CN109501339B - 双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统 - Google Patents

双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，包括液压泵源、控制阀块以及加压油缸，且其分别通过管路连接；液压泵源包括油箱、双联油泵、第一单向阀、第二单向阀和第三换向阀；控制阀块包括第三单向阀和第一换向阀；双联油泵的S1、S2口均分别与油箱相连，双联油泵的P1口和第一单向阀的DA口相连，第一单向阀的DB口和第一换向阀的YP口相连，第一换向阀的YA口和加压油缸的无杆腔相连；双联油泵的P2口和第三换向阀的SP口相连，且第三换向阀的SA口和第二单向阀的PA口相连，第二单向阀的PB口和加压油缸的无杆腔相连；加压油缸的有杆腔和第一换向阀的YB口相连，第一换向阀的YT口和第三单向阀的GA口相连，第三单向阀的GB口和油箱相连。

Description

双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统
技术领域
本发明涉及液压控制系统技术领域，尤其涉及一种双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统。
背景技术
我国近年经济高速发展，消费升级和制造业产业升级带动了汽车行业的蓬勃发展，相关的轮胎行业进入高速发展期，中国迅速成为世界最大的轮胎生产国和轮胎设备的制造国。然而轮胎设备因其特殊性对土地的占用较大，而国内土地成本的暴涨，成为制约行业发展的瓶颈，前景受阻，步履缓慢。亟待用技术升级推动产业发展升级，破除行业发展壁障。在此背景下一种双层四模硫化机应运而生，相较于现有技术中广泛使用的单层两模硫化机，双层四模硫化机单位土地成本减少一半，设备效率翻倍，人工成本骤降。新技术的运用，使行业空间豁然开朗，发展前景广阔。
双层轮胎硫化机加压油缸是轮胎硫化机驱动的核心部分，轮胎硫化工艺中，轮胎装于模具并定型后，加压缸需要快速接近并压紧模具。硫化时，整个轮胎模具中要连接高温带压蒸汽，蒸汽压力驱使上下模具张开，影响轮胎质量。加压缸用于确保硫化过程模具锁紧，防止蒸汽压力波动模具张开缝隙。在长时间的硫化过程中加压缸工作压力要始终维持，防止泄漏导致压力波动，对油缸及控制系统要求极高。
发明内容
本发明的目的是提供一种双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其可靠，节能，保压效果持久耐用，速度快、精度高且稳定性好。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，包括液压泵源、控制阀块以及加压油缸，所述控制阀块位于液压泵源和加压油缸之间，且其分别通过管路连接；所述液压泵源包括油箱、双联油泵、第一单向阀、第二单向阀和第三换向阀；所述双联油泵包括S1、S2、P1和P2口，所述第一单向阀包括DA和DB口，所述第二单向阀包括包PA和PB口，所述第三换向阀包括SP、ST、SA和SB口；所述控制阀块包括第三单向阀和第一换向阀，所述第三单向阀包括GA和GB口，所述第一换向阀包括YP、YT、YA和YB口；所述加压油缸包括四个相同的加压油缸，四个所述加压油缸的无杆腔相互连通，且其有杆腔也相互连通；所述双联油泵的S1、S2口均分别与油箱相连，所述双联油泵的P1口和第一单向阀的DA口相连，所述第一单向阀的DB口和第一换向阀的YP口相连，第一换向阀的YA口和加压油缸的无杆腔相连；所述双联油泵的P2口和第三换向阀的SP口相连，且第三换向阀的SA口和第二单向阀的PA口相连，所述第二单向阀的PB口和加压油缸的无杆腔相连；所述加压油缸的有杆腔和第一换向阀的YB口相连，所述第一换向阀的YT口和第三单向阀的GA口相连，所述第三单向阀的GB口和油箱相连。
进一步地，所述双联油泵和第一单向阀之间设有电磁溢流阀，且所述电磁溢流阀上连接有第一压力表；所述电磁溢流阀还设置在第一单向阀和油箱之间。
