用于等静压粉末成型的液压系统作业控制方法及系统装置制造方法及图纸

用于等静压粉末成型的液压系统作业控制方法及系统装置，将待成型粉末灌入等静压机中粉穴腔内，通过等静压机中的等静压成型装置对粉穴腔内粉末进行等静压成型，等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的，通过伺服方式调节电机转速和扭力来精准控制压头位置、压制速度、粉穴等静压成型装置中乳化液压力的大小及升压、保压和泄压时间。本发明专利技术通过伺服方式调节电机转速和扭力来精准控制压头位置，速度和粉穴乳化液压力的大小及升压保压和泄压时间，控制系统可以根据各阶段作业需求，作业中最大优化作业能效，具有无溢流损耗和待机空载损耗，液压温度低，无需水冷，噪声小，低维护成本的特点。

【技术实现步骤摘要】
用于等静压粉末成型的液压系统作业控制方法及系统装置
本专利技术涉及到一种成型设备部件系统及其作业方法，尤其是指一种火花塞陶瓷绝缘体等静压成型及其它粉末成型的等静压液压系统及作业方法；该种等静压液压系统及作业方法可以精准控制压头位置，压制速度和粉穴乳化液压力的大小及升压保压和泄压时间。主要应于粉末成型的等静压机中。
技术介绍
：等静压成型是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递压力的性质从各个方向对试样进行均匀加压，当液体介质通过压力泵注入压力容器时，根据流体力学原理，其压强大小不变且均匀地传递到各个方向。此时高压容器中的粉料在各个方向上受到的压力是均匀的和大小一致的。通过上述方法使瘠性粉料成型致密坯体的方法称为等静压法。等静压工艺制品具有组织结构均匀，密度高，烧结收缩率小，模具成本低，生产效率高，可成型形状复杂、细长制品和大尺寸制品和精密尺寸制品等突出优点，是目前一种较先进的成型工艺，以其独特的优势开始替代传统的成型方法，如陶瓷生产的火花塞、瓷球、柱塞、真空管壳等产品，显示出越来越广阔的应用前景。在火花塞的陶瓷绝缘体的生产中，目前就已经大多都采用等静压成型设备制作成型，但是目前的火花塞的陶瓷绝缘体等静压成型设备是一种采用氧化铝配方粉料加入橡胶模具套内，外部施加高压静液压力使粉料成型的专用设备。此类设备液压系统采用交流异步电机带叶片泵，用溢流阀调压和电磁阀换向，对粉坯成型的各环节如待机，下压，加压，保压，泄压，返回等进行作业。但是现有火花塞的陶瓷绝缘体等静压成型设备的液压系统存在能效低（空载待机损耗和溢流损耗高），需强制水冷，噪声大，故障率高，作业压力不稳定（机械调压，随油温变化不稳定）,液压油和液压件使用寿命短，维护和使用成本高，压头无法在卸坯位置准确定位等诸多问题，很有必要对此加以改进。通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道，与本专利技术有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为CN201410421184，名称为“一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺”的专利技术专利，该专利公开了一种汽车用陶瓷火花塞烧结工艺，包括等静压成型、磨削加工、素烧、上釉和高温烧结五个步骤。本专利技术通过利用干压成型取代传统的浆注热压成型工艺，采用等静压压机对干粉进行冷压成型，并对工艺过程中通过对干粉进给量、加热温度和时间、釉层厚度等参数进行不断优化，成型的火花塞产品密度高、烧结收缩率小、热性能稳定、生产效率高，适用性强。2、专利号为CN201110428676，名称为“一种耐磨氧化铝瓷球等静压成型工艺及其专用设备”的专利技术专利，该专利公开了一种耐磨氧化铝瓷球等静压成型工艺，包括：将经过初步处理的泥浆输送到喷雾干燥塔中进行喷雾造粒处理，得到用于制造氧化铝瓷球的坯料；将所述坯料通过四柱液压机预压成型，得到坯体；将所述经过预压成型的坯体在湿袋法等静压机中进行等静压压制成型；将所述经过等静压压制成型的坯体进入窑炉中在1200~1800℃温度下烧成，得到耐磨氧化铝瓷球。