專利名稱:低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明屬于一般液壓技術(shù)，一種低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)。
銼刀上的齒紋都是由剁銼機剁出來的，目前普遍使用的剁銼機為使剁刀能產(chǎn)生往復(fù)運動是采用凸輪、杠桿機構(gòu)(如附圖1所示)，其工作原理是當凸輪旋轉(zhuǎn)時，壓動杠桿挑起導(dǎo)向塊，使剁刀隨著凸輪曲線逐漸升高，并壓縮彈簧，當凸輪曲線升到最高后，凸輪曲線突然下降，使彈簧的彈性能很快釋放，剁刀快速剁下，在銼刀坯上剁出齒紋，由于凸輪曲線突然下降，彈簧的彈性能突然釋放，使杠桿和凸輪之間發(fā)出撞擊噪音，以一般中型剁銼機為例，不剁齒紋時空機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音高達100分貝以上，嚴重地損害了工人的身體健康，由于噪音強度超過國家規(guī)定的勞保標準，銼刀制造廠每年都被環(huán)保局罰款幾萬元至十幾萬元，而且凸輪和杠桿極易磨損，經(jīng)常停機更換或維修，造成經(jīng)濟上損失。
為了克服以上存在的問題，采用液壓傳動代替凸輪，杠桿機構(gòu)，使空機運轉(zhuǎn)噪音下降到80分貝以下，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明的低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)的構(gòu)成是由電信號部份〔11〕。液壓剁銼機頭部份〔7〕、油源部份〔19〕、銼刀坯進給部份〔29〕所組成，如附圖4所示，電液伺服閥〔14〕的A口和B口分別與快速換向閥〔13〕的控制腔〔12〕和〔16〕連通，電液伺服閥〔14〕的P口接油源〔19〕的供油管f，電液伺服閥〔14〕的O口接油箱〔24〕，快速換向閥〔13〕的A口經(jīng)液壓缸〔6〕的e口與H腔連通，快速換向閥〔13〕的P口與油源〔19〕的供油管f連通?？焖贀Q向閥的O口與油箱〔24〕連通，液壓缸〔6〕的G腔經(jīng)C口接油源〔19〕的供油管f，液壓缸〔6〕的C口和d口之間并聯(lián)單向閥〔32〕和節(jié)流閥〔31〕，遠程調(diào)壓閥〔26〕的進油口接油源〔19〕的溢流閥〔21〕的遠程調(diào)壓口，遠程調(diào)壓閥〔26〕的回油口接油箱〔24〕。電信號部份〔11〕是由向液壓剁銼機頭部份〔7〕的電流伺服閥〔14〕提供控制電流的伺服放大器〔10〕、開關(guān)〔9〕、信號發(fā)生器〔8〕組成;液壓剁銼機頭部份〔7〕是由依次裝有剁刀〔36〕、剁刀夾〔35〕、導(dǎo)向塊〔34〕、活塞〔5〕、彈簧〔4〕、彈簧墊〔3〕、絲杠〔2〕。手柄〔1〕的液壓缸〔6〕、快速換向閥〔13〕、電液伺服閥〔14〕、蓄能器〔17〕及并聯(lián)在液壓缸〔6〕的油口C和油口d之間的單向閥〔32〕和節(jié)流閥〔31〕組成;油源部份〔19〕是由向液壓剁銼機頭部份〔7〕提供一定流量和壓力油的油箱〔24〕、粗濾油器〔23〕、油泵〔22〕、精濾油器〔20〕、溢流閥〔21〕及壓力表〔18〕組成;銼刀坯進給部份〔29〕是由能使銼刀坯〔25〕產(chǎn)生進給運動，并能根據(jù)銼刀坯〔25〕梢頭寬度變化，調(diào)整油源〔19〕供油壓力的工作臺〔28〕、裝在工作臺〔28〕上的靠模塊〔27〕以及隨靠模塊〔27〕曲線變化調(diào)整溢流壓力的遠程調(diào)壓閥〔26〕組成。
