CN111379959B - 一种针对压铸模具滑动件的自动润滑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，该润滑装置包括往复式活塞缸、二位三通电磁阀、高压气缸、减压阀、电磁单向阀、润滑脂缸、二位三通电磁球阀、润滑脂分配器、工控箱。该装置依托压铸生产过程中压射动作的过量动能，将其转化为空气内能，推动润滑脂流向压铸模具滑动件各润滑点，可为压铸模具提供自动、连续、定量的润滑维护；该设备能耗低，通用性高，可广泛应用于实际连续的压铸生产过程中。

Description

一种针对压铸模具滑动件的自动润滑装置
技术领域
本发明属于设备润滑技术领域，尤其涉及一种针对压铸模具滑动件自动润滑装置。
背景技术
压力铸造(简称压铸)工艺是一种高效益、高效率的少、无切削的金属成型工艺，其特点是在极短的时间内使金属液在高速高压的状态下压入模具型腔。实际压铸生产过程中，压铸模具长期的往复运动使得模具的滑动件，如顶杆、抽芯机构中的滑块、滑块座、导滑条等极易发生磨损，影响压铸件成型质量，缩短模具使用寿命，降低生产效益。现针对压铸模具运动副组件所采用的润滑剂多选择密封和抗振性能更好的润滑脂，但润滑脂流动性差，管道运输阻力大，能耗高，因此目前压铸生产厂商多采用人工润滑的方式，中断压铸生产过程，拆卸滑动件，工人利用毛刷涂抹润滑脂实现润滑维修。此种润滑方式维修时间长、劳动强度大、工作效率低、无法及时润滑磨损部位，且人工毛刷涂抹难以保证均匀定量的润滑效果，当润滑脂涂抹过多时，不仅无法提供合理的润滑效果，而且会增加摩擦力矩，加剧摩擦发热，增大耗脂量。
近年来，随着压铸模具向着大型化、精密化方向的发展，部分生产厂商逐渐采用自动集中润滑系统来实现润滑点的自动润滑。目前的自动集中润滑系统主要采用润滑脂泵作为动力源，润滑脂作为传输介质，通过控制器和分配器将分散的各个润滑点集中控制。由于润滑脂的高阻力、低流动性，这种系统往往要耗费大量的功率来传输润滑脂至润滑部位，而且系统压降高，难以扩展多个润滑点来适应复杂润滑工况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种压铸模具滑动件自动润滑装置。
本发明采用如下技术方案：
一种针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，该润滑装置包括往复式活塞缸、二位三通电磁阀、高压气缸、减压阀、电磁单向阀、润滑脂缸、二位三通电磁球阀、润滑脂分配器、工控箱，所述的往复式活塞缸的活塞杆与压铸机冲头部压射连杆固定连接，由所述的压射连杆带动所述的活塞杆运动；所述的往复式活塞缸的出气口与所述的高压气缸的进气口通过所述的二位三通电磁阀连接，所述的高压气缸的出气口依次连接减压阀、电磁单向阀、润滑脂缸，所述的润滑脂缸的出口依次连接二位三通电磁球阀、润滑脂分配器，所述的润滑脂分配器与压铸模具滑动件的各个润滑点连接；
所述的工控箱与其他所有部件相连，用于维持所述的高压气缸的工作气压以及控制润滑装置的润滑过程。
进一步地，所述的压铸机冲头部压射连杆上套有固定环，所述的固定环下侧与所述的往复式活塞缸的活塞杆通过电磁销钉连接，所述的电磁销钉受所述的工控箱控制。
进一步地，所述的往复式活塞缸的前端分别具有弹簧式进气口和出气口，其开合状态受气缸内外压差决定。
进一步地，所述的二位三通电磁阀包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与往复式活塞缸的出气口连接，所述第二接口与外界大气连接，所述第三接口与高压气缸进气口连接，其阀芯位置由所述的工控箱控制，当阀芯通电时，第一接口与第二接口连接，高压气体直接排出至大气，阀芯断电时，第一接口与第三接口连接，高压气体注入高压气缸，维持气缸压力。
进一步地，所述的高压气缸的进气口还设置有压力表和溢流阀，所述的压力表用于测量所述的高压气缸内的气压，并将压力值传输给所述的工控箱，所述的工控箱根据该压力值调整所述的二位三通电磁阀的阀芯，从而确保高压气缸的压力安全和有效气压。
进一步地，所述的润滑脂缸为密封弹簧式活塞缸，活塞后侧连接高压气体管道，推动活塞运动，活塞前侧填充满润滑脂，活塞杆上设置位移传感器，记录活塞位置，并发送至工控箱；活塞杆弹簧初始位置为润滑脂液位最低点，工作过程中弹簧始终处于压缩状态，给予润滑脂基础的压应力。
进一步地，所述的润滑脂分配器之前还设置润滑脂过滤器，所述的二位三通电磁球阀包括第一接口、第二接口和第三接口，当阀芯断电时，第一接口与第二接口连接，润滑脂流入回油管路返回至润滑脂缸，阀芯通电时，第一接口与第三接口连接，润滑脂流入润滑脂过滤器后进入润滑脂分配器。
进一步地，所述二位三通电磁球阀与润滑脂缸间连接有压力表和溢流阀，检测脂流系统中管路内压力，为润滑脂稳定定量注入提供保障。
进一步地，所述的润滑脂分配器为并联的多个，每个分配器负载若干个润滑点，每个润滑点通过单向阀与分配器连接，防止润滑点润滑脂回流造成的润滑脂污染，其间还连有溢流器，防止润滑点油压过大等问题造成的润滑油过量注入。
进一步地，在滑动件动力杆连接处安装压电传感器，检测施加动力时产生的拉应力，从而衡量滑动件润滑情况，检测数据传输至工控箱。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明的针对压铸模具自动润滑装置不需要引入脂泵等动力器件，完全利用压铸过程中剩余的冲头动能，将其转化为压缩空气的内能，推动之后的润滑脂缸活塞运动，压入润滑脂至各润滑点。本装置能耗远低于普通润滑系统，更加地节能绿色，且与压铸过程贴合性好，可广泛应用于压铸模具生产过程中的在线润滑系统。
(2)本发明绝大部分管路采用压缩空气作为动力源，取代了传统的直接采用润滑脂作为动力传输介质，可将润滑系统直接安装于滑动件润滑点部位，有效减少了润滑脂的传输路径，大幅降低系统传输阻力，可扩展多个润滑点，提供复杂润滑工况下的精确定量自动润滑功能。
(3)本发明在往复式活塞缸外连接有高压气缸，一方面可储存压缩空气，另一方面可缓冲系统能量冲击，为后端润滑脂挤出提供稳定的压力环境。此外高压气缸还引入负反馈机制，利用压力表测量缸内气压，从而利用工控机改变二位三通电磁阀，维持缸内气压稳定。为降低装置无用负载，采用电磁销连接活塞杆与固定环，当气缸内压力充足时，断开连接，避免装置产生无用负载，降低系统能耗。
(4)本发明利用行程开关控制润滑脂供给量，保证了润滑点精确定量的润滑脂供给。利用压电传感器检测滑动件润滑状况，实现润滑脂供给的负反馈控制，可自动且连续地为滑动件磨损部位精确提供润滑脂。
(5)本发明润滑脂流路部分设有多个溢流阀，避免因局部润滑点堵塞故障而引起的系统失压故障，为装置提供更好的稳定性。
附图说明
图1为本发明针对压铸模具滑动件的自动润滑装置的结构示意图；
图2为本发明针对压铸模具滑动件的自动润滑装置的高压气缸气压控制流程图；
图3为本发明针对压铸模具滑动件的自动润滑装置的自动润滑功能的控制流程图；
图中：1、压电传感器；2、电磁单向阀；3、减压阀；4、高压气缸；5、工控箱；6、压力表；7、溢流阀；8、二位三通电磁阀；9、空气过滤器；10、往复式活塞缸；11、电磁销；12、压射连杆；13、固定环；14、润滑点；15、润滑脂分配器；16、压铸机料缸；17、润滑脂过滤器；18、二位三通电磁球阀；19、润滑脂；20、润滑脂缸；21、位移传感器。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1所示，本发明的针对压铸模具滑动件自动润滑装置，包括往复式活塞缸10、用于排出往复式活塞缸10产生的过量压缩空气的二位三通电磁阀8、空气过滤器9、压力表6、用于防止系统过压的安全装置溢流阀7、用于储存压缩空气的高压气缸4、用于调节压缩空气气压大小的减压阀3、用于控制高压气缸4内压缩空气排出的电磁单向阀2、用于接收高压气缸4导出的压缩空气和存储润滑脂的润滑脂缸20、位移传感器21、二位三通电磁球阀18、润滑脂过滤器17、用于扩展多个润滑点的润滑脂分配器15、控制整个自动润滑装置工作的工控箱5；往复式活塞缸10设置于压铸机冲头外侧，压铸机冲头部压射连杆12上套有固定环13，并利用销钉紧钉于压射连杆外露侧，具体连接位置可调，且连接处做防尘、防水密封。固定环13下侧与所述的往复式活塞缸10的活塞杆通过电磁销钉11连接，电磁销钉11受工控箱5控制。
