JP6648284B2

JP6648284B2 - 高速液圧鍛造プレス装置

Info

Publication number: JP6648284B2
Application number: JP2018535862A
Authority: JP
Inventors: 連華張; 暉張; 海軍馬
Original assignee: Zhongjuxin Ocean Engineering Equipment Co ltd
Current assignee: Zhongjuxin Ocean Engineering Equipment Co ltd
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: CN106545530A; US10850468B2; WO2018014522A1; ES2744853T3; EP3290718A4; CN106015124A; PL3290718T3; CN106545530B; EP3290718A1; US20180281332A1; EP3290718B1; JP2019507017A

Description

本発明は、液圧駆動制御技術分野に属し、特に、高速液圧鍛造プレス装置に関するものである。

高速液圧鍛造プレス装置は新型のプレス装置である。その装置は、自動化のレベルが高く、制御の精度が高く、原料の節約が可能であるなどの利点を有しているので、国内および外国の高性能プレス製造分野に最初に選ばれ、機械製造分野と高品質、高性能の材料のプレス製造分野で広く用いられている。現在、国内で高性能である高速液圧鍛造プレス装置の部品は、国際的な先進レベルにより設計、製造されるものであり、その重要な部品は外国から輸入したブランドであるので、装置の製造コストが非常に高い欠点を有している。前記高速液圧鍛造プレス装置は、エネルギーの消費が非常に大きく、特に電力の消費が非常に大きいという欠点を有しているので、企業の投資の規模が増加し、企業の生産、経営面の経済利益に影響を与える。

以下、１６ＭＮ型高速液圧鍛造プレス装置を例として、従来の液圧鍛造プレス装置の運転の過程を説明する。
１、起動：無負荷状態において６台のメイン液圧ポンプを起動させる（各メイン液圧ポンプの規定のパワーは２５０ＫＷである）
２、復位：３台のメイン液圧ポンプは両側の片側伸長型上昇液圧シリンダーに油を供給することにより鍛造ハンマーを上げる。メイン液圧シリンダー内の油は低圧アキュムレータに排出され、他の３台のメイン液圧ポンプは無負荷状態において運転する。
３、無負荷状態下での迅速な降下：６台のメイン液圧ポンプと低圧アキュムレータは一緒にメイン液圧シリンダーに油を供給し、これにより鍛造ハンマーはこのハンマーと被加工品とが当接する位置まで迅速に降下し、両側の片側伸長型上昇液圧シリンダー内の油は油タンクに排出される。
４、圧縮延伸：低圧アキュムレータをオフさせ、６台のメイン液圧ポンプはメイン液圧シリンダーに油を供給し続ける。被加工品の抵抗力が増加することにより６台のメイン液圧ポンプの圧力はそれに従って増加する。メイン液圧ポンプの圧力が所定の圧力値に達すると、５台のメイン液圧ポンプは無負荷状態になり、１台のメイン液圧ポンプは運転をし続けるので、圧縮延伸の速度は迅速に低下する。被加工品のサイズが所定のサイズになる（或いは圧縮不可能な状態になる）と圧縮延伸を終える。

前記１６ＭＮ型高速液圧鍛造プレス装置の運転方法により従来の鍛造プレス装置が有している次の欠点を把握することができる。ａ、鍛造プレス装置の鍛造ハンマーが上に移動（復位）するとき、３台のメイン液圧ポンプは無負荷状態になり、この無負荷状態のパワーは約１００ＫＷ×３＝３００ＫＷになる。ｂ、圧縮延伸をするとき、メイン液圧ポンプの圧力が所定の圧力値に達すると、５台のメイン液圧ポンプは無負荷状態になり、１台のメイン液圧ポンプのみが運転をし続け、この無負荷状態のパワーは約１００ＫＷ×５＝５００ＫＷになる。以上のとおり、従来の高速液圧鍛造プレス装置の複数台のメイン液圧ポンプは合理的に配置されず、無負荷状態の液圧ポンプの電力消費は多い。配置された液圧ポンプの数量が多いことにより、装置にかかるコストが増加し、電力の容量を増加させる必要がある。電力の容量が増加することにより電気の基本料金（１ＫＷ当たり毎月３０元）が増加するので、給電に関する投資が増加し、資源の無駄が発生するおそれがある。