剁銼機的性能要求除噪音低和所剁的每個齒紋符合標準外，還要求銼刀坯上的每個齒間距離相等，因此要求剁刀每次接觸銼刀坯的瞬時速度要足夠快，這樣才能有足夠大的剁力。為滿足帶梢銼刀的剁齒，剁刀接觸銼刀坯的瞬時速度應(yīng)隨銼刀寬度的變化而變化。而且剁刀的往復(fù)頻率也要穩(wěn)定。為方便在工作臺上的裝卸銼刀坯，還要求剁銼機有快速提起剁刀的能力，稱之抬刀狀態(tài)。本發(fā)明對上述的性能要求均能得到保證。
本發(fā)明的效果是，由于剁銼機液壓系統(tǒng)是利用電信號通過電液伺服閥，快速換向閥控制裝有剁刀的液壓缸的液壓系統(tǒng)，因此在沒有任何防噪音措施下，空機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音降低到80分貝以下，并具有剁齒頻率0～30Hz連續(xù)可調(diào)，頻率穩(wěn)定度高，剁齒力穩(wěn)定并可調(diào)節(jié)，特別適用剁制帶梢銼刀，而且本身具有抬刀功能，不必另設(shè)抬刀裝置，體積小，結(jié)構(gòu)簡單。
附圖1，是凸輪、杠桿式剁銼機原理圖。
附圖2，是信號發(fā)生器發(fā)出的控制波形圖。
附圖3，是帶梢銼刀坯示意圖。
附圖4，是低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)原理圖。
結(jié)合附圖對本發(fā)明的液壓系統(tǒng)及工作原理作進一步的描述。參照附圖4，由信號發(fā)生器〔8〕發(fā)出如附圖2所示的周期是t0的矩形波作為控制信號，通過開關(guān)〔9〕給伺服放大器〔10〕，伺服放大器〔10〕把控制信號進行放大轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂齐娏鬏斀o電液伺服閥〔14〕。電液伺服閥的A口和B口分別與快速換向閥〔13〕的閥芯〔15〕二端的控制腔〔12〕和〔16〕相連。這樣，快速換向閥的閥芯〔15〕通過電液伺服閥〔14〕跟隨信號發(fā)生器〔8〕發(fā)出的控制信號作往復(fù)運動?？焖贀Q向閥〔13〕是一只零開口液控二位三通換向閥。當閥芯〔15〕通過零位，位于箭頭〔30〕所指Y方向時，液壓缸〔6〕的H腔通過閥口a與油箱接通，閥口b關(guān)閉，因液壓缸〔6〕的G腔與油源〔19〕的供油管f相連，所以G腔總是充滿壓力油，活塞〔5〕在壓力油的作用下向箭頭〔33〕W方向運動，提起剁刀〔36〕，并壓縮彈簧〔4〕。當快速換向閥的閥芯〔15〕通過零位，位于箭頭〔30〕所指x方向時，閥口a關(guān)閉，液壓缸〔6〕的H腔通過閥口b與油源〔19〕的供油管f接通，壓力油充滿液壓缸的H腔和G腔，由于H腔活塞面積略大于G腔，壓力油產(chǎn)生的合力與提刀時被壓縮的彈簧〔4〕的彈性力一起使活塞向箭頭〔33〕所指Z方向快速運動，帶動剁刀〔36〕完成剁齒動作。這樣，快速換向閥〔15〕每往復(fù)一次，就完成提刀、剁齒動作一次。而快速換向閥〔15〕受電液伺服閥〔14〕控制，所以剁刀〔36〕的往復(fù)頻率和快速換向閥〔13〕、電液伺服閥〔14〕的切換頻率一樣就是信號發(fā)生器發(fā)出的控制信號的頻率。
轉(zhuǎn)動手柄〔1〕通過絲杠〔2〕和彈簧墊〔3〕可以改變彈簧〔4〕的預(yù)壓縮量，從而改變了作用在活塞〔5〕上的彈性力的大小，達到調(diào)整剁刀〔36〕接觸銼刀坯〔25〕的瞬時速度的目的。本發(fā)明除了這個方法外還可以用改變溢流閥〔21〕和遠程調(diào)壓閥〔26〕的溢流壓力來達到，這是因為如果彈簧〔4〕的預(yù)壓量不變，壓力油壓力變化，影響了提刀高度，彈簧〔4〕的壓縮量隨之發(fā)生變化。這對剁如圖4所示的帶梢銼刀坯，需要帶梢部份剁力變小以保證整把銼刀上每個齒紋的齒深、齒形一定尤為方便。只要在剁到帶梢部份的齒紋時，逐漸改變壓力油的壓力就可以了。實施可以用靠模的方法?？磕K〔27〕固定在裝有銼刀坯〔25〕的工作臺〔28〕上與銼刀坯〔25〕一起向前進給，靠模塊〔27〕壓著固定在床身上的遠程調(diào)壓閥〔26〕的調(diào)壓彈簧，剁齒時，由于銼刀坯〔25〕和靠模塊〔27〕一起移動，靠模塊〔27〕上曲線變化使遠程調(diào)壓閥的溢流壓力改變，從而使壓力油壓力改變，剁刀〔36〕接觸銼刀坯〔25〕的瞬時速度和剁力也隨之發(fā)生變化。
蓄能器〔17〕采用皮囊式蓄能器，其作用是消除壓力波動，另一個作用是增加瞬時流量，當活塞〔5〕向箭頭〔33〕所指Z方向快速運動時，在剁刀〔36〕接觸銼刀坯〔25〕的瞬時，液壓缸〔6〕所需流量遠遠大于油源〔19〕供油流量，這時就需蓄能器〔17〕來補充流量。
導(dǎo)向塊〔34〕與活塞〔5〕相聯(lián)接，作用是防止剁刀〔36〕旋轉(zhuǎn)。實施可用導(dǎo)向鍵。另一個作用是增加活塞〔5〕的質(zhì)量。使剁刀〔36〕接觸銼刀坯〔25〕的瞬間具有一個合適的動量。剁刀夾〔35〕裝在導(dǎo)向塊〔34〕上，剁刀〔36〕裝在剁刀夾〔35〕中。
單向閥〔32〕與節(jié)流閥〔31〕的作用是當剁刀〔36〕下面沒有銼刀坯〔25〕，但是，液壓剁銼機頭〔7〕有剁齒動作，發(fā)生空剁時，為防止活塞〔5〕撞擊缸蓋，造成缸蓋損壞而設(shè)置的緩沖裝置。當活塞〔5〕向箭頭〔33〕所指Z方向快速運動產(chǎn)生剁齒動作時，如運動至油口C還沒有與銼刀坯〔25〕接觸，說明要發(fā)生空剁，當活塞〔5〕把油口C完全遮蓋后，液壓缸〔6〕的G腔的壓力油只能通過油口d和節(jié)流閥〔31〕節(jié)流流出。使液缸〔6〕的G腔中形成油墊，產(chǎn)生緩沖作用。當提刀時，壓力油通過單向閥〔32〕流進液壓缸〔6〕的G腔，使活塞〔5〕能迅速運動。因此銼刀坯〔25〕的按裝必須使活塞〔5〕的往復(fù)運動不能遮蓋油口C。加緩沖裝置除防止撞擊缸蓋的作用外，還有降低空剁時噪音的作用。
開關(guān)〔9〕是單刀二擲式，活塞觸頭接伺服放大器〔10〕的輸入端，一個固定觸頭接正電壓，另一個固定觸頭接信號發(fā)生器〔8〕的輸出端。它的作用是控制液壓剁銼機頭〔7〕處在剁齒工作狀態(tài)，還是在裝卸銼刀坯〔25〕時的抬刀狀態(tài)。當伺服放大器〔10〕通過開關(guān)〔9〕與信號發(fā)生器〔8〕接通，則處于剁齒工作狀態(tài)。當與正電壓接通，則處于抬刀狀態(tài)。與凸輪、杠桿式剁銼機相比，省去一套抬刀裝置。
圖2是信號發(fā)生器〔8〕發(fā)出的控制信號的波形。由于活塞〔5〕作提刀和剁齒運動時的時間比約為4∶1，所以信號發(fā)生器〔8〕發(fā)出的控制信號中提刀時間t1和剁齒時間t2的比例不等的矩形波有一最佳值，可以通過調(diào)整得到。
快速換向閥〔13〕是一臺二位三通零開口液控換向閥，為保證切換的快速性，閥芯〔15〕的質(zhì)量要盡量小，所以閥芯〔15〕的中部是空心的。閥口是零開口?？刂魄弧?2〕、〔16〕中，閥芯〔15〕二端的的受油壓的有效面積相等，并盡可能小，但有效面積與供油壓力的乘積應(yīng)大于液動力作用在閥芯〔15〕上的力，否則閥芯〔15〕運動不穩(wěn)定。
液壓缸〔6〕的活塞〔5〕兩端的有效面積不等。H腔的有效面積略大于G腔。根據(jù)油源〔19〕提供壓力油的壓力，提刀高度，彈簧〔4〕的剛度和預(yù)壓量來確定。
為減小體積，液壓缸〔6〕，快速換向閥〔13〕，單向閥〔32〕，節(jié)流閥〔31〕可裝在一個集成體中。
電液伺服閥〔14〕采用三位四通O型的。
權(quán)利要求
