CN207261371U - 航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，本实用新型动作过程由计算机、伺服控制器、伺服阀、三位四通电液换向阀闭环控制实现，装机功率降低三分之二，性价比非常突出。本实用新型大幅降低装机功率、节约能耗；同时还实现了顶锻油缸高压工作进给、高压快速顶锻和快速后退等动作，顶锻油缸动作过程由三位四通电液换向阀控制，顶锻油缸位移和压力由伺服阀闭环控制，通过实时检测、实时反馈，按设定值由计算机通过伺服控制器闭环控制，系统具有控制精度高、数值准确无误差、动作稳定可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统。
背景技术
现有的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统国外基本都是采用单泵供油方式，需要高压大流量柱塞泵，装机功率大、成本高。国内现在还没有此项技术，而通过研制航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，才能使技术从无到有、实现技术升级；通过高压大流量柱塞泵和3个辅助蓄能器的合理匹配、组合供油，大幅降低装机功率、节约能耗；动作过程由计算机、伺服控制器、伺服阀、三位四通电液换向阀闭环控制实现，通过实时检测、实时反馈，按设定值由计算机通过伺服控制器闭环控制，系统具有控制精度高、数值准确无误差、动作稳定可靠的优点，性价比非常突出。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种装机功率低、性价比高、节能降耗的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统。实用新型采用的技术方案是：一种航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，包括高压大流量柱塞泵4，第一蓄能器9.1，第二蓄能器9.2，第三蓄能器9.3，伺服阀10，三位四通电液换向阀11，顶锻油缸12。
所述高压大流量柱塞泵4下端吸口连接自封式吸口滤油器2，高压大流量柱塞泵4的上端出口连接管式单向阀5的正向油口A1，管 式单向阀5的反向油口B1连接高压滤油器6的正向进口A2，高压滤油器6的反向出口B2、电磁溢流阀16的进油口A3、第一压力表7.1、第一安全球阀8.1下接口A4、第二安全球阀8.2下接口A5、第三安全球阀8.3下接口A6与伺服阀10的第一油口按顺序连接在一起。
所述第一蓄能器9.1的供油口、第一安全球阀8.1的上油口B4和第二压力表7.2按顺序连接在一起，第一安全球阀8.1打开后，第一蓄能器9.1与主供油路想通。
所述第二蓄能器9.2的供油口、第二安全球阀8.2的上油口B5和第三压力表7.3按顺序连接在一起，第二安全球阀8.2打开后，第二蓄能器9.2与主供油路想通。
所述第三蓄能器9.3的供油口、第三安全球阀8.3的上油口B6和第四压力表7.4按顺序连接在一起，第三安全球阀8.3打开后，第三蓄能器9.3与主供油路想通。
在本实用新型的具体实施中，伺服阀10的第一油口、高压滤油器6的反向出口B2、电磁溢流阀16的进油口A3、第一压力表7.1、第一安全球阀8.1下接口A4、第二安全球阀8.2下接口A5、第三安全球阀8.3下接口A6按顺序连接在一起，伺服阀10的第二油口、电磁溢流阀16的出油口B3、板式单向阀14的反向油口B8与回油滤油器17按顺序连接在一起，伺服阀10的第三油口连接三位四通电液换向阀11的第一油口，伺服阀10的第四油口封闭，伺服阀10的压力和流量由伺服控制器15闭环控制，微机输入、程序自动控制。
在本实用新型的具体实施中，三位四通电液换向阀11的第一油 口连接伺服阀10的第三油口，三位四通电液换向阀11的第二油口连接板式单向阀14的正向油口A8，三位四通电液换向阀11的第三油口、顶锻油缸12的A7进油口与测压传感器13按顺序连接在一起，三位四通电液换向阀11的第四油口连接顶锻油缸12的B7进油口。
本实用新型工作原理
1.手动启动高压大流量柱塞泵4，电磁溢流阀16电磁铁带电，高压大流量柱塞泵4建立压力。
