未画出）、高压水输送管3、控制芯片（未画出）、水平油缸位移传感器（未画出）、水平油缸有杆腔压力传感器（未画出）、水平油缸无杆腔压力传感器（未画出）、水平油缸供油比例流量电磁阀（未画出）、增压缸油泵推进低压端的位移传感器（未画出），比例流量电磁阀（未画出）、有杆腔压力传感器（未画出），无杆腔压力传感器（未画出），所作的改进是：增设一个压缩气体蓄能的超高压蓄能器4，超高压蓄能器包括由缸体围成的同轴线上的低压端4-1和含高压水的高压端4-2组成，其中，超高压蓄能器的低压端4-1和高压端4-2的缸体内腔截面积比为16:1。在低压端4-1无杆腔装入充入氮气的蓄能气囊5。超高压蓄能器的高压端4-2由缸体和动低压端伸入缸体的活塞杆围成，高压端用输水管3分别连接增压缸和素材端口封堵头上的内成型高压水进口，超高压蓄能器4与素材端口封堵头7之间的高压输水管上有高压供水电磁阀6。在素材封堵头7上另有成型件内压卸压排水口，卸压排水口上连接卸压排水管8，卸压排水管上有卸压排水电磁阀9。在高压供水电磁阀6和卸压排水电磁阀9的阀前安装压力传感器和高压压力表（未画出）。在高压蓄能器高压端的高压源入口侧安装高压止逆阀10，并外接一个物理超压自动泄压阀门（未画出），与高压供水阀共用一个压力表和压力传感器（未画出）。在超高压蓄能器低压端尾部接有充气/排气阀门及外接一个压力表和位移传感器（未画出）。

Claims (5)

1.一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，包括：封堵素材两端端口的左右水平油缸、内成型高压水增压缸、增压缸升压油泵、增压缸补水泵、油及水输送管、电控制器，其中的电控制器包括：控制芯片、水平油缸位移传感器、水平油缸有杆腔压力传感器、水平油缸无杆腔压力传感器、水平油缸供油比例流量电磁阀、增压缸油泵推进低压端的位移传感器，比例流量电磁阀、有杆腔压力传感器，无杆腔压力传感器，其特征是：增设一个与增压缸相同工作原理的超高压蓄能器，在超高压蓄能器低压端的无杆腔充入蓄能气体或装入蓄能气囊，超高压蓄能器的高压端分别用输水管连接增压缸和素材端口封堵头上的高压水进口，超高压蓄能器与素材端口封堵头之间的输水管上有高压供水电磁阀；在素材封堵头上另有成型件内腔卸压排水口，卸压排水口上连接卸压排水管，卸压排水管上有卸压排水电磁阀，高压供水电磁阀和卸压排水电磁阀接入电控制器。

2.根据权利要求1所述的一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，其特征是：在高压供水电磁阀和卸压排水电磁阀的阀前安装压力传感器和高压压力表。

3.根据权利要求1所述的一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，其特征是在高压蓄能器高压端的高压源入口侧安装高压止逆阀，并外接一个物理超压自动泄压阀门，与高压供水阀共用一个压力表和压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，其特征是在超高压蓄能器低压端尾部接有充气/排气阀门及外接一个压力表和位移传感器。

5.根据权利要求1所述的一种能缩短内高压成型工艺周期的液压系统，其特征是：超高压蓄能器的低压端与高压端的缸体内腔截面积比为16:1。