1.一種低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)，本發(fā)明的特征是由電信號部份[11]、液壓剁銼機頭部份[7]、油源部份[19]、銼刀坯進給部份[29]所組成，電液伺服閥[14]的A口和B口分別與快速換向閥[13]的控制腔[12]和[16]連通，電液伺服閥[14]的P口接油源[19]的供油管f，電液伺服閥[14]的O口油箱[24]，快速換向閥[13]的A口經(jīng)液壓缸[6]的e口與H腔連通。快速換閥[13]的P口與油源[19]的供油管f連通，快速換向閥[13]的O口與油箱[24]連通，液壓缸[6]的G腔經(jīng)C口接電源[19]的供油管f，液壓缸[6]的C口和d口之間并聯(lián)單向閥[32]和節(jié)流閥[31]，遠程調(diào)壓閥[26]的進油口連接油源[19]的溢流閥[21]的遠程調(diào)壓口，遠程調(diào)壓閥[26]的回油口接油箱[24]，電信號部份[11]是由向液壓剁銼機頭部份[7]的電液伺服閥[14]提供控制電流的伺服放大器[10]、開關(guān)[9]、信號發(fā)生器[8]組成，液壓剁銼機頭部份[7]是由依次裝有剁刀[36]、剁刀夾[35]、導(dǎo)向塊[34]、活塞[5]、彈簧[4]、彈簧墊[3]、絲杠[2]、手柄[1]的液壓缸[6]、快速換向閥[13]，電液伺服閥[14]，蓄能器[17]及并聯(lián)在液壓缸[6]的油口C和油口d之間的單向閥[32]和節(jié)流閥[31]組成，油源部份[19]是由向液壓剁銼機頭部份[7]提供一定流量和壓力油的油箱[24]，粗濾油器[23]，油泵[22]，精濾油器[20]，溢流閥[21]及壓力表[18]組成，銼刀坯進給部份[29]是由能使銼刀坯[25]產(chǎn)生進給運動，并能根據(jù)銼刀坯[25]梢頭寬度變化，調(diào)整油源[19]供油壓力的工作臺[28]，裝在工作臺[28]上的靠模塊[27]以及隨靠模塊[27]曲線變化調(diào)整溢流壓力的遠程調(diào)壓閥[26]組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)，本發(fā)明的特征是快速換向閥〔13〕是零開口液控二位三通閥，控制腔〔12〕、〔16〕中，閥芯〔15〕二端的受油壓的有效面積相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的低噪音剁銼機液壓系統(tǒng)，本發(fā)明的特征是開關(guān)〔9〕是單刀二擲式，活動觸頭接伺服放大器〔10〕的輸入端，一個固定觸頭接正電壓，另一個固定觸頭接信號發(fā)生器〔8〕的輸出端。
專利摘要
目前普遍使用的剁銼機都是采用凸輪、杠桿傳動，缺點是凸輪、杠桿處的撞擊噪音很大。本發(fā)明提供了一種利用電信號通過電液伺服閥、快速換向閥控制裝有剁刀的液壓缸的剁銼機液壓系統(tǒng)。在沒有任何防噪音措施下，非工作狀態(tài)噪音降到80分貝以下。并具有剁齒頻率0～30Hz連續(xù)可調(diào)，頻率穩(wěn)定度高，剁齒力穩(wěn)定并可調(diào)節(jié)，特別適用剁制帶梢銼刀。而且本身具有抬刀功能，不必另設(shè)抬刀裝置。體積小，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號F15B11/00GK87100060SQ87100060
公開日1988年7月20日 申請日期1987年1月6日
發(fā)明者丁凡, 林建亞 申請人:浙江大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan