CN201988666U - 自由锻造油压机快速节能回程装置 - Google Patents

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张保均
郭姝
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Abstract

本实用新型公开了一种自由锻造油压机快速节能回程装置，包括回程缸、蓄能器、常闭型方向阀和管路，所述回程缸的缸体下腔通过管路与蓄能器连通，所述方向阀设置在管路上；所述蓄能器通过溢流阀与油箱相连通；所述蓄能器还通过管路与液压泵连通，管路上设置有单向阀，所述液压泵与油箱连通。本实用新型可方便地增设于需要快锻的油压机上，显著提高了自由锻造油压机的锻造频次，缩短了工件的锻压时间，并且回程过程中无需液压泵为回程缸供油，大大降低了各种能量损耗和生产成本。

Description

自由锻造油压机快速节能回程装置
技术领域
本实用新型涉及一种自由锻造油压机的液压传动控制系统，具体属于一种自由锻造油压机快速节能回程装置。
背景技术
自由锻造油压机的工作原理是在工作缸的压力作用下使钢锭或钢坯产生塑性变形，最终获得所需形状和尺寸的锻件。目前，最常见的是上传动式锻造油压机，它的封闭框架由上横梁、下横梁、立柱和内外螺母组成。其中，工作缸固定在上横梁上，工作缸内装有工作柱塞，工作柱塞与活动横梁相连接，活动横梁以立柱为导向在上、下横梁之间往复运动，在活动横梁的下表面固定有上砧，与上砧对应的下砧固定在下横梁上的工作台上，回程缸固定在下横梁上，回程缸内装有回程柱塞，回程柱塞与活动横梁相连接。整个工作过程如下：活动横梁依靠自重快速空程下降，待上砧接近工件时活动横梁变为慢速下降，上砧接触工件后工作缸内的压力升高，加压压下，直至达到预定位置活动横梁停止动作，工件在上下砧之间产生塑性变形；回程时工作缸卸压排液，高压油进入回程缸的下腔，推动回程柱塞向上运动，带动活动横梁回到预先设定的位置，回程缸停止动作，完成一个工作循环。
目前，工作缸的加压压下及回程均采用液压阀控制。如图1所示，工作缸4向下压下时，比例流量控制阀7打开，回程缸6内的油如图中箭头所示方向流回油箱，比例流量控制阀7控制活动横梁5下降的速度。活动横梁5向上回程时，如图2所示，比例流量控制阀7关闭，方向阀3打开，来自液压泵8的高压油进入回程缸6，工作缸4内的油经比例流量控制阀2流回充液罐1，比例流量控制阀2控制活动横梁5上升的速度。每一个工作循环周期中包括快速空程下降时间、减速缓降时间、高速加压时间、低速加压时间、卸压时间、快速回程时间、慢速回程时间及停止时间，其中还包括完成各个动作方向阀的换向时间、完全打开关闭时间等，因此油压机的锻造频次一般只能在45次/min左右。
现在的锻压产品种类很多，材料包括不锈钢、合金钢、碳素结构钢、碳素工具钢、轴承钢、弹簧钢、钛合金等，锻压过程要求温度变化区间小，即锻造频次高。而上述传统的由液压阀控制的自由锻造油压机回路，很难通过调节相应的控制阀来获取更高的锻造频次，并且在每一个工作循环的回程时都需要液压泵为回程缸提供高压油液，能量损耗很大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种自由锻造油压机快速节能回程装置，它能够实现锻造过程的高频次，有效降低能耗。
为解决上述技术问题，本实用新型的自由锻造油压机快速节能回程装置包括回程缸、蓄能器、常闭型方向阀和管路，所述回程缸的缸体下腔通过管路与蓄能器连通，所述方向阀设置在管路上。
在上述结构中，所述蓄能器通过溢流阀与油箱相连通。所述蓄能器还通过管路与液压泵连通，管路上设置有单向阀，所述液压泵与油箱连通。
本实用新型的自由锻造油压机快速节能回程装置，可以方便地增设于需要快锻的油压机上，显著提高了自由锻造油压机的锻造频次，缩短了工件的锻压时间，并且回程过程中无需液压泵为回程缸供油，大大降低了各种能量损耗和生产成本。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是已知的自由锻造油压机工作缸加压时的油路原理图；
图2是已知的自由锻造油压机回程缸回程时的油路原理图；
图3是本实用新型的自由锻造油压机工作缸加压时的油路原理图；
图4是本实用新型的自由锻造油压机回程缸回程时的油路原理图；
图5是本实用新型在66MN自由锻造油压机中的使用状态图。
其中附图标记说明如下：
1为充液罐，            2为比例流量控制阀，
3为方向阀，            4为工作缸，
5为活动横梁，          6为回程缸，
7为比例流量控制阀，    8为液压泵，
11为充液罐，           12为单向阀，
13为比例流量控制阀，   14为工作缸，
15为蓄能器，           16为溢流阀，
17为单向阀，           18为液压泵，
19为方向阀，           20为活动横梁，
21为回程缸，            22为液压泵，
