專利名稱：多面頂壓機(jī)頂錘同步位移控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于頂壓機(jī)領(lǐng)域，涉及的是一種同步位移控制裝置，尤其是用于多面頂壓機(jī)頂錘的同步位移控制裝置。
眾所周知，人造金剛石、立方氮化硼等超硬材料是在高溫高壓條件下制造的。最常用的高壓條件是通過多面頂壓機(jī)實(shí)施的。這種頂壓機(jī)往往是由六個高壓油缸推動六個頂錘，對立方形的葉臘石高壓腔加壓。在加壓過程中要求六個頂錘保持同步位移，才能保證制品質(zhì)量。已知的同步位移是采用以等壓等量的高壓油送進(jìn)高壓油缸間接控制，使頂錘同步位移。圖一為中國濟(jì)南鑄鍛機(jī)械研究所所生產(chǎn)的DS－023六面頂金剛石壓機(jī)的液壓原理圖。
圖中1.油箱2.低壓油泵3.分配閥4.分配閥5.分配閥6.壓力表7.壓力單向閥8.頂錘9.頂錘柱塞10.頂錘油缸11.壓力表12.小柱塞13.增壓器14.15.液控單向閥16.回油閥17.節(jié)流閥18.壓力表其工作過程是開動低壓油泵2，油通過分配閥3、4、5進(jìn)入六個頂錘油缸10，使六個頂錘8接觸葉臘石并施加一定預(yù)壓后，切換分配閥3，使低壓油泵2輸出的油全部經(jīng)過液控單向閥14，進(jìn)入增壓器13。增壓器13是由一個大柱塞推動六個直徑相同的小柱塞12，經(jīng)增壓后的油(高壓油)直接送入頂錘油缸10，此時(shí)六個液控單向閥15關(guān)閉，使高壓油路與低壓油路隔斷，在六個頂錘油缸中六個頂錘柱塞9推動六個頂錘8對葉臘石加壓。在設(shè)計(jì)中要求六個增壓器的小柱塞12的直徑和六個頂錘油缸的頂錘柱塞9的直徑應(yīng)該彼此相同，由于制造時(shí)容許公差的存在，六個管路的阻尼不相同以及增壓器工作時(shí)六個液控單向閥15關(guān)閉時(shí)的時(shí)間差以及泄漏等因素，使六個頂錘很難做到同步位移。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種同步位移控制裝置使多面頂壓機(jī)的頂錘同步位移。
本實(shí)用新型的目的是通過下列方法實(shí)施的。在多面頂壓機(jī)的每個頂錘上分別裝上光電位移傳感器，而在固定的機(jī)座上裝上數(shù)目相同的光源，頂錘的位移量由光電位移傳感器輸出信號反映。另外以同樣數(shù)量的壓力補(bǔ)償器接入油缸的高壓油路中，它們分別由各自的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。圖二為原理示意圖。在六個頂錘油缸上，裝上六個光電位移傳感器而在固定機(jī)座上裝上六個光源。當(dāng)頂錘位移時(shí)，因位移傳感器與光源發(fā)生相對位移而使傳感器發(fā)出頂錘位移信號。六個壓力補(bǔ)償器接入六個油缸的高壓油路中，它分別由六個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。以任意一個頂錘的位移作基準(zhǔn)，最佳方案是每次將六個位移信號由控制器作比較后以最小位移信號作基準(zhǔn)，將其余5個頂錘位移輪流與之比較。當(dāng)兩者位移差值超過控制誤差時(shí)，由控制器進(jìn)行放大及數(shù)字模擬變換后，將相應(yīng)的脈沖信號輸入步進(jìn)電機(jī)電源驅(qū)動步機(jī)電機(jī)，使壓力補(bǔ)償器工作，輸出或吸入若干量高壓油，其油量可以補(bǔ)償頂錘的位移差，從而使六個頂錘的位移保持同步。
應(yīng)注意的是加壓前全部壓力補(bǔ)償器應(yīng)調(diào)節(jié)到同一位置，減壓時(shí)應(yīng)先將全部步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)最大的相同轉(zhuǎn)數(shù)，使頂錘油缸壓力同步后緩慢下降，然后再打開液控單向閥泄壓，從而不使聚晶體產(chǎn)品因壓力突然釋放而造成破裂。
本實(shí)用新型的最大優(yōu)點(diǎn)是使多面(二面、四面及六面)頂壓機(jī)的頂錘位移同步，而且可方便地對現(xiàn)有的多面頂壓機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。只要在每個頂錘上按裝光電位移傳感器，通過壓力補(bǔ)償器將滯后(或超前)的位移量換算或相應(yīng)的油量進(jìn)行補(bǔ)償，具有方便、簡易、高可靠性、位移同步性好等優(yōu)點(diǎn)。
作為本實(shí)用新型的實(shí)施例1是以DS－023為基礎(chǔ)，用本實(shí)用新型提供裝置進(jìn)行改造后，其液壓原理圖如圖三所示。圖中1至18表示的對象與

圖1相同。此外，19為單色光源，20為光電位移傳感器，21為控制器，22為步進(jìn)電機(jī)電源，23為步進(jìn)電機(jī)，24為壓力補(bǔ)償器。
