專利名稱:液控落體式壓力機(jī)的制作方法
本發(fā)明涉及一種通過一個(gè)沖頭將壓力作用在型腔內(nèi)材料上的壓力機(jī)，特別適用于耐火材料，陶瓷，建材等行業(yè)的半成品坯體加工。
目前在上述行業(yè)所用的成型機(jī)械可分為三種類型，即螺旋壓力機(jī)，液壓機(jī)和杠桿壓力機(jī)，而應(yīng)用較普遍的是螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)。
現(xiàn)有先進(jìn)的螺旋壓力機(jī)在原來沖擊加壓的基礎(chǔ)上又增加了液壓控制的靜壓功能，因而它具有靜壓和沖壓雙重功能。這種成型設(shè)備的打擊能量主要是由螺旋付的轉(zhuǎn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換而成的沖擊能量，其次才是由螺旋付及沖頭等部件的位能轉(zhuǎn)換而成的功能，該機(jī)的最大打擊力可比標(biāo)稱值高出近一倍，但是這種機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜。電能要經(jīng)過電機(jī)，皮帶，摩擦盤，飛輪，螺桿，螺母等一系列部件才能轉(zhuǎn)換并傳遞到上沖頭上進(jìn)而由上沖頭傳遞到物料上?？紤]到機(jī)械傳動(dòng)中摩擦力等因素，該壓力機(jī)在加壓過程中的機(jī)電綜合效率最高為40%，又由于該壓力機(jī)在回程時(shí)所耗能量幾乎完全沒有被利用，所以該壓力機(jī)的全效率最高為20%左右。
液壓機(jī)以靜壓力做功，其能量轉(zhuǎn)換，傳遞過程比較簡單，效率也比較高，加壓過程中的機(jī)電綜合效率可達(dá)65%以上，不過在回程時(shí)所消耗的能量也幾乎沒有被利用。故該機(jī)全效率降到約50%，盡管如此，液壓機(jī)的全效率仍然遠(yuǎn)高于螺旋壓力機(jī)。液壓機(jī)的缺點(diǎn)是造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且沒有最大壓力高出標(biāo)稱值一倍的特點(diǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是制造一種既具有靜壓功能，又具有沖壓功能，結(jié)構(gòu)簡單，整機(jī)效率比螺旋壓力機(jī)和液壓機(jī)都高，安全可靠，成本低的新型壓力機(jī)。
本發(fā)明任務(wù)是通過下述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的該結(jié)構(gòu)核心是一個(gè)液壓油路及受其控制的上沖頭〔4〕，另一部分是自動(dòng)調(diào)節(jié)脫模力的浮動(dòng)模型臺(tái)〔14〕，機(jī)架的結(jié)構(gòu)形式為半開式。動(dòng)作原理為首先以沖頭自重對(duì)物料實(shí)施靜壓然后依靠液力再進(jìn)行一次力量較大的靜壓，最后控制沖頭從不同高度對(duì)物料進(jìn)行幾次沖擊力依次遞增的自由落體沖壓。
本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及以壓制耐火磚坯為實(shí)施例作進(jìn)一步描述(一)上沖頭〔4〕與連結(jié)在半開式機(jī)架〔12〕上的特制油缸〔3〕的活塞桿相連接，并通過與此活塞桿相連結(jié)的導(dǎo)向套〔22〕沿導(dǎo)向桿〔21〕完成規(guī)定動(dòng)作并利用連結(jié)在自身下面的上模頭來實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的靜壓和沖壓。壓制耐火磚坯時(shí)的詳細(xì)動(dòng)作過程是開始，電磁閥〔7〕與電磁閥〔8〕均無電，油缸〔3〕因液控單向閥〔6〕的閉鎖作用使上沖頭〔4〕保持在起始位置。