CN204353466U - 具有倾转动作的重力铸造机及其倾转动作液压控制系统 - Google Patents

Abstract

具有倾转动作的重力铸造机及其倾转动作液压控制系统，包括底座、开合型机构、上下顶出装置、机架、电气控制系统及液压驱动系统，机架呈长方体的框架结构，机架通过转轴安装在底座上；在转轴上设置环状的止位槽且安装有齿轮；液压驱动系统包括有倾转缸和旋转锁紧缸；倾转缸为齿轮齿条式的摆动油缸，倾转缸的齿条部分与转轴上齿轮配合；旋转锁紧缸的活塞杆端部与转轴上的止位槽配合。机架能够相对底座按照一定的，能够根据不同工艺阶段调节的旋转速度，倾转一定角度并锁紧，故而其能够解决铸造过程中存在金属液填充不足、模具排气不良、铸件有气孔等问题，提高铸件内在品质和铸件的成品率。

Description

具有倾转动作的重力铸造机及其倾转动作液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及金属铸造机的相关技术领域，具体地说是一种能够实现倾转动作的重力铸造机及驱动实现倾转动作的液压控制回路系统。

背景技术

重力铸造是指金属液在地球重力作用下浇入金属型腔获得铸件的工艺方法。传统的固定式重力铸造机包括底座、固定设置在底座上的机架、床身（含动静模安全锁紧机构）、开合型机构、抽插芯机构、上下顶出装置以及液压系统及电气控制单元。机架相对底座为固定的，其上固定设置开合型机构、上下顶出装置及模具模架等部分。该种固定式重力铸造机在铸造复杂铸件时，存在金属液填充不足、模具排气不良、铸件有气孔等问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能够使机架相对底座实现倾转动作的重力铸造机以及其中针对倾转动作用来进行驱动控制的液压控制系统。由于机架能够相对底座倾转一定角度并锁紧，故而其能够解决铸造过程中存在金属液填充不足、模具排气不良、铸件有气孔等问题，提高铸件内在品质和铸件的成品率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种具有倾转动作的重力铸造机，包括底座、开合型机构、上下顶出装置、机架、电气控制系统及液压驱动系统，所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架上；电气控制系统与所述液压驱动系统连接；所述机架为呈长方体的框架结构，所述机架通过转轴安装在所述底座上；在所述转轴上设置环状的止位槽且安装有齿轮；所述液压驱动系统包括有倾转缸和旋转锁紧缸；所述倾转缸为齿轮齿条式的摆动油缸，所述倾转缸的齿条部分与所述转轴上齿轮配合；所述旋转锁紧缸的活塞杆端部与所述转轴上的止位槽配合。所述倾转缸通过液压力推动两边活塞运动，带动齿条左右移动，齿条带动转轴旋转。齿轮齿条式摆动油缸制造简单，成本低。

所述液压驱动系统中的液压泵为变量柱塞泵，液压介质为46#抗磨液压液。

在所述液压泵的吸油口设有吸油过滤器，在液压系统的回油路上设有回油滤油器。回油滤芯发生堵塞时，机器将自动报警以提醒用户清洗或更换滤芯。

在液压泵的出油口装有高压滤油器，来确保流入液压系统管路内的液压油更清洁。 

在所述液压驱动系统的回油路上设置水冷换热单元，所述水冷换热单元后设置油温检测元件，所述油温检测元件与所述电气控制系统连接。当液压油的温度高于55℃时，机器将自动报警并显示。

所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架的外框上。

针对所述机架与底座的旋转部分，驱动实现倾转动作的液压控制系统，包括倾转缸驱动回路与旋转锁紧缸驱动回路；所述倾转缸驱动回路及旋转锁紧缸驱动回路相并联，且各自的进、出口端分别连于主液压油路上；