23为方向阀，            24为溢流阀，
31为工作缸，            32为蓄能器，
33为安全阀组，          34为压力传感器，
35为方向控制阀组，      36为回程缸，
37为液压泵，            38为活动横梁。
具体实施方式
本实用新型所述的自由锻造油压机快速节能回程装置，如图3、4所示，包括回程缸21、蓄能器15、常闭型方向阀19和管路，所述回程缸21的缸体下腔通过管路与蓄能器15连通，所述方向阀19设置在管路上。
所述蓄能器15通过溢流阀16与油箱相连通，该溢流阀16对蓄能器15起安全保护作用。
所述蓄能器15还通过管路与液压泵18连通，管路上设置有单向阀17，所述液压泵18与油箱连通。当由于泄漏造成蓄能器15压力降低时，液压泵18为蓄能器15补充油液以保证回程动作的执行。
所述回程缸21的回程柱塞上端与活动横梁20固定连接，所述活动横梁20与工作缸14的工作柱塞下端固定连接。
所述工作缸14的缸体上腔通过管路与液压泵22连通，管路上设置有常闭型方向阀23，液压泵22与油箱相连；所述工作缸14的缸体上腔还通过管路与充液罐11连通，管路上设有并联的比例流量控制阀13和单向阀12。所述方向阀23和比例流量控制阀13之间设有与油箱连通的溢流阀24。
如图3所示，比例流量控制阀13处于关闭状态，液压泵22提供的高压油进入工作缸14的缸体上腔，工作缸14的工作柱塞向下运动，进一步推动活动横梁20向下运动，此时方向阀19处于打开状态，回程缸21内的油经过方向阀19进入蓄能器15，在这个过程中蓄能器15逐步储存能量，蓄能器15中的油液压力逐渐升高。当活动横梁15的行程达到设定值后，如图4所示，比例流量控制阀13打开，工作缸14开始卸压排油，油经比例流量控制阀13流回充液罐11，此时方向阀19仍然处于打开状态，蓄能器15中的高压油进入回程缸21的缸体下腔，高压油推动回程柱塞向上升起，进一步推动活动横梁15向上运动直至到达预定的最大行程，活动横梁15停止动作，一个工作循环完成。活动横梁15如此往复循环，对工件进行反复锻压，直到锻件达到要求的尺寸为止。
在活动横梁15下降和上升的整个过程中，方向阀19和方向阀23始终处于打开状态，只有比例流量控制阀13由关闭至完全打开，再由打开至关闭，这就缩短了所有阀在一个工作循环中的切换时间，从而缩短了工作循环的时间，使自由锻造油压机的锻压频次可以从原来的45次/min达到100-105次/min，显著提高了工作效率。
同时，活动横梁15在回程时不再需要液压泵给回程缸21供油，而是完全依靠蓄能器15储存的能量，从而大大减少了能量损耗。
为了实现快锻功能，在66MN自由锻造油压机的液压系统中增加了本实用新型的快速节能回程装置，如图5所示，包括8个50L的皮囊式蓄能器32、液压泵37、安全阀组33、方向控制阀组35等。在活动横梁38下降及回程的过程中，方向控制阀组35的先导换向阀电磁铁始终处于通电状态，蓄能器32与回程缸36相通。当工作缸31的柱塞带动活动横梁38下降时，回程缸36内的油进入蓄能器32，蓄能器32开始储存能量；回程时，蓄能器32释放能量，蓄能器32内的油进入回程缸36推动活动横梁38上升。蓄能器32的油液压力始终在16MPa-19MPa范围内变化。长期工作时，蓄能器32会由于泄漏造成压力降低，此时液压泵37用于给蓄能器32补油。安全阀组33对蓄能器32起安全保护作用，当维修时还可以将油路断开，使蓄能器32中的油彻底放空。方向控制阀组35在快锻过程中是常通的，在自由锻造油压机常锻和镦粗时方向控制阀组35关闭，此时快速节能回程装置与系统断开。压力传感器34能实时显示蓄能器32内油的压力并发出信号控制液压泵37给蓄能器32供油。本装置只在锻造油压机快锻时使用。
本实用新型的自由锻造油压机快速节能回程装置，可以方便地增设于需要快锻的油压机上，显著提高了自由锻造油压机的锻造频次，缩短了工件的锻压时间，并且回程过程中无需液压泵为回程缸供油，大大降低了各种能量损耗和生产成本。
以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员做出许多等效置换和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种自由锻造油压机快速节能回程装置，包括回程缸，其特征在于：还包括蓄能器、常闭型方向阀和管路，所述回程缸的缸体下腔通过管路与蓄能器连通，所述方向阀设置在管路上。
2.根据权利要求1所述的自由锻造油压机快速节能回程装置，其特征在于：所述蓄能器通过溢流阀与油箱相连通。
3.根据权利要求1或2所述的自由锻造油压机快速节能回程装置，其特征在于：所述蓄能器还通过管路与液压泵连通，管路上设置有单向阀，所述液压泵与油箱连通。
4.根据权利要求1所述的自由锻造油压机快速节能回程装置，其特征在于：所述回程缸的回程柱塞上端与活动横梁固定连接，所述活动横梁与工作缸的工作柱塞下端固定连接。
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