29，哥林柱相應(yīng)的位置上加工有可以與鎖緊螺母相嚙合的螺紋或者凹槽
27.1，通過鎖緊螺母與哥林柱上螺紋或者凹槽的嚙合，實現(xiàn)鎖緊限位，再對鎖模油缸加壓，實現(xiàn)壓鑄過程的合模鎖緊。本實施例中，設(shè)置有四根哥林柱。
[0031]如圖4所示，本發(fā)明提供的一種綠色環(huán)保節(jié)能型的水液壓壓鑄機(jī)的液壓系統(tǒng)，其工作介質(zhì)采用純水代替對環(huán)境有污染的液壓油，主要包括動力源500、壓射系統(tǒng)100、合模系統(tǒng)300、鎖模系統(tǒng)400和冷卻系統(tǒng)200五個系統(tǒng)，壓射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)中的工作介質(zhì)為水。動力源的進(jìn)口與水箱25之間安裝有過濾器23.2，動力源的出口直接與合模系統(tǒng)的電磁閥15相連；鎖模系統(tǒng)通過單向閥22.4,22, 5與動力源的出口連接，鎖模系統(tǒng)的出口與水箱之間安裝有過濾器23.1 ;冷卻系統(tǒng)通過單向閥22.3與動力源的出口連接，冷卻系統(tǒng)的出口與水箱之間安裝有過濾器23.3，同時冷卻系統(tǒng)通過減壓閥9.2、單向閥22.2與壓射增壓缸的有桿腔相連；壓射系統(tǒng)通過電磁換向閥9與動力源的出口連接，壓射系統(tǒng)的出口與水箱之間安裝有過濾器23.4,23.5。通過各系統(tǒng)的相互配合實現(xiàn)壓鑄的整個過程。
[0032]下面將對液壓系統(tǒng)中的各個系統(tǒng)逐一進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0033]第一系統(tǒng):動力源用于為壓射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)提供動力，其包括伺服電機(jī)PMSM、柱塞栗1、比例溢流閥2。伺服電機(jī)PMSM帶動柱塞栗1為系統(tǒng)提供運行動力，比例溢流閥2調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力。柱塞栗所提供的流量與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，因此在壓鑄機(jī)進(jìn)行鎖模、保壓、待機(jī)等溢流損失與節(jié)流損失較大的鑄造環(huán)節(jié)時，可通過控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與比例溢流閥的調(diào)定壓力來實現(xiàn)動力源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)工況的匹配，以減少溢流損失與節(jié)流損失。
[0034]本發(fā)明采用兩板式液壓合模結(jié)構(gòu)，分別由合模系統(tǒng)和鎖模系統(tǒng)完成壓鑄機(jī)的開、合模及鎖模功能。
[0035]第二系統(tǒng):合模系統(tǒng)包括合模液壓缸14和第二電磁換向閥15，合模液壓缸14通過第二電磁換向閥15與動力源相連，其還與動模座26相連，并直接由動力源驅(qū)動。通過對電磁換向閥15的換向操作，實現(xiàn)對合模液壓缸的運動控制，從而驅(qū)動動模座進(jìn)行開、合模動作。
[0036]第三系統(tǒng):鎖模系統(tǒng)提供壓射所需的鎖模力，以克服金屬液充型時的脹型力，確保壓鑄過程的順利安全進(jìn)行。鎖模系統(tǒng)包括鎖緊螺母液壓缸、鎖模液壓缸和鎖模蓄能器組10.4，鎖緊螺母液壓缸與動力源相連；鎖模液壓缸的有桿腔與動力源相連，其無桿腔與鎖模蓄能器組10.4以及水箱相連，并且無桿腔與鎖模蓄能器組10.4之間設(shè)有第一電磁閥16，鎖緊螺母液壓缸和鎖模液壓缸均連接有電磁換向閥。
[0037]本實施例中，鎖緊螺母液壓缸和鎖模液壓缸均設(shè)置有四組，即設(shè)有4組鎖緊螺母液壓缸18.1?18.4和4個鎖模液壓缸17.1?17.4，4組鎖緊螺母液壓缸和4個鎖模液壓缸固定安裝在動模座上，并可隨動模座沿4根哥林柱移動。鎖緊螺母液壓缸18.1?18.4分別連接電磁換向閥20.1?20.4，4個鎖模液壓缸17.1?17.4分別連接電磁換向閥19.1?
19.4 ;鎖模蓄能器組10.4通過第二減壓閥9.3分別與4組鎖緊螺母液壓缸18.1?18.4和4個鎖模液壓缸17.1?17.4相連。本發(fā)明中的鎖模力可通過第二減壓閥9.3進(jìn)行調(diào)節(jié)，以匹配不同模具的鎖模力要求，避免鎖模保壓時過大的鎖模力造成高壓溢流損耗。具體的，每組鎖緊螺母液壓缸包括兩個對稱布置的鎖緊液壓缸，鎖緊液壓缸上安裝有鎖緊螺母，4根哥林柱相應(yīng)的位置上加工有可以與鎖緊螺母相嚙合的螺紋或者凹槽。
[0038]在合模液壓缸驅(qū)動動模座完成合模后，控制電磁換向閥20.1?20.4，使動力源驅(qū)動4組鎖緊螺母液壓缸，推動鎖緊螺母移動，完成與4根哥林柱嚙合并起到限位作用，打開第一電磁閥16，鎖模蓄能器組與4個鎖模液壓缸的無桿腔聯(lián)通，鎖模液壓缸活塞做小幅的移動到達(dá)鎖緊螺母限位處后停止，鎖模液壓缸的無桿腔建立其與鎖模蓄能器組基本相等的壓力，4個鎖模液壓缸的合壓力即為鎖模力。壓射增壓完成后，控制電磁換向閥19.1?19.4換向，鎖模液壓缸的無桿腔與水箱相連進(jìn)行泄壓，動力源連通鎖模液壓缸的有桿腔，驅(qū)動鎖模液壓缸移動復(fù)位；然后控制電磁換向閥20.1?20.4換向，動力源與鎖模液壓缸的有桿腔相連，驅(qū)動鎖緊螺母移動，解除與哥林柱的嚙合限位。
[0039]第四系統(tǒng):壓射系統(tǒng)包括壓射增壓缸4、壓射蓄能器組10.2和增壓蓄能器組10.1，壓射增壓缸4包括壓射有桿腔4.6、壓射無桿腔4.7和增壓無桿腔4.5，增壓有桿腔4.8，壓射有桿腔出口處設(shè)有與水箱相連的第一比例插裝控制閥6 ;壓射無桿腔通過插裝閥7與壓射蓄能器組10.2相連，并通過第一電磁換向閥3與水箱相連；增壓有桿腔4.8直接與水箱相連；增壓無桿腔通過第二比例插裝控制閥8與增壓蓄能器組10.1相連。進(jìn)一步的，壓射系統(tǒng)還設(shè)置有調(diào)節(jié)減壓閥9.1，用于調(diào)節(jié)增壓蓄能器組10.1的充液壓力；增壓無桿腔還通過第二電磁閥24與水箱相連。
[0040]在每個壓鑄周期開始前，動力源會對壓射蓄能器組及增壓蓄能器組進(jìn)行充液蓄能，壓射蓄能器組的充液壓力基本等于系統(tǒng)的工作壓力，增壓蓄能器組通過調(diào)節(jié)減壓閥9.1來設(shè)定其充液壓力，以滿足不同壓鑄工藝對增壓壓力的要求。第一比例插裝控制閥6安裝在壓射增壓缸的有桿腔出口處，進(jìn)行壓射速度的回路節(jié)流調(diào)速。實際進(jìn)行壓射時，壓射蓄能器出口處的插裝閥7得電打開，壓射增壓缸的無桿腔與壓射蓄能器組聯(lián)通，通過調(diào)節(jié)第一比例插裝控制閥6的開度控制壓射速度。在壓射過程的增壓階段，通過調(diào)節(jié)壓射增壓缸增壓腔入口處的第二比例插裝控制閥8，就可控制從增壓蓄能器組流入增壓腔的流量，從而控制增壓的速度。
[0041]進(jìn)一步的，壓射增壓缸4包括壓射活塞4.1、浮動活塞4.2、增壓活塞4.3和缸體
4.4，壓射活塞4.1、浮動活塞4.2和增壓活塞4.3設(shè)于缸體4.4中，并且浮動活塞4.2位于壓射活塞4.1和增壓活塞4.3之間。在本發(fā)明的壓射增壓缸中，進(jìn)行壓射時增壓活塞4.3不隨壓射活塞4.1運動，其在進(jìn)行增壓時通過增壓活塞的小幅移動，與浮動活塞4.2接觸后，一起與壓射活塞之間構(gòu)成一個密封容腔，之后增壓活塞的小幅移動將導(dǎo)致該密閉腔的壓力上升，而最終的增壓壓力取決于增壓活塞與壓射活塞的密面積比以及增壓蓄能器組的蓄能壓力。壓射系統(tǒng)采用實時閉環(huán)控制，對壓射缸的位移與壓力進(jìn)行實時反饋閉環(huán)控制，以獲得預(yù)期的壓鑄工藝曲線。