2.完成上述步骤后，手动按下焊接按钮，系统进入自动程序过程：顶锻油缸12高压工作进给，伺服阀10的阀芯b处于阀腔、三位四通电液换向阀11阀芯a处于阀腔，高压大流量柱塞泵4单独供油经管式单向阀5、高压滤油器6后由伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱；高压工作进给到位移设定值时转为高压快速顶锻，伺服阀10和三位四通电液换向阀11状态不变，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，完成高压快速顶锻过程；高压快速进给和高压快速顶锻压力及流量由伺服阀10控制，伺服阀10由伺服控制器15闭环控制，微机输入、程序自 动控制；顶锻油缸12快速后退，伺服阀10的阀芯b处于阀腔状态不变，推动三位四通电液换向阀11的阀芯b处于阀腔，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第三油口进入顶锻油缸12的A7供油口，从B7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第四油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，快速后退至初始位置,然后三位四通电液换向阀11及伺服阀10阀芯回中位，顶锻油缸12停在初始位置，而这时，航空发动机关键件惯性摩擦焊机已经完成一个工作循环过程。
本实用新型技术效果
采用上述技术方案，本实用新型仅通过1台高压大流量柱塞泵、3个蓄能器、1个伺服阀、1个三位四通电液换向阀、2个单向阀、1个电磁溢流阀、1个伺服控制器和1个油缸就实现了航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统；针对顶锻油缸活塞面积大、位移小、速度变化大的特点，液压驱动系统采用一台高压大流量柱塞泵和3个辅助蓄能器的组合供油方式，液压系统功率110kW,相比不采用3个蓄能器，只采用高压柱塞泵的液压驱动系统，装机功率降低三分之二，性价比非常突出；本实用新型大幅降低装机功率、节约能耗；同时还实现了顶锻油缸高压工作进给、高压快速顶锻和快速后退等动作，顶锻油缸动作过程由三位四通电液换向阀控制，顶锻油缸位移和压力由伺服阀闭环控制，通过实时检测、实时反馈，按设定值由计算机通过 伺服控制器闭环控制，系统具有控制精度高、数值准确无误差、动作稳定可靠的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本实用新型进行详细说明：
图1为本实用新型的液压系统原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，包括高压大流量柱塞泵4，第一蓄能器9.1，第二蓄能器9.2，第三蓄能器9.3，伺服阀10，三位四通电液换向阀11，顶锻油缸12。
高压大流量柱塞泵4是变量泵，由电机3驱动，压力由电磁溢流阀16设定，设定值23MPa；高压大流量柱塞泵4下端吸口连接自封式吸口滤油器2，高压大流量柱塞泵4的上端出口连接管式单向阀5的正向油口A1，管式单向阀5的反向油口B1连接高压滤油器6的正向进口A2，高压滤油器6的反向出口B2、电磁溢流阀16的进油口A3、第一压力表7.1、第一安全球阀8.1下接口A4、第二安全球阀8.2下接口A5、第三安全球阀8.3下接口A6与伺服阀10的第一油口按顺序连接在一起；第一安全球阀8.1、第二安全球阀8.2及第三安全球阀8.3均打开后，第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2及第三蓄能器9.3相应的也就与高压滤油器6的反向出口B2、电磁溢流阀16的进油口A3、第一压力表7.1、伺服阀10的第一油口按顺序连接在一起。
第一蓄能器9.1的供油口、第一安全球阀8.1的上油口B4和第二压力表7.2按顺序连接在一起，第一安全球阀8.1打开后，第一蓄能器9.1与主供油路想通。
第二蓄能器9.2的供油口、第二安全球阀8.2的上油口B5和第三压力表7.3按顺序连接在一起，第二安全球阀8.2打开后，第二蓄能器9.2与主供油路想通。
第三蓄能器9.3的供油口、第三安全球阀8.3的上油口B6和第四压力表7.4按顺序连接在一起，第三安全球阀8.3打开后，第三蓄能器9.3与主供油路想通。
所述伺服阀10的第一油口、高压滤油器6的反向出口B2、电磁溢流阀16的进油口A3、第一压力表7.1、第一安全球阀8.1下接口A4、第二安全球阀8.2下接口A5、第三安全球阀8.3下接口A6按顺序连接在一起，伺服阀10的第二油口、电磁溢流阀16的出油口B3与板式单向阀14的反向油口B8、回油滤油器17按顺序连接在一起，伺服阀10的第三油口连接三位四通电液换向阀11的第一油口，伺服阀10的第四油口封闭，伺服阀10的压力和流量由伺服控制器15闭环控制，微机输入、程序自动孔制。