本专利技术还公开了一种耐磨氧化铝瓷球等静压成型工艺的专用设备，包括四柱液压机。3、专利号为CN201020142118，名称为“陶瓷球等静压成型装置”的技术专利，该专利公开了一种陶瓷球等静压成型装置，包括等静液压缸，缸体内腔为等静液压室，弹性球模位于等静液压室中，等静液压缸的缸体下端配接有带底座的柱塞；弹性球模开口向上挂接在缸体上端沿口并通过压板固定，压板中间有一个截面形状为V字形的圆形口，该圆形口与弹性球模开口位置对应，球模盖组件搁置在压板中间的圆形口中，并与圆形口及弹性球模开口形成封闭配合。上述这些专利虽然都涉及到等静压成型装置，其中还有的涉及到了等静压成型装置的改进，但都没有解决等静压成型设备的液压系统存在能效低（空载待机损耗和溢流损耗高），需强制水冷，噪声大，故障率高，作业压力不稳定（机械调压，随油温变化不稳定）,液压油和液压件使用寿命短，维护和使用成本高，压头无法在卸坯位置准确定位等诸多问题，因此仍有待进一步加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有粉末成型的等静压机液压系统及作业方法存在液压系统能效低（空载待机损耗和溢流损耗高），需强制水冷，噪声大，故障率高，作业压力不稳定（机械调压，随油温变化不稳定），液压油和液压件使用寿命短，维护和使用成本高，压头无法在卸坯位置准确定位等诸多不足，提出一种新的粉末成型的等静压机液压系统及作业方法，该粉末成型的等静压机液压系统及作业方法可以有效解决目前等静压机液压系统及作业方法存在液压系统能效低（空载待机损耗和溢流损耗高），需强制水冷，噪声大，故障率高，作业压力不稳定（机械调压，随油温变化不稳定），液压油和液压件使用寿命短，维护和使用成本高，压头无法在卸坯位置准确定位的问题。为了达到这一目的，本专利技术提供了一种用于等静压粉末成型的液压系统等静压作业控制方法，将待成型粉末灌入等静压机中粉穴腔内，通过等静压机中的等静压成型装置对粉穴腔内粉末进行等静压成型，其特征在于，等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的，通过伺服方式调节电机转速和扭力来精准控制压头位置、压制速度、粉穴等静压成型装置中乳化液压力的大小及升压、保压和泄压时间。进一步地，所述的等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的是在等静压油缸与产品压成工装之间设置有压头位移传感器，并通过压头位移传感器将等静压油缸位移数据传送给控制系统及伺服驱动控制器；在产品压成工装下设有增压缸，产品压成工装与增压缸之间设置有等静压压力传感器，等静压压力传感器将产品压成工装内的等静压作业压力数据传送给控制系统及伺服驱动控制器；同时在等静压机的液压系统控制阀上设有测量液压系统压力的压力传感器，压力传感器也将液压系统的压力数据传送给控制系统及伺服驱动控制器，由控制系统及伺服驱动控制器根据压头位移传感器数据、等静压压力传感器和压力传感器数据，按照所设定的控制程序，通过编码器对液压系统的伺服电机进行伺服控制。进一步地，所述的控制系统及伺服驱动控制器采用PLC控制系统进行控制，PLC控制系统带有AD和DA输出，伺服泵液压系统由伺服电机及双联齿轮泵及液压阀控回路做动力主驱动，液压缸做工作执行输出，带AD和DA输出的PLC控制系统通过压头位移传感器数据、等静压压力传感器和压力传感器来精密控制压头位移和液压压力大小，以及升压、保压和泄压时间。进一步地，所述的伺服控制方式的控制程序如下：1）加粉：通过加粉装置为等静压机上的粉穴腔灌注粉末；2）成型准备：粉穴腔灌注粉末后启动伺服泵，伺服泵带动双联齿轮泵开始通过液压控制阀为等静压机的压头油缸供液，使得压头油缸往下运动，直至接触到等静压成型装置；3）成型：在压头油缸往下运动，接触到等静压成型装置后，压头油缸继续往下运动，此时双联齿轮泵开始转向高压供液状态，压头油缸带动设置在等静压粉末成型装置下面的比例增压缸运动，并由比例增压缸增压向等静压粉末成型装置内的等静压模具提供液压力，使粉穴腔内的粉料成型致密坯体；4)保压：油缸压头下压等静压成型装置使粉穴液压压力达到工艺设定值后稳定并保持一定时间。5）卸压：粉穴液压压力值在设定的一定时间内从工艺设定值卸压到零的过程。6）待机：液压系统不作业，只维持油缸不溜缸的液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于等静压粉末成型的液压系统等静压作业控制方法，将待成型粉末灌入等静压机中粉穴腔内，通过等静压机中的等静压成型装置对粉穴腔内粉末进行等静压成型，其特征在于，等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的，通过伺服方式调节电机转速和扭力来精准控制压头位置、压制速度、粉穴等静压成型装置中乳化液压力的大小及升压、保压和泄压时间。

【技术特征摘要】
1.一种用于等静压粉末成型的液压系统等静压作业控制方法，将待成型粉末灌入等静压机中粉穴腔内，通过等静压机中的等静压成型装置对粉穴腔内粉末进行等静压成型，其特征在于，等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的，通过伺服方式调节电机转速和扭力来精准控制压头位置、压制速度、粉穴等静压成型装置中乳化液压力的大小及升压、保压和泄压时间；所述的等静压机的等静压成型液压作业系统是采取伺服控制方式控制的是在等静压油缸与产品压成工装之间设置有压头位移传感器，并通过压头位移传感器将等静压油缸位移数据传送给控制系统及伺服驱动控制器；在产品压成工装下设有增压缸，产品压成工装与增压缸之间设置有等静压压力传感器，等静压压力传感器将产品压成工装内的等静压作业压力数据传送给控制系统及伺服驱动控制器；同时在等静压机的液压系统控制阀上设有测量液压系统压力的压力传感器，压力传感器也将液压系统的压力数据传送给控制系统及伺服驱动控制器，由控制系统及伺服驱动控制器根据压头位移传感器数据、等静压压力传感器和压力传感器数据，按照所设定的控制程序，通过编码器对液压系统的伺服电机进行伺服控制。2.如权利要求1所述的用于等静压粉末成型的液压系统等静压作业控制方法，其特征在于，所述的控制系统及伺服驱动控制器采用PLC控制系统进行控制，PLC控制系统带有AD和DA输出，伺服泵液压系统由伺服电机及双联齿轮泵及液压阀控回路做动力主驱动，液压缸做工作执行输出，带AD和DA输出的PLC控制系统通过压头位移传感器数据、等静压压力传感器和压力传感器来精密控制压头位移和液压压力大小，以及升压、保压和泄压时间。3.如权利要求1所述的用于等静压粉末成型的液压系统等静压作业控制方法，其特征在于，所述的伺服控制方式的控制程序如下：1）加粉：通过加粉装置为等静压机上的粉穴腔灌注粉末；2）成型准备：粉穴腔灌注粉末后启动伺服泵，伺服泵带动双联齿轮泵开始通过液压控制阀为等静压机的压头油缸供液，使得压头油缸往下运动，直至接触到等静压成型装置；3）成型：在压头油缸往下运动，接触到等静压成型装置后，压头油缸继续往下运动，此时双联齿轮泵开始转向高压供液状态，压头油缸带动设置在等静压粉末成型装置下面的比例增压缸运动，并由比例增压缸增压向等静压粉末成型装置内的等静压模具提供液压力，使粉穴腔内的粉料成型致密坯体；4)保压：油缸压头下压等静压成型装置使粉穴液压压力达到工艺设定值后稳定并保持一定时间；5）卸压：粉穴液压压力值在设定的一定时间内从工艺设定值卸压到零的过程；6）待机：液压系统不作业，只维持油缸不溜缸的液压系统底流和底压的运行状态；7）卸坯位定位：等静压成型后...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭冬和，胡海军，乔国君，
申请(专利权)人：株洲湘火炬火花塞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43