従来の高速液圧鍛造プレス装置は、液圧ポンプの数量とこの配置方法が不合理であることにより、設備に関する投入が増加し、電力の容量を増加させる必要があり、無負荷状態下の電力消費が多いという欠点を有しているので、本発明の目的は改良された高速液圧鍛造プレス装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明において高速液圧鍛造プレス装置を提供する。その装置は、鍛造ハンマーと、移動ビームと、メイン液圧シリンダーと、片側伸長型上昇液圧シリンダーと、複数個のメイン液圧ポンプと、高圧アキュムレータと、中圧アキュムレータと、油タンクと、プログラマブルロジックコントローラと、メイン液圧シリンダー、片側伸長型上昇液圧シリンダー、複数個のメイン液圧ポンプ、高圧アキュムレータおよび中圧アキュムレータと油タンクとの間に設けられて液圧油を送る配管と、前記配管上に配置されるバルブ制御手段とを含み、前記メイン液圧シリンダーはピストン式液圧シリンダーであり、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストンの一端、メイン液圧シリンダーのピストンの一端および鍛造ハンマーは前記移動ビームに連結される。鍛造ハンマーは上に復位するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内の液圧油はメイン液圧ポンプにより供給され、メイン液圧シリンダー内の油は中圧アキュムレータ内に排出されるように制御する。鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、メイン液圧シリンダー内の液圧油は中圧アキュムレータのみにより供給され、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内の油は油タンクに排出され、メイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧するように制御する。鍛造ハンマーにより圧縮延伸をするとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、メイン液圧シリンダー内の液圧油はメイン液圧ポンプと高圧アキュムレータにより供給されるように制御する。鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はメイン液圧ポンプにより供給されるように制御する。

鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達しているが、第二所定値に達していないとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はいずれもメイン液圧ポンプにより供給されるように制御する。鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第二所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、一部のメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧し、メイン液圧シリンダー内の液圧油は一部のメイン液圧ポンプにより供給されるように制御する。第一所定値は第二所定値より小さい。

鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第三所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、すべてのメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧するように制御する。第三所定値は第二所定値より大きい。

前記バルブ制御手段は、複数個の電磁切換弁と、第一電磁比例制御弁と、第二電磁比例制御弁と、第三電磁比例制御弁と、第四電磁比例制御弁と、第五電磁比例制御弁とを含む。複数個の電磁切換弁は複数個のメイン液圧ポンプの液圧油出力配管にそれぞれ配置され、前記プログラマブルロジックコントローラは配置された複数個の電磁切換弁により所定のメイン液圧ポンプがメイン液圧シリンダーまたは片側伸長型上昇液圧シリンダーに油を供給するか或いは高圧アキュムレータに油を供給することを制御する。高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給する配管に配置される第一電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御する。メイン液圧ポンプがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給する配管に配置される第二電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御する。メイン液圧ポンプが片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部に液圧油を供給する配管に配置される第三電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御する。片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部と油タンクとの間の配管に配置される第四電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御する。中圧アキュムレータをメイン液圧シリンダーに連結させる配管に配置される第五電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、前記プログラマブルロジックコントローラは各電磁比例制御弁の開閉を制御する。前記高速液圧鍛造プレス装置は高圧アキュムレータが外部へ液圧油を出力する配管上に配置される第一センサーと、メイン液圧シリンダーと連通する配管上に配置される第二センサーとを更に含む。

高速液圧鍛造プレス装置は遠隔操作部を更に含み、プログラマブルロジックコントローラは第一センサーおよび第二センサーの検出信号と遠隔操作部の入力信号とにより開閉の指令を電磁切換弁と電磁比例制御弁に送信する。

起動させるとき、プログラマブルロジックコントローラは起動指令を送信することによりすべてのメイン液圧ポンプが無負荷状態下で運転するようにする。鍛造ハンマーが復位するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第三電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の左側の管路はオンされ、第一電磁比例制御弁、第二電磁比例制御弁および第四電磁比例制御弁はオフされるように制御する。これによりすべてのメイン液圧ポンプは電磁切換弁の左側の管路と第三電磁比例制御弁により片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部に液圧油を供給し、鍛造ハンマーは上がり、メイン液圧シリンダー内の油は第五電磁比例制御弁により中圧アキュムレータ内に排出される。鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第四電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の右側の管路はオンされ、第一電磁比例制御弁、第二電磁比例制御弁および第三電磁比例制御弁はオフされるように制御し、これにより中圧アキュムレータは第五電磁比例制御弁によりメイン液圧シリンダーに液圧油を供給し、鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下して被加工品と当接し、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内の液圧油は第四電磁比例制御弁により油タンクに排出され、すべてのメイン液圧ポンプは電磁切換弁の右側の管路により高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧する。第一センサーは高圧アキュムレータ内の圧力が第四所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、電磁切換弁の右側の管路はオフされ、すべてのメイン液圧ポンプは無負荷状態下で運転するように制御する。鍛造ハンマーにより圧縮延伸をするとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第三電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオフされ、第一電磁比例制御弁と第二電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の左側の管路がオンされるように制御し、すべてのメイン液圧ポンプは第二電磁比例制御弁により、高圧アキュムレータは第一電磁比例制御弁によりメイン液圧シリンダーに液圧油を同時供給する。第二センサーはメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第一電磁比例制御弁はオフされ、各電磁切換弁の左側の管路がオンされるように制御する。このとき高圧アキュムレータはメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はいずれもメイン液圧ポンプにより供給され、第二センサーはメイン液圧シリンダー内の圧力が第二所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、一部の電磁切換弁の右側の管路がオンされるように制御する。このとき、一部のメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧し、一部のメイン液圧シリンダーはメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することにより圧縮延伸をする。

第二センサーは、メイン液圧シリンダー内の圧力が第三所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、すべての電磁切換弁が右側の配管をオンさせるように制御する。このときすべてのメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧する。

中圧アキュムレータの蓄圧圧力は０．３〜３Ｍｐａである。

高圧アキュムレータの蓄圧圧力は３〜３５Ｍｐａである。

本発明は以下の技術的事項を採用する。
本発明は、高圧アキュムレータが設けられることにより、従来の高速液圧鍛造プレス装置のメイン液圧ポンプの配置数量を低減し、従来の高速液圧鍛造プレス装置の低圧アキュムレータ内の蓄圧圧力を増加させ、かつ次の発明の効果を奏することができる。
１、メイン液圧ポンプが略全負荷で運転するとき、液圧ポンプを合理的に配置することにより、すなわちメイン液圧ポンプが無負荷状態下で運転するとき、液圧油を高圧アキュムレータに供給して蓄圧し、メイン液圧ポンプの最大出力が必要であるとき、液圧ポンプと高圧アキュムレータは液圧油を同時供給することにより、従来の高速液圧鍛造プレス装置の複数台のメイン液圧ポンプによって獲得できる圧力を獲得し、装置を合理的に配置し、設備に関する投資を低減し、メイン液圧ポンプが無負荷状態下で運転するときエネルギーの消費を低減することができる。
２、従来の高速液圧鍛造プレス装置において、複数台のメイン液圧ポンプと低圧アキュムレータが液圧油をメイン液圧シリンダーに同時供給することにより、鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下して被加工品と当接するようにしてきた。本発明において、中圧アキュムレータのみにより液圧油をメイン液圧シリンダーに供給することにより、鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下して被加工品と当接するようにし、これにより大きいパワーにより無負荷状態下の鍛造ハンマーを移動させることを防止することができる。
本発明は、装置の配置が合理的であり、構造、設計が簡単であり、設備に関する投資が少なく、エネルギーの利用率が高いという利点を有している。

