CN102672989B - 缠绕式液压机以及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缠绕式液压机，它包括机架、第一缠绕钢丝层，机架的内腔中设置有上垫块、下垫块、下工作台、与上梁和下梁相固定连接的多根导向支撑柱、位于上方的相滑动地设置在导向支撑柱上的上工作台以及用于驱动上工作台沿导向支撑柱的上下方向滑动的驱动缸、与油箱相连的用于卸料的顶出缸、带有液压泵的油箱、增压器以及控制装置，驱动缸包括缸体、活塞、活塞杆，活塞将缸体分为进油腔、出油腔，活塞杆的上端与活塞相连接，活塞杆的下端与上工作台相固定连接，缸体的进油腔具有与油箱相连、通过增压器与驱动缸相连的两条进油路，缸体的出油腔具有与油箱相连的回油路，控制装置用于控制液压泵、用于控制增压器以及用于控制顶出缸。

Description

缠绕式液压机以及其加工方法

技术领域

本发明涉及到一种缠绕式液压机以及其加工方法。

背景技术

现有技术的缠绕式液压机均是将经过液压泵升压的液压油进入驱动缸中，完成上工作台和下工作台的压合以及加压成型工作。

目前，各个行业普遍应用的液压机最高压力等级在2000吨左右，工作压力小，其使用范围有限；活塞快下速度仅为120mm/s，工作效率低下。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的是提供一种缠绕式液压机以及其加工方法，用于在增加工作压力的同时，并且能够提高工作效率。

为了解决上述难题，本发明采取的方案是一种缠绕式液压机，它包括机架以及缠绕设置在机架外的第一缠绕钢丝层，机架的内腔中设置有位于上方的上垫块、以及位于下方的下垫块和设置在下垫块上的下工作台、与上梁和下梁相固定连接的多根导向支撑柱、位于上方的相滑动地设置在导向支撑柱上的上工作台以及用于驱动上工作台沿导向支撑柱的上下方向滑动的驱动缸、带有液压泵的油箱、与油箱相连的用于卸料的顶出缸、带有液压泵的油箱、增压器以及控制装置，驱动缸包括缸体、可沿所述缸体的长轴方向滑动的活塞、活塞杆、以及缠绕在缸体外壁的第二缠绕钢丝层，所述活塞将驱动缸的缸体分为设置有卸荷阀的进油腔、出油腔，所述活塞杆的上端与所述活塞相连接，所述活塞杆的下端与所述上工作台相固定连接，所述进油腔具有与所述油箱相连、通过所述增压器与所述驱动缸相连的两条进油通道，所述出油腔具有与所述油箱相连的回油通道，所述控制装置用于控制液压泵、用于控制所述增压器以及用于控制顶出缸，且所述控制装置包括PLC、设置在油箱与增压器之间的第一电磁阀、设置在油箱与驱动缸之间的第二电磁阀、设置在油箱与所述顶出缸之间的第三电磁阀。

优选地，增压器与所述油箱之间具有一出油路和一回油路，所述增压器包括：

至少具有两位的换向阀，每位至少具有两个油路开口；

上级增压器，包括上级筒体，上级筒体的内腔中设置有可沿上级筒体的轴线方向滑动的上级活塞杆，第一活塞、第二活塞、第三活塞沿上级活塞杆的轴线方向依次固定设置在上级活塞杆上，第一活塞、第二活塞、第三活塞将上级筒体的内腔分隔成沿上级活塞杆的轴线方向依次排布的相互隔断的第一空间、第二空间、第三空间、第四空间，所述第二空间与所述第一电磁阀的一个油路开口相连通，所述第三空间与所述第一电磁阀的另一个油路开口相连通；

下级增压器，包括下级筒体，下级筒体的内腔中设置有可沿下级筒体的轴线方向滑动的下级活塞杆，第四活塞、第五活塞、第六活塞沿下级活塞杆的轴线方向依次固定设置在下级活塞杆上，第一活塞、第二活塞、第三活塞将下级筒体的内腔分隔成沿下级活塞杆的轴线方向依次排布的相互隔断的第五空间、第六空间、第七空间、第八空间，所述第六空间与所述第一空间相连通，所述第七空间与所述第四空间相连通，所述第五空间与所述第八空间与所述驱动缸的内腔相连通；

