CN205289669U - 垂直分型无箱射压造型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直分型无箱射压造型机，通过对其液压系统进行改进，将原系统中一级调压改为三级调压，压力补偿轴向变量柱塞泵采用E-O变量方式，并选择一套双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液控阀提供压力油，可调定两种恒定流量和压力的液压油，可有效提高液压系统的可靠性，同时由于液压缸的特殊结构，仅靠液压泵无法满足流量需求，需借助高位油箱对其中一腔进油补油,与原系统相比，高位油箱阀块增加1个电磁换向阀和1个单向阀，使正压板动作时，反压板动作不受影响，在压实结束后，电磁铁18YA得电，G腔和D腔与高位油箱接通，实现G腔和D腔的泄压，以使下一动作运转平稳，减少压力冲击。

Description

垂直分型无箱射压造型机

技术领域

本实用新型涉及翻砂造型辅助装备技术领域，尤其涉及一种垂直分型无箱射压造型机。

背景技术

我国目前已经成为世界铸造机械大国之一，近些年来铸造机械制造行业取得了很大的成绩。但由于铸造行业高耗能、污染大、劳动力密集，一些企业使用的造型机为国外引进的几十年前生产的造型机型号，生产效率低下，在当前经济危机中成为重灾区。因此加快对老旧造型机进行改造，提高生产效率，降低生产能量消耗，节约生产成本，对企业的发展有重要的意义。

垂直分型无箱射压造型机主要由机座、成型室、正压板和反压板、射砂机构、液压系统、气动系统和电气控制系统组成，型砂由输送带从造型机上部装入射砂机构，电气控制系统采用PLC控制技术。机座固定地基上，是造型机的主要机械构架；成型室位于射砂装置下部，造型时由反压板关闭成型室，正压板在液压缸带动下压实型砂，形成紧实度很高的的砂型；正压板和反压板在固结在正压板液压缸和反压板液压缸上，上面有所需铸件的模型，正反压板的模样经合型之后可形成完整的砂型；射砂机构在正反压板封闭成型室后，由压缩空气将型砂射入成型室；液压系统为砂型成型及合型提供压力；气动系统为射砂提供压缩空气，并控制反压板翻转以打开和关闭成型室，实现成型室开、关门动作；电气控制系统主要是采集造型过程中各种信号并输出控制信号，完成命令的输出，该种造型机设备紧凑、占地面积小、砂型精度高、生产率高，因采用正反压板同时压实砂型，每造一个砂型经合型就能产生一个完整的砂型，该造型机得到了广泛的应用。

垂直分型无箱射压造型机液压系统泵源采用的是160YCY14-1B压力补偿轴向变量柱塞泵，泵的出口流量随出口压力的大小变化，出口流量曲线在一定范围内能够近似地按着恒功率曲线变化。当系统的压力作用于伺服活塞下端的液压推力小于调节弹簧的作用力时，变量头偏角增大，泵的流量增加；当系统的压力作用于伺服活塞下端的液压推力大于于调节弹簧的作用力时，变量头偏角减小，泵的流量减小。这样，在一定范围内，泵的输出功率始终基本保持着流量与压力的乘积不变。

由于工作力主要为压实砂型的压实力，型砂松软，压实需要的压力不是特别大，将加工完成的砂型推出以及合型所需压力均不大。由于工作需要，液压缸结构复杂，频繁往复运动所需流量较大，这就决定Z415垂直分型无箱射压造型机液压系统为低压大流量系统。为满足系统低压大流量的特点，Z415造型机液压系统采用了四组插装阀组构成的二通插装阀作为系统的换向部分，采用小通径溢流阀配合插装阀组成系统的安全阀组。

这种特性可有效减少多余流量溢流而引发的发热状况，能够很好的适应造型机在不同工况时，系统对流量和压力的需求。但是当执行元件空载运动时，运动开始的瞬间由于系统压力较低，运动的瞬间系统供油流量很大，会对执行元件造成一定的冲击。

采用160YCY14-1B压力补偿变量泵，利用压力反馈来调节泵源输出，当两个负载所受到的力波动较大时候可能会出现流量分配不平稳，这种情况通常出现在压力较高的那一个负载上。另外，该造型机生产能力为140型/h，国内同类造型机可达到240型/h，为提高生产效率，需要选择排量更大泵源，提高系统执行元件的运行速度。插装阀的优点是主阀芯反应灵敏，响应快，通流能力强，当系统低压供油时，液压油以低压大流量形式进入系统执行元件，因此执行元件瞬间快速运动，受到冲击很大尤其是对于反压板液压缸，因为反压板液压缸仅仅是在成型工序时为带载状态，关闭成型室及打开成型室门时均为空载运动，受到的冲击更大些。由于反压板位于通过与反压板液压缸焊接在一起的四根导轨相反端，即当反压板液压缸伸出时反压板为关门动作，当液压缸缩回时反压板完成开门和让路动作。由于反压板液压缸的冲击，引起的导轨受到的冲击也很大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种垂直分型无箱射压造型机，通过对其液压系统进行改进，将原系统中一级调压改为三级调压，压力补偿轴向变量柱塞泵采用E-O变量方式，并选择一套双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液控阀提供压力油，可调定两种恒定流量和压力的液压油，可有效提高液压系统的可靠性，加装高位油箱也高位油箱阀块，以使下一动作运转平稳，减少压力冲击。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种垂直分型无箱射压造型机，包括反压板液压缸、正压板液压缸、正压板、反压板和液压系统，液压系统包括高位油箱、低位油箱、压力补偿轴向变量柱塞泵、高位油箱阀块、安全阀组、换向阀组、三级调压模块、电液比例泵和电液比例泵控制模块，所述高位油箱借助于高位油箱阀块为反压板液压缸和正压板合液压缸回油腔补油，所述电液比例泵进油端连接低位油箱，电液比例泵控制模块包括两套插装阀芯、三套溢流阀、一套二位四通电磁换向阀和一套三位四通电磁换向阀，二位四通电磁换向阀与插装阀芯的油腔连通，三位四通电磁换向阀通过三套溢流阀连接插装阀芯控制端。

所述电液比例泵为双联泵，双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液压阀提供液压油。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过对其液压系统进行改进，将原系统中一级调压改为三级调压，压力补偿轴向变量柱塞泵采用E-O变量方式，并选择一套双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液控阀提供压力油，可调定两种恒定流量和压力的液压油，可有效提高液压系统的可靠性，同时由于液压缸的特殊结构，液压缸活动塞伸出两腔同时进油，仅靠液压泵无法满足流量需求，需借助高位油箱对其中一腔进油补油，与原系统相比，高位油箱阀块增加1个电磁换向阀和1个单向阀，单向阀作用是通过油压克服单向阀弹簧力，实现反压板液压缸D腔比正压板液压缸G腔置后进油，从而实现反压板在砂型压实时不被正压板顶开，使正压板动作时，反压板动作不受影响。三位四通电磁换向阀的作用是，在压实结束后，电磁铁18YA得电，G腔和D腔与高位油箱接通，实现G腔和D腔的泄压，以使下一动作运转平稳，减少压力冲击。

附图说明

图1是液压系统原理图；

图2安全阀组原理图；

图3是电液比例泵控制模块原理图；

图4是换向阀组原理图；

图5是三级调压模块原理图；

图6是本实用新型工作流程图；

图7是正压板液压缸和反压板液压缸组合结构示意图；

图8是正压板液压缸结构示意图；

其中：1、溢流阀；3、插装阀组；7、电磁换向阀；18、反压板液压缸；19、正压板液压缸；21、二位四通电磁换向阀；23、液控单向阀；25、单向阀；28、空气滤清器；29、第一滤清器；30、双联泵；32、电液比例变量泵；33、电动机；34、加热器；35、第二滤清器；36、加热器；37、温度计；39、电液比例换向阀。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种垂直分型无箱射压造型机，其工作流程参见附图6包括反压板液压缸18（参见附图8）、正压板液压缸19（参见附图7）、正压板、反压板和液压系统，液压系统包括高位油箱、低位油箱、压力补偿轴向变量柱塞泵、高位油箱阀块、安全阀组（参见附图2）、换向阀组（参见附图4）、三级调压模块（参见附图5）、电液比例泵和电液比例泵控制模块（参见附图3），所述高位油箱借助于高位油箱阀块为反压板液压缸18和正压板合液压缸19回油腔补油，所述电液比例泵进油端连接低位油箱，电液比例泵控制模块包括两套插装阀芯、三套溢流阀1、一套二位四通电磁换向阀21和一套三位四通电磁换向阀，二位四通电磁换向阀21与插装阀芯的油腔连通，三位四通电磁换向阀通过三套溢流阀1连接插装阀芯控制端，所述电液比例泵为双联泵30，双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液压阀提供液压油。

在具体应用过程中，造型机液压系统采用了四组插装阀组构成的二通插装阀作为系统的换向部分，采用小通径溢流阀配合插装阀组成系统的安全阀组。造型机液压缸如图7-8所示。正压板液压缸和反压板液压缸为一体缸，缸伸出方向正好相反。正反压板液压缸均为复合。正压板液压缸在成型室挤压型砂与反压板共同完成成型工作，然后反压板上翻，正压板液压缸继续伸出至上一砂型处然后在合型压力作用下继续伸出合型，完成合型后退回，而反压板主要在砂型成型时起作用，因此正压板液压缸的小缸比反压板液压缸的小缸更长。这也是区别正反压板液压缸的关键。

以反压板液压缸为例，说明执行元件的快进、慢进、快退以及慢退工步的实现。系统向液压缸E腔供应压力油，D腔由高位油箱供油，此时液压缸快速伸出，为快速工步；当控制高位油箱向D腔供油的充液阀关闭时，压力油由一插装阀分系统供应的液压油同时进入E腔和D腔，此时液压缸为慢进工步；当系统向F腔供油时，液压缸退回，D腔液压油流回高位油箱还是经插装阀流回油箱决定了液压缸的快退和慢退。

轴向变量柱塞泵采用E-O变量方式时，需要外部油源为其变量控制部分提供稳定的油压和压力油。另外考虑到新系统中将会采用电液比例阀及液控单向阀等，为保证液控阀液控动作的可靠性，选择一单独稳定的油源为其提供压力油是一种不错的选择。综上考虑，选择一双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液控阀提供压力油，可调定两种恒定流量和压力的液压油。采用双联泵供控制用油，可有效提高液压系统的可靠性。

考虑到采用造型机不同工艺过程系统对压力的需求也有所不同，新系统引入调压模块，将原系统中一级调压改为三级调压。三级调压系统由2个插装阀芯、三级压力设定控制盖板、3个溢流阀、1个二位四通电磁换向阀及1个三位四通电磁换向阀组成。三级调压模块的主要作用是完成主系统的建压、泄压以及3种不同的系统工作压力，即最高压力5MPa，压实压力4MPa，合型压力2MPa，3种工作压力分别由3个溢流阀调定。

(1)泄压：二位四通电磁阀电磁铁17YA不得电时，压力油无法通往插装阀芯的后部，从而使插装阀芯后部与T相通回油无法建立压力，阀芯打开使主工作油路与主回油路相通泄油，这时系统处在泄压状态，即主油路处在卸荷状态。

(2)建压：当17YA得电时，压力油路P与插装阀芯后部工作孔相通，压力油项住插装阀芯，使工作油路与回油路断开，工作油路在没有回油的状态下建立起压力，具体的压力大小由3个溢流阀中的一个调定。

(3)三级压力的设定，三级压力的设定是由三级压力设定控制盖板和三位四通电磁换向阀共同完成的，主要是通过电磁铁6YA、7YA分别得电或同时断电来实现系统油压的转换，即转化与插装阀后部工作孔油路相通的溢流阀实现的。

原理：6YA、7YA不得电时，AB孔与PT孔断开从而使其中的2个溢流阀没有回油而封闭，当电磁铁17YA得电使减压插装阀芯封闭时，通过调整与插装阀芯后部的控制腔相通的溢流阀的压力，即调整插装阀芯后部的内控压力来确定插装阀芯的开启压力，进而限定系统的最高压力，一般设定在5-6MPa。当电磁铁7YA得电时，溢流阀没有回油(P、A相通)被封闭，另一溢流阀接通插装阀芯后部的控制腔，通过调整此溢流阀调定压力，可获得另一级的压力-压实压力，一般设定在3.2-4MPa。同样当电磁铁6YA得电时，调定溢流阀压力，实现系统调压的另一级压力-合型压力，一般设定在1.8-2.0MPa。

另外，鉴于原来系统冲击主要是对于反压板液压缸及与其连接的导轨影响较大，采用电液比例换向阀替代原来用于反压板液压缸换向插装阀，电液比例阀采用外供外排方式，通过改变比例电线圈的输入电流实现线圈吸力大小的改变以改变先导阀内部压住控制阀芯的内控压力，实现主阀芯控制流量的改变，可通过PLC模块和放大控制板，改变线圈输入对应的电流实现比例阀流量的改变，即可实现流量的无级调定，进而对反压板液压缸的速度进行无级调定。

总之，本实用新型通过对其液压系统进行改进，将原系统中一级调压改为三级调压，压力补偿轴向变量柱塞泵采用E-O变量方式，并选择一套双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液控阀提供压力油，可调定两种恒定流量和压力的液压油，可有效提高液压系统的可靠性，同时由于液压缸的特殊结构，液压缸活动塞伸出两腔同时进油，仅靠液压泵无法满足流量需求，需借助高位油箱对其中一腔进油补油。与原系统相比，高位油箱阀块增加1个电磁换向阀和1个单向阀。单向阀作用是通过油压克服单向阀弹簧力，实现反压板液压缸D腔比正压板液压缸G腔置后进油，从而实现反压板在砂型压实时不被正压板顶开，使正压板动作时，反压板动作不受影响。三位四通电磁换向阀的作用是，在压实结束后，电磁铁18YA得电，G腔和D腔与高位油箱接通，实现G腔和D腔的泄压，以使下一动作运转平稳，减少压力冲击。

Claims (2)

1.一种垂直分型无箱射压造型机，包括反压板液压缸（18）、正压板液压缸（19）、正压板、反压板和液压系统，其特征在于：液压系统包括高位油箱、低位油箱、压力补偿轴向变量柱塞泵、高位油箱阀块、安全阀组、换向阀组、三级调压模块、电液比例泵和电液比例泵控制模块，所述高位油箱借助于高位油箱阀块为反压板液压缸（18）和正压板合液压缸（19）回油腔补油，所述电液比例泵进油端连接低位油箱，电液比例泵控制模块包括两套插装阀芯、三套溢流阀（1）、一套二位四通电磁换向阀（21）和一套三位四通电磁换向阀，二位四通电磁换向阀（21）与插装阀芯的油腔连通，三位四通电磁换向阀通过三套溢流阀（1）连接插装阀芯控制端。

2.根据权利要求1所述的垂直分型无箱射压造型机，其特征在于：所述电液比例泵为双联泵（30），双联泵分别给轴向变量柱塞泵控制部分和液压系统中的液压阀提供液压油。