CN201446174U - 一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构，包括斜拉油缸、压力轮主轴、同步油缸、斜拉油缸液压锁、同步油缸液压锁、斜拉油缸溢流阀、同步油缸溢流阀、斜拉油缸油泵、同步油缸油泵和液压油；所述的斜拉油缸液压锁和同步油缸液压锁的进出口分别通过管路与斜拉油缸比例阀和同步油缸比例阀连接，所述的斜拉油缸比例阀的进口通过三通管分别与斜拉油缸油泵的出口和斜拉油缸溢流阀进口连接，所述的同步油缸比例阀的进口通过三通管分别与同步油缸油泵的出口和同步油缸溢流阀进口连接，本实用新型解决了翻边机存在的通用性差和油缸伸缩速度不可控的共性问题，同时也显著提高了生产效率、明显降低了废品率。

Description

一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构

技术领域

本实用新型涉及一种金属冷旋压封头翻边机的液压仿型机构，特别是一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构。

背景技术

上世纪80年代，我国引进和仿制的冷旋压封头翻边机有两种结构，即：意大利的“一”字形结构和德国的“T”字形结构。因两种翻边机的结构各有优缺点，因此我国将意大利翻边机的框架、传动机构和德国翻边机的液压仿型机构进行组合和改造，制造了目前国内普遍采用的冷旋压封头翻边机。我国的冷旋压封头翻边机是由“回”字形框架、上夹持、下夹持、夹持传动机构、成型轮主轴、液压仿型机构组成，其中仿型机构是由斜拉油缸、斜拉油缸传动机构、压力轮主轴、同步油缸组组成，其同步油缸组是由两个直径不同、长度相同的油缸构成，分为前油缸和后油缸；后油缸的前油腔圆环面积与前油缸的后油腔面积相等，前油缸和后油缸为串联连接方式，从而保证前油缸和后油缸在伸缩尺寸相同的情况下，保持两活塞间的前油腔和后油腔排出、供给的液压油容积不变；前油缸和后油缸的平行间距由压力轮主轴连接位置决定，因此，长度相同并且平行的两个油缸分别通过旋转销轴与压力轮主轴和翻边机框架固定端连接，就构成了一个以旋转销轴为圆心点的平行四边形铰链机构，并始终保持以平行四边形的运动方式给压力轮主轴提供上下推、拉的动力；斜拉油缸是控制仿型尺寸用的，油缸的长度必须和成型轮模具的轴线截面半径相等，并且相互平行，平行线的间距由压力轮主轴长度决定，这样，斜拉油缸两端用旋转销轴分别和框架、压力轮主轴构成两个圆心点，压力轮主轴和成型轮的压点构成一个圆心点，成型轮模具的轴线截面半径构成虚拟圆心点，这样，两个固定点、一个压点和一个虚拟点就构成了运动仿型的平行四边形铰链机构。虽然改进后的翻边机融入了二者的优点，但由于液压仿型机构仍采用德国传统的电磁控制方向阀、流量阀、压力阀的控制技术，因常规的电磁控制阀是：得电阀芯就全部打开，系统液压油就从这里流过，失电后，阀芯在弹簧力的作用下，就全部关闭，系统液压油就从这里截止。所以，该液压仿型机构仍存在如下缺点：

1、难以控制加工质量。翻边机在加工产品时，因采用的常规的三位四通电磁阀不能调整油缸进出口流量，致使油缸的伸缩的速度不能调整，为解决封头加工质量问题，只能将经常加工的封头种类的最低速度设定为油缸的工作进给速度，因此，生产效率较低、通用性较差。

2、不适合新产品的开发试制。当翻边机加工封头种类的最低油缸设定速度不能满足钛合金、铝镁合金、镍合金、双向钢、复合板封头旋压加工质量时，就要调整液压站的流量控制阀，以改变同步油缸的工进速度；因此，既费时、又麻烦，不适合新产品的开发试制和单件或小批量生产。

3、增加了产品加工前的辅助准备时间.翻边机在旋压封头时，因同步油缸的控制距离是以设定后的速度来伸出或缩回的，而斜拉油缸在同步油缸的推动或拉动下，运行的是平行四边形的铰链轨迹，由铰链轨迹点构成曲线，由于曲线的存在，就会出现螺距不等的现象，进而影响产品的型腔质量和材质密度的均匀性；为满足产品的型腔质量要求，通常都要选取产品要旋压的球缺高度弧长的中点作为参照，并计算球缺周长旋转一周所需要的时间，测算同步油缸伸出或缩回的速度来调整液压站的流量控制阀；所以，增加了产品加工前的辅助准备时间，造成首件产品加工周期过长、日均衡生产不易控制.