第一导向阀，用于控制液压油自第一空间向第六空间单向导通；

第二导向阀，用于控制液压油自第四空间向第七空间单向导通；

第三导向阀，用于控制液压油自第五空间或第八空间向所述驱动缸的内腔单向导通。

优选地，它还包括储藏有液压油的油箱，所述油箱分别与第一空间、第四空间、第五空间、第八空间通过第四导向阀、第五导向阀、第六导向阀、第七导向阀相连通。

优选地，所述第一电磁阀为三位两通电磁阀。

优选地，所述油箱与所述第一电磁阀之间设置有卸荷阀。

优选地，所述驱动缸的厚度为30～120mm，所述的第二缠绕钢丝层厚度为80～600mm。

一种采用缠绕式液压机的加工方法，该加工方法包括以下步骤：

1)将待加工工件放置在下工作台上；

2)由PLC控制第二电磁阀，驱动上工作台沿导向柱向下滑动以靠近下工作台；

3)由PLC控制第一电磁阀，驱动增压器对上工作台与下工作台之间进行增压以对待加工工件进行冲压成型；

4)打开驱动缸的卸荷阀，驱动上工作台沿导向柱向上滑动以远离下工作台；

5)由PLC控制第三电磁阀，驱动顶出缸将加工成型的工件移出下工作台，打开顶出缸的卸荷阀，驱动顶出缸复位。

本发明采用以上结构，具有以下优点：

1、工作压力大，通过增压缸增大油泵压力2倍至10倍；

2、采用高强度扁钢丝缠绕预应力主缸体，其承受压力最高可达300MPa，液压机的最高压力等级可达2.0万吨以上；

3、内径不变，活塞的截面积大大减小，使用范围拓宽同比节省材料50％；

4、液压机主缸体活塞下行速度可达600mm/s以上，提高工作效率五倍以上，提高了1～5倍，实际工作效率得到较大提高。

附图说明

附图1为本发明的结构原理示意图。

附图2为本发明的油路示意图。

附图3为本发明中增压器的结构原理示意图。

附图4为本发明的实施例中的第一结构示意图。

附图5为本发明的实施例中的第二结构示意图。

附图中：1、第一缠绕钢丝层；2、机架；3、驱动缸；31、进油腔；32、出油腔；4、第二缠绕钢丝层；5、活塞杆；6、上工作台；7、顶出缸；8、下工作台；9、支撑块；10、下垫块；11、油箱；111、出油路；112、回油路；113、溢流阀；12、换向阀；13、上级增压器；131、上级筒体；132、上级活塞杆；133、第一活塞；134、第二活塞；135、第三活塞；136、第一空间；137、第二空间；138、第三空间；139、第四空间；14、下级增压器；141；下级筒体；142、下级活塞杆；143、第四活塞；144、第五活塞；145、第六活塞；146、第五空间；147、第六空间；148、第七空间；149、第八空间；151、第一导向阀；152、第二导向阀；153、第三导向阀；154、第四导向阀；155、第五导向阀；156、第六导向阀；157、第七导向阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

如附图1-5所示，本发明的实施例中，一种缠绕式液压机，它包括机架2以及缠绕设置在机架2外的第一缠绕钢丝层1，机架2的内腔中设置有位于上方的上垫块、以及位于下方的下垫块10和设置在下垫块10上的下工作台8、与上梁和下梁相固定连接的多根导向支撑柱、位于上方的相滑动地设置在导向支撑柱上的上工作台6以及用于驱动上工作台6沿导向支撑柱的上下方向滑动的驱动缸3、带有液压泵的油箱11、与油箱11相连的用于卸料的顶出缸7、增压器以及控制装置，所述驱动缸3包括缸体、可沿所述缸体的长轴方向滑动的活塞、活塞杆5，所述活塞将驱动缸3的缸体分为设置有卸荷阀的进油腔31、出油腔32，所述活塞杆5的上端与所述活塞相连接，所述活塞杆5的下端与所述上工作台6相固定连接，所述进油腔31具有与所述油箱11相连、通过所述增压器与所述驱动缸3相连的两条进油通道，所述出油腔32具有与所述油箱11相连的回油通道，所述控制装置用于控制液压泵、用于控制所述增压器以及用于控制顶出缸7。

