数控转塔冲床的液压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种在满足三个工作流程、高频率工作要求的前提下，结构更加简单、能耗更低，且能取代进口产品的数控转塔冲床的液压系统。包括打击头驱动油缸和液压驱动回路，打击头驱动油缸包括缸体和多台肩的活塞；缸体包括工进油口、快进油口、快退油口、回油口和设在所述缸体内壁中部的一圈凸台。本实用新型专利技术在油缸结构方面，独创性地提出了采用了四腔结构，设计精巧，动作轻盈，步骤合理，能够满足三工作流程的动作需求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高速数控冲压机床的液压系统，特别是涉及一种高速数控转塔冲床冲压头驱动液压系统。
技术介绍
随着时代的进步，科技的发展，生产力的提高，普通的机械式数控转塔冲床由于冲压速度慢、噪声大等缺点，逐渐有被液压式数控转塔冲床所取代的趋势。由于技术条件和工业水平的限制，国产数控转塔冲床液压系统难以满足设计要求，生产厂家大多从德国某著名的液压公司进口数控转塔冲床液压系统。高速数控转塔冲床的冲头的动作如下快进(空进，无载荷)、工进(接触板料至切断板料)、快退(空退)；在满足该三个工作流程的情况下，对速度要求也非常严格，最高工作频率达1000-1200次/分钟。为满足以上工作要求，该著名液压公司的液压系统采用高、低压双联泵作为动力源，在二代产品中增加了蓄能器作为能源储备装置。系统具有流量大，冲压速度快的特点。系统中采用高压阀、低压阀进行高低压对快进、工进进行控制。具体工作原理如下I)、油缸停止高低压双联泵通过低压阀为蓄能器充液，充满后卸荷；2)、油缸快进蓄能器和高低压双联泵同时为油缸快进提供低压油；3)、油缸工进当模具接触到板料时，油缸自动从快进转为工进，高压泵为油缸工进提供高压油，低压泵为蓄能器充液。4)、油缸快退蓄能器和高低压双联泵同时为油缸快退提供低压油。存在的问题是I)、采购成本高；目前，该公司的该产品在国际上处于垄断地位，价格由其控制，使得采购成本昂贵，最终导致整机成本增加；2)、油路复杂，故障率高；由于采用双联泵、蓄能器三个“动力源”，这三个“动力源”的油路需要通过若干液压元件与主缸构成工作回路，使得整个油路特别复杂，故障率高；3)、回油震动大，需要安装缓冲器；由于采用有大流量泵，使得回油流量大，容易在回程时产生较大的振动；4)、流量大，需要采用大通径阀；高压泵输出高压小流量液压油，低压泵输出低压大流量液压油，需要大口径液压管路才能满足油路的需求；而液压管路口径大时，相应的设备成本、占用空间也高；5)、能率低；采用了两个泵，使得整体运行的能耗大，能效转化率低。
技术实现思路
本技术针对以上问题，提供了一种在满足三个工作流程、高频率工作要求的前提下，结构更加简单、能耗更低，且能取代进口产品的数控转塔冲床的液压系统。本技术的技术方案包括打击头驱动油缸和液压驱动回路，所述打击头驱动油缸包括缸体和多台肩的活塞；所述缸体包括工进油口、快进油口、快退油口、回油口和设在所述缸体内壁中部的一圈凸台；所述活塞包括活塞体和设在所述活塞体下端的驱动杆，所述活塞体的顶端面外缘设有一圈上凸肩、底端面外缘设有一圈下凸肩；所述液压驱动回路包括油箱、液压泵、三位四通电磁换向阀、二位三通液控换向阀、单向阀一、单向阀二、插装阀和溢流阀；所述三位四通电磁换向阀具有A1、B1、P1、T1 口、线圈YOl和线圈Y02 ;所述二位三通液控换向阀具有A2、T2、P2 口及控制口 X2 ;所述插装阀具有A3、B3 口和控制口 X3 ；所述三位四通电磁换向阀的Pl 口和二位三通液控换向阀的P2 口分别连接液压栗;所述三位四通电磁换向阀的Al 口连接所述快退油口，BI 口连接快进油口，BI 口还通过控制油路连接所述二位三通液控换向阀的控制端口 X2，Tl 口连接所述单向阀二的进口、插装阀的A3 口和所述回油口 ；所述二位三通液控换向阀的A2 口通过所述单向阀一连接所述工进油口和所述插装阀的B3 口 ；所述插装阀的X3 口通过控制油路连接所述二位三通液控换向阀的A2 口 ；所述溢流阀与所述二位三通液控换向阀呈并联结构，且所述溢流阀的出油口连接所述二位三通液控换向阀的T2和油箱；所述单向阀二的出油口连接油箱。所述上凸肩顶面与所述缸体内顶面之间构成工进油腔，所述工进油腔连接所述工进油口 ；所述上凸肩的底面与所述凸台上端面之间构成快退油腔，所述快退油腔连接所述快退油口 ；所述下凸肩的顶面与所述凸台下端面之间构成快进油腔，所述快进油腔连接所述快进油口 ；所述下凸肩的底面与所述缸体内底面之间构成回油腔，所述回油腔连接所述回油Π ；所述快退油腔和回油腔的工作面积之和大于所述工进油腔的工作面积；所述快进油腔和工进油腔的工作面积之和大于所述回油腔的工作面积；所述活塞在上限位时，所述快退油腔高度等于所述快进油腔和回油腔高度之和，所述快退油腔高度大于所述回油腔高度；所述活塞在下限位时，所述快进油腔高度等于所述工进油腔和快退油腔高度之和，所述快进油腔高度大于所述工进油腔高度。所述活塞体的上端固定连接有工进工作面积调整的活塞杆，所述缸体上端设有中孔，所述活塞杆与所述中孔通过油路密封件活动连接。所述缸体具有上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖朝向缸体内腔的端面中间部分别设有突出于端面的锥形台。所述缸体内壁中部的一圈凸台将所述缸体分为上腔和下腔；所述凸台的内径小于上腔和下腔的内径；所述上腔和下腔内径相等；所述活塞体的上凸肩与所述上腔液密封配合、所述活塞体的下凸肩与所述下腔液密封配合、所述上凸肩与下凸肩之间的活塞体部分与所述一圈凸台液密封配合。所述活塞体的上凸肩与下凸肩的上、下端面的外边缘均设有倒角。所述液压驱动回路还包括回油过滤器；所述回油过滤器串接在单向阀二与油箱之间。本技术在油缸结构方面，独创性地提出了采用了四腔结构，设计精巧，动作轻盈，步骤合理，能够满足三工作流程的动作需求。围绕该独创性的油缸结构，提供了专门的液压油路，该液压油路仅需一个油泵以及少量的液压元件；由于仅需一个油泵，因此相对于国外技术更加节能；并且采用单泵作为动力源时，流量小，回油震动小，无需选用大通径阀，也大大降低了设备的成本。由于液压元件少，使得本技术的油路简单，故障率低，故障排除简单。本技术结构简单、成本低，本技术的实现的操作率高，易于国产化；此外本液 压系统的外部控制原件仅需一个三位四通电磁换向阀，使得整个系统运行时控制简单(其它元件相互之间通过设定参数，实现联动互控)，运动更加流畅，系统更加稳定、可靠。最后，本技术在高速数控板材加工设备领域突破了国外的技术壁垒、打破了国外垄断的现状，填补了国内的技术空白。附图说明图I是本技术的结构原理图，图2是本技术油缸的结构示意图，图3是本技术缸体的结构示意图，图4是本技术缸体另一种形式的结构示意图，图5是本技术活塞的结构示意图，图6是本技术快进动作的示意图，图7是本技术工进动作的示意图，图8是本技术快退动作的示意图，图9是本技术油缸的具体实施结构示意图；图中I是缸体，10是凸台，11是工进油腔，110是工进油口，12是快进油腔，120是快进油口，13是回油腔，130是回油口，14是快退油腔，140是快退油口，15是驱动杆孔，16是活塞杆孔，18是上端盖，180是上端盖凸台，181是上腔槽，19是下端盖，190是下端盖凸台，191是下腔槽；2是活塞，20是活塞体，201是驱动杆，202是活塞杆，21是下凸肩，211是快进工作面，212是回油工作面，22是上凸肩，221是工进工作面，222是快退工作面，31是溢流阀，32是二位二通液控换向阀，33是二位四通电磁换向阀，34是电机，35是液压泵，36是单向阀一，37是插装阀，38是单向阀二，39是回油过滤阀，40是油箱。具体实施方式本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控转塔冲床的液压系统，包括打击头驱动油缸和液压驱动回路，其特征在于，所述打击头驱动油缸包括缸体和多台肩的活塞；所述缸体包括工进油口、快进油口、快退油口、回油口和设在所述缸体内壁中部的一圈凸台；所述活塞包括活塞体和设在所述活塞体下端的驱动杆，所述活塞体的顶端面外缘设有一圈上凸肩、底端面外缘设有一圈下凸肩；所述液压驱动回路包括油箱、液压泵、三位四通电磁换向阀、二位三通液控换向阀、单向阀一、单向阀二、插装阀和溢流阀；所述三位四通电磁换向阀具有A1、B1、P1、T1口、线圈Y01和线圈Y02；所述二位三通液控换向阀具有A2、T2、P2口及控制口X2；所述插装阀具有A3、B3口和控制口X3；所述三位四通电磁换向阀的P1口和二位三通液控换向阀的P2口分别连接液压泵；所述三位四通电磁换向阀的A1口连接所述快退油口，B1口连接快进油口，B1口还通过控制油路连接所述二位三通液控换向阀的控制端口X2，T1口连接所述单向阀二的进口、插装阀的A3口和所述回油口；所述二位三通液控换向阀的A2口通过所述单向阀一连接所述工进油口和所述插装阀的B3口；所述插装阀的X3口通过控制油路连接所述二位三通液控换向阀的A2口；所述溢流阀与所述二位三通液控换向阀呈并联结构，且所述溢流阀的出油口连接所述二位三通液控换向阀的T2和油箱；所述单向阀二的出油口连接油箱。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志华，厉荣，季鹏，
申请(专利权)人：江苏扬力数控机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：