液壓超載保護(hù)裝置及具備該裝置的壓力的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有手動(dòng)油泵功能的氣彈簧蓄能器的液壓超載保護(hù)裝置，它與滑塊液壓墊構(gòu)成一個(gè)閉式回路。通過(guò)氣動(dòng)比例增壓活塞帶動(dòng)一個(gè)柱塞對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的油液進(jìn)行擠壓，使滑塊液壓墊油液的壓力由初始?jí)毫_(dá)到所需的工作壓力值。壓力機(jī)超載時(shí)，壓力發(fā)訊器發(fā)出訊號(hào)使電磁閥動(dòng)作切換氣路，比例增壓活塞帶動(dòng)柱塞迅速移動(dòng)復(fù)位，增壓腔與卸壓腔相通，滑塊液壓墊內(nèi)的油液快速向氣彈簧蓄能器內(nèi)釋放。當(dāng)壓力機(jī)滑塊超載越過(guò)下死點(diǎn)后，氣彈簧蓄能器的油液能自動(dòng)向滑塊液壓墊內(nèi)回補(bǔ)，迅速恢復(fù)到起始工作狀態(tài)。一旦超載故障被排除，壓力機(jī)可立即按序重新正常工作。具備該裝置的壓力機(jī)，工作可靠，免維護(hù)周期長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】液壓超載保護(hù)裝置及具備該裝置的壓力機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力機(jī)的超載保護(hù)，尤其涉及機(jī)械壓力機(jī)的液壓超載保護(hù)裝置。本發(fā)明還涉及具備該裝置的壓力機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]壓力機(jī)是一種金屬成型機(jī)械，它在實(shí)際使用中，由于各種原因會(huì)造成滑塊的工作壓力超過(guò)允許的范圍。如:壓力機(jī)選用不當(dāng)、模具調(diào)整不準(zhǔn)確、胚料重疊、材料強(qiáng)度提高、模刃變鈍及異物落入模膛中等。這常常會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的損壞或引發(fā)人身傷殘事故。
[0003]為解決這一問(wèn)題，壓力機(jī)普遍采用各種形式的超載保護(hù)裝置。以我國(guó)壓力機(jī)行業(yè)常見(jiàn)的以氣壓為動(dòng)力源的液壓式超載保護(hù)裝置為例，它主要由氣動(dòng)油壓增壓泵、超載壓力卸荷閥和微動(dòng)開(kāi)關(guān)等部分所構(gòu)成。壓力機(jī)工作時(shí)，當(dāng)滑塊接觸到下模具時(shí)所受到的力經(jīng)液壓墊內(nèi)的油壓傳遞給連桿。當(dāng)滑塊超載時(shí)，液壓墊油壓升高，導(dǎo)致卸荷閥打開(kāi)，油液經(jīng)卸荷閥流入油箱。同時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)使壓力機(jī)停止工作，起到了過(guò)載保護(hù)作用。當(dāng)過(guò)載現(xiàn)象消除后，卸荷閥復(fù)位，氣動(dòng)油壓增壓泵動(dòng)作向液壓墊供油，當(dāng)液壓墊內(nèi)油液壓力達(dá)到壓力調(diào)定值時(shí)，壓力機(jī)可以恢復(fù)工作。
[0004]這種裝置雖能有效地解決壓力機(jī)的超載問(wèn)題，但存在以下幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題:
[0005](I)氣動(dòng)油壓增壓泵動(dòng)作頻繁容易損壞；
[0006](2)從發(fā)生超載到壓力機(jī)恢復(fù)正常工作時(shí)間間隔較長(zhǎng)，工作效率低；
[0007](3)維修困難費(fèi)用高，難以被量大面廣的中小型壓力機(jī)普遍采用。
[0008]申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910097312的發(fā)明公開(kāi)了一種壓力機(jī)過(guò)載保護(hù)裝置，它以一個(gè)與定壓外氣源連通的封閉式油箱為壓力機(jī)滑塊液壓墊提供初始?jí)毫Γ煌ㄟ^(guò)油氣比例閥對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的油液進(jìn)行擠壓，使滑塊液壓墊油液達(dá)到所需的工作壓力值；超載時(shí)數(shù)顯壓力表發(fā)出報(bào)警信號(hào)并使相應(yīng)的電磁控制閥動(dòng)作，壓力機(jī)滑塊內(nèi)液壓油經(jīng)電磁液壓閥排入封閉式油箱而卸壓。
