专利名称：液压炭环制作机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制铝行业中阳极钢爪保护环的制作设备，是一种液压炭环制作 机。
二背景技术：
自从国家倡导工业生产要采用节能环保设施以来，国内几乎所有的铝冶炼企业都 把铝冶炼的自焙槽生产改造成了节能的预焙槽生产，然而与电解炭阳极过渡连接的钢爪在 阳极消耗过程中却容易被熔化，所以很多企业都在钢爪周围加了保护环。目前阳极钢爪保 护环的制作，采用的是气动风镐振动成型的方法，但此种方法制作阳极钢爪保护环在实际 使用过程中存在以下不足效率低、噪音大、工人劳动强度大。
三、发明内容本实用新型提供了一种液压炭环制作机，其解决了现有制作阳极钢爪保护环的设 备存在效率低、噪音大、工人劳动强度大的问题。本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种液压炭环制作机，包括机 架、压模缸、凸模和凹模；机架的上部有悬臂，悬臂下方的机架上有工作台；悬臂上固定安 装有压模缸，压模缸上有能伸出至悬臂的下方并能缩回的压模缸活塞杆，压模缸活塞杆的 下端固定安装有凸模，凸模的下端有冲头；工作台上对应凸模的位置有凹模，凹模上对应冲 头的位置有能与冲头相配合的冲型孔。下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进上述冲头可为开口相对的两个半圆管状的凸台，凸台的上端固定连接有顶板并通 过顶板固定安装在压模缸活塞杆的下端；冲型孔为开口相对的两个半圆环形的通孔，通孔 的下部内壁上有上小下大的脱模锥面。上述凹模下方的机架上可有固定座并通过固定座固定安装有脱模缸，工作台上对 应凹模中心的位置有活塞杆通孔，脱模缸上有能从活塞杆通孔伸出至工作台的上方并能缩 回的脱模缸活塞杆，脱模缸活塞杆的上端与凹模的底部连接在一起并能带动凹模上下移 动。上述凹模的底部中心可有限位孔，限位孔内部可固定安装有强磁体，脱模缸活塞 杆的上端套装在强磁体下部的限位孔内并通过磁力与强磁体的下端连接在一起，凹模的底 部坐在工作台上并能随脱模缸活塞杆的上移而上升。上述压模缸和脱模缸可分别为液压缸并通过管路连接有液压控制系统，液压控制 系统包括液压油箱、液压泵、压模换向阀和脱模换向阀；压模缸的活塞将压模缸的内腔分 隔为容积增大后能使压模缸活塞杆伸出的压模缸无杆腔和容积增大后能使压模缸活塞杆 缩回的压模缸有杆腔，脱模缸的活塞将脱模缸的内腔分隔为容积增大后能使脱模缸活塞杆 伸出的脱模缸无杆腔和容积增大后能使脱模缸活塞杆缩回的脱模缸有杆腔；压模换向阀上 有压阀进油口、压阀出油口、压阀无杆腔油口和压阀有杆腔油口，脱模换向阀上有脱阀进油口、脱阀出油口、脱阀无杆腔油口和脱阀有杆腔油口 ；液压泵的进油口与液压油箱相连通， 液压泵的出油口通过管路分别与压阀进油口和脱阀进油口相连通，压阀出油口和脱阀出油 口分别通过管路与液压油箱相连通；压模缸无杆腔通过管路与压阀无杆腔油口相连通，压 模缸有杆腔通过管路与压阀有杆腔油口相连通；脱模缸无杆腔通过管路与脱阀无杆腔油口 相连通，脱模缸有杆腔通过管路与脱阀有杆腔油口相连通。