CN109570426A - 一种夹紧控制***及径向锻造操作机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹紧控制***及径向锻造操作机，属于机械加工设备技术领域。夹紧控制***包括供油阀组、主控阀组、第一压力传感器、第二压力传感器和油缸；主控阀组包括电磁换向阀和液控单向阀，电磁换向阀的进油端与供油阀组连接，电磁换向阀包括进第一供油端、第二供油端和回油端，第一供油端与液控单向阀的进油端连接，第二供油端与油缸连接；油缸的无杆腔与液控单向阀的出油端连接，有杆腔与第二供油端连接，第一压力传感器与无杆腔连接，第二压力传感器与有杆腔连接。该夹紧控制***通过压力传感器采集的实时压力数据对夹紧压力进行自动、实时的调控，提高了夹紧锻造的压力控制的灵活度和精确度。

Description

一种夹紧控制***及径向锻造操作机

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体而言，涉及一种夹紧控制***及径向锻造操作机。

背景技术

随着机械加工领域的规模化和自动化，现代机械加工工业对机械加工设备的效率和高强度工作下的耐久性、安全性提出了更高的要求。针对机械加工设备中的锻造操作机，现有的锻造操作机一般通过具备丰富经验的工作人员判断锻造操作机对锻件的夹持压力是否合适，存在夹持压力判定可能不准确、无法根据不同锻件迅速且灵活地调整夹持压力的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夹紧控制***，以改善现有技术中存在的夹持压力判定可能不准确、无法根据不同锻件迅速且灵活地调整夹持压力的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供了一种夹紧控制***，所述夹紧控制***包括供油阀组、主控阀组、第一压力传感器、第二压力传感器和油缸。所述供油阀组与供油泵连接；所述主控阀组包括电磁换向阀和液控单向阀，所述电磁换向阀的进油端与所述供油阀组连接，所述电磁换向阀包括进第一供油端、第二供油端和回油端，所述第一供油端与所述液控单向阀的进油端连接，所述第二供油端与所述油缸连接；所述油缸包括无杆腔和有杆腔，所述无杆腔与所述液控单向阀的出油端连接，所述有杆腔与所述第二供油端连接，所述第一压力传感器与所述无杆腔连接，所述第二压力传感器与所述有杆腔连接。

在本发明可选的实施例中，所述供油阀组包括防降压单向阀和比例减压阀组，所述防降压单向阀的进油端与所述供油泵连接，所述防降压单向阀的出油端通过所述比例减压阀组与所述电磁换向阀的进油端连接。

在本发明可选的实施例中，所述夹紧控制***还包括先导阀，所述先导阀的第一端和第三端分别与所述液控单向阀的第一出油端连接，所述先导阀的第四端与所述电磁换向阀的第二出油端连接。

在本发明可选的实施例中，所述电磁换向阀包括第一电磁铁和第二电磁铁；所述第一电磁铁通电时，所述液控单向阀的进油端与出油端产生压差，所述液控单向阀的主阀芯打开，油液依次经过所述电磁换向阀的第一供油端、所述液控单向阀的进油端以及所述液控单向阀的出油端进入所述无杆腔；在所述第一压力传感器反馈压力达到夹紧值时所述第一电磁铁断电，所述液控单向阀的进油端和所述先导阀的右侧泄压，所述液控单向阀的主阀芯关闭以使所述有杆腔的连杆紧锁；在所述第一压力传感器反馈压力降至预设阈值时所述第二电磁铁通电，油液经过所述电磁换向阀的所述第二供油端进入所述有杆腔，所述液控单向阀的主阀芯打开，所述无杆腔回油以使所述连杆松开。