經(jīng)改進(jìn)后的DS－023低壓系統(tǒng)與改進(jìn)前的六面頂壓機(jī)相同。低壓油泵2輸出的油經(jīng)分配閥3、4、5，通過6個液控單向閥1515送到頂錘油缸10，使頂錘8前移接觸葉臘石并產(chǎn)生一個預(yù)壓力后，分配閥3、4、5換向，低壓油泵輸出的油改道經(jīng)過液控單向閥14，送至增壓器13，增壓器13的六個高壓小柱塞12把增壓后的高壓油送到六個頂錘油缸10。此時(shí)液控單向閥隔斷高低壓油路，高壓油推動頂錘柱塞9使頂錘8前移。每個頂錘8上均裝有光電位移傳感器20，它們接受到安裝在固定機(jī)座上的光源19的光照。每個頂錘柱塞加工的尺寸公差、增壓器13的輸出柱塞的尺寸公差以及單向液控閥關(guān)閉時(shí)的時(shí)差及泄漏等因素造成的頂錘位移的不同步，均可通過安裝在每個頂錘上的光電位移傳感器的信號輸出作出反應(yīng)。控制器21周期地對六個頂錘的位移信號掃描，最佳的是經(jīng)比較選取位移量最小的一個位移傳感器信號作基準(zhǔn)(也可以以任意一個位移傳感器信號作基準(zhǔn))，在控制器21的軟件中，令其余5個頂錘的位移輸出信號輪流與之比較。當(dāng)兩者差值大于控制靈敏時(shí)，經(jīng)控制器運(yùn)算放大變換發(fā)出的脈沖信號，分別輸入相對應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)電源22，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)23，使壓力補(bǔ)償器立即動作，吸入的油量正好能補(bǔ)償頂錘的位移差值?？刂破?1決定所有步進(jìn)電機(jī)23的轉(zhuǎn)動相位角。由于控制器21對六個頂錘上的光電位移傳感器的輸出信號不斷進(jìn)行掃描，使六個頂錘的位移保持同步。
在本實(shí)施例中高壓油也可不用增壓器13而直接用高壓油泵，效果相同。
壓力補(bǔ)償器24的具體結(jié)構(gòu)圖，如圖五所示。
31、高壓油管32、高壓腔33、壓力補(bǔ)償器殼體34、密封元件35、絲桿柱塞36、自動鍵37、聯(lián)軸器38、蝸桿39、蝸輪由步進(jìn)電機(jī)23經(jīng)聯(lián)軸器37帶動蝸桿38蝸輪39轉(zhuǎn)動，蝸輪中心為一螺母，與絲桿柱塞35的螺紋相配，在絲桿上開有鍵槽，制動鍵36限制絲桿35只能上下平移。當(dāng)絲桿柱塞移動時(shí)高壓腔32經(jīng)高壓油管31輸出(或吸入)高壓油。
作為本實(shí)用新型的實(shí)施例2是針對將圖三中增壓器13中的六個小柱塞12分別將高壓油輸入六個頂錘油缸的結(jié)構(gòu)，改造成一個柱塞輸出高壓油。再經(jīng)過分配閥將高壓油分別送到六個頂錘油缸。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖四所示，圖中1到24表示的對象與圖三相同，所不同之點(diǎn)僅在于增壓器13為一個整體高壓柱塞面不是六個小柱塞，圖中25為分配閥，把壓力相同的油分送到每個頂錘油缸中去。26為六個單向閥，其作用是防止壓力補(bǔ)償器24工作時(shí)的相互干擾。其它各部件工作原理與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種屬于頂壓機(jī)領(lǐng)域的多面頂壓機(jī)頂錘的同步位移控制裝置，由低壓油泵2，分配閥3、4、5，液控單向閥14、15，增壓器13(或高壓油泵)、頂錘油缸10，頂錘柱塞9和頂錘8以及一個控制器21組成，其特征在于在多面頂壓機(jī)的每個頂錘上分別安裝光電位移傳感器20，在固定的機(jī)座上安裝數(shù)目相等的光源19，光電位移傳感器的輸出信號反映頂錘的位移，在油缸的高壓油路中接入數(shù)量相同的壓力補(bǔ)償器24，步機(jī)電機(jī)23，壓力補(bǔ)償器的高壓油用以補(bǔ)償頂錘柱塞的位移差，壓力補(bǔ)償器24是由高壓油管31，高壓腔32，絲桿柱塞35，制動鍵36，聯(lián)軸器37，蝸桿38和蝸輪39組成，它們是由步進(jìn)電機(jī)23經(jīng)聯(lián)軸器37帶動蝸桿38蝸輪39轉(zhuǎn)動，蝸輪中心為一螺母，與絲桿柱塞35的螺紋相配，在絲桿上開有鍵槽，制動鍵36限制絲桿只能上下平移，當(dāng)絲桿柱塞移動時(shí)高壓腔32經(jīng)高壓油管31輸出(或吸入)高壓油。
2.按權(quán)利要求1所述的多面頂壓機(jī)頂錘的同步位移控制裝置，其特征在于所述的增壓器13可改進(jìn)為一個整體高壓柱塞或一個高壓油泵。
專利摘要本實(shí)用新型屬于頂壓機(jī)領(lǐng)域，涉及的是一種多面頂壓機(jī)頂錘的同步位移控制裝置。在多面頂壓機(jī)的每個頂錘(8)上分別裝上光電位移傳感器(20)，而在固定的機(jī)座上裝上數(shù)目相同的光源(19)，頂錘(8)的位移量通過光電位移傳感器的輸出信號反映。最佳方案是以最小位移信號為基準(zhǔn)，將其余頂錘的位移輪流在控制器(21)中進(jìn)行比較，然后驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)(23)，使壓力補(bǔ)償器(24)輸出或吸入高壓油，從而使多面頂壓機(jī)的頂錘位移同步。本實(shí)用新型具有方便、簡易、可靠性高、位移同步性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05D3/20GK2043382SQ88211649
公開日1989年8月23日 申請日期1988年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月16日
發(fā)明者顧宗義, 張儀如, 顧聲, 酆曉荃 申請人:顧宗義