上述压模换向阀可为三位四通电磁换向阀，压模换向阀的内部有能分别处于中阀 位或左阀位或右阀位的压模阀芯，压模换向阀的左部有压模左磁铁，压模换向阀的右部有 压模右磁铁；压模左磁铁和压模右磁铁同时不通电能使压模阀芯位于中阀位从而使压阀进 油口、压阀出油口、压阀无杆腔油口和压阀有杆腔油口相互断开而令压模缸活塞杆保持静 止，压模左磁铁通电能使压模阀芯位于左阀位从而使压阀进油口与压阀无杆腔油口相连通 同时压阀有杆腔油口与液压油箱相连通而令压模缸活塞杆伸出，压模右磁铁通电能使压模 阀芯位于右阀位从而使压阀进油口与压阀有杆腔油口相连通同时压阀无杆腔油口与液压 油箱相连通而令压模缸活塞杆缩回。上述脱模换向阀可为三位四通电磁换向阀，脱模换向阀的内部有能分别处于中阀 位或左阀位或右阀位的脱模阀芯，脱模换向阀的左部有脱模左磁铁，脱模换向阀的右部有 脱模右磁铁；脱模左磁铁和脱模右磁铁同时不通电能使脱模阀芯位于中阀位从而使脱阀进 油口、脱阀出油口、脱阀无杆腔油口和脱阀有杆腔油口相互断开而令脱模缸活塞杆保持静 止，脱模左磁铁通电能使脱模阀芯位于左阀位从而使脱阀进油口与脱阀无杆腔油口相连通 同时脱阀有杆腔油口与液压油箱相连通而令脱模缸活塞杆伸出，脱模右磁铁通电能使脱模 阀芯位于右阀位从而使脱阀进油口与脱阀有杆腔油口相连通同时脱阀无杆腔油口与液压 油箱相连通而令脱模缸活塞杆缩回。上述悬臂下方与工作台上方之间的机架上可固定安装有上部位置感应器、中上位 置感应器、中下位置感应器和下部位置感应器，机架上固定安装有压制按钮和复位按钮。上述液压泵的进油口与液压油箱之间可有过滤器。上述液压泵的出油口与压阀进油口和脱阀进油口之间的管路上可有卸荷阀并通 过卸荷阀与液压油箱相连接。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过压模缸带动凸模下移压入凹模完 成炭环的压制，并通过脱模缸带动凹模上移使凸模的冲头将凹模的冲型孔内被卡住的炭环 顶出，具有安全省力、简便高效、低噪环保的特点。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。附图2为附图1中的凸模的主视剖视放大结构示意图。附图3为附图2中A-A处的剖视结构示意图。附图4为附图1中的凹模的主视剖视放大结构示意图。附图5为附图4的俯视结构示意图。附图6为本实用新型最佳实施例的液压系统原理图。附图中的编码分别为1为机架，2为压模缸，3为凸模，4为凹模，5为悬臂，6为工 作台，7为压模缸活塞杆，8为冲头，9为冲型孔，10为顶板，11为脱模锥面，12为固定座，13为脱模缸，14为活塞杆通孔，15为脱模缸活塞杆，16为限位孔，17为强磁体，18为液压油箱， 19为液压泵，20为压模换向阀，21为脱模换向阀，22为压阀进油口，23为压阀出油口，24为 压阀无杆腔油口，25为压阀有杆腔油口，26为脱阀进油口，27为脱阀出油口，28为脱阀无杆 腔油口，29为脱阀有杆腔油口，30为压模缸无杆腔，31为压模缸有杆腔，32为脱模缸无杆 腔，33为脱模缸有杆腔，34为压模左磁铁，35为压模右磁铁，36为脱模左磁铁，37为脱模有 磁铁，38为上部位置感应器，39为中上位置感应器，40为中下位置感应器，41为下部位置感 应器，42为过滤器，43为卸荷阀，44为蓄能器。