[0009]這種裝置雖然省略了氣動(dòng)油壓增壓泵，部分解決了上述技術(shù)問(wèn)題，但又存在以下幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題:
[0010](I)封閉式油箱內(nèi)部通壓縮空氣，使空氣極易混入液壓油中而降低油液的彈性模量，使油氣比例閥工作不穩(wěn)同時(shí)降低了壓力機(jī)的剛度。
[0011](2)僅利用數(shù)顯壓力表輸出超載報(bào)警信號(hào)來(lái)控制電磁閥進(jìn)行液壓油卸壓釋放，當(dāng)數(shù)顯壓力表失靈或有較大誤差時(shí)，超載液壓油沒(méi)有卸壓通道，壓力機(jī)存在安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種具有手動(dòng)油泵功能的氣彈簧蓄能器的液壓超載保護(hù)裝置，它與滑塊液壓墊構(gòu)成一個(gè)閉式回路。通過(guò)氣動(dòng)比例增壓活塞帶動(dòng)一個(gè)柱塞對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的油液進(jìn)行擠壓，使滑塊液壓墊油液的壓力由初始?jí)毫_(dá)到所需的工作壓力值。壓力機(jī)超載時(shí)，壓力發(fā)訊器發(fā)出訊號(hào)使電磁閥動(dòng)作切換氣路，比例增壓活塞帶動(dòng)柱塞迅速移動(dòng)復(fù)位，增壓腔與卸壓腔相通，滑塊液壓墊內(nèi)的油液快速向氣彈簧蓄能器內(nèi)釋放。當(dāng)壓力機(jī)滑塊超載越過(guò)下死點(diǎn)后，氣彈簧蓄能器的油液能自動(dòng)向滑塊液壓墊內(nèi)回補(bǔ)，迅速恢復(fù)到起始工作狀態(tài)。一旦超載故障被排除，壓力機(jī)可立即按序重新正常工作。具備該裝置的壓力機(jī)，工作可靠，免維護(hù)周期長(zhǎng)。
[0013]本發(fā)明提供一種壓力機(jī)液壓超載保護(hù)裝置，包括氣源、過(guò)濾調(diào)壓組件、氣動(dòng)比例增壓組合閥、氣彈簧蓄能器、壓力發(fā)訊器、電磁閥、油杯等與滑塊液壓墊構(gòu)成一個(gè)閉式回路，所述的氣動(dòng)比例增壓組合閥:
[0014]①采用標(biāo)準(zhǔn)氣缸結(jié)構(gòu)，比例增壓活塞帶動(dòng)一個(gè)柱塞在增壓腔內(nèi)滑動(dòng)，增壓腔經(jīng)高壓油管與滑塊液壓墊相連，并設(shè)有一個(gè)壓力發(fā)訊器；
[0015]②卸壓腔一側(cè)經(jīng)單向閥與油杯相連，另一側(cè)與氣彈簧蓄能器的油口相連，該氣彈簧蓄能器通過(guò)一個(gè)二位三通電磁閥與氣源相連，氣彈簧蓄能器的結(jié)構(gòu)采用無(wú)活塞桿的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，蓄能器活塞前后各有一個(gè)定位彈簧；
[0016]③背壓腔通過(guò)一個(gè)電磁閥與氣源相連。
[0017]壓力發(fā)訊器，可以是壓力開(kāi)關(guān)/壓力繼電器或各自與壓力表的組合，也可以是數(shù)字壓力控制表或帶控制點(diǎn)數(shù)字顯示壓力表等。
[0018]前述的電磁閥可以是二位三通閥，也可以是二位五通閥。
[0019]一種壓力機(jī)，包括具有上述技術(shù)特征的液壓超載保護(hù)裝置，在滑塊液壓墊的液壓墊活塞密封圈上設(shè)有擋圈。
[0020]液壓墊活塞密封圈可以是O型密封圈也可以是Y型密封圈或星型密封圈，還可以采用V型組合密封圈等。
[0021]滑塊液壓墊行程大于公稱力行程。
[0022]本發(fā)明具有如下實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步和顯著的效果:
[0023](I)可靠:氣彈簧蓄能器使油氣分離，提高了液壓油的彈性模量。
[0024](2)高效:故障排除后，即可復(fù)位恢復(fù)工作。
[0025](3)便利:工作可靠，免維護(hù)周期長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的起始狀態(tài)示意圖；
[0027]圖2至圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的建壓狀態(tài)示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的工作狀態(tài)示意圖；
[0029]圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例的超載狀態(tài)示意圖；