进一步地，所述双联油泵和第三换向阀之间设有溢流阀，且所述溢流阀上连接有第二压力表；所述第三换向阀的SP口和其ST口相连，且其ST口和油箱相连，所述溢流阀位于第三换向阀的SP和ST口之间。
进一步地，所述控制阀块还包括设置在第一换向阀和加压油缸之间的第二换向阀，所述第二换向阀包括EP、ET、EA、EB和EX口；所述第一换向阀的YP口和第二换向阀的EX口相连，所述第一换向阀的YA口和第二换向阀的EP口相连，所述第一换向阀的YB口和第二换向阀的ET口相连，第二换向阀的EB口和加压油缸的有杆腔相连，且第二换向阀的EA口封死。
进一步地，所述控制阀块还包括液控单向阀，所述液控单向阀包括KA、KB、KL和KX口；所述液控单向阀的KA口和第一换向阀的YA口相连，所述液控单向阀的KB口与加压油缸的无杆腔相连，且其与第二单向阀的PB口相连；所述液控单向阀的KX口与第二换向阀的EB口相连，且所述液控单向阀的KL口与油箱相连。
进一步地，所述控制阀块还包括第一电磁球阀，所述第一电磁球阀包括QA和QB口；所述第一电磁球阀的QA口连接加压油缸的无杆腔以及液控单向阀的KB口，且其QB口连接有蓄能器。
进一步地，所述控制阀块还包括第二电磁球阀，所述第二电磁球阀包括QC和QD口；所述第二电磁球阀的QC口和加压油缸的无杆腔、第一电磁球阀的QA口以及液控单向阀的KB口相连，且其QD口连接油箱；所述第一电磁球阀和第二电磁球阀之间设有压力传感器。
进一步地，所述控制阀块还包括安全阀，所述安全阀包括QP和QT口，且所述安全阀的QP口和加压油缸的无杆腔、第一电磁球阀的QA口、第二电磁球阀的QC口以及液控单向阀的KB口相连，所述安全阀的QT口和油箱相连。
进一步地，所述第二电磁球阀和油箱之间还设有节流阀，所述节流阀包括JA和JB口，且所述节流阀的JA口和第二电磁球阀的QD口相连，所述节流阀的JB口和油箱以及安全阀的QT口相连。
进一步地，所述油箱上安装有与其连通的空气滤清器。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明结构紧凑，能够快速实现双层轮胎硫化机的合模，且在双层轮胎硫化机硫化工作的过程中始终保证加压油缸压力的平稳，安全可靠，保压效果持久耐用，防止蒸汽压力驱使上下模张开缝隙，保证对轮胎的硫化质量；
2、通过在油箱上安装空气滤清器，在油箱内油量减少、空气从空气滤清器进入油箱内时，对空气中的杂质进行过滤，避免油液中混入杂质，加剧加压油缸的磨损，保证加压油缸的使用寿命。
附图说明
图1是双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统的原理图。
图中，01、液压泵源；02、控制阀块；03、执行油缸；1、油箱；2、空气滤清器；3、驱动电机；4、联轴器；5、双联油泵；6、溢流阀；7、第三换向阀；8、第一压力表；9、电磁溢流阀；10、第一单向阀；11、第二单向阀；12、第二压力表；13、第三单向阀；14、第一换向阀；15、第二换向阀；16、液控单向阀；17、安全阀；18、第一电磁球阀；19、蓄能器；20、压力传感器；21、第二电磁球阀；22、节流阀；23、加压油缸；24、有杆腔；25、无杆腔；26、管路。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，参照图1，包括液压泵源01、控制阀块02以及加压油缸23，控制阀块02位于液压泵源01和加压油缸23之间，且液压泵源01中的各部件、控制阀块02中的各部件、控制阀块02与液压泵源01以及加压油缸23之间均通过管路26连接。加压油缸23包括四个相同的加压油缸23，且四个加压油缸23的无杆腔25相互连通，有杆腔24也相互连通。
参照图1，在本实施例中，液压泵源01包括油箱1、双联油泵5、电磁溢流阀9、第一单向阀10、溢流阀6、第二单向阀11和第三换向阀7。参照图1，电磁溢流阀9位于双联油泵5和第一单向阀10之间，且其还位于第一单向阀10和油箱1之间。溢流阀6位于双联油泵5和第三换向阀7之间，且其还位于第三换向阀7和油箱1之间。参照图1，双联油泵5包括S1、S2、P1和P2口，第一单向阀10包括DA和DB口，第二单向阀11包括包PA和PB口，第三换向阀7包括SP、ST、SA和SB口。参照图1，其中，油箱1上还安装有与其连接的空气滤清器2，用于在油箱1内油量减少、空气进入油箱1内时对空气中的杂质进行过滤，避免加剧加压油缸23的磨损，保证加压油缸23的使用寿命。
