專利名稱：自由鍛造油壓機快速節能回程裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自由鍛造油壓機的液壓傳動控制系統，具體屬于一種自由鍛造油壓機快速節能回程裝置。
背景技術：
自由鍛造油壓機的工作原理是在工作缸的壓力作用下使鋼錠或鋼坯產生塑性變形，最終獲得所需形狀和尺寸的鍛件。目前，最常見的是上傳動式鍛造油壓機，它的封閉框架由上橫梁、下橫梁、立柱和內外螺母組成。其中，工作缸固定在上橫梁上，工作缸內裝有工作柱塞，工作柱塞與活動橫梁相連接，活動橫梁以立柱為導向在上、下橫梁之間往復運動， 在活動橫梁的下表面固定有上砧，與上砧對應的下砧固定在下橫梁上的工作臺上，回程缸固定在下橫梁上，回程缸內裝有回程柱塞，回程柱塞與活動橫梁相連接。整個工作過程如下活動橫梁依靠自重快速空程下降，待上砧接近工件時活動橫梁變為慢速下降，上砧接觸工件后工作缸內的壓力升高，加壓壓下，直至達到預定位置活動橫梁停止動作，工件在上下砧之間產生塑性變形；回程時工作缸卸壓排液，高壓油進入回程缸的下腔，推動回程柱塞向上運動，帶動活動橫梁回到預先設定的位置，回程缸停止動作，完成一個工作循環。目前，工作缸的加壓壓下及回程均采用液壓閥控制。如
圖1所示，工作缸4向下壓下時，比例流量控制閥7打開，回程缸6內的油如圖中箭頭所示方向流回油箱，比例流量控制閥7控制活動橫梁5下降的速度。活動橫梁5向上回程時，如圖2所示，比例流量控制閥 7關閉，方向閥3打開，來自液壓泵8的高壓油進入回程缸6，工作缸4內的油經比例流量控制閥2流回充液罐1，比例流量控制閥2控制活動橫梁5上升的速度。每一個工作循環周期中包括快速空程下降時間、減速緩降時間、高速加壓時間、低速加壓時間、卸壓時間、快速回程時間、慢速回程時間及停止時間，其中還包括完成各個動作方向閥的換向時間、完全打開關閉時間等，因此油壓機的鍛造頻次一般只能在45次/min左右。現在的鍛壓產品種類很多，材料包括不銹鋼、合金鋼、碳素結構鋼、碳素工具鋼、軸承鋼、彈簧鋼、鈦合金等，鍛壓過程要求溫度變化區間小，即鍛造頻次高。而上述傳統的由液壓閥控制的自由鍛造油壓機回路，很難通過調節相應的控制閥來獲取更高的鍛造頻次，并且在每一個工作循環的回程時都需要液壓泵為回程缸提供高壓油液，能量損耗很大。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，它能夠實現鍛造過程的高頻次，有效降低能耗。為解決上述技術問題，本實用新型的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置包括回程缸、蓄能器、常閉型方向閥和管路，所述回程缸的缸體下腔通過管路與蓄能器連通，所述方向閥設置在管路上。在上述結構中，所述蓄能器通過溢流閥與油箱相連通。所述蓄能器還通過管路與液壓泵連通，管路上設置有單向閥，所述液壓泵與油箱連通。[0008] 本實用新型的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，可以方便地增設于需要快鍛的油壓機上，顯著提高了自由鍛造油壓機的鍛造頻次，縮短了工件的鍛壓時間，并且回程過程中無需液壓泵為回程缸供油，大大降低了各種能量損耗和生產成本。
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1是已知的自由鍛造油壓機工作缸加壓時的油路原理圖；圖2是已知的自由鍛造油壓機回程缸回程時的油路原理圖；圖3是本實用新型的自由鍛造油壓機工作缸加壓時的油路原理圖圖4是本實用新型的自由鍛造油壓機回程缸回程時的油路原理圖圖5是本實用新型在66MN自由鍛造油壓機中的使用狀態圖。其中附圖標記說明如下1為充液罐，2為比例流量控制閥，3為方向閥，4為工作缸，5為活動橫梁，6為回程缸，7為比例流量控制閥，8為液壓泵，11為充液罐，12為單向閥，13為比例流量控制閥，14為工作缸，15為蓄能器，16為溢流閥，17為單向閥，18為液壓泵，19為方向閥，20為活動橫梁，21為回程缸，22為液壓泵，23為方向閥，M為溢流閥，31為工作缸，32為蓄能器，33為安全閥組，34為壓力傳感器，35為方向控制閥組，36為回程缸，37為液壓泵，38為活動橫梁。
具體實施方式
本實用新型所述的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，如圖3、4所示，包括回程缸21、蓄能器15、常閉型方向閥19和管路，所述回程缸21的缸體下腔通過管路與蓄能器15 連通，所述方向閥19設置在管路上。所述蓄能器15通過溢流閥16與油箱相連通，該溢流閥16對蓄能器15起安全保護作用。所述蓄能器15還通過管路與液壓泵18連通，管路上設置有單向閥17，所述液壓泵18與油箱連通。當由于泄漏造成蓄能器15壓力降低時，液壓泵18為蓄能器15補充油液以保證回程動作的執行。所述回程缸21的回程柱塞上端與活動橫梁20固定連接，所述活動橫梁20與工作缸14的工作柱塞下端固定連接。