在具備加壓條件之后，電磁閥〔8〕之DT1吸合，油缸〔3〕下腔的工作液體在上沖頭〔4〕的重量作用下通過電磁閥〔8〕和節(jié)流閥〔5〕回到油箱。上沖頭即沿導(dǎo)柱〔19〕下降，其下降速度由節(jié)流閥〔5〕來控制，當(dāng)上沖頭進(jìn)入模型臺(tái)〔14〕并接觸泥料時(shí)，以其本身重量對(duì)泥料進(jìn)行一次初步壓縮。在油缸〔3〕上腔未建立壓力之前，電磁閥〔8〕改為DT2吸合，工作液體通過電磁閥〔8〕和單向節(jié)流閥〔5〕流入油缸〔3〕下腔，油缸〔3〕上腔的油由于單向閥〔11〕的閉鎖作用經(jīng)充液閥〔2〕流入充液箱〔1〕，在下腔液體壓力作用下，上沖頭〔4〕被油缸〔3〕的活塞桿略提起一定高度，因而上模頭〔13〕脫離開泥料，使泥料中經(jīng)初次壓縮出來的氣體排放出來，此為行程脫氣。完成了行程脫氣之后，電磁閥〔8〕改為DT1吸合，在油缸〔3〕上腔壓力油的作用下，通過油缸〔3〕的活塞桿及上沖頭〔4〕和上模頭〔13〕對(duì)泥料進(jìn)行一次壓力比依靠上沖頭〔4〕本身重量大得多的靜壓。在保持一定時(shí)間后，電磁閥〔8〕改為DT2吸合使上沖頭〔4〕和上模頭〔13〕回到予定高度H1，受壓泥料中的氣體再次排放出來，此為壓力脫氣。上述行程脫氣和壓力脫氣過程即成型中的予壓，予壓之后，成型過程進(jìn)入打擊階段。打擊力量是逐次遞增的，第一次輕打擊是從予定高度H1開始，電磁閥〔7〕吸合，液控單向閥〔6〕反向開通，在上沖頭〔4〕的重力作用下，油缸〔3〕下腔的油迅速排放出來，從而使得上沖頭〔4〕得以快速下降，又由于此時(shí)儲(chǔ)存在充液箱〔1〕中的液體通過充液閥〔2〕迅速補(bǔ)充到油缸〔3〕的上腔所以保證了上沖頭〔4〕能夠以接近自由落體的速度下降，把沖擊能量作用到經(jīng)過予壓的泥料上，實(shí)現(xiàn)第一次輕打擊。結(jié)束后，電磁閥〔7〕釋放，液控單向閥〔6〕反向閉鎖，電磁閥〔8〕之DT2吸合，上沖頭〔4〕被再次提升到予定位置H2，準(zhǔn)備第二次輕打擊。同時(shí)泥料中的氣體經(jīng)壓縮后又一次得到排放，這樣根據(jù)成型工藝的要求，再進(jìn)行若干次輕打擊，最后上沖頭〔4〕回程到予定高度Hn，準(zhǔn)備進(jìn)行重打擊。這時(shí)電磁閥〔7〕吸合，液控單向閥〔6〕反向開啟，同時(shí)電磁閥〔8〕之DT1吸合。這樣就使得油缸〔3〕下腔的油流經(jīng)液控單向閥〔6〕和單向節(jié)流閥〔5〕，電磁閥〔8〕流回油箱，而充液箱〔1〕中的液體經(jīng)充液閥〔2〕補(bǔ)充到油缸〔3〕的上腔，同時(shí)油泵〔20〕及蓄能器〔9〕也向油缸〔3〕上腔供油，因此使得上沖頭〔4〕從予定高度以接近自由落體的速度進(jìn)入模型臺(tái)〔14〕，對(duì)泥料進(jìn)行一次重打擊，此為打擊過程。之后，上述液壓元件復(fù)位，電磁閥〔8〕之DT2吸合，上沖頭〔4〕回程到原始位置，加壓過程終止。
(二)在予壓和打擊過程中，機(jī)架〔12〕處于兩種不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。予壓過程(這里主要指壓力脫氣過程)中，工作壓力選擇的比溢流閥〔10〕的整定壓力小，泥料的反作用力通過活塞桿和活塞全部作用到機(jī)架〔12〕上，此時(shí)機(jī)架〔12〕是一閉合框架結(jié)構(gòu)。而在打擊過程中，尤其是重打擊時(shí)，泥料的彈性變型在上沖頭〔4〕上產(chǎn)生一個(gè)很大的彈性回跳能量，這個(gè)回跳能量有可能在油缸〔3〕的上腔產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力即對(duì)機(jī)架〔12〕和油缸〔3〕產(chǎn)生一個(gè)很大的破壞應(yīng)力，為避免導(dǎo)致這些部件破壞，本發(fā)明在油缸〔3〕的上腔油路中增加了一個(gè)溢流閥〔10〕，并將其整定壓力調(diào)整到了既能保護(hù)油缸〔3〕和機(jī)架〔12〕不被破壞，又能保證壓力脫氣時(shí)有足夠大的壓力的程度。這樣在由于發(fā)生彈性回跳，在油缸〔3〕上腔產(chǎn)生的壓力超過溢流閥〔10〕的整定壓力時(shí)，溢流閥〔10〕打開，使得壓力得以釋放，上沖頭〔4〕可以向上隨動(dòng)一個(gè)高度，這樣機(jī)體的結(jié)構(gòu)又為一半開式結(jié)構(gòu)。