[0030]圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的起始狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了更好地理解與實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合第一實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，包括氣源1、過(guò)濾調(diào)壓組件2、氣動(dòng)比例增壓組合閥3、氣彈簧蓄能器4、壓力發(fā)訊器5、電磁閥6和電磁閥7、油杯8等與滑塊液壓墊22構(gòu)成一個(gè)閉式回路，所述的氣動(dòng)比例增壓組合閥3:
[0033]①采用標(biāo)準(zhǔn)氣缸結(jié)構(gòu)，比例增壓活塞10帶動(dòng)一個(gè)柱塞11在增壓腔15內(nèi)滑動(dòng)，增壓腔15經(jīng)高壓油管21與滑塊液壓墊22相連，并設(shè)有一個(gè)壓力發(fā)訊器5 ；
[0034]②卸壓腔14 一側(cè)經(jīng)單向閥9與油杯8相連，另一側(cè)與氣彈簧蓄能器4的油口 20相連，該氣彈簧蓄能器4通過(guò)一個(gè)二位三通電磁閥6與氣源I相連，氣彈簧蓄能器4的結(jié)構(gòu)采用無(wú)活塞桿的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，蓄能器活塞17前后各有一個(gè)定位彈簧18和定位彈簧19 ；
[0035]③背壓腔13通過(guò)一個(gè)二位三通電磁閥電磁閥7與氣源I相連。
[0036]初始建壓狀態(tài):參見(jiàn)圖2、圖3及圖4，本發(fā)明裝置與滑塊液壓墊22構(gòu)成一個(gè)閉式回路，其初始?jí)毫τ蓺鈴椈尚钅芷?建立與維持。氣彈簧蓄能器4的蓄能器活塞17在定位彈簧18和定位彈簧19的作用下處于一個(gè)平衡位置。二位三通電磁閥6通電后，壓縮空氣進(jìn)入定位彈簧18所處的空間，空氣壓力推動(dòng)蓄能器活塞17克服定位彈簧19阻力朝右移動(dòng)，系統(tǒng)內(nèi)空間受壓縮。打開(kāi)放氣螺釘23，使系統(tǒng)內(nèi)空氣排出后再旋緊放氣螺釘23。二位三通電磁閥6斷電，蓄能器活塞17在定位彈簧19作用下回到原來(lái)位置，系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生一定真空度，油杯8的液壓油經(jīng)單向閥9被吸入。重復(fù)上述動(dòng)作，系統(tǒng)內(nèi)空氣逐漸被排出而油液被吸入，直至最終系統(tǒng)內(nèi)空氣被排盡，建立起初始?jí)毫?接近調(diào)壓設(shè)定后的氣源壓力)。
[0037]正常工作狀態(tài):參見(jiàn)圖5，二位三通電磁閥7通電，壓縮空氣進(jìn)入背壓腔13，空氣壓力使比例增壓活塞10推動(dòng)柱塞11克服復(fù)位彈簧12阻力在增壓腔15內(nèi)滑動(dòng)，柱塞11越過(guò)卸壓腔14后對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的油液進(jìn)行擠壓，壓力上升到所需設(shè)定值，一般在15?25MPa (液壓油近似不可壓縮，油液在密閉空間內(nèi)受擠壓后壓力迅速上升)，其最高壓力< (比例增壓活塞10端面積與柱塞11截面積之比)X (調(diào)壓設(shè)定后的氣源壓力)，調(diào)壓設(shè)定后的氣源壓力一般在0.5?0.6MPa。而(比例增壓活塞端10面積與柱塞11截面積之比)X (調(diào)壓設(shè)定后的氣源壓力)>壓力發(fā)訊器5的設(shè)定值=超載壓力。在此壓力設(shè)定工況下，壓力機(jī)正常工作。
[0038]超載動(dòng)作狀態(tài):參見(jiàn)圖6，由于模具刃口變鈍、工件材料厚薄不一、誤操作等原因，壓力機(jī)出現(xiàn)超載故障，此時(shí)滑塊液壓墊22內(nèi)的壓力>壓力發(fā)訊器5的設(shè)定值，壓力發(fā)訊器5發(fā)出控制信號(hào)，使壓力機(jī)滑塊緊急停止，同時(shí)二位三通電磁閥7斷電。此時(shí)二位三通電磁閥7動(dòng)作切換氣路，比例增壓活塞10在復(fù)位彈簧12作用下帶動(dòng)柱塞11迅速移動(dòng)復(fù)位，增壓腔15與卸壓腔14相通，滑塊液壓墊22內(nèi)的油液快速向氣彈簧蓄能器4內(nèi)釋放而卸壓。萬(wàn)一壓力發(fā)訊器5動(dòng)作失效或遲滯，在滑塊液壓墊22內(nèi)的油液壓力 > (比例增壓活塞端面積與柱塞截面積之比)X (調(diào)壓設(shè)定后的氣源壓力)的情況下，油液經(jīng)卸壓腔14向氣彈簧蓄能器4內(nèi)釋放的通路始終存在，能避免壓力機(jī)發(fā)生重大事故。
[0039]本發(fā)明裝置在壓力機(jī)出現(xiàn)超載，壓力機(jī)滑塊24越過(guò)下死點(diǎn)后，氣彈簧蓄能器4的油液能自動(dòng)向滑塊液壓墊22內(nèi)回補(bǔ)，迅速恢復(fù)到起始建壓狀態(tài)，一旦超載故障被排除，壓力機(jī)可立即按序重新正常工作。