所述倾转缸驱动回路包括电磁阀YV9、叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10；所述电磁阀YV9为两工位的电磁换向阀；所述旋转锁紧缸驱动回路的进出口端连接所述电磁阀YV9，所述电磁阀YV9连接所述旋转锁紧缸的进出油路；在所述电磁阀YV9与所述旋转锁紧缸之间的进出油路上分别设置所述的叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10，且两叠加式单向节流阀与所述旋转锁紧缸之间为出口节流的连接方式；

所述旋转锁紧缸驱动回路包括连有比例放大器的电磁换向比例阀，比例放大器连接电气控制系统中的编码器；所述电磁换向比例阀分为三工位，且中间工位为封闭工位；所述倾转缸驱动回路的进出口端连接所述电磁换向比例阀；所述电磁换向比例阀后面的两支路上分别设置顺序阀，且两顺序阀后的油路分别连接至所述倾转缸的进出口端；所述顺序阀均分别包括并联的压力阀和单向阀，且对应压力阀与单向阀的导通方向相反。

本实用新型的有益效果是：机架能够相对底座按照一定的，能够根据不同工艺阶段调节的旋转速度，倾转一定角度并锁紧，故而其能够解决铸造过程中存在金属液填充不足、模具排气不良、铸件有气孔等问题，提高铸件内在品质和铸件的成品率。

附图说明

图1为本实用新型主机的主视结构示意图；

图2为本实用新型主机的侧视结构示意图；

图3为本实用新型中机架相对底座旋转的状态结构示意图；

图4为本实用新型旋转驱动部分的液压系统图；

图5为本实用新型液压驱动系统的整体结构图；

图中：1底座,2机架,3倾转缸；

VP—压力阀，

YV—电磁阀，

VS—节流阀，

SP—继电器，

BY—压力表，

SQ—行程=开关。

具体实施方式

为便于理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其中所涉及的技术内容作进一步说明。

如图1至图3所示，一种具有倾转动作的重力铸造机，包括底座1、开合型机构、上下顶出装置、机架2、电气控制系统及液压驱动系统。所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架2上。电气控制系统与所述液压驱动系统连接。所述机架2呈长方体的框架结构，所述机架2通过转轴安装在所述底座1上；在所述转轴上设置环状的止位槽且安装有齿轮；所述液压驱动系统包括有倾转缸和旋转锁紧缸。所述倾转缸3为齿轮齿条式的摆动油缸，所述倾转缸3的齿条部分与所述转轴上齿轮配合；所述旋转锁紧缸的活塞杆端部与所述转轴上的止位槽配合，活塞杆轴向与转轴的径向一致。所述倾转缸3通过液压力推动两边活塞运动，带动齿条左右移动，齿条带动转轴旋转。当转轴按某一速度旋转到预期位置时，旋转锁紧缸活塞杆端部伸出插在转轴上的止位槽内，止位槽可以为设置在转轴上沿周向环绕的相互靠邻的两环形槽，此时可以使旋转锁紧缸活塞杆端部形成一个轴向延伸的梯形槽口，且该梯形槽口的大口端向外，该梯形槽口通过嵌置于在所述两环形槽之间形成的环形凸圈上而将转轴固定。也可以在旋转锁紧缸活塞杆端部设置半环型的电磁吸合部件与环形槽（即止位槽）配合，当然，此时的环形槽（即止位槽）可以为单个，为增强吸合力在环形槽（即止位槽）内亦可设置电磁部件。齿轮齿条式摆动油缸制造简单，成本低。

所述液压驱动系统中的液压泵为日本YUKEN的变量柱塞泵，液压介质为46#抗磨液压液。液压管路（软管及硬管）、管接头均为EMB公司产品。液压站为单独设置，布局方便，易于维护维修。

在所述液压泵的吸油口设有吸油过滤器，在液压系统的回油路上设有回油滤油器。回油滤芯发生堵塞时，机器将自动报警以提醒用户清洗或更换滤芯。

在液压泵的出油口装有高压滤油器，来确保流入液压系统管路内的液压油更清洁。 

在所述液压驱动系统的回油路上设置水冷换热单元，所述水冷换热单元后设置油温检测元件，所述油温检测元件与所述电气控制系统连接。当液压油的温度高于55℃时，机器将自动报警并显示。