下工作台8开设有与顶出缸7的顶出杆相匹配的顶出孔。在卸料过程中，顶出缸7的顶出杆从顶出孔中穿出，将成型的零件从下工作台8中移出。在下工作台8和下垫块10之间设置有一用于传递力的支撑块9。支撑块9的高度与顶出缸7的高度基本一致。

该缠绕式液压机还包括带有液压泵的油箱11、增压器和控制装置，液压泵能够将油箱11中存有的液压油对外输出。

驱动缸3的缸体的进油腔31具有与所述油箱11相连、通过所述增压器与所述驱动缸3相连的两条进油通道，驱动缸3的缸体的出油腔32具有与所述油箱11相连的回油通道。

用于卸料的顶出缸7与所述油箱11相连，顶出缸7驱动其自身的顶出杆顶出成型的工件。

本发明的工作原理方法如下：

1)将待加工工件放置在下工作台8上；

2)由PLC控制第二电磁阀，驱动上工作台6沿导向柱向下滑动以靠近下工作台8；

3)由PLC控制第一电磁阀，驱动增压器对上工作台6与下工作台8之间进行增压以对待加工工件进行冲压成型；

4)打开卸荷阀，驱动上工作台6沿导向柱向上滑动以远离下工作台8；

5)由PLC控制第三电磁阀，驱动顶出缸7将加工成型的工件移出下工作台8，打开顶出缸7的卸荷阀，驱动顶出缸7复位。

一方面，由于设置了增压器，因此工作压力较之以往可大大提高，另一方面由于油箱11与驱动缸3的进油腔31之间相连，上工作台6的下降和上升速度也可以大幅提升，进一步的提高了工作效率。

如附图3-5所示，本发明中采用的增压器能够将工作压力为液压站油泵最高压力的2～10倍。增压器与所述油箱之间具有一出油路111和一回油路112，增压器包括：至少具有两位的换向阀12，每位至少具有两个油路开口；上级增压器13，包括上级筒体131，上级筒体131的内腔中设置有可沿上级筒体131的轴线方向滑动的上级活塞杆132，第一活塞133、第二活塞134、第三活塞135沿上级活塞杆132的轴线方向依次固定设置在上级活塞杆132上，第一活塞133、第二活塞134、第三活塞135将上级筒体131的内腔分隔成沿上级活塞杆132的轴线方向依次排布的相互隔断的第一空间136、第二空间137、第三空间138、第四空间139，所述第二空间137与所述第一电磁阀的一个油路开口相连通，所述第三空间138与所述第一电磁阀的另一个油路开口相连通；下级增压器14，包括下级筒体141，下级筒体141的内腔中设置有可沿下级筒体141的轴线方向滑动的下级活塞杆142，第四活塞143、第五活塞144、第六活塞145沿下级活塞杆142的轴线方向依次固定设置在下级活塞杆142上，第一活塞133、第二活塞134、第三活塞135将下级筒体141的内腔分隔成沿下级活塞杆142的轴线方向依次排布的相互隔断的第五空间146、第六空间147、第七空间148、第八空间149，所述第六空间147与所述第一空间136相连通，所述第七空间148与所述第四空间139相连通，所述第五空间146与所述第八空间149与所述驱动缸3的进油腔31相连通；第一导向阀151，用于控制液压油自第一空间136向第六空间147单向导通；第二导向阀152，用于控制液压油自第四空间139向第七空间148单向导通；第三导向阀153，用于控制液压油自第五空间146或第八空间149向所述驱动缸3的进油腔31单向导通。

本实施例中采用三位两通的换向阀，换向阀的左右两位的液体流向相反。该换向阀具有两个油路开口。

上级增压器13的第二空间137与第一油路开口相连通，上级增压器13的第三空间138与第二油路开口相连通。

它还包括一储藏有液压油的油箱11，所述油箱11分别与第一空间136、第四空间139、第五空间146、第八空间149通过第四导向阀154、第五导向阀155、第六导向阀156、第七导向阀157相连通。