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的是要设计一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构，可实现三油缸四连杆在磁栅尺和角旋转编码器反馈部分的控制下，在线调整油缸的进出口流量，控制油缸伸缩速度，使不同材质的单件封头或小批量封头在旋压过程中更具通用性，不但可提高生产效率，又可很好地解决连续多曲率旋压封头的技术问题，满足设备精艺生产的工艺需求。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构包括斜拉油缸、压力轮主轴、同步油缸、斜拉油缸液压锁、同步油缸液压锁、斜拉油缸溢流阀、同步油缸溢流阀、斜拉油缸油泵、同步油缸油泵和液压油；所述的斜拉油缸的后油腔与翻边机的上横梁通过可旋转的销轴连接、前油腔通过可旋转的销轴与压力轮主轴的上端连接；所述的斜拉油缸和同步油缸的进出口分别通过管路与斜拉油缸液压锁和同步油缸液压锁连接；所述的同步油缸由前油缸和后油缸组成，前油缸的后油腔的进出口与后油缸的前油腔的进出口通过管路连接；所述的前油缸和后油缸的后油腔分别通过旋转销轴与翻边机的下横梁的两个固定端点连接、前油腔分别通过可旋转销轴与压力轮主轴的下端连接，所述的前油缸的前油腔和后油缸的后油腔的进出口通过管路与同步油缸液压锁连接；所述的斜拉油缸溢流阀的出口和同步油缸溢流阀的出口均与回油管路连接，所述的回油管路与油箱连接，所述的斜拉油缸油泵和同步油缸油泵的进口均插在油箱的液压油里；所述的斜拉油缸液压锁和同步油缸液压锁的进出口分别通过管路与斜拉油缸比例阀和同步油缸比例阀连接，所述的斜拉油缸比例阀的进口通过三通管分别与斜拉油缸油泵的出口和斜拉油缸溢流阀进口连接，所述的同步油缸比例阀的进口通过三通管分别与同步油缸油泵的出口和同步油缸溢流阀进口连接，所述的斜拉油缸比例阀的出口和同步油缸比例阀的出口均与回油管路连接。

本实用新型所述的斜拉油缸比例阀和同步油缸比例阀均是可以按照电控信号的强弱自动调节液压油流量的比例阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于本实用新型的同步油缸采用了比例阀调速技术，因此，翻边机可在线调整油缸进出口流量，使油缸的伸缩速度范围达到0～10m/min，较好的满足了不同材质、不同加工直径和多曲率加工范围的要求，解决了翻边机存在的通用性差和油缸伸缩速度不可控的共性问题；同时也显著提高了生产效率、明显降低了废品率。

2、由于本实用新型可以通过磁栅尺和角旋转编码器的闭环反馈技术控制同步油缸比例阀的出口流量，从而可随时改变同步油缸工进速度，解决了上升螺旋线螺距一致性不好的型腔问题，满足了产品质量、日均衡和精艺生产的需求。

3、由于本实用新型可在线调整斜拉油缸和同步油缸的伸缩速度，因此翻边机可柔性加工各类别、系列封头产品，不需调整液压站的流量控制阀，非常适合新产品开发或是单件产品或是批量产品的加工生产.

附图说明

本实用新型共有附图3幅。其中：

图1是冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构的液压控制原理图；

图2是冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构的液压控制油缸位置图；

图3是冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构的液压控制联动曲线图。

图中：1、油箱，201、斜拉油缸溢流阀，202、同步油缸溢流阀，301、斜拉油缸油泵，302、同步油缸油泵，401、斜拉油缸比例阀，402、同步油缸比例阀，501、斜拉油缸液压锁，502、同步油缸液压锁，601、斜拉油缸，602、前油缸，603、后油缸，701、前油腔，702、后油腔，8、成型轮模具，9、封头，12、螺旋曲线压制起点，15、销轴，16、压力轮主轴，17、曲率半径圆心点，18、螺旋曲线压制终点，23、油缸活塞，24、铰链点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明，如图1～3所示，一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构包括斜拉油缸601、压力轮主轴16、同步油缸、斜拉油缸液压锁501、同步油缸液压锁502、斜拉油缸溢流阀201、同步油缸溢流阀202、斜拉油缸油泵301、同步油缸油泵302和液压油；所述的斜拉油缸601的后油腔702与翻边机的上横梁通过可旋转的销轴15连接、前油腔701通过可旋转的销轴15与压力轮主轴16的上端连接；所述的斜拉油缸601和同步油缸的进出口分别通过管路与斜拉油缸液压锁501和同步油缸液压锁502连接；所述的同步油缸由前油缸602和后油缸603组成，前油缸602的后油腔702的进出口与后油缸603的前油腔701的进出口通过管路连接；所述的前油缸602和后油缸603的后油腔702分别通过旋转销轴15与翻边机的下横梁的两个固定端点连接、前油腔701分别通过可旋转销轴15与压力轮主轴16的下端连接，所述的前油缸602的前油腔701和后油缸603的后油腔702的进出口通过管路与同步油缸液压锁502连接；所述的斜拉油缸溢流阀201的出口和同步油缸溢流阀202的出口均与回油管路连接，所述的回油管路与油箱1连接，所述的斜拉油缸油泵301和同步油缸油泵302的进口均插在油箱1的液压油里；所述的斜拉油缸液压锁501和同步油缸液压锁502的进出口分别通过管路与斜拉油缸比例阀401和同步油缸比例阀402连接，所述的斜拉油缸比例阀401的进口通过三通管分别与斜拉油缸油泵301的出口和斜拉油缸溢流阀201进口连接，所述的同步油缸比例阀402的进口通过三通管分别与同步油缸油泵302的出口和同步油缸溢流阀202进口连接，所述的斜拉油缸比例阀401的出口和同步油缸比例阀402的出口均与回油管路连接。所述的斜拉油缸比例阀401和同步油缸比例阀402均是可以按照电控信号的强弱自动调节液压油流量的比例阀。