所述三位四通电液换向阀11的第一油口连接伺服阀10的第三油口，三位四通电液换向阀11的第二油口连接板式单向阀14的正向油口A8，三位四通电液换向阀11的第三油口、顶锻油缸12的A7供油口与测压传感器13按顺序连接在一起，三位四通电液换向阀11的第四油口连接顶锻油缸12的B7供油口。
三位四通电液换向阀11的第二油口、伺服阀10的第二油口、电磁溢流阀16的出油口B3和回油滤油器17按顺序连接在一起，回油滤油器17的出油流入油箱1，自封式吸口滤油器2也连接在油箱1上，油箱1采用封闭形式，两侧均预留人工检查口，高压滤油器6安装在高压大流量柱塞泵4的出口油路，高压大流量柱塞泵4的吸口油路连接自封式吸口滤油器2，液压系统回油连接回油滤油器17，采用如此循环过滤系统可以保证系统介质的清洁度，使系统能够按要求正常稳定地工作。
伺服阀10和三位四通电液换向阀11均具有两个阀芯a、b和四个油口，当推动阀芯a到阀腔时、实现第一油口和第四油口贯通、第二油口和第三油口贯通；当推动阀芯b到阀腔开启时，实现第一油口和第三油口贯通、第二油口和第四油口贯通。
顶锻油缸12的A7供油口与三位四通电液换向阀11的第三油口连接在一起，顶锻油缸12的B7供油口连接三位四通电液换向阀11的第四油口；焊机在初始位置，三位四通电液换向阀11阀芯原始状态在中位；当顶锻油缸12高压工作进给时，伺服阀10的阀芯b处于阀腔、三位四通电液换向阀11阀芯a处于阀腔，高压大流量柱塞泵4单独供油经管式单向阀5、高压滤油器6后由伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱；高压工作进给到位移设定值时转为高压快速顶锻，伺服阀10和三位 四通电液换向阀11状态不变，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，完成高压快速顶锻过程；高压快速进给和高压快速顶锻压力及流量由伺服阀10控制，伺服阀10由伺服控制器15闭环控制，微机输入、程序自动控制；顶锻油缸12快速后退，伺服阀10的阀芯b处于阀腔状态不变，推动三位四通电液换向阀11的阀芯b处于阀腔，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第三油口进入顶锻油缸12的A7供油口，从B7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第四油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，快速后退至初始位置,然后伺服阀10及三位四通电液换向阀11阀芯回中位，顶锻油缸12停在初始位置。
液压系统工作时，电磁溢流阀16电磁铁带电，高压柱塞泵4建立压力，非工作状态时，电磁溢流阀16电磁铁失电，液压系统卸荷，电磁溢流阀即可以控制电动机空载启动，还起到了节能降耗并减少油液发热的作用。
以上就是本实用新型的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统。整个系统的工作过程如下：
1.手动启动高压大流量柱塞泵4，电磁溢流阀16电磁铁带电，高压大流量柱塞泵4建立压力。
2.完成上述步骤后，手动按下焊接按钮，系统进入自动程序过程：顶锻油缸12高压工作进给，伺服阀10的阀芯b处于阀腔、三位四通电液换向阀11阀芯a处于阀腔，高压大流量柱塞泵4单独供油经管式单向阀5、高压滤油器6后由伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱；高压工作进给到位移设定值时转为高压快速顶锻，伺服阀10和三位四通电液换向阀11状态不变，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第四油口进入顶锻油缸12的B7供油口，从A7供油口排出经三位四通电液换向阀11的第三油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，完成高压快速顶锻过程；高压快速进给和高压快速顶锻压力及流量由伺服阀10控制，伺服阀10由伺服控制器15闭环控制，微机输入、程序自动控制；顶锻油缸12快速后退，伺服阀10的阀芯b处于阀腔状态不变，推动三位四通电液换向阀11的阀芯b处于阀腔，高压大流量柱塞泵4和第一蓄能器9.1、第二蓄能器9.2、第三蓄能器9.3同时供油至伺服阀10的第一油口、第三油口进入三位四通电液换向阀11的第一油口、第三油口进入顶锻油缸12的A7供油口，从B7供油口排 出经三位四通电液换向阀11的第四油口、第二油口及板式单向阀14和回油过滤器17流回油箱，快速后退至初始位置,然后伺服阀10及三位四通电液换向阀11阀芯回中位，顶锻油缸12停在初始位置，而这时，航空发动机关键件惯性摩擦焊机已经完成一个工作循环过程。