在本发明可选的实施例中，所述液控单向阀和所述先导阀为大流量插装式液控单向阀。

在本发明可选的实施例中，所述夹紧控制***还包括卸压阀，所述卸压阀的进油端分别与所述无杆腔以及所述电磁换向阀的回油端连接。

在本发明可选的实施例中，所述夹紧控制***还包括背压阀组，所述背压阀组的进油端与所述电磁换向阀的回油端连接。

在本发明可选的实施例中，所述背压阀组的进油端与所述无杆腔之间还设置有安全阀。

在本发明可选的实施例中，所述防降压单向阀设置有带限程杆的控制盖板。

本发明还提供了一种径向锻造操作机，所述径向锻造操作机包括上述的夹紧控制***以及由所述夹紧控制***的油缸驱动的径向夹紧机构，所述径向夹紧机构的夹紧程度由所述油缸中的连杆控制。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种夹紧控制***及径向锻造操作机，所述夹紧控制***通过第一压力传感器检测无杆腔内的油液压力信息，通过第二压力传感器检测有杆腔内的油液压力信息，然后根据第二压力传感器获得的油液压力信息控制油缸中连杆松开到锻件对应的合适位置，根据第一压力传感器获得的油液压力信息控制油缸中连杆夹紧到锻件对应的合适位置并提供补压功能，从而对锻件在整个锻压过程中的所受的夹紧压力进行迅速、灵活的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰，在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明第一实施例提供的一种夹紧控制***的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种供油阀组的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的一种主控阀组的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的一种回油路线的结构示意图。

图标：10-夹紧控制***；11-供油阀组；112-防降压单向阀；114-比例减压阀组；12-主控阀组；122-电磁换向阀；124-液控单向阀；126-先导阀；13-第一压力传感器；14-第二压力传感器；15-油缸；152-无杆腔；154-有杆腔；16-卸压阀；17-背压阀组；18-安全阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

第一实施例

径向锻造是指专门加工实心或空心长轴类零件的旋转锻造方法。锻造成形技术是冶金生产的重要技术,广泛应用于航空、航天、机械、造船等领域,在国民经济中占有极为重要的地位。经本申请人研究发现，现有的径向锻造设备一般为精锻机和轮转锻机，无论是精锻机还是轮转锻机都需要人工对夹紧机构的压力进行操控和判定，存在锻造时对锻件的夹紧压力控制不灵活、控制精确度较低的问题。为了解决上述问题，本发明第一实施例提供了一种夹紧控制***10。

请参考图1，图1为本发明第一实施例提供的一种夹紧控制***的结构示意图。

夹紧控制***10包括供油阀组11、主控阀组12、第一压力传感器13、第二压力传感器14和油缸15，油缸15包括无杆腔152和有杆腔154，第一压力传感器13与无杆腔152连接，第二压力传感器14与有杆腔154连接。

请参考图2，图2为本发明第一实施例提供的一种供油阀组的结构示意图。

供油阀组11包括防降压单向阀112和比例减压阀组114，防降压单向阀112的进油端直接与供油泵连接，防降压单向阀112的出油端与比例减压阀组114的进油端连接，比例减压阀组114的出油端与主控阀组12连接。

本实施例中的供油泵为操作机泵组，操作机泵组供给的高压油液经过防降压单向阀112组成的主进油路进入油路，可以防止夹紧控制***10在进行夹紧操作过程中，再执行其他操作时夹紧控制***10中油液压力下降导致夹紧油路压力随之降低。

可选地，本实施例中的防降压单向阀112可以设置有带限程杆的控制盖板，且本实施例中的防降压单向阀112、比例减压阀组114、主控阀组12中的阀门以及夹紧控制***10中的其他阀门均可采用插装阀。插装阀和其阀孔的设计通用性的重要性在于大批量生产，就某一种规格的插装阀为例，为了批量生产，其阀口的尺寸是统一的。此外，不同功能的阀可采用同一规格阀腔，例如：单向阀、锥阀、流量调节阀、节流阀、两位电磁阀等等；如果同一规格、不同功能的阀无法采用不同阀体，那么阀块的加工成本势必增加，插装阀的优势就不复存在。插装阀在流体控制功能的领域的使用种类比较广泛，已应用的元件有电磁换向阀，单向阀，溢流阀，减压阀，流量控制阀和顺序阀，通用性在流体动力回路设计和机械实用性的延伸，充分展示了插装阀对***设计者和应用者的重要性。由于其装配过程的通用性、阀孔规格的通用性、互换性的特点，使用插装阀完全可以实现完善的设计配置，也使插装阀广泛地应用于各种液压机械。批量生产的对用户益处在阀块还未装配线终点时就已显现。采用插装阀设计的整套控制***可为用户大大减少制造工时；该控制***的每个元件在组装成集成阀块前就可进行独立测试；集成块在发给用户之前就可进行整体测试。由于必须安装的元件和连接的管路大大减少，为用户节省大量的制造工时。由于***污染物的减少，泄漏点的减少和装配错误的降低，使可靠性显著提高。插装阀的应用实现了***的高效、方便。