[0040]本實(shí)施例中，壓力發(fā)訊器5，可以是壓力開(kāi)關(guān)/壓力繼電器或各自與壓力表的組合，也可以是數(shù)字壓力控制表或帶控制點(diǎn)數(shù)字顯示壓力表等。除了超載報(bào)警，還可具有低壓報(bào)警等功能。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)工作壓力過(guò)低(一般< 1MPa)時(shí)，壓力發(fā)訊器5發(fā)出低壓報(bào)警，使壓力機(jī)停止工作。
[0041]參見(jiàn)圖7，本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例是在第一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將二位三通電磁閥7改為二位五通電磁閥28，二位五通電磁閥28的一個(gè)壓力氣口與通氣孔16管路相連。壓力機(jī)出現(xiàn)超載故障，此時(shí)滑塊液壓墊22內(nèi)的壓力>壓力發(fā)訊器5的設(shè)定值，壓力發(fā)訊器5發(fā)出控制信號(hào)，使壓力機(jī)滑塊緊急停止，同時(shí)二位五通電磁閥28斷電。此時(shí)二位五通電磁閥28動(dòng)作切換氣路，壓縮空氣經(jīng)過(guò)通氣孔16進(jìn)入復(fù)位彈簧12所在空間，比例增壓活塞10受壓帶動(dòng)柱塞11更加迅速移動(dòng)復(fù)位，增壓腔15與卸壓腔14相通，滑塊液壓墊22內(nèi)的油液快速向氣彈簧蓄能器4內(nèi)釋放而卸壓。其它工作原理與第一個(gè)實(shí)施例相似，不再贅述。
[0042]參見(jiàn)圖1至圖7，為了安全可靠地使用該液壓超載保護(hù)裝置，壓力機(jī)滑塊液壓墊22的液壓墊活塞25，其密封圈26設(shè)有擋圈27，使滑塊液壓墊22具有可靠密封。
[0043]液壓墊活塞25的密封圈26可以是O型密封圈也可以是Y型密封圈或星型密封圈，還可以采用V型組合密封圈等。
[0044]滑塊液壓墊22行程S大于公稱力行程，確保液壓墊活塞25不會(huì)卡死在滑塊液壓墊22內(nèi)。
[0045]以上所述，僅是本發(fā)明較佳的幾個(gè)實(shí)施例，并非是對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力機(jī)液壓超載保護(hù)裝置，包括氣源、過(guò)濾調(diào)壓組件、氣動(dòng)比例增壓組合閥、氣彈簧蓄能器、壓力發(fā)訊器、電磁閥、油杯等與滑塊液壓墊構(gòu)成一個(gè)閉式回路，其特征在于所述的氣動(dòng)比例增壓組合閥: ①采用標(biāo)準(zhǔn)氣缸結(jié)構(gòu)，比例增壓活塞帶動(dòng)一個(gè)柱塞在增壓腔內(nèi)滑動(dòng)，增壓腔經(jīng)高壓油管與滑塊液壓墊相連，并設(shè)有一個(gè)壓力發(fā)訊器； ②卸壓腔一側(cè)經(jīng)單向閥與油杯相連，另一側(cè)與氣彈簧蓄能器的油口相連，該氣彈簧蓄能器通過(guò)一個(gè)二位三通電磁閥與氣源相連，氣彈簧蓄能器的結(jié)構(gòu)采用無(wú)活塞桿的標(biāo)準(zhǔn)氣缸，活塞肖II后各有一個(gè)定位彈黃； ③背壓腔通過(guò)一個(gè)電磁閥與氣源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓超載保護(hù)裝置，其特征在于所述的壓力發(fā)訊器，可以是壓力開(kāi)關(guān)/壓力繼電器或各自與壓力表的組合，也可以是數(shù)字壓力控制表或帶控制點(diǎn)數(shù)字顯示壓力表等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓超載保護(hù)裝置，其特征在于所述的電磁閥可以是二位三通閥，也可以是二位五通閥。
4.一種壓力機(jī)，包括權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的液壓超載保護(hù)裝置，其特征在于所述滑塊液壓墊的液壓墊活塞密封圈上設(shè)有擋圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力機(jī)，其特征在于所述的液壓墊活塞密封圈可以是0型密封圈也可以是V型密封圈或星型密封圈，還可以采用V型組合密封圈等。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的壓力機(jī)，其特征在于所述的滑塊液壓墊行程大于公稱力行程。
【文檔編號(hào)】B30B15/28GK104314885SQ201410493363
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】杭震 申請(qǐng)人:杭震