CN1530188A - 用于沿两个方向线性驱动机床滑动件的液压回路 - Google Patents

Abstract

一种用于沿两个方向直线驱动一个机床的液压回路包括一个液压缸(5)，液压缸(5)的活塞杆(4)连接到一个滑动件上，利用由泵(15)从容器(14)通过三位四通阀(18)、止回阀(12－13)和在后者之间的一对节流阀(19、19′)进给的压力流体对该液压缸进行进给，所述一对节流阀(19、19′)相对对称地安装、并且被操作用于在处于低压的液压缸(5)的一个或另一个室中产生一个增大的压力，以便当对于各工作道次从一个预定位置到达一个程序控制间隔时，使所述滑动件在其与直线运动的两个方向上的工作运动中减速。在相同的阀(19、19′)和液压缸(5)之间设置在各节流阀(19、19′)的旁路((190、190′)上的是手动流量控制阀(20、20′)。

Description

用于沿两个方向线性驱动机床滑动件的液压回路

技术领域

本发明涉及一种用于沿两个方向线性驱动机床滑动件的液压回路。

背景技术

这种滑动件例如为一个在弯管机中保持一个可动辊的滑动件。然而，这种滑动件也可以属于其中必须使一个滑动件快速且精确地移动到一个确定位置的压机、折弯机、固定半径折弯机或其它机器。为了简单和清楚起见，下面将锥形对称管折弯机作为一个机床。

同一申请人的专利申请PCT/IT 01/00381提出了一种用于线性驱动一个弯管机的可动辊保持件的液压回路，包括一个液压缸，该液压缸的活塞杆连接到一个滑动件上，在对将要弯折的工件进行的一个或多个道次的加工操作中，该滑动件在其主要或工作运动中运动至一个预定位置，该液压缸具有一个高压室和一个低压室。两个室均与相应的由一个泵从一个容器提供的压力流体的管子连通，在管子上具有三位四通阀和止回阀。该液压回路进一步包括在三位四通阀和止回阀之间的一个节流阀，该节流阀由一个电磁体操作，以在低压室中产生一个增强的压力，以便当程序控制间隔从用于各个工作道次的预定位置接近时，使保持上辊的滑动件在其主要运动中的速度减慢。

上述液压回路允许两个室之间的压力平衡，直到在一个单向工作行程中滑动件正确地停止到所需位置上为止，而在另一个方向上、或者滑动件的返回行程中，滑动件的停止精确性则不高。

因此，当返回行程也是工作行程时，出现了滑动件的停止精确性问题。例如，当必须在一个或多个道次中将一个细长形工件弯折成具有在不同半径的相邻曲线之间的连接部时，会发生上述情况。在这些情况下，滑动件必须沿两个方向移动至工作位置。

发明内容

特别地，本发明的目的是允许对一个机床进行操作，在一个工作行程的两个方向上确定一个滑动件的位置精确性(停止或运动反向)，而不需要机械停止装置。

因此，根据第一实施例的本发明提供一种用于沿两个方向线性驱动一个机床滑动件的液压回路，它包括一个液压缸，液压缸的活塞杆连接到一个滑动件上，所述滑动件在一个要弯折的工件的加工操作的一个或多个道次的每一道次中运动到一个预定位置为止，该液压缸具有两个室，活塞杆在其中一个室中，两个室与通过一个泵从一个容器进给的高压流体的相应管子连通，以便交替地处于高压和低压，管子上设有三位四通阀、止回阀、以及在它们之间的旁路上的第一节流阀，操作该节流阀，以便在一个处于低压的室内产生增大的压力，从而当对于每个工作道次从所述预定位置接近一个程序控制间隔时，使所述滑动件在第一工作运动中速度减慢，其特征在于，该液压回路包括一个第二节流阀，该第二节流阀与所述第一节流阀对称相对地安装在一个旁路上，并且被操作以便在处于低压的所述另一个室中产生一个增大的压力，从而当对于每个工作道次从一个第二预定位置接近一个程序控制间隔时，使所述滑动件在第二工作运动中速度减慢。