其中，第一导向阀151、第二导向阀152、第三导向阀153为单向阀。

第四导向阀154、第五导向阀155、第六导向阀156、第七导向阀157为可控式导向阀。

为了整个***的安全，油箱11与所述换向阀之间设置有溢流阀113。

如附图4所示，当三位两通换向阀的YV6通电时，油箱11中的液压油从第二油路开口中进入第三空间138，推动上级活塞杆132向左运动，此时，第四导向阀154导通，位于油箱11中的液压油进入第四空间139。位于第二空间137中的液压油从第一油路开口中回到油箱11中。液压油从第一空间136中通过第一导向阀151进入第六空间147中，推动下级活塞杆142向右运动，此时，第六导向阀156导通，位于油箱11中的液压油进入第五空间146种。位于第八空间149中的液压油从第三导向阀153中进入驱动缸3的进油腔31中。

如附图5所示，当三位两通换向阀的YV7通电时，油箱11中的液压油从第一油路开口中进入第二空间137，推动上级活塞杆132向右运动，此时，第一导向阀151导通，位于油箱11中的液压油进入第一空间136。位于第三空间138中的液压油从第二油路开口中回到油箱11中。液压油从第四空间139中通过第二导向阀152进入第七空间148中，推动下级活塞杆142向左运动，此时，第七导向阀157导通，位于油箱11中的液压油进入第八空间149，位于第五空间146中的液压油从第三导向阀153中进入驱动缸3的进油腔31中。

本实施例中，仅列举了两级增压器，但是实际生产中，可以为相互依次串联的多级增压器，其中最上级增压器13与换向阀相连，最低级与驱动缸3相连。

本发明中采用的控制装置为PLC控制装置，能够用于控制液压泵、用于控制所述增压器以及用于控制顶出缸7。同时还可以实现手动或点动或自动的控制方式，增压时间可调，保压时间任意设定，保压时可自动补压，泄压可连续卸荷或分段卸荷，可应急卸荷过压报警和应急停机，可控制液压站温升。

优选地，驱动缸3外缠绕设置有第二缠绕钢丝层4。驱动缸3的厚度为30～120mm，所述的第二缠绕钢丝层4厚度为80～600mm。

预应力是指在工程结构构件承受外荷载之前，对受拉模块中的钢筋，施加预压应力,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。对于机械结构来看，其含义为预先使其产生应力，其好处是可以提高构造本身刚性，减少振动和弹性变形这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度，使原本的抗性更强。

缠绕钢丝为扁钢丝。扁钢丝具有绝对不旋转性，单位长度重量大，是惟一能满足现代化大型矿井对平衡绳要求的钢丝绳。钢丝截面相同时，扁钢丝绳用的绳轮直径最小，提升设备重量最轻，能耗低.费用省，与绳轮接触面积大，耐磨性高，受力均匀，使用故障少。

当驱动缸3的缸体的外壁被缠绕钢丝完成预应力之后，驱动缸3能够承受更大的加压范围，适用于更大压力载荷的液压机。

另外，卸荷阀包括比例溢流阀113，工作瞬间油缸间歇时，液压***工作压力自动为零，能有效控制油温的上升。

本发明采用以上结构，具有以下优点：

1、工作压力大，通过增压缸增大油泵压力2倍至10倍；

2、采用高强度扁钢丝缠绕预应力主缸体，其承受压力最高可达300MPa，液压机的最高压力等级可达2.0万吨以上；

3、内径不变，活塞的截面积大大减小，使用范围拓宽同比节省材料50％；

4、液压机主缸体活塞下行速度可达600mm/s以上，提高工作效率五倍以上，提高了1～5倍，实际工作效率得到较大提高。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种缠绕式液压机，其特征在于：它包括机架以及缠绕设置在机架外的第一缠绕钢丝层，所述机架的内腔中设置有位于上方的上垫块、以及位于下方的下垫块和设置在下垫块上的下工作台、与上梁和下梁相固定连接的多根导向支撑柱、位于上方的相滑动地设置在导向支撑柱上的上工作台以及用于驱动上工作台沿导向支撑柱的上下方向滑动的驱动缸、带有液压泵的油箱、与所述油箱相连的用于卸料的顶出缸、增压器以及控制装置，所述驱动缸包括缸体、可沿所述缸体的长轴方向滑动的活塞、活塞杆、以及缠绕设置在缸体外壁的第二缠绕钢丝层，所述活塞将驱动缸的缸体分为设置有卸荷阀的进油腔、出油腔，所述活塞杆的上端与所述活塞相连接，所述活塞杆的下端与所述上工作台相固定连接，所述缸体的进油腔具有与所述油箱相连、通过所述增压器与所述驱动缸相连的两条进油通道，所述缸体的出油腔具有与所述油箱相连的回油通道，所述控制装置用于控制液压泵、用于控制所述增压器以及用于控制顶出缸，且所述控制装置包括PLC、设置在油箱与增压器之间的第一电磁阀、设置在油箱与驱动缸之间的第二电磁阀、设置在油箱与所述顶出缸之间的第三电磁阀。

2.  根据权利要求1所述的缠绕式液压机，其特征在于：所述增压器与所述油箱之间具有一出油路和一回油路，所述增压器包括：至少具有两位的换向阀，每位至少具有两个油路开口；上级增压器，包括上级筒体，上级筒体的内腔中设置有可沿上级筒体的轴线方向滑动的上级活塞杆，第一活塞、第二活塞、第三活塞沿上级活塞杆的轴线方向依次固定设置在上级活塞杆上，第一活塞、第二活塞、第三活塞将上级筒体的内腔分隔成沿上级活塞杆的轴线方向依次排布的相互隔断的第一空间、第二空间、第三空间、第四空间，所述第二空间与所述第一电磁阀的一个油路开口相连通，所述第三空间与所述第一电磁阀的另一个油路开口

相连通；下级增压器，包括下级筒体，下级筒体的内腔中设置有可沿下级筒体的轴线方向滑动的下级活塞杆，第四活塞、第五活塞、第六活塞沿下级活塞杆的轴线方向依次固定设置在下级活塞杆上，第一活塞、第二活塞、第三活塞将下级筒体的内腔分隔成沿下级活塞杆的轴线方向依次排布的相互隔断的第五空间、第六空间、第七空间、第八空间，所述第六空间与所述第一空间相连通，所述第七空间与所述第四空间相连通，所述第五空间与所述第八空间与所述驱动缸的进油腔相连通；

第一导向阀，用于控制液压油自第一空间向第六空间单向导通；

第二导向阀，用于控制液压油自第四空间向第七空间单向导通；

第三导向阀，用于控制液压油自第五空间或第八空间向所述驱动缸的进油腔单向导通。

3. 根据权利要求2 所述的缠绕式液压机，其特征在于：所述油箱分别与第一空间、第四空间、第五空间、第八空间通过第四导向阀、第五导向阀、第六导向阀、第七导向阀相连通。

4. 根据权利要求2所述的缠绕式液压机，其特征在于：所述第一电磁阀为三位两通电磁阀。

5. 根据权利要求2 所述的缠绕式液压机，其特征在于：所述油箱与所述第一电磁阀之间设置有卸荷阀。

6. 根据权利要求1 所述的缠绕式液压机，其特征在于：所述驱动缸的厚度为30 ～120mm，所述的第二缠绕钢丝层厚度为80 ～ 600mm。

7. 一种采用如权利要求1-6 中任一项权利要求所述的缠绕式液压机的加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括以下步骤：

1）将待加工工件放置在下工作台上；

2）由PLC 控制第二电磁阀，驱动上工作台沿导向柱向下滑动以靠近下工作台；

3）由PLC 控制第一电磁阀，油箱向驱动缸驱动增压器对上工作台与下工作台之间进行增压以对待加工工件进行冲压成型；

4）打开驱动缸的卸荷阀，驱动上工作台沿导向柱向上滑动以远离下工作台；

5）由PLC 控制第三电磁阀，驱动顶出缸将加工成型的工件移出下工作台，打开顶出缸的卸荷阀，驱动顶出缸复位。