所述的往复式活塞缸10的前端分别具有弹簧式进气口和出气口，其开合状态受气缸内外压差决定，其进气口还设置有空气过滤器9。往复式活塞缸10的出气口与所述的高压气缸4的进气口通过二位三通电磁阀8连接，二位三通电磁阀8包括第一接口、第二接口和第三接口，第一接口与往复式活塞缸10的出气口连接，第二接口与外界大气连接，第三接口与高压气缸4进气口连接，其阀芯位置由工控箱5控制，当阀芯通电时，第一接口与第二接口连接，高压气体直接排出至大气，阀芯断电时，第一接口与第三接口连接，高压气体注入高压气缸4，维持气缸压力。所述的高压气缸4的进气口还设置有压力表6和溢流阀7，所述的压力表6用于测量所述的高压气缸4内的气压，并将压力值传输给所述的工控箱5，所述的工控箱5根据该压力值调整所述的二位三通电磁阀8的阀芯，从而确保高压气缸4的压力安全和有效气压。
所述的高压气缸4的出气口依次连接减压阀3、电磁单向阀2、润滑脂缸20，所述的润滑脂缸20为密封弹簧式活塞缸，活塞后侧连接高压气体管道，推动活塞运动，活塞前侧填充满润滑脂19，活塞杆上设置位移传感器21，记录活塞位置，并发送至工控箱；活塞杆弹簧初始位置为润滑脂液位最低点，工作过程中弹簧始终处于压缩状态，给予润滑脂基础的压应力。此外，润滑脂缸20前端还需开有润滑脂回油管道和润滑脂注入口。
润滑脂缸20的出口依次连接二位三通电磁球阀18、润滑脂过滤器17、润滑脂分配器15，二位三通电磁球阀18包括第一接口、第二接口和第三接口，当阀芯断电时，第一接口与第二接口连接，润滑脂流入回油管路返回至润滑脂缸20，阀芯通电时，第一接口与第三接口连接，润滑脂流入润滑脂过滤器17后进入润滑脂分配器。所述的润滑脂分配器15为并联的多个，每个分配器负载若干个润滑点，具体数量由具体润滑部位决定。每个润滑点通过单向阀与分配器连接，防止润滑点润滑脂回流造成的润滑脂污染，其间还连有溢流器，防止润滑点油压过大等问题造成的润滑油过量注入。且二位三通电磁球阀18与润滑脂缸20间连接有压力表和溢流阀，检测脂流系统中管路内压力，为润滑脂稳定定量注入提供保障。
在滑动件动力杆连接处安装压电传感器1，检测施加动力时产生的拉应力，从而衡量滑动件润滑情况，检测数据传输至工控箱。
如图2-3所示，为本发明压铸模具滑动件自动润滑装置的控制流程示意图，本装置按控制流程可划分为两部分，一部分是为维持高压气缸工作气压的自动控制装置，另一部分是滑动件自动润滑装置。在压铸生产过程中，本装置往复式活塞缸10安装于压铸机压射连杆12处固定，活塞杆通过电磁销钉11与套在压射连杆12上的固定环13连接，从而使得活塞杆与压射连杆12作一致运动。压射连杆12往外拉伸时，活塞缸10吸入空气，压射连杆12压射时，活塞缸10压缩空气，并将压缩空气注入高压气缸4中。控制活塞杆与压射连杆12固定环13连接的电磁销钉11由工控机5控制位置，工控机采集高压气缸4压力信息，当压力足够时，电磁销钉11拔出，活塞杆与冲头失去连接，系统保持原有气压；压力不足时，电磁销钉11插入，活塞杆与冲头恢复连接，注入高压空气。高压气缸4中的压缩空气为之后的自动润滑系统提供动力来源。自动润滑过程中，位于压铸模具滑动件处的压电传感器1检测滑动件动力机构的拉压应力，分析滑动件润滑性能，确定润滑脂供应量。工控机利用算法确定润滑脂用量后，利用润滑脂缸内的位移传感器21检测实际润滑脂注入量，控制润滑脂缸19前的电磁单向阀2通断。电磁单向阀2通电时，高压气缸4内的压缩空气注入润滑脂缸19活塞后端，推动活塞压入润滑脂，二位三通电磁球阀19通电，润滑系统由回油管路切换至注油管路，从而将润滑脂自动压入各润滑点，实现自动定量润滑。本装置可根据实际润滑需求扩展多个分配器，适应不同润滑工况。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，该润滑装置包括往复式活塞缸（10）、二位三通电磁阀（8）、高压气缸(4)、减压阀（3）、电磁单向阀（2）、润滑脂缸（20）、二位三通电磁球阀（18）、润滑脂分配器（15）、工控箱（5），所述的往复式活塞缸（10）的活塞杆与压铸机冲头部压射连杆（12）固定连接，由所述的压射连杆（12）带动所述的活塞杆运动；所述的往复式活塞缸（10）的出气口与所述的高压气缸(4)的进气口通过所述的二位三通电磁阀（8）连接，所述的高压气缸(4)的出气口依次连接减压阀（3）、电磁单向阀（2）、润滑脂缸（20），所述的润滑脂缸（20）的出口依次连接二位三通电磁球阀（18）、润滑脂分配器（15），所述的润滑脂分配器（15）与压铸模具滑动件的各个润滑点连接；
所述的工控箱（5）用于维持所述的高压气缸(4)的工作气压以及控制润滑装置的润滑过程。
2.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的压铸机冲头部压射连杆（12）上套有固定环（13），所述的固定环（13）下侧与所述的往复式活塞缸（10）的活塞杆通过电磁销钉（11）连接，所述的电磁销钉（11）受所述的工控箱（5）控制。
3.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的往复式活塞缸（10）的前端分别具有弹簧式进气口和出气口，其开合状态由气缸内外压差决定。
4.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的二位三通电磁阀（8）包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与往复式活塞缸（10）的出气口连接，所述第二接口与外界大气连接，所述第三接口与高压气缸(4)进气口连接，其阀芯位置由所述的工控箱（5）控制，当阀芯通电时，第一接口与第二接口连接，高压气体直接排出至大气，阀芯断电时，第一接口与第三接口连接，高压气体注入高压气缸(4)，维持气缸压力。
5.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的高压气缸(4)的进气口还设置有压力表（6）和溢流阀（7），所述的压力表（6）用于测量所述的高压气缸(4)内的气压，并将压力值传输给所述的工控箱（5），所述的工控箱（5）根据该压力值调整所述的二位三通电磁阀（8）的阀芯，从而确保高压气缸(4)的压力安全和有效气压。
6.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的润滑脂缸（20）为密封弹簧式活塞缸，活塞后侧连接高压气体管道，推动活塞运动，活塞前侧填充满润滑脂（19），活塞杆上设置位移传感器（21），记录活塞位置，并发送至工控箱；活塞杆弹簧初始位置为润滑脂液位最低点，工作过程中弹簧始终处于压缩状态，给予润滑脂基础的压应力。
7.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的润滑脂分配器（15）之前还设置润滑脂过滤器（17），所述的二位三通电磁球阀（18）包括第一接口、第二接口和第三接口，当阀芯断电时，第一接口与第二接口连接，润滑脂流入回油管路返回至润滑脂缸（20），阀芯通电时，第一接口与第三接口连接，润滑脂流入润滑脂过滤器后进入润滑脂分配器。
8.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述二位三通电磁球阀（18）与润滑脂缸（20）间连接有压力表和溢流阀，检测脂流系统中管路内压力，为润滑脂稳定定量注入提供保障。
9.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，所述的润滑脂分配器（15）为并联的多个，每个分配器负载若干个润滑点，每个润滑点通过单向阀与分配器连接，防止润滑点润滑脂回流造成的润滑脂污染，其间还连有溢流器，防止润滑点油压过大造成的润滑油过量注入。
10.根据权利要求1所述的针对压铸模具滑动件的自动润滑装置，其特征在于，在滑动件动力杆连接处安装压电传感器（1），检测施加动力时产生的拉应力，从而衡量滑动件润滑情况，检测数据传输至工控箱。
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