然而，根据本发明的第一个实施例，节流阀的自动操作以一个减小但固定的流速实现流动分支。结果，在接近所述程序控制间隔的过程中，滑动件的速度是恒定的。

如果一个使用者、例如一个锻工不能改变滑动件的速度，则他不能在对一型钢获得精确的圆形时证明其能力，而获得精确的圆形需要完美的镜面对称。仅根据作用于一个工具、例如由该滑动件保持的一个变形辊的穿透速度，可以考虑该型钢的材料种类。换而言之，相对于所述型钢的材料种类而言，如果变形辊以过大的速度运动，则不能获得精确的圆形形状。

进而，由于活塞杆的存在，不能考虑液压缸的两个室的不同容量。结果，在液压缸的两个室中不可能具有相等的压力。因此，即使减小的流速相同，在一个方向的行程中的活塞运动的速度和停止距离仍然与在另一方向的行程中的不同。

为了克服上述缺点，本发明的第二个实施例提供一种如上所述的液压回路，进一步在所述各节流阀的旁路中具有一个手动流量控制阀，该手动流量控制阀能够进一步可调节地减小从处于低压的所述室中排出的流体通过节流阀的流速，以便在所述低压室中产生一个背压。

根据本发明的第二个实施例，利用对机床滑动件的速度的精确控制，可以通过调节一型钢或其它工件的变形率，使金属材料最佳地变形。

附图说明

现在，将参考附图、参照实施例描述本发明，但是应当理解，可以对本发明进行改变而不超出本发明的主旨。

图1表示采用本发明的一个液压回路的第一个实施例的部分打开的弯管机的侧视示意图；

图2表示根据本发明的液压回路的第一个实施例的示意图。

图3表示一个采用根据本发明的液压回路的第二个实施例的弯管机的侧视示意图。

图4表示根据本发明的液压回路的第二个实施例的示意图。

图5表示在图3的弯管机中使用的一个阀的操作的控制操纵盘的放大图；

图6表示利用不采用根据本发明的液压回路的弯管机弯折的一段金属管的侧视示意图；

图7表示利用图4中所示的弯管机弯折的一段金属管的侧视示意图。

具体实施方式

参照附图，在图1中作为机床的一个例子表示出了整体标为1的弯管机的整体结构。该弯管机1装配有一个根据本发明第一个实施例的液压回路。

该举例表示的弯管机是对称锥形式的。其具有朝前(在图1中为右手侧)的一对固定下辊(仅表示出了一个辊，其标号为2)和一个上辊或变形辊3。该上辊3以传统方式安装在一个滑动件(未示出)上，该滑动件连接到一个在图2中示意表示出的活塞杆4上。该活塞杆4是具有一个上部室6和一个下部室7的液压缸5的一部分。

如图1举例表示的那样，由于活塞杆4的运动，在一个从由轴线g示出的大致位置向轴线1的预定位置的主要或工作运动过程中，保持上辊3的滑动件0可以向下运动。在包括一个或多个道次的行程中执行工件(未示出)的弯折操作。在每一道次中，对于各个工件选择所述轴线1的预定位置。如果例如意欲通过两个道次加工两个相同的待弯折工件，并且对于每个待弯折的工件选择管弯折的相同的端部位置、但选择不同的中间位置，则将获得两个具有不同尺寸特征的工件。

应当理解，尽可能实现高度精确地到达弯折位置是非常重要的。

如分别在图1和2中结构性地和示意性地表示的那样，液压缸5的上部室6和下部室7通过它们的孔8和9分别与压力流体的管10和11连通，并且提供一个液控操作关闭的止回阀，所述止回阀由一对单向作用阀12和13构成。

从一个容器14通过一个马达泵装置15供给用于液压回路的通常为油的压力流体。如在图2中最佳表示的那样，至少一个过滤器16和一个液控操作安全阀17设置在泵的回路中。进而，现有地，一个三位四通阀18对两个管子10和11操作。所述阀以及泵由一个电子控制装置(未示出)进行控制。

根据本发明的第一个实施例，一对相互对称设置的节流阀19、19’在相同的管10和11上连接到阀18上。

该节流阀19、19’在图2中表示为电磁控制阀，但是当然也可以利用一个气动和/或液压回路或等价物对它们进行控制。

例如利用所述电子控制装置(未示出)或其它方式操作的节流阀19、19’在液压缸5的下部室7中产生一个背压，或者反之在上部室6中也一样。实际上，在可动辊3的向下运动过程中，当可动辊到达由轴线1确定的预定弯折位置时，适当地使滑动件减慢，以便最后可以精确地到达弯折位置。这一例如从轴线h位置起的减速例如是根据需要通过操作节流阀19实现的，以便使向下移动的可动辊速度逐渐减慢，直到在正在执行的弯折道次的所需端部完全关闭该阀为止。

在其内进行减速的间隔h-1可以根据所需的精确性进行程序控制。

我们假设在可动辊3向上的行程中必须精确地将滑动件向回移动到轴线g的弯折位置。当可动辊3到达预定位置时，适当地使滑动件的速度减慢，以便可动辊3可以高度精确地到达该弯折位置。与下降运动类似，根据需要通过使可动辊向上行程的速度逐渐减小的方式操作节流阀19’，直到在正在执行的弯折道次的所需最终位置将节流阀完全关闭为止，可以获得这一减速。如在同一申请人的在先专利申请PCT/IT 01/00381中所述的那样，这一减速是通过将三位四通阀18和节流阀19’的操作结合起来获得的。

参考附图3和4，其中，示意地表示出了一个弯管机1’。根据本发明的一个液压回路的第二个实施例被应用于该弯管机1’。并且，在图3和4中，相同或类似的标号用于表示相同或类似的部件。节流阀19、19’具有各自的旁路190、190’，所述旁路190、190’在相同的阀和液压缸5之中带有确定一个减小的固定流速的节流截面。

位于节流阀19、19’的旁路190、190’上的是手动流量控制阀20、20’，可以可调节地减小通过节流阀19、19’的流体的流速。可以通过相应的手柄22对阀20、20’进行控制。

有利地，如图3所示，可以在折弯机侧部对阀20、20’进行控制。在作为流量控制阀20、20’的控制装置的放大视图的图5中，所示控制装置包括整体由21、21标出的操纵盘。各操纵盘21在中心具有一个手柄22，其上连接有一个指针23。刻度盘的底部是一个百分比刻度。当指针位于“0”上时，流量控制阀20、20’不工作。通过顺时针移动指针23，使流速减小，而逆时针移动时则相反。由刻度数码24显示所需流速的减小百分比。

本发明第二个实施例当被用于弯管机上时的主要优点是，对保持变形/拉动辊3的滑动件和由下辊2、2进给的工件的运动的垂直分量进行影响，而不需要对辊子2、2和3的速度进行调节，实现百分之一的精确性。

根据本发明的液压回路在弯管机中的影响表示在图6和7中，图6和7是分别由不带有和带有根据本发明第二个实施例的液压回路的弯管机弯折的金属管的部分T、T’的侧视示意图。例如，金属管的部分T、T’具有一个带有恒定弯折半径的中心部分T1、T1’和两个大致直的端部T2、T3和T2’、T3’。

在图6中表示出了一个加工之后的管T的部分，其中，平直部分T2、T3至弯折部分T1的过渡区域以及相反的情况存在一个凹槽，实际上是一个凹口，分别由F1和F2标出，其阻止两个相邻的部分T2、T1和T1、T3被连续地几何连接起来。这是由于下述原因，即，当弯折机的下辊2、2进给金属管T时，变形/拉动辊3的速度不会及时减小，并且在弯折开始时锐利地穿透材料，并且在弯折结束时离开太慢，“留下了它的标记”。