[0035]所述工作缸14的缸體上腔通過管路與液壓泵22連通，管路上設置有常閉型方向閥23，液壓泵22與油箱相連；所述工作缸14的缸體上腔還通過管路與充液罐11連通，管路上設有并聯的比例流量控制閥13和單向閥12。所述方向閥23和比例流量控制閥13之間設有與油箱連通的溢流閥對。如圖3所示，比例流量控制閥13處于關閉狀態，液壓泵22提供的高壓油進入工作缸14的缸體上腔，工作缸14的工作柱塞向下運動，進一步推動活動橫梁20向下運動，此時方向閥19處于打開狀態，回程缸21內的油經過方向閥19進入蓄能器15，在這個過程中蓄能器15逐步儲存能量，蓄能器15中的油液壓力逐漸升高。當活動橫梁15的行程達到設定值后，如圖4所示，比例流量控制閥13打開，工作缸14開始卸壓排油，油經比例流量控制閥 13流回充液罐11，此時方向閥19仍然處于打開狀態，蓄能器15中的高壓油進入回程缸21 的缸體下腔，高壓油推動回程柱塞向上升起，進一步推動活動橫梁15向上運動直至到達預定的最大行程，活動橫梁15停止動作，一個工作循環完成。活動橫梁15如此往復循環，對工件進行反復鍛壓，直到鍛件達到要求的尺寸為止。在活動橫梁15下降和上升的整個過程中，方向閥19和方向閥23始終處于打開狀態，只有比例流量控制閥13由關閉至完全打開，再由打開至關閉，這就縮短了所有閥在一個工作循環中的切換時間，從而縮短了工作循環的時間，使自由鍛造油壓機的鍛壓頻次可以從原來的45次/min達到100-105次/min，顯著提高了工作效率。同時，活動橫梁15在回程時不再需要液壓泵給回程缸21供油，而是完全依靠蓄能器15儲存的能量，從而大大減少了能量損耗。為了實現快鍛功能，在66MN自由鍛造油壓機的液壓系統中增加了本實用新型的快速節能回程裝置，如圖5所示，包括8個50L的皮囊式蓄能器32、液壓泵37、安全閥組33、 方向控制閥組35等。在活動橫梁38下降及回程的過程中，方向控制閥組35的先導換向閥電磁鐵始終處于通電狀態，蓄能器32與回程缸36相通。當工作缸31的柱塞帶動活動橫梁 38下降時，回程缸36內的油進入蓄能器32，蓄能器32開始儲存能量；回程時，蓄能器32釋放能量，蓄能器32內的油進入回程缸36推動活動橫梁38上升。蓄能器32的油液壓力始終在16MPa-19MI^范圍內變化。長期工作時，蓄能器32會由于泄漏造成壓力降低，此時液壓泵37用于給蓄能器32補油。安全閥組33對蓄能器32起安全保護作用，當維修時還可以將油路斷開，使蓄能器32中的油徹底放空。方向控制閥組35在快鍛過程中是常通的，在自由鍛造油壓機常鍛和鐓粗時方向控制閥組35關閉，此時快速節能回程裝置與系統斷開。 壓力傳感器34能實時顯示蓄能器32內油的壓力并發出信號控制液壓泵37給蓄能器32供油。本裝置只在鍛造油壓機快鍛時使用。本實用新型的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，可以方便地增設于需要快鍛的油壓機上，顯著提高了自由鍛造油壓機的鍛造頻次，縮短了工件的鍛壓時間，并且回程過程中無需液壓泵為回程缸供油，大大降低了各種能量損耗和生產成本。以上通過具體實施例對本實用新型進行了詳細的說明，但這些并非構成對本實用新型的限制。在不脫離本實用新型原理的情況下，本領域的技術人員做出許多等效置換和改進，這些也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，包括回程缸，其特征在于還包括蓄能器、 常閉型方向閥和管路，所述回程缸的缸體下腔通過管路與蓄能器連通，所述方向閥設置在管路上。
2.根據權利要求1所述的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，其特征在于所述蓄能器通過溢流閥與油箱相連通。
3.根據權利要求1或2所述的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，其特征在于所述蓄能器還通過管路與液壓泵連通，管路上設置有單向閥，所述液壓泵與油箱連通。
4.根據權利要求1所述的自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，其特征在于所述回程缸的回程柱塞上端與活動橫梁固定連接，所述活動橫梁與工作缸的工作柱塞下端固定連接。
專利摘要本實用新型公開了一種自由鍛造油壓機快速節能回程裝置，包括回程缸、蓄能器、常閉型方向閥和管路，所述回程缸的缸體下腔通過管路與蓄能器連通，所述方向閥設置在管路上；所述蓄能器通過溢流閥與油箱相連通；所述蓄能器還通過管路與液壓泵連通，管路上設置有單向閥，所述液壓泵與油箱連通。本實用新型可方便地增設于需要快鍛的油壓機上，顯著提高了自由鍛造油壓機的鍛造頻次，縮短了工件的鍛壓時間，并且回程過程中無需液壓泵為回程缸供油，大大降低了各種能量損耗和生產成本。
文檔編號B21J9/12GK201988666SQ20102066183
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者張保均, 郭姝 申請人:上海重型機器廠有限公司