所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架的外框上。

针对所述机架2与底座1的旋转部分，驱动实现倾转动作的液压控制系统，包括倾转缸驱动回路与旋转锁紧缸驱动回路；所述倾转缸驱动回路及旋转锁紧缸驱动回路的进出口端并联在主液压油路上。如图5所示，由主液压油路向左分出的连接所述倾转缸3、旋转锁紧缸的液压油路，向右分别并联分出动板锁紧缸、合型缸、动模顶出缸、静模跟出缸以及备用抽芯缸-1、备用抽芯缸-2等的液压油路。

所述倾转缸驱动回路包括电磁阀YV9、叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10；所述电磁阀YV9为两工位的电磁换向阀；所述旋转锁紧缸驱动回路的进出口端连接所述电磁阀YV9，所述电磁阀YV9连接所述旋转锁紧缸的进出油路；在所述电磁阀YV9与所述旋转锁紧缸之间的进出油路上分别设置所述的叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10，且两叠加式单向节流阀与所述旋转锁紧缸之间为出口节流的连接方式。

所述旋转锁紧缸驱动回路包括连有比例放大器的电磁换向比例阀，比例放大器连接电气控制系统中的编码器；所述电磁换向比例阀分为三工位，且中间工位为封闭工位；所述倾转缸驱动回路的进出口端连接所述电磁换向比例阀；所述电磁换向比例阀后面的两支路上分别设置顺序阀，且两顺序阀后的油路分别连接至所述倾转缸的进出口端；所述顺序阀均分别包括并联的压力阀VP4、VP5和单向阀，且对应压力阀VP4、VP5与单向阀的导通方向相反。

采用摆动式液压缸和电磁换向比例阀控制倾转机架的倾转速度，使运行平稳无冲击，易控制，使倾转速度连续可调。

动作流程依次油泵电机起动、调至开始原始位，再合模、合模保压、延时浇注，再依次实现慢速下倾动作、快速下倾动作、慢速下倾动作，然后冷却，待冷却时间到后依次实现慢速上倾动作、快速上倾动作、慢速上倾动作，而后开  模、顶出取件、顶出回位，最后复位准备进入下一个动作循环。

各种参数的设定必须在停机的情况下设定，以确定不会在开机时造成危害。

设备上电时，首先进入电气控制系统末端的人机主屏，然后根据每屏的下面按钮的汉字说明进行各屏的选择。“上页”指回到上页，“下页”指回到下页， “返回”指回主画面，即人机界面。

在系统主屏画面，显示设备状态开关位置、运行状态、生产计数等。

生产计数可以随时按下计数清零按钮清零，总产量不能清零。

倾转参数设定：在主屏下按下倾转设定按钮，进入倾转设定画面，在此画面可以设定点动时上倾、下倾电磁换向比例阀输出速度，速度设定将按电磁换向比例阀最大输出的百分数值设定，最大为100，最小为0，选择合适的速度使倾转时速度不要太大。倾转终止角度在此设定角度范围0-105度。

上倾、下倾速度设定：下倾角度从0度开始，到最大倾转终止角度止。上倾角度有最大倾转终止角度开始到立起角度0停止。倾转速度设定曲线可以分为七级六段，角度输入数值0-105度的整数，速度输入范围0-100。在倾转设定完成后，可以在手动方式下进行下倾、上倾的动作测试，直到达到要求的倾转速度方可进行自动的运行。

动作设置：在系统设定中按下动作设置按钮，进入动作设置画面，可以选择有无前模、后模；有无上模；有无下模；下模顶件顶出或下模跟随顶出方式；先合模后插芯或先插芯后合模顺序。