如图1～3所示，本实用新型的工作过程如下：

准备程序：将仿型封头9按照模具的形状挤压成形半径、弧长、螺旋曲线压制起点、上升螺旋线螺距、同步油缸位移速度参数通过触摸屏传送到翻边机控制系统的PLC中，由PLC自动调用现场球感尺的位置信号进行比较、计算、PID调节并输出±1200mA的比例阀模拟信号，调节比例阀进出口的液压油流量并改变油缸的伸出与缩回速度。

运行程序：启动液压泵斜拉油缸油泵301和同步油缸油泵302给密闭的系统管路和液压元件提供32MPa不稳定的承压液压油，当该液压油流经设定好压力的斜拉油缸溢流阀201和同步油缸溢流阀202时，斜拉油缸溢流阀201和同步油缸溢流阀202便把不稳定的32MPa液压油转化为稳定的25MPa系统液压油，系统液压油在斜拉油缸比例阀401和同步油缸比例阀402的自动调节下，通过斜拉油缸液压锁501和同步油缸液压锁502给斜拉油缸601和同步油缸供油，供油量按照流量与体积的关系改变斜拉油缸601和同步油缸的伸出F或缩回V速度；其中同步油缸的供油方式为：当同步油缸需要伸出F时，同步油缸比例阀402的YV2得到一个+0.1～1200mA模拟信号，使比例阀的阀芯左移，后油缸603的后油腔702的液压油压力大于前油缸602的前油腔701的液压油压力，迫使油缸活塞23向F方向移动；如果同步油缸比例阀402的YV2得到一个-0.1～-1200mA模拟信号，使比例阀的阀芯右移，前油缸602的前油腔701的液压油压力大于后油缸603的前油腔702的液压油压力，迫使油缸活塞23向V方向移动。

仿型原理：根据仿型半径确定成型轮模具8，使成型轮模具8曲率半径圆心点17的长度和角度等于斜拉油缸601R的长度和角度，由压力轮主轴16和斜拉油缸601的铰链点24与压力轮主轴16和成型轮模具8的螺旋曲线压制起点12或螺旋曲线压制终点18的长度确定平行四边形的长度。

Claims (2)

1.一种冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构包括斜拉油缸(601)、压力轮主轴(16)、同步油缸、斜拉油缸液压锁(501)、同步油缸液压锁(502)、斜拉油缸溢流阀(201)、同步油缸溢流阀(202)、斜拉油缸油泵(301)、同步油缸油泵(302)和液压油；所述的斜拉油缸(601)的后油腔(702)与翻边机的上横梁通过可旋转的销轴(15)连接、前油腔(701)通过可旋转的销轴(15)与压力轮主轴(16)的上端连接；所述的斜拉油缸(601)和同步油缸的进出口分别通过管路与斜拉油缸液压锁(501)和同步油缸液压锁(502)连接；所述的同步油缸由前油缸(602)和后油缸(603)组成，前油缸(602)的后油腔(702)的进出口与后油缸(603)的前油腔(701)的进出口通过管路连接；所述的前油缸(602)和后油缸(603)的后油腔(702)分别通过旋转销轴(15)与翻边机的下横梁的两个固定端点连接、前油腔(701)分别通过可旋转销轴(15)与压力轮主轴(16)的下端连接，所述的前油缸(602)的前油腔(701)和后油缸(603)的后油腔(702)的进出口通过管路与同步油缸液压锁(502)连接；所述的斜拉油缸溢流阀(201)的出口和同步油缸溢流阀(202)的出口均与回油管路连接，所述的回油管路与油箱(1)连接，所述的斜拉油缸油泵(301)和同步油缸油泵(302)的进口均插在油箱(1)的液压油里；其特征在于：所述的斜拉油缸液压锁(501)和同步油缸液压锁(502)的进出口分别通过管路与斜拉油缸比例阀(401)和同步油缸比例阀(402)连接，所述的斜拉油缸比例阀(401)的进口通过三通管分别与斜拉油缸油泵(301)的出口和斜拉油缸溢流阀(201)进口连接，所述的同步油缸比例阀(402)的进口通过三通管分别与同步油缸油泵(302)的出口和同步油缸溢流阀(202)进口连接，所述的斜拉油缸比例阀(401)的出口和同步油缸比例阀(402)的出口均与回油管路连接。

2.根据权利要求1所述的冷旋压封头翻边机的三油缸四连杆仿型机构，其特征在于：所述的斜拉油缸比例阀(401)和同步油缸比例阀(402)均是可以按照电控信号的强弱自动调节液压油流量的比例阀。

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