在图7中，表示出一个加工过的管T’，其中，在分别由G1和G2所标出的区域中，平直部分T2’、T3’到弯折部分T1’的过渡区及相反部分没有表现出任何凹槽或缺乏连续性，然后，形成两个相邻部分T2’、T1’和T1’、T3’之间的最佳连接。这得益于下述事实，即，当折弯机的下辊2、2进给金属管T’时，变形/拉动辊3及时地减速，然后分别以高精确性到达正被弯折的管子，并且从其上移开。

本领域技术人员已知，通过提供一个具有下辊2、2和变形/拉动辊3的旋转速度调节器的弯管机，可以获得相对于待加工金属管段的到达速度的减小和移动离开速度的增加。

由于本发明补偿了这种速度调节器的缺陷，所以本发明可以节约大量的设备成本。因此，利用根据本发明的液压回路，在弯折工件的过程中可以获得具有百分之一近似精确度的高质量，上述所有这些都确保可以无需繁琐、昂贵和复杂的设备就可以重复获得高精确性的弯折。

显然，本发明的液压回路还可以用于对其它需要利用一个液压缸滑动件驱动的部件进行精确定位的机床。

现在，将说明本发明进一步的特征，活塞杆4存在于缸体5的上部室6中这意味着上部室6内的油量少于下部室7内的油量。应当理解，在旁路190、190’中的相等的流速表明当操作节流阀19、19’中的一个或另一个时活塞的速度不同。为了克服这一问题，即为了在缸体5的两个室6和7内达到这样的压力区域，以消除滑动件3在其两个方向的行程上的速度差别，与具有活塞杆4的缸室6连通的管10的节流阀19中的节流截面比在管11的节流阀19’中的节流截面宽。

已经参照特定的实施例描述了本发明，但是应当理解，在不超出权利要求所限定的本发明主旨的范围内可以进行改变、添加和/或省略。

Claims (5)

1、一种用于沿两个方向线性驱动一个机床滑动件的液压回路，包括一个液压缸(5)，液压缸(5)的活塞杆(4)连接到一个滑动件上，所述滑动件在一个要弯折的工件的加工操作的一个或多个道次的每一道次中运动到一个预定位置为止，该液压缸具有两个室(6、7)，活塞杆(4)在其中一个室中，两个室与通过一个泵从一个容器进给的高压流体的相应管子(10、11)连通，以便交替地处于高压和低压，管子(10，11)上设有三位四通阀(18)、止回阀(12-13)、以及在它们之间的旁路(190)上的第一节流阀(19)，操作该节流阀(19)，以便在一个处于低压的室(6、7)内产生增大的压力，从而当对于每个工作道次从所述预定位置接近一个程序控制间隔时，使所述滑动件在第一工作运动中速度减慢，其特征在于，该液压回路包括一个第二节流阀(19’)，该第二节流阀与所述第一节流阀(19)对称相对地安装在一个旁路(190’)上，并且被操作以便在处于低压的所述另一个室中产生一个增大的压力，从而当对于每个工作道次从一个第二预定位置接近一个程序控制间隔时，使所述滑动件在第二工作运动中速度减慢。

2、如权利要求1所述的液压回路，其特征在于，所述第一和第二节流阀(19、19’)是电磁控制的。

3、如权利要求1所述的液压回路，其特征在于，设置在各节流阀(19、19’)的所述旁路(190、190’)中，在相同阀(19、19’)和液压缸(5)之间的是一个手动流量控制阀(20、20’)，能够进一步可调节地减小正从在低压的室中排出的流体通过节流阀(19、19’)的流速，从而在所述低压室中产生一个背压。

4、如权利要求3所述的液压回路，其特征在于，与具有活塞杆(4)的缸室(6)连通的管(10)的节流阀(19)中的节流横截面比与另一个缸室(7)连通的管(11)的节流阀(19’)的节流横截面宽。

5、如权利要求3所述的液压回路，其特征在于，所述手动流量控制阀(20、20’)包括具有控制手柄(22)和连接到其上的指针(23)的操作盘(24)，以便显示所需流速的百分比减小量。

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