(三)浮動(dòng)模型臺(tái)〔14〕由兩個(gè)模型缸〔15〕支撐著，模型缸下腔連接著一個(gè)電控卸荷閥〔16〕做為溢流閥應(yīng)用。這是對(duì)制品進(jìn)行浮動(dòng)雙面加壓的要求所決定的、在壓制完成后，電磁閥〔18〕之DT2吸合，壓力油經(jīng)電磁閥〔18〕，模型缸〔15〕上腔建立壓力，模型缸〔15〕下腔的壓力油由于單向閥〔17〕的閉鎖作用，只有克服電磁卸荷閥的整定壓力返回油箱，結(jié)果模型臺(tái)〔14〕下降并把制品脫出，完成脫模工作。由于本發(fā)明具有沖擊加壓的功能，其最大打擊力與泥料的尺寸有關(guān)，在特殊情況下制品與模型臺(tái)〔14〕的摩擦力會(huì)超過設(shè)計(jì)的脫模力，這時(shí)只要把電控卸荷閥〔16〕自動(dòng)地改作卸荷閥，就使得模型缸下腔的背壓減小到近似零的程度，從而相應(yīng)增加了脫模力，保證壓力機(jī)正常工作。
綜上所述，本發(fā)明具備如下特點(diǎn)1.具有復(fù)合加壓，即靜壓與沖壓的雙重功能，而這一功能又是通過控制油路控制的上沖頭〔4〕來實(shí)現(xiàn)的。
2.機(jī)電綜合效率高，即能源利用率高，由于本發(fā)明充分利用了上沖頭〔4〕在回程時(shí)所儲(chǔ)存的能量，在打擊時(shí)以接近自由落體的形式把位能轉(zhuǎn)換成沖擊能量而不需再附加別的能量。使能源利用率得以提高，整機(jī)效率達(dá)70%左右。
3.結(jié)構(gòu)要比其它壓力機(jī)簡單。
4.易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
5.具有很高的安全可靠性。
權(quán)利要求
1.一種由機(jī)架，沖頭，模型臺(tái)及液控操作系統(tǒng)組成的落體式壓力機(jī)，其特征在于沖頭同一個(gè)控制其動(dòng)作的油缸[3]相連，該油缸上腔連接了一個(gè)封閉上腔壓力油反向流回電磁閥[8]的單向閥[11]，一個(gè)溢流閥[10]，一個(gè)充液閥[2]及一個(gè)充液箱[1]，該油缸下腔連結(jié)了一個(gè)液控單向閥[6]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的壓力機(jī)，其特征是帶有一個(gè)與模型缸〔15〕相連結(jié)的可浮動(dòng)模型臺(tái)，通過自動(dòng)調(diào)節(jié)電控缸荷閥〔16〕來自動(dòng)調(diào)節(jié)相連的模型缸〔15〕的下腔背壓。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種液控落體式壓力機(jī)，該機(jī)采用了一個(gè)特制的油缸油路系統(tǒng)，既可控制上模頭對(duì)物料進(jìn)行靜壓，又可進(jìn)行沖壓，整機(jī)效率遠(yuǎn)超過普通壓力機(jī)，高達(dá)70％左右。此外還采用了自動(dòng)調(diào)節(jié)脫模力的脫模裝置及按加壓方式改變結(jié)構(gòu)形式的半開式機(jī)架。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可用于耐火材料，陶瓷及建材等行業(yè)的半成品成型。
文檔編號(hào)B30B1/00GK86105701SQ86105701
公開日1987年3月11日 申請日期1986年7月31日
發(fā)明者尚國柱, 郭寶林 申請人:馬家溝耐火材料廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan