[實用新型]一種自適應多級卸壓控制的壓機充液裝置

有效

• 申請號: 201320350069.8
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN203560207U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳暉;李良光;陳遠;劉勝輝;杜恒
• 申請（專利權）人: 福建海源自動化機械股份有限公司
• 主分類號: F15B21/00
• 分類號: F15B21/00
• 代理公司: 福州展暉專利事務所(普通合伙) 35201
• 代理人: 林天凱

技術領域

本發明是涉及壓機液壓系統的充液裝置，特別是涉及一種自適應多級卸壓控制的壓機充液裝置。

背景技術

主油缸的快速運動是保障大型液壓機高效工作的關鍵，這主要依賴于充液裝置，尤其是充液閥。當活動橫梁快速下行時，低壓充液箱中的油經該裝置快速流入主油缸；反之在活動橫梁快速回程時，主油缸內的高壓油卸壓后經該裝置快速排入低壓充液箱。主油缸的快進、保壓、卸壓和回程等動作都必須有充液裝置參與完成，因此充液裝置的結構和流道形狀對提高壓機空程快速控制和回程高速穩定性有著重要意義，并直接影響到液壓機的壓制次數和生產效率。

充液裝置是安裝在壓機體和油缸內部的零部件，維修成本高，當前充液裝置的設計主要圍繞著簡化拆卸維修和增強使用壽命等方面展開。例如通過分體式設計提高互換性（如參考專利200710009554.8和專利201220120942.X），在簡化充液裝置本體同時增強其可靠性；又如優選充液裝置的安裝位置（如參考專利201220448669.3），從而減小纏繞式液壓機高應力區域的孔徑，以提升其抗疲勞的能力。現有專利設計有助于減少大流量下的充液閥體破壞并降低成本，但存在以下一些不足，主要表現為：

1）主油缸回程中，高壓油卸荷的快速穩定性不足。主油缸在完成壓制工作后，需要迅速釋放高壓并進行回程。當前常利用外接一系列卸荷元件將主缸壓力降低至安全值再開啟充液閥芯。這種方式增加成本且系統復雜，若電控失誤致充液裝置在高壓下開啟將帶來嚴重的破壞。通過先導閥芯進行卸壓（如參考專利200520069161.2）可提升效率，但只能實現單級卸壓且卸壓過程穩定性不足，尤其在高壓工況下易形成強沖擊，影響系統工作的可靠性。

2）閥體流道優化少，充液速度有待提高。供液速度的快慢是衡量充液裝置品質的關鍵指標，并決定了壓機的工作效率，這對于有高速壓制需求的壓機（如陶瓷壓機，其行程小、速度快）尤為重要。充液流道結構優化是提升充液速度的關鍵，但相關設計（如參考專利WO02062545A1）少，且主要通過將充液裝置上端和上橫梁相匹配，形成導流通道以提升充液速度，未涉及全流道的導流設計（如充液裝置下方的導流結構），由此限制了液體流速的進一步提升。

3）大流量工況下，充液閥芯的可靠性不足。充液裝置大直徑（350mm）和大流量（如30000L/min）的特性將形成較大的液動力。若流道設計不合理，在閥芯啟閉過程中壓力分布易發生失衡，從而引發閥芯竄動和沖擊，嚴重影響充液過程可靠性并可能導致設備破壞。現有（專利中）充液裝置結構設計未涉及流動壓力分布的影響，在超大流量下易導致閥芯工作的不可靠。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術中的不足之處，而提供一種系統簡單、成本較低、卸壓安全性較高的自適應多級卸壓控制的壓機充液裝置，本發明的進一步目的在于是本發明所述的裝置具備自適應的多級卸壓功能，同時通過全流道的設計獲得大流量下的快速充液能力和穩定的閥芯狀態，尤其適用于高壓大流量的壓制工況。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種自適應多級卸壓控制的壓機充液裝置，在充液箱和主油缸之間設置的充液裝置，其組成要點在于：充液裝置包括閥芯、支撐件、控制油缸以及預緊支撐在閥芯與支撐件之間的彈簧，閥芯由內閥芯、中閥芯和外閥芯組成，閥芯安裝在閥腔中，外閥芯外形呈一種類似氣門的構造，中段的桿部與閥腔外壁之間的間隔為內流道，下段的頭部外張封閉住該內流道，內流道上方與充液箱連通，閥芯下端面與主油缸的油路連通，中空狀的中閥芯嵌套在中空狀的外閥芯內，內閥芯嵌套在中閥芯內；中閥芯上開有通孔狀的中芯排孔，外閥芯上開有通孔狀的外芯排孔，外芯排孔的截面積大于中芯排孔，嵌套狀態下，中芯排孔下表面與內閥芯的外表面接觸且封閉住該排孔、中芯排孔與外芯排孔以及內流道相連通，控制油缸的活塞桿與內閥芯連接，中閥芯和外閥芯各自通過對應的中閥芯彈簧和外閥芯彈簧與支撐件支撐連接，中閥芯彈簧的預緊力大于外閥芯彈簧的預緊力。

主油缸回程時，若充液閥芯從關閉突然完全打開，主油缸內的高壓瞬間釋放易產生巨大沖擊和破壞，因此卸壓十分必要。本發明通過多級卸壓獲得穩定的主油缸回程。