本発明の高速液圧鍛造プレス装置の液圧制御の原理を示す図である。

以下、添付された図面により本発明の技術的事項をより詳細に説明する。
前記高速液圧鍛造プレス装置は、鍛造ハンマー１７と、移動ビーム１８と、メイン液圧シリンダー１６と、片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’と、複数個のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’と、高圧アキュムレータ５と、中圧アキュムレータ１４と、第一センサー６と、第二センサー７と、プログラマブルロジックコントローラ１９（ＰＬＣと略称）と、複数個の電磁切換弁２、２’、２’’と、複数個の電磁比例制御弁８、９、１０、１１、１２、１３と、配管とを含む。電磁比例制御弁８、９、１０、１１はそれぞれ、第一電磁比例制御弁、第二電磁比例制御弁、第三電磁比例制御弁、第四電磁比例制御弁と呼ばれ、電磁比例制御弁１２、１３は第五電磁比例制御弁と呼ばれる。

図１に示すとおり、メイン液圧シリンダー１６はピストン式液圧シリンダーであり、高速液圧鍛造プレス装置の鍛造ハンマー１７は移動ビーム１８によりメイン液圧シリンダー１６のピストンに連結され、ピストンの一端に液圧油が注入されるとき、鍛造ハンマー１７は無負荷状態下で降下する。片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’はそれぞれメイン液圧シリンダー１６の両側に配置され、その内部の片側伸長型ピストンは移動ビーム１８により鍛造ハンマー１７と連動するように鍛造ハンマー１７に連結され、ピストン収納部内に液圧油が注入されるとき、鍛造ハンマー１７は上方へ復位する。

鍛造ハンマー１７は無負荷状態下で降下するとき、２つの片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部は油タンクに連通し、配管に電磁比例制御弁１１を設けることにより配管の開閉を制御する。メイン液圧ポンプの台数は３台、１、１’、１’’であるが、他の実施例において必要により２台、４台、５台などを設けることができる。中圧アキュムレータの蓄圧圧力は０．３乃至３Ｍｐａである。鍛造ハンマー１７は上方へ復位するとき、片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部内の液圧油は配置されたメイン液圧ポンプ１、１’、１’’により供給され、メイン液圧シリンダー１６内の油は中圧アキュムレータ１４に排出される。鍛造ハンマー１７は無負荷状態下で迅速に降下するとき、メイン液圧シリンダー１６内の液圧油は中圧アキュムレータ１４のみにより供給され、片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部内の液圧油は油タンクに排出され、かつメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は高圧アキュムレータ５に油を供給することにより蓄圧する。鍛造ハンマー１７により圧縮延伸をするとき、メイン液圧シリンダー１６内の液圧油は配置されたメイン液圧ポンプ１、１’、１’’と高圧アキュムレータ５により供給される。鍛造ハンマー１７の圧縮延伸の抵抗力が増加することにより前記メイン液圧シリンダー１６内の圧力が第一所定値に達すると、高圧アキュムレータ５はメイン液圧シリンダー１６に液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー１６内の液圧油はメイン液圧ポンプ１、１’、１’’により供給される。鍛造ハンマー１７の圧縮延伸の抵抗力が増加することにより前記メイン液圧シリンダー１６内の圧力が第二所定値に達すると、一部のメイン液圧ポンプ１、１’または１’’は高圧アキュムレータ５に油を供給することにより蓄圧し、メイン液圧シリンダー１６内の液圧油は他のメイン液圧ポンプにより供給される。

メイン液圧ポンプ１、１’、１’’の液圧油出力配管に電磁切換弁２、２’、２’’をそれぞれ設けることにより、メイン液圧シリンダー１６、片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’に油を供給するか或いは高圧アキュムレータ５に油を供給することを切り替えることができる。片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部に液圧油を供給するメイン液圧ポンプ１、１’、１’’の配管上に電磁比例制御弁１０を設けることにより、前記配管の開閉を制御することができる。中圧アキュムレータ１４をメイン液圧シリンダー１６に連結させる配管上に電磁比例制御弁１２、１３を設けることにより、前記配管の開閉を制御することができる。メイン液圧シリンダー１６に液圧油を供給するメイン液圧ポンプ１、１’、１’’の配管上に電磁比例制御弁９を設けることにより、前記配管の開閉を制御することができる。高圧アキュムレータ５をメイン液圧シリンダー１６に連結させる配管上に電磁比例制御弁８を設けることにより、前記配管の開閉を制御することができる。センサー６は高圧アキュムレータ５が外部へ液圧油を出力する配管上に設けられ、センサー７はメイン液圧シリンダー１６と連通する配管上に設けられる。ＰＬＣ１９は、第一センサー６および第二センサー７の検出信号と遠隔操作部２０の入力信号とにより、開閉の指令を電磁切換弁と電磁比例制御弁に送信する。