动作时间设定：在系统设定中按下时间设置按钮，进入时间设置画面。

（1）设定下模跟随顶出延时时间。

（2）设定下模顶件顶出延时时间。

（3）上模延时顶出时间。

（4）上摸顶出延时时间。

（5）设定留模时间：留模时间从浇注完毕，按下冷却或双手按钮开始计时，时间单位秒。

冷却控制：在主屏下按下冷却控制按钮，进入冷却控制画面；在此画面设置冷却控制方式，进行冷却手动自动方式选择，选择冷却自动时，自动程序在运行到冷却步骤时会自动启动冷却程序。在冷却控制画面按下冷却参数设定按钮，进入冷却参数设定画面，选择冷却通道有无；对应该冷却通道开始时间、接通时间；开始时间从冷却启动开始计时时间到开始冷却接通时时间，接通时间到此冷却通道结束冷却，直到下次自动冷却开始。在冷却画面可以按下冷却测试按钮进入冷去测试画面，进行冷却测试。

　给机器通电，按以下步骤启动液压泵：

　⑴打开所有的压力表开关，此时各压力表指数应为“０”；

　⑵松开压力阀VP1、VP3的调节手柄；

　⑶在1秒钟内进行“启动液压泵”和“液压泵停止”的操作，同时检查液压泵的转动方向是否符合液压泵标定的箭头方向，如果不符应改变电气接线，然后再试。确定液压泵转动方向无误后，启动液压泵使其连续运转，准备调定压力（长时间不用时，在通电前应用手转动电机叶片来带动液压泵运转来润滑柱销，防止滑动不良拉坏高压柱销）；

液压系统压力的调定，如图4、图5所示：

⑴首先调节液压泵本身压力阀 VP1 的手柄，不必旋的太紧，接下来可慢慢紧。由于系统已通电，此时电磁阀 YV1 得电，慢慢旋紧压力阀 VP3 的手柄，使压力表 BY1 指到 10MPa；如果 VP3 的压力低于 VP1 ，两旋钮可相互配合，使 VP3 略高于 VP1即可，直到压力表显示 10Mpa ，然后将 VP1 松开再慢慢旋紧，观察BY1的变化情况，使之稳定在 10Mpa 上，此时高压压力已调好，锁紧 VP1的锁紧螺母，罩上罩盖。

⑵压力置于高压位置，继续调节压力阀VP1及VP3的手柄，使压力表BY1指到 13 MPa；再调节压力阀VP1的手柄，使压力表BY1一直指到 13MPa；将 VP3 再慢慢旋松，观察 BY1 的变化情况，应是随着VP3 的松开，BY1 的值在下降，再慢慢旋紧VP3 到压力为 13Mpa并使之稳定，锁紧VP3，此时安全溢流压力为 13Mpa ；慢慢松开VP1 的旋钮，使BY1的指数为 10MPa时，将VP1 的手柄锁紧，系统高压压力调节完毕，安全溢流阀的溢流压力也同时调定。

开合型速度的调整：

该控制阀组位于机器床身的上横梁上。VS1调整开型速度，VS2调整合型速度。将机器运行状态置于手动（或点动）位置，分别进行该合模缸的开合模动作，在开合型往复运动过程中，观察每一次合型缸的运行速度，分别调整VS1、VS2，拧入（反丝），则速度降低，拧出则速度升高，直到达到理想值为止。

上下顶出速度的调整：

该控制阀组同样位于机器床身的上横梁上。VS3、VS4调整上顶出缸的进退速度，VS5、VS6调整下顶出缸的进退速度。将机器运行状态置于手动位置，分别进行两只顶出缸的顶出和顶回动作，在往复运动过程中，观察每一缸的运行速度，分别调整VS3、VS4、VS5、VS6，拧入（正丝），则速度降低，拧出则速度升高，直到达到理想值为止。

动模锁紧缸速度的调整

VS7、VS8是用来调整该油缸的进出速度的，同样道理，拧入（正丝），则速度降低，拧出则速度升高，直到达到理想值为止。

备用抽插芯1和2的调整

该控制阀组位于机器床身横梁的上部， VS11、VS12、VS13、VS14用来调整抽插芯的速度（该机为抽插芯只留阀组接口， 抽插芯机构、油缸、发讯元件用户根据零件需要在模具上配置）。装上油缸后调节原理同上。