油液经过防降压单向阀112后进入比例减压阀组114，油液经过比例减压阀组114调整到预设压力后进入主控阀组12。比例减压阀组114实现了对油液压力的无极调压，可以根据锻件材料硬度及产生的变形抗力不同，设置不同夹紧压力满足生产工艺要求。进而针对不同锻件所需压力灵活设置，可以有效防止因压力设置不当把锻件夹变形，极大地提高了锻压灵活性和准确度。

请参考图3，图3为本发明第一实施例提供的一种主控阀组的结构示意图。

主控阀组12包括电磁换向阀122和液控单向阀124，电磁换向阀122的进油端与比例减压阀组114的出油端连接，电磁换向阀122直接与油缸15连接，同时电磁换向阀122还通过液控单向阀124与油缸15连接。

电磁换向阀122包括进油端、第一供油端、第二供油端和回油端，电磁换向阀122的进油端与比例减压阀组114的出油端连接，电磁换向阀122的第一供油端通过液控单向阀124与油缸15的无杆腔152连接，电磁换向阀122的第二供油端直接与油缸15的有杆腔154连接。

可选地，如图3所示，电磁换向阀122的进油端、第一供油端、第二供油端和回油端依次为其P、A、B和T端。

应当理解的是，本实施例中的电磁换向阀122包括第一电磁铁和第二电磁铁，电磁换向阀122通过控制第一电磁铁和第二电磁铁的通断电实现对主阀芯的位置控制，从而进行第一供油端、第二供油端和回油端的启闭状态的切换。

液控单向阀124的进油端与电磁换向阀122的第一供油端连接，液控单向阀124的出油端与无杆腔152连接，油液经过液控单向阀124的出油端进入无杆腔152。

可选地，如图3所示，液控单向阀124的进油端和出油端依次为其A和B端。

进一步地，夹紧控制***10还可以包括先导阀126，先导阀126的第一端和第三端均与液控单向阀124的出油端连接，先导阀126的第四端与液控单向阀124的进油端连接。

可选地，本实施例中的液控单向阀124和先导阀126可以为大流量插装式液控单向阀中的组件，可以满足夹紧动作速度要求，并能够使油缸15的夹紧腔自动锁紧。

油缸15包括无杆腔152和有杆腔154，无杆腔152与液控单向阀124的出油端连接，有杆腔154与电磁换向阀122的第二出油端连接，第一压力传感器13用于采集无杆腔152内的油液压力信息，第二压力传感器14用于采集有杆腔154内的油液压力信息。

请参考图4，图4为本发明第一实施例提供的一种回油路线的结构示意图。

夹紧控制***10的回油路线包括卸压阀16、背压阀组17和安全阀18。应当理解的是，在其他可选的实施例中，夹紧控制***10可以包括卸压阀16、背压阀组17和安全阀18中的任意一个或多个阀门组合，不一定是全部包括。

卸压阀16的进油端与无杆腔152和电磁换向阀122的回油端连接，本实施例通过卸压阀16采用先卸压后卸油控制方式，可以消除换向造成的冲击，通过卸压阀16先卸去有杆腔154中的压力能，在有杆腔154连接的第二压力传感器14检测到卸去压力达到设定值后，再开启电磁换向阀122，就不会在油路中产生压力冲击，从而使夹紧控制***10具备更好的保护性。

可选地，本实施例中卸压阀16的进油端为图4所示的P端。

背压阀组17安装在回油路线中，背压阀组17的进油端分别与电磁换向阀122的回油端以及卸压阀16的进油端连接。该背压阀组17在回油线路中起到背压阀作用，减小松开夹紧机构时对高压油液对管路的冲击。

可选地，本实施例中背压阀组17的进油端为图4所示的A端。

安全阀18连接于背压阀组17的进油端和卸压阀16的进油端之间。

应当理解的是，本实施例中的图1-4中的虚线为卸油路线，供油阀组11、主控阀组12、第一压力传感器13、第二压力传感器14、油缸15、卸压阀16、背压阀组17和安全阀18的卸油路线的连接如图1-4中虚线所示，就不再赘述。

本发明实施例提供的夹紧工作原理为：

第一电磁铁通电时，液控单向阀124的进油端与出油端产生压差，液控单向阀124的主阀芯打开，油液依次经过电磁换向阀122的第一供油端、液控单向阀124的进油端以及液控单向阀124的油端进入无杆腔152；

在第一压力传感器13反馈压力达到夹紧值时第一电磁铁断电，液控单向阀124的进油端和先导阀126的右侧泄压，液控单向阀124的主阀芯关闭以使有杆腔154的连杆紧锁；

无杆腔152的第一压力传感器13反馈压力降至预设阈值例如3～5MPa时第二电磁铁通电，油液经过电磁换向阀122的第二供油端进入有杆腔154，液控单向阀124的主阀芯打开，无杆腔152回油以使所述连杆松开。

本实施例还可以提供一种径向锻造操作机，该径向锻造操作机包括夹紧控制***10，还包括由夹紧控制***10的油缸15驱动的径向夹紧机构，所述径向夹紧机构的夹紧程度由所述油缸15中的连杆控制。

综上所述，本发明实施例提供了一种夹紧控制***及径向锻造操作机，所述夹紧控制***通过第一压力传感器检测无杆腔内的油液压力信息，通过第二压力传感器检测有杆腔内的油液压力信息，然后根据第二压力传感器获得的油液压力信息控制油缸中连杆松开到锻件对应的合适位置，根据第一压力传感器获得的油液压力信息控制油缸中连杆夹紧到锻件对应的合适位置并提供补压功能，从而对锻件在整个锻压过程中的所受的夹紧压力进行迅速、灵活的控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹紧控制***，其特征在于，所述夹紧控制***包括供油阀组、主控阀组、第一压力传感器、第二压力传感器和油缸；

所述供油阀组与供油泵连接；

所述主控阀组包括电磁换向阀和液控单向阀，所述电磁换向阀的进油端与所述供油阀组连接，所述电磁换向阀包括进第一供油端、第二供油端和回油端，所述第一供油端与所述液控单向阀的进油端连接，所述第二供油端与所述油缸连接；

所述油缸包括无杆腔和有杆腔，所述无杆腔与所述液控单向阀的出油端连接，所述有杆腔与所述第二供油端连接，所述第一压力传感器与所述无杆腔连接，所述第二压力传感器与所述有杆腔连接。

2.根据权利要求1所述的夹紧控制***，其特征在于，所述供油阀组包括防降压单向阀和比例减压阀组，所述防降压单向阀的进油端与所述供油泵连接，所述防降压单向阀的出油端通过所述比例减压阀组与所述电磁换向阀的进油端连接。

3.根据权利要求1所述的夹紧控制***，其特征在于，所述夹紧控制***还包括先导阀，所述先导阀的第一端和第三端分别与所述液控单向阀的出油端连接，所述先导阀的第四端与所述电磁换向阀的第二出油端连接。

4.根据权利要求3所述的夹紧控制***，其特征在于，所述电磁换向阀包括第一电磁铁和第二电磁铁；

所述第一电磁铁通电时，所述液控单向阀的进油端与出油端产生压差，所述液控单向阀的主阀芯打开，油液依次经过所述电磁换向阀的第一供油端、所述液控单向阀的进油端以及所述液控单向阀的油端进入所述无杆腔；

在所述第一压力传感器反馈压力达到夹紧值时所述第一电磁铁断电，所述液控单向阀的进油端和所述先导阀的右侧泄压，所述液控单向阀的主阀芯关闭以使所述有杆腔的连杆紧锁；

在所述第一压力传感器反馈压力降至预设阈值时所述第二电磁铁通电，油液经过所述电磁换向阀的所述第二供油端进入所述有杆腔，所述液控单向阀的主阀芯打开，所述无杆腔回油以使所述连杆松开。

5.根据权利要求3所述的夹紧控制***，其特征在于，所述液控单向阀和所述先导阀为大流量插装式液控单向阀。

6.根据权利要求1所述的夹紧控制***，其特征在于，所述夹紧控制***还包括卸压阀，所述卸压阀的进油端分别与所述无杆腔以及所述电磁换向阀的回油端连接。

7.根据权利要求1所述的夹紧控制***，其特征在于，所述夹紧控制***还包括背压阀组，所述背压阀组的进油端与所述电磁换向阀的回油端连接。

8.根据权利要求7所述的夹紧控制***，其特征在于，所述背压阀组的进油端与所述无杆腔之间还设置有安全阀。

9.根据权利要求1所述的夹紧控制***，其特征在于，所述防降压单向阀设置有带限程杆的控制盖板。

10.一种径向锻造操作机，其特征在于，所述径向锻造操作机包括：

如权利要求1-9中任一权项所述的夹紧控制***；

由所述夹紧控制***的油缸驱动的径向夹紧机构，所述径向夹紧机构的夹紧程度由所述油缸中的连杆控制。