以下、１６ＭＮ型高速液圧鍛造プレス装置を例としてその運転を説明する。
１、起動
ＰＬＣ１９は３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’に起動指令を送信し、３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は無負荷状態下で運転する。

２、復位
ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁比例制御弁１０、１２、１３はオンされ、電磁切換弁２、２’、２’’の左側の管路はオンされ、電磁比例制御弁８、９、１１はオフされるように制御する。３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は電磁切換弁２、２’、２’’の左側の管路と電磁比例制御弁１０により片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部に液圧油を供給する。これにより、鍛造ハンマー１７は上がり、メイン液圧シリンダー１６内の油は電磁比例制御弁１２、１３により中圧アキュムレータ１４内に排出される。

３、鍛造ハンマーの無負荷状態下での迅速な降下
ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁比例制御弁１０、１２、１３はオンされ、電磁切換弁２、２’、２’’の右側の管路はオンされ、電磁比例制御弁８、９、１１はオフされるように制御する。中圧アキュムレータ１４は電磁比例制御弁１２、１３によりメイン液圧シリンダー１６に液圧油を供給し、鍛造ハンマー１７は無負荷状態下で迅速に降下して被加工品と当接する。片側伸長型上昇液圧シリンダー１５、１５’のピストン収納部内の液圧油は電磁比例制御弁１１により油タンクに排出され、３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は電磁切換弁２、２’、２’’の右側の管路により高圧アキュムレータ５に油を供給することにより蓄圧する。センサー６は高圧アキュムレータ５内の圧力が第四所定値に達することを検出すると、ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁切換弁２、２’、２’’の右側の管路はオフされ、３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は無負荷状態下で運転するように制御する。

４、圧縮延伸
ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁比例制御弁１０、１２、１３はオフされ、電磁比例制御弁８、９はオンされ、電磁切換弁２、２’、２’’の左側の管路がオンされるように制御する。３台のメイン液圧ポンプ１、１’、１’’は電磁比例制御弁９により、高圧アキュムレータ５は電磁比例制御弁８によりメイン液圧シリンダー１６に液圧油を同時供給する。被加工品の抵抗力が増加することによりメイン液圧ポンプ１、１’、１’’内の圧力は増加する。センサー６は前記メイン液圧シリンダー１６内の圧力が第一所定値に達することを検出するとき、ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁比例制御弁８はオフされ、電磁比例制御弁９はオン状態を維持し、電磁比例制御弁１０、１２、１３はオフされ、電磁切換弁２、２’、２’’の左側の管路がオンされるように制御する。これにより高圧アキュムレータはメイン液圧シリンダー１６に液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧ポンプ１、１’、１’’は電磁比例制御弁９によりメイン液圧シリンダー１６に液圧油を同時供給する。センサー７は前記メイン液圧シリンダー１６内の圧力が第二所定値に達することを検出するとき、ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、電磁切換弁２’、２’’の右側の管路はオンされ、他の電磁比例制御弁と電磁切換弁２は元の状態を維持するように制御する。このとき、メイン液圧ポンプ１’、１’’は高圧アキュムレータ５に油を供給することにより蓄圧し、メイン液圧ポンプ１はメイン液圧シリンダー１６に液圧油を供給することにより圧縮延伸状態を維持する。被加工品のサイズが所定のサイズになり、センサー７は前記メイン液圧シリンダー１６内の圧力が第三所定値に達することを検出するとき、ＰＬＣ１９は指令を送信することにより、メイン液圧ポンプ１の左側の配管はオフされ、右側の配管はオンされ、メイン液圧ポンプ１、１’、１’’は高圧アキュムレータ５に油を供給して蓄圧するように制御する。第一所定値は第二所定値より小さく、第二所定値は第三所定値より小さく、第四所定値は第一所定値より大きい。