参照图1，双联油泵5上连接有联轴器4，且联轴器4上连接有驱动电机3；双联油泵5的S1、S2口均分别与油箱1相连，双联油泵5的P1口、第一单向阀10的DA口以及电磁溢流阀9两两相连，且电磁溢流阀9还和油箱1相连。参照图1，双联油泵5的P2口、第三换向阀7的SP口以及溢流阀6两两相连，且溢流阀6还和油箱1相连。电磁溢流阀9和溢流阀6上还分别连接有第一压力表8和第二压力表12。参照图1，第三换向阀7的SP口和其ST口相连，且其ST口和油箱1相连；第三换向阀7的SA口和第二单向阀11的PA口相连，第二单向阀11的PB口和加压油缸23的无杆腔25相连。
参照图1，控制阀块02包括第三单向阀13、第一换向阀14、第二换向阀15、液控单向阀16、第一电磁球阀18、第二电磁球阀21、安全阀17以及节流阀22。第三单向阀13包括GA和GB口，第一换向阀14包括YP、YT、YA和YB口，第二换向阀15包括EP、ET、EA、EB和EX口，液控单向阀16包括KA、KB、KL和KX口。第一电磁球阀18包括QA和QB口，第二电磁球阀21包括QC和QD口，安全阀17包括QP和QT口，节流阀22包括JA和JB口。
参照图1，第一换向阀14的YP口和液压泵源01中的第一单向阀10的DB口以及第二换向阀15的EX口相连，第一换向阀14的YA口和液控单向阀16的KA口以及第二换向阀15的EP口相连，第一换向阀14的YB口和第二换向阀15的ET口相连，第一换向阀14的YT口和第三单向阀13的GA口相连，第三单向阀13的GB口和油箱1相连。第二换向阀15的EB口和加压油缸23的有杆腔24相连，且第二换向阀15的EA口封死。参照图1，液控单向阀16的KB口与加压油缸23的无杆腔25以及第二单向阀11的PB口相连；液控单向阀16的KX口与第二换向阀15的EB口相连，且液控单向阀16的KL口与油箱1相连。
参照图1，第一电磁球阀18的QA口与加压油缸23的无杆腔25、液控单向阀16的KB口、第二电磁球阀21的QC口以及安全阀17的QP口相连，且其QB口连接有蓄能器19。第二电磁球阀21的QC口还和加压油缸23的无杆腔25、安全阀17的QP口以及液控单向阀16的KB口相连，且其QD口连接节流阀22的JA口，节流阀22的JB口和油箱1以及安全阀17的QT口相连。参照图1，安全阀17的QP口和加压油缸23的无杆腔25以及液控单向阀16的KB口相连，且其QT口还和油箱1相连。另外，在第一电磁球阀18和第二电磁球阀21之间设有压力传感器20，用于实时监测加压油缸23的缸内压力。
本发明的工作原理和工作方法：
本发明的工作过程总共包括五个部分：快速合模、合模由快转慢、加压油缸23加压保压、泄压以及开模。首先，在快速合模时，驱动电机3启动，电磁溢流阀9的电磁铁给电信号,双联油泵5的P1口输出低压油液，低压油液从第一单向阀10的DA口输入，DB口输出。与此同时，第一换向阀14的a端电磁铁和第二换向阀15b端电磁铁同时给电信号，低压油液从第一单向阀10的DB口进入第一换向阀14的YP口，然后从第一换向阀14的YA口流入第二换向阀15的EP口，并从第二换向阀15的EB口进入到加压油缸23的有杆腔24。同时，低压油液从第一换向阀14的YA经由液控单向阀16的KA口顶开液控单向阀16，并从液控单向阀16的KB口进入到加压油缸23的无杆腔25。
此时，加压油缸23的有杆腔24和无杆腔25同时充满低压油液，加压油缸23的无杆腔25的作用面积大于加压油缸23的有杆腔24的作用面积，致使加压油缸23的活塞杆伸出，加压油缸23向上运动，实现快速合模。此时，加压油缸23的有杆腔24中的低压油液被推出，经由第二换向阀15的EB口输入，从第二换向阀15的EP口输出，并液控单向阀16的KA口输入，再从液控单向阀16的KB口输出到加压油缸23的无杆腔25。在此过程中，由于加压油缸23中的有杆腔24的低压油液进入到了加压油缸23的无杆腔25中，这样油箱1仅需提供少量的油液就能够驱动加压油缸23快速移动，实现快速合模。
当加压油缸23接近行程终点时，合模由快转慢，第二换向阀15的电磁铁断电，加压油缸23有杆腔24中的低压油液经由第二换向阀15的EB口进入、ET口输入、第一换向阀14的YB输入、YT口输出，将第三单向阀13顶开，从第三单向阀13的GA口进入、GB口输出回到油箱1中。加压油缸23慢速到达行程终点，完成合模。
完成合模后加压油缸23加压，电磁溢流阀9、第一换向阀14、第二换向阀15断电，加压油缸23的无杆腔25在液控单向阀16、第一电磁球阀18、第二电磁球阀21、安全阀17以及第二单向阀11的共同作用下保持密闭。加压时，第三换向阀7的电磁铁给信号，双联油泵5的P2口输出的高压油经由第三换向阀7的SP口输入、SA口输出，并顶开第二单向阀11，从第二单向阀11的PA口输入、PB口输出直接进入加压油缸23的无杆腔25内。接着第一电磁球阀18给电信号，加压油缸23的无杆腔25和蓄能器19连通，高压油液进入蓄能器19，加压油缸23压紧模具，模具内的轮胎开始硫化。此时，第三换向阀7电信号断开，蓄能器19中存储的油液保证加压油缸23的无杆腔25压力平稳，吸收模具内压变化产生的压力波动，实现保压。其中，安全阀17为系统提供安全保护，压力传感器20用于实时监测缸内压力。
当轮胎硫化完成时，需要先泄压后开模。首先，第二电磁球阀21给电信号，加压油缸23的无杆腔25中的高压油经由第二电磁球阀21的QC口输入、QD口输出，进入节流阀22的JA口，并从节流阀22的JB口流回油箱1，加压油缸23的压力释放到安全状态后，第二电磁球阀21的电信号断开，然后进行开模。
开模时，驱动电机3电机启动，电磁溢流阀9的电磁铁给电信号,双联油泵5的P1口输出低压油，低压油液从第一单向阀10的DA口输入、DB输出。与此同时，第一换向阀14的b端电磁铁给电信号，第一单向阀10的DB口输出的低压油液经由第一换向阀14的YP口输入、YB口输出，并从第二换向阀15的ET口输入、EB口输出直接进入加压油缸23的有杆腔24。同时，从第二换向阀15的EB口输出，经由液控单向阀16的KX口将液控单向阀16顶开，推动加压油缸23下行。加压油缸23的无杆腔25中的油液经由液控单向阀16的KB口输入、KA口输出，进入第一换向阀14的YA口，再从第一换向阀14的YT口输出，进入第三单向阀13的GA口，从第三单向阀13的GB口到油箱1。这样加压油缸23远离模具，实现开模，完成卸胎等动作，加压油缸23的一个工作周期结束。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，包括液压泵源(01)、控制阀块(02)以及加压油缸(23)，所述控制阀块(02)位于液压泵源(01)和加压油缸(23)之间，且其分别通过管路(26)连接；其特征在于：所述液压泵源(01)包括油箱(1)、双联油泵(5)、第一单向阀(10)、第二单向阀(11)和第三换向阀(7)；所述双联油泵(5)包括S1、S2、P1和P2口，所述第一单向阀(10)包括DA和DB口，所述第二单向阀(11)包括包PA和PB口，所述第三换向阀(7)包括SP、ST、SA和SB口；所述控制阀块(02)包括第三单向阀(13)和第一换向阀(14)，所述第三单向阀(13)包括GA和GB口，所述第一换向阀(14)包括YP、YT、YA和YB口；所述加压油缸(23)包括四个相同的加压油缸(23)，四个所述加压油缸(23)的无杆腔(25)相互连通，且其有杆腔(24)也相互连通；所述双联油泵(5)的S1、S2口均分别与油箱(1)相连，所述双联油泵(5)的P1口和第一单向阀(10)的DA口相连，所述第一单向阀(10)的DB口和第一换向阀(14)的YP口相连，第一换向阀(14)的YA口和加压油缸(23)的无杆腔(25)相连；所述双联油泵(5)的P2口和第三换向阀(7)的SP口相连，且第三换向阀(7)的SA口和第二单向阀(11)的PA口相连，所述第二单向阀(11)的PB口和加压油缸(23)的无杆腔(25)相连；所述加压油缸(23)的有杆腔(24)和第一换向阀(14)的YB口相连，所述第一换向阀(14)的YT口和第三单向阀(13)的GA口相连，所述第三单向阀(13)的GB口和油箱(1)相连；
所述双联油泵(5)和第三换向阀(7)之间设有溢流阀(6)，且所述溢流阀(6)上连接有第二压力表(12)；所述第三换向阀(7)的SP口和其ST口相连，且其ST口和油箱(1)相连，所述溢流阀(6)位于第三换向阀(7)的SP和ST口之间；
所述控制阀块(02)还包括设置在第一换向阀(14)和加压油缸(23)之间的第二换向阀(15)，所述第二换向阀(15)包括EP、ET、EA、EB和EX口；所述第一换向阀(14)的YP口和第二换向阀(15)的EX口相连，所述第一换向阀(14)的YA口和第二换向阀(15)的EP口相连，所述第一换向阀(14)的YB口和第二换向阀(15)的ET口相连，第二换向阀(15)的EB口和加压油缸(23)的有杆腔(24)相连，且第二换向阀(15)的EA口封死。
2.根据权利要求1所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述双联油泵(5)和第一单向阀(10)之间设有电磁溢流阀(9)，且所述电磁溢流阀(9)上连接有第一压力表(8)；所述电磁溢流阀(9)还设置在第一单向阀(10)和油箱(1)之间。
3.根据权利要求1所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述控制阀块(02)还包括液控单向阀(16)，所述液控单向阀(16)包括KA、KB、KL和KX口；所述液控单向阀(16)的KA口和第一换向阀(14)的YA口相连，所述液控单向阀(16)的KB口与加压油缸(23)的无杆腔(25)相连，且其与第二单向阀(11)的PB口相连；所述液控单向阀(16)的KX口与第二换向阀(15)的EB口相连，且所述液控单向阀(16)的KL口与油箱(1)相连。
4.根据权利要求3所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述控制阀块(02)还包括第一电磁球阀(18)，所述第一电磁球阀(18)包括QA和QB口；所述第一电磁球阀(18)的QA口连接加压油缸(23)的无杆腔(25)以及液控单向阀(16)的KB口，且其QB口连接有蓄能器(19)。
5.根据权利要求4所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述控制阀块(02)还包括第二电磁球阀(21)，所述第二电磁球阀(21)包括QC和QD口；所述第二电磁球阀(21)的QC口和加压油缸(23)的无杆腔(25)、第一电磁球阀(18)的QA口以及液控单向阀(16)的KB口相连，且其QD口连接油箱(1)；所述第一电磁球阀(18)和第二电磁球阀(21)之间设有压力传感器(20)。
6.根据权利要求5所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述控制阀块(02)还包括安全阀(17)，所述安全阀(17)包括QP和QT口，且所述安全阀(17)的QP口和加压油缸(23)的无杆腔(25)、第一电磁球阀(18)的QA口、第二电磁球阀(21)的QC口以及液控单向阀(16)的KB口相连，所述安全阀(17)的QT口和油箱(1)相连。
7.根据权利要求6所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述第二电磁球阀(21)和油箱(1)之间还设有节流阀(22)，所述节流阀(22)包括JA和JB口，且所述节流阀(22)的JA口和第二电磁球阀(21)的QD口相连，所述节流阀(22)的JB口和油箱(1)以及安全阀(17)的QT口相连。
8.根据权利要求1所述的双层轮胎硫化机加压油缸液压控制系统，其特征在于：所述油箱(1)上安装有与其连通的空气滤清器(2)。
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