[0042]第五系統(tǒng):冷卻系統(tǒng)包括冷卻蓄能器組10.3和冷卻管路12，冷卻蓄能器組10.3通過第一減壓閥9.2分別與動力源和壓射增壓缸4的有桿腔相連，通過調(diào)節(jié)減壓閥來設(shè)定充液壓力，冷卻蓄能器組10.3和冷卻管路12通過比例電磁閥13相連，冷卻管路12用于對液壓系統(tǒng)中的壓力流體進(jìn)行冷卻。一方面可通過動力源直接向冷卻蓄能器組中充液蓄能，同時在從慢壓射到快壓射，再到迅速制動停止的壓射過程中，壓射系統(tǒng)存在著大量的節(jié)流損耗，本發(fā)明中從壓射增壓缸的出口通過減壓閥引入帶冷卻蓄能器組中，進(jìn)行壓射過程中的能量回收，減小了壓射時的節(jié)流損耗。冷卻系統(tǒng)與主壓射系統(tǒng)集成在一起，對模具、壓室及沖頭的溫度進(jìn)行閉環(huán)控制，可獲得理想的工作溫度，提高模具、壓室及沖頭的使用壽命及生產(chǎn)效率。
[0043]圖5為本發(fā)明壓射控制原理示意圖，結(jié)合圖5，對壓射過程及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行集成閉環(huán)控制，實時智能控制器對壓射缸的位移與壓力，以及模具、壓室、沖頭的溫度等反饋信號進(jìn)行綜合處理，發(fā)出的控制信號經(jīng)放大器后，對各比例閥進(jìn)行實時閉環(huán)控制。
[0044]具體過程如下:根據(jù)壓射速度設(shè)定值、冷卻溫度設(shè)定值以及壓鑄機(jī)的壓射增壓缸測得的壓力值，實時控制器通過運算得出初始控制信號，控制信號經(jīng)過放大器后，分別進(jìn)入第一比例控制閥、第二比例控制閥以及第三比例控制閥，進(jìn)行初始的壓射及冷卻；通過位移傳感器對壓鑄機(jī)的壓射增壓缸壓射沖頭的位移進(jìn)行檢測，測得的位移值經(jīng)微分控制器后得出沖頭的速度值，經(jīng)濾波器后得到?jīng)_頭的速度反饋信號，實時控制器將沖頭的速度反饋信號和壓射速度設(shè)定值進(jìn)行綜合比較運算，得出速度實時控制信號；通過壓力傳感器測得壓射增壓缸的壓力信號，經(jīng)濾波器后反饋至實時控制器與壓力設(shè)定值進(jìn)行綜合比較運算，得出壓力實時控制信號；通過溫度傳感器測得冷卻回路的溫度信號，反饋至實時控制器與冷去溫度設(shè)定值進(jìn)行綜合比較運算，得出溫度實時控制信號。上述壓力實時控制信號、速度實時控制信號及溫度實時控制信號分別對第一比例控制閥、第二比例控制閥以及第三比例控制閥進(jìn)行實時控制，以獲得預(yù)期的壓鑄工藝曲線及理想的工作溫度，確保高質(zhì)量的鑄件，提高模具、壓室及沖頭的使用壽命及生產(chǎn)效率。
[0045]下面將具體說明一次壓鑄循環(huán)的工作過程:
[0046]1)合模:電磁換向閥15的一端15.2得電，壓力流體(具體為水)經(jīng)電磁換向閥15的進(jìn)油口進(jìn)入合模液壓缸14的無桿腔，推動動模座前進(jìn)，動定模座完成合模；