以上的实例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (3)
1.一种航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，其特征是：高压大流量柱塞泵(4)下端吸口连接自封式吸口滤油器(2)，高压大流量柱塞泵(4)的上端出口连接管式单向阀(5)的正向油口A1，管式单向阀(5)的反向油口B1连接高压滤油器(6)的正向进口A2，高压滤油器(6)的反向出口B2、电磁溢流阀(16)的进油口A3、第一压力表(7.1)、第一安全球阀(8.1)下接口A4、第二安全球阀(8.2)下接口A5、第三安全球阀(8.3)下接口A6与伺服阀(10)的第一油口按顺序连接在一起，第一蓄能器(9.1)的供油口、第一安全球阀(8.1)的上油口B4和第二压力表(7.2)按顺序连接在一起，第二蓄能器(9.2)的供油口、第二安全球阀(8.2)的上油口B5和第三压力表(7.3)按顺序连接在一起，第三蓄能器(9.3)的供油口、第三安全球阀(8.3)的上油口B6和第四压力表(7.4)按顺序连接在一起。
2.根据权利要求1所述的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，其特征是：伺服阀(10)的第一油口、高压滤油器(6)的反向出口B2、电磁溢流阀(16)的进油口A3、第一压力表(7.1)、第一安全球阀(8.1)下接口A4、第二安全球阀(8.2)下接口A5、第三安全球阀(8.3)下接口A6按顺序连接在一起，伺服阀(10)的第二油口、电磁溢流阀(16)的出油口B3、板式单向阀(14)的反向油口B8与回油滤油器(17)按顺序连接在一起，伺服阀(10)的第三油口连接三位四通电液换向阀(11)的第一油口，伺服阀(10)的第四油口封闭，伺服阀(10)的压力和流量由伺服控制器(15)闭环控制，微机输入、程序自动控制。
3.根据权利要求2所述的航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统，其特征是：所述三位四通电液换向阀(11)的第一油口连接伺服阀(10)的第三油口，三位四通电液换向阀(11)的第二油口连接板式单向阀(14)的正向油口A8，三位四通电液换向阀(11)的第三油口、顶锻油缸(12)的A7进油口与测压传感器(13)按顺序连接在一起，三位四通电液换向阀(11)的第四油口连接顶锻油缸(12)的B7进油口。
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| CN201720460862.1U CN207261371U (zh) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统 |
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| CN201720460862.1U CN207261371U (zh) | 2017-04-27 | 2017-04-27 | 航空发动机关键件惯性摩擦焊机液压驱动系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109708837A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种高能管道甩击模拟测试台系统 |
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2017
- 2017-04-27 CN CN201720460862.1U patent/CN207261371U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109708837A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种高能管道甩击模拟测试台系统 |
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