注意されたいことは、この技術分野を熟知する技術者は本発明の特許請求の範囲が定める範囲を逸脱しない範囲において本発明の具体的な実施形態を自由に変更することができることである。すなわち、本発明の特許請求の範囲が定めた範囲は上述した具体的な実施形態にのみ限定されるものでない。

１、１’、１’’ メイン液圧ポンプ
２、２’、２’’ 電磁切換弁
３、４溢出弁
５高圧アキュムレータ
６、７センサー
８、９、１０、１１、１２、１３電磁比例制御弁
１４中圧アキュムレータ
１５、１５’ 片側伸長型上昇液圧シリンダー
１６メイン液圧シリンダー
１７鍛造ハンマー
１８移動ビーム
１９プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣと略称）
２０遠隔操作部

Claims

高速液圧鍛造プレス装置であって、鍛造ハンマーと、移動ビームと、メイン液圧シリンダーと、片側伸長型上昇液圧シリンダーと、複数個のメイン液圧ポンプと、高圧アキュムレータと、中圧アキュムレータと、油タンクと、プログラマブルロジックコントローラと、メイン液圧シリンダー、片側伸長型上昇液圧シリンダー、複数個のメイン液圧ポンプ、高圧アキュムレータおよび中圧アキュムレータと油タンクとの間に設けられて液圧油を送る配管と、前記配管上に配置されるバルブ制御手段とを含み、前記メイン液圧シリンダー及び前記片側伸長型上昇液圧シリンダーはピストンを有し、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストンの一端、メイン液圧シリンダーのピストンの一端および鍛造ハンマーは前記移動ビームに連結され、
鍛造ハンマーは上に復位するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内に液圧油がメイン液圧ポンプにより供給されて前記鍛造ハンマーが上がり、メイン液圧シリンダー内の油は中圧アキュムレータ内に排出されるように制御し、
鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、メイン液圧シリンダー内に液圧油が中圧アキュムレータのみにより供給されて前記鍛造ハンマーが降下し、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内の油は油タンクに排出され、メイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧するように制御し、
鍛造ハンマーにより圧縮延伸をするとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、メイン液圧シリンダー内の液圧油はメイン液圧ポンプと高圧アキュムレータにより供給されるように制御し、鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はメイン液圧ポンプにより供給されるように制御することを特徴とする高速液圧鍛造プレス装置。
鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達しているが、第二所定値に達していないとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はいずれもメイン液圧ポンプにより供給されるように制御し、
鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第二所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、一部のメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧し、メイン液圧シリンダー内の液圧油は一部のメイン液圧ポンプにより供給されるように制御し、第一所定値は第二所定値より小さいことを特徴とする請求項１に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
鍛造ハンマーの圧縮延伸の抵抗力が増加することによりメイン液圧シリンダー内の圧力が第三所定値に達するとき、前記プログラマブルロジックコントローラは前記バルブ制御手段を制御することにより、すべてのメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧するように制御し、第三所定値は第二所定値より大きいことを特徴とする請求項２に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
前記バルブ制御手段は、複数個の電磁切換弁と、第一電磁比例制御弁と、第二電磁比例制御弁と、第三電磁比例制御弁と、第四電磁比例制御弁と、第五電磁比例制御弁とを含み、
複数個の電磁切換弁は複数個のメイン液圧ポンプの液圧油出力配管にそれぞれ配置され、前記プログラマブルロジックコントローラは配置された複数個の電磁切換弁により所定のメイン液圧ポンプがメイン液圧シリンダーまたは片側伸長型上昇液圧シリンダーに油を供給するか或いは高圧アキュムレータに油を供給することを制御し、
高圧アキュムレータがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給する配管に配置される第一電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、
メイン液圧ポンプがメイン液圧シリンダーに液圧油を供給する配管に配置される第二電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、
メイン液圧ポンプが片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部に液圧油を供給する配管に配置される第三電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、
片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部と油タンクとの間の配管に配置される第四電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、
中圧アキュムレータをメイン液圧シリンダーに連結させる配管に配置される第五電磁比例制御弁は、これが配置された配管の開閉を制御し、前記プログラマブルロジックコントローラは各電磁比例制御弁の開閉を制御し、
前記高速液圧鍛造プレス装置は高圧アキュムレータが外部へ液圧油を出力する配管上に配置される第一センサーと、メイン液圧シリンダーと連通する配管上に配置される第二センサーとを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
遠隔操作部を更に含み、プログラマブルロジックコントローラは第一センサーおよび第二センサーの検出信号と遠隔操作部の入力信号とにより開閉の指令を電磁切換弁と電磁比例制御弁に送信することを特徴とする請求項４に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
起動させるとき、プログラマブルロジックコントローラは起動指令を送信することによりすべてのメイン液圧ポンプが無負荷状態下で運転するようにし、
鍛造ハンマーが復位するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第三電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の第二電磁比例制御弁及び第三電磁比例制御弁と接続される側の管路はオンされ、第一電磁比例制御弁、第二電磁比例制御弁および第四電磁比例制御弁はオフされるように制御し、これによりすべてのメイン液圧ポンプは電磁切換弁の第二電磁比例制御弁及び第三電磁比例制御弁と接続される側の管路と第三電磁比例制御弁により片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部に液圧油を供給し、鍛造ハンマーは上がり、メイン液圧シリンダー内の油は第五電磁比例制御弁により中圧アキュムレータ内に排出され、
鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第四電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の高圧アキュムレータと接続される側の管路はオンされ、第一電磁比例制御弁、第二電磁比例制御弁および第三電磁比例制御弁はオフされるように制御し、これにより中圧アキュムレータは第五電磁比例制御弁によりメイン液圧シリンダーに液圧油を供給し、鍛造ハンマーは無負荷状態下で迅速に降下して被加工品と当接し、片側伸長型上昇液圧シリンダーのピストン収納部内の液圧油は第四電磁比例制御弁により油タンクに排出され、すべてのメイン液圧ポンプは電磁切換弁の高圧アキュムレータと接続される側の管路により高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧し、第一センサーは高圧アキュムレータ内の圧力が第四所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、電磁切換弁の高圧アキュムレータと接続される側の管路はオフされ、すべてのメイン液圧ポンプは無負荷状態下で運転するように制御し、
鍛造ハンマーにより圧縮延伸をするとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第三電磁比例制御弁と第五電磁比例制御弁はオフされ、第一電磁比例制御弁と第二電磁比例制御弁はオンされ、各電磁切換弁の第二電磁比例制御弁及び第三電磁比例制御弁と接続される側の管路がオンされるように制御し、すべてのメイン液圧ポンプは第二電磁比例制御弁により、高圧アキュムレータは第一電磁比例制御弁によりメイン液圧シリンダーに液圧油を同時供給し、第二センサーがメイン液圧シリンダー内の圧力が第一所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、第一電磁比例制御弁はオフされ、各電磁切換弁の第二電磁比例制御弁及び第三電磁比例制御弁と接続される側の管路がオンされるように制御し、このとき高圧アキュムレータはメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することを停止させ、メイン液圧シリンダー内の液圧油はいずれもメイン液圧ポンプにより供給され、第二センサーはメイン液圧シリンダー内の圧力が第二所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、一部の電磁切換弁の高圧アキュムレータと接続される側の管路がオンされるように制御し、このとき、一部のメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧し、一部のメイン液圧シリンダーはメイン液圧シリンダーに液圧油を供給することにより圧縮延伸をすることを特徴とする請求項４に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
第二センサーがメイン液圧シリンダー内の圧力が第三所定値に達することを検出するとき、プログラマブルロジックコントローラは指令を送信することにより、すべての電磁切換弁が高圧アキュムレータと接続される側の配管をオンさせるように制御し、このときすべてのメイン液圧ポンプは高圧アキュムレータに油を供給して蓄圧することを特徴とする請求項６に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
中圧アキュムレータの蓄圧圧力は０．３〜３Ｍｐａであることを特徴とする請求項１に記載の高速液圧鍛造プレス装置。
高圧アキュムレータの蓄圧圧力は３〜３５Ｍｐａであることを特徴とする請求項１に記載の高速液圧鍛造プレス装置。