翻转锁紧缸速度的调节

该组阀位于底座支腿的后侧，VS9和VS10调整该锁紧缸的进出速度，同样道理，拧入（正丝），则速度降低，拧出则速度升高，直到达到理想值为止。

倾转速度的设定

上倾和下倾的速度是由所示的电磁换向比例阀和旋转编码器联合控制的，它是通过输入不同的电信号输入到比例放大器BYV1和BYV2，并由编码器确定各种速度的变化位置，即在不同的角度输入不同的控制变量，从而达到不同的倾转速度，实现倾转变速充型。在电磁换向比例阀下叠加两组顺序阀，它是用来控制倾转油缸背压的，以保证倾转过程在超过重心时的平稳性。拧如则背压大，在生产时，保证运行平稳的前提下，背压越小越好，这样驱动压力可降低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种具有倾转动作的重力铸造机，包括底座、开合型机构、上下顶出装置、机架、电气控制系统及液压驱动系统，所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架上；电气控制系统与所述液压驱动系统连接，其特征是：所述机架为呈长方体的框架结构，所述机架通过转轴安装在所述底座上；在所述转轴上设置环状的止位槽且安装有齿轮；所述液压驱动系统包括有倾转缸和旋转锁紧缸；所述倾转缸为齿轮齿条式的摆动油缸，所述倾转缸的齿条部分与所述转轴上齿轮配合；所述旋转锁紧缸的活塞杆端部与所述转轴上的止位槽配合。

2.根据权利要求1所述的具有倾转动作的重力铸造机，其特征是：所述液压驱动系统中的液压泵为变量柱塞泵，液压介质为46#抗磨液压液。

3.根据权利要求2所述的具有倾转动作的重力铸造机，其特征是：在所述液压泵的吸油口设有吸油过滤器，在液压系统的回油路上设有回油滤油器。

4.根据权利要求3所述的具有倾转动作的重力铸造机，其特征是：在液压泵的出油口装有高压滤油器。

5.根据权利要求1或2所述的具有倾转动作的重力铸造机，其特征是：在所述液压驱动系统的回油路上设置水冷换热单元，所述水冷换热单元后设置油温检测元件，所述油温检测元件与所述电气控制系统连接。

6.根据权利要求1或2所述的具有倾转动作的重力铸造机，其特征是：所述开合型机构、上下顶出装置固定在所述机架的外框上。

7.一种应用于权利要求1至6中所述任意一种具有倾转动作的重力铸造机中的，驱动其实现倾转动作的液压控制系统，其特征是：

包括倾转缸驱动回路与旋转锁紧缸驱动回路；所述倾转缸驱动回路及旋转锁紧缸驱动回路相并联，且各自的进、出口端分别连于主液压油路上；

所述倾转缸驱动回路包括电磁阀YV9、叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10；所述电磁阀YV9为两工位的电磁换向阀；所述旋转锁紧缸驱动回路的进出口端连接所述电磁阀YV9，所述电磁阀YV9连接所述旋转锁紧缸的进出油路；在所述电磁阀YV9与所述旋转锁紧缸之间的进出油路上分别设置所述的叠加式单向节流阀VS9、叠加式单向节流阀VS10，且两叠加式单向节流阀与所述旋转锁紧缸之间为出口节流的连接方式；

所述旋转锁紧缸驱动回路包括连有比例放大器的电磁换向比例阀，比例放大器连接电气控制系统中的编码器；所述电磁换向比例阀分为三工位，且中间工位为封闭工位；所述倾转缸驱动回路的进出口端连接所述电磁换向比例阀；所述电磁换向比例阀后面的两支路上分别设置顺序阀，且两顺序阀后的油路分别连接至所述倾转缸的进出口端；所述顺序阀均分别包括并联的压力阀和单向阀，且对应压力阀与单向阀的导通方向相反。