五具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图1所示，该液压炭环制作机包括机架1、压模缸2、凸模3和凹模4 ；机架1 的上部有悬臂5，悬臂5下方的机架1上有工作台6 ；悬臂5上固定安装有压模缸2，压模缸 2上有能伸出至悬臂5的下方并能缩回的压模缸活塞杆7，压模缸活塞杆7的下端固定安装 有凸模3，凸模3的下端有冲头8 ；工作台6上对应凸模3的位置有凹模4，凹模4上对应冲 头8的位置有能与冲头8相配合的冲型孔9。通过驱动压模缸2的压模缸活塞杆7带动凸 模3下移，冲头8与冲型孔9能够冲压出所需形状的炭环。可根据实际需要，对上述液压炭环制作机作进一步优化或/和改进如附图1、2、3、4、5所示，冲头8为开口相对的两个半圆管状的凸台，凸台的上端固 定连接有顶板10并通过顶板10固定安装在压模缸活塞杆7的下端；冲型孔9为开口相对 的两个半圆环形的通孔，通孔的下部内壁上有上小下大的脱模锥面11。通过两个凸台能够 一次冲出两个炭环，大幅降低了劳动强度；通过脱模锥面11能够使炭环便于脱模。如附图1所示，凹模4下方的机架1上有固定座12并通过固定座12固定安装有 脱模缸13，工作台6上对应凹模4中心的位置有活塞杆通孔14，脱模缸13上有能从活塞杆 通孔14伸出至工作台6的上方并能缩回的脱模缸活塞杆15，脱模缸活塞杆15的上端与凹 模4的底部连接在一起并能带动凹模4上下移动。通过脱模缸13能够带动凹模4运动以 完成脱模，提高效率。如附图1、4、5所示，凹模4的底部中心有限位孔16，限位孔16内部固定安装有强 磁体17，脱模缸活塞杆15的上端套装在强磁体17下部的限位孔16内并通过磁力与强磁 体17的下端连接在一起，凹模4的底部坐在工作台6上并能随脱模缸活塞杆15的上移而 上升。凹模4与脱模缸活塞杆15的无铰连接，能够便于取下凹模4随时进行清理，强磁体 17起定位作用，其最好为圆形的并镶嵌在凹模4上。如附图6所示，压模缸2和脱模缸13分别为液压缸并通过管路连接有液压控制系 统，液压控制系统包括液压油箱18、液压泵19、压模换向阀20和脱模换向阀21 ；压模缸2 的活塞将压模缸2的内腔分隔为容积增大后能使压模缸活塞杆7伸出的压模缸无杆腔30 和容积增大后能使压模缸活塞杆7缩回的压模缸有杆腔31，脱模缸13的活塞将脱模缸13 的内腔分隔为容积增大后能使脱模缸活塞杆15伸出的脱模缸无杆腔32和容积增大后能使 脱模缸活塞杆15缩回的脱模缸有杆腔33 ；压模换向阀20上有压阀进油口 22、压阀出油口
623、压阀无杆腔油口 24和压阀有杆腔油口 25，脱模换向阀21上有脱阀进油口 26、脱阀出油 口 27、脱阀无杆腔油口 28和脱阀有杆腔油口 29 ；液压泵19的进油口与液压油箱18相连 通，液压泵19的出油口通过管路分别与压阀进油口 22和脱阀进油口 26相连通，压阀出油 口 23和脱阀出油口 27分别通过管路与液压油箱18相连通；压模缸无杆腔30通过管路与 压阀无杆腔油口 24相连通，压模缸有杆腔31通过管路与压阀有杆腔油口 25相连通；脱模 缸无杆腔32通过管路与脱阀无杆腔油口 28相连通，脱模缸有杆腔33通过管路与脱阀有杆 腔油口 29相连通。压模缸2和脱模缸13为液压缸能够降低噪音，通过液压控制系统能够 方便操作、提高工作效率。 如附图6所示，压模换向阀20为三位四通电磁换向阀，压模换向阀20的内部有能 分别处于中阀位或左阀位或右阀位的压模阀芯，压模换向阀20的左部有压模左磁铁34，压 模换向阀20的右部有压模右磁铁35 ；压模左磁铁34和压模右磁铁35同时不通电能使压 模阀芯位于中阀位从而使压阀进油口 22、压阀出油口 23、压阀无杆腔油口 24和压阀有杆腔 油口 25相互断开而令压模缸活塞杆7保持静止，压模左磁铁34通电能使压模阀芯位于左 阀位从而使压阀进油口 22与压阀无杆腔油口 24相连通，同时压阀有杆腔油口 25与液压油 箱18相连通而令压模缸活塞杆7伸出，压模右磁铁35通电能使压模阀芯位于右阀位从而 使压阀进油口 22与压阀有杆腔油口 25相连通，同时压阀无杆腔油口 24与液压油箱18相 连通而令压模缸活塞杆7缩回。通过压模换向阀20可以方便地控制压模缸2动作。如附图6所示，脱模换向阀21为三位四通电磁换向阀，脱模换向阀21的内部有能 分别处于中阀位或左阀位或右阀位的脱模阀芯，脱模换向阀21的左部有脱模左磁铁36，脱 模换向阀21的右部有脱模右磁铁37 ；脱模左磁铁36和脱模右磁铁37同时不通电能使脱 模阀芯位于中阀位从而使脱阀进油口 26、脱阀出油口 27、脱阀无杆腔油口 28和脱阀有杆腔 油口 29相互断开而令脱模缸活塞杆15保持静止，脱模左磁铁36通电能使脱模阀芯位于左 阀位从而使脱阀进油口 26与脱阀无杆腔油口 28相连通同时脱阀有杆腔油口 29与液压油 箱18相连通而令脱模缸活塞杆15伸出，脱模右磁铁37通电能使脱模阀芯位于右阀位从而 使脱阀进油口 26与脱阀有杆腔油口 29相连通同时脱阀无杆腔油口 28与液压油箱18相连 通而令脱模缸活塞杆15缩回。通过脱模换向阀21可以方便地控制脱模缸13动作。如附图1所示，悬臂5下方与工作台6上方之间的机架1上固定安装有上部位置感 应器38、中上位置感应器39、中下位置感应器40和下部位置感应器41，机架1上固定安装 有压制按钮和复位按钮。压制按钮被按下后能够发出信号使压模左磁铁34通电而使压模 缸活塞杆7向下伸出；下部位置感应器41被向下运动的凸模3碰触后能够发出信号使压模 右磁铁35通电而使压模缸活塞杆7向上缩回；中上位置感应器39被向上运动的凸模3碰 触后能够发出信号使压模左磁铁34和压模右磁铁35不通电同时脱模左磁铁36通电而令 压模缸活塞杆7保持静止同时脱模缸活塞杆15向上伸出；中下位置感应器40被向上运动 的凹模4碰触后能够发出信号使脱模左磁铁36和脱模右磁铁37不通电而令脱模缸活塞杆 15保持静止；复位按钮被按下后能够发出信号使压模右磁铁35和脱模右磁铁37同时通电 而使压模缸活塞杆7向上缩回同时脱模缸活塞杆15向下缩回；上部位置感应器38被向上 运动的凸模3碰触后能够发出信号使压模左磁铁34、压模右磁铁35、脱模左磁铁36和脱模 右磁铁37同时不通电而令压模缸活塞杆7和脱模缸活塞杆15同时保持静止。通过压制按 钮和复位按钮以及上部位置感应器38、中上位置感应器39、中下位置感应器40和下部位置感应器41能够实现自动控制压模缸2和脱模缸13动作，降低劳动强度，进一步提高效率， 以及提高设备操作者使用设备的安全性。如附图6所示，液压泵19的进油口与液压油箱18之间有过滤器42。过滤器42能 够滤除液压油中的杂质，延长液压泵19的使用寿命。如附图6所示，液压泵19的出油口与压阀进油口 22和脱阀进油口 26之间的管路 上有卸荷阀43并通过卸荷阀43与液压油箱18相连接。卸荷阀43能够保护液压泵19，防 止其超压，延长液压泵19的使用寿命。此外，如附图6所示，液压泵19的出油口与压阀进油口 22和脱阀进油口 26之间 的管路上可安装有蓄能器44。通过蓄能器44储存能量，能够吸收因压模换向阀20的压模 阀芯和脱模换向阀21的脱模阀芯动作而产生的冲击，起缓冲的作用。以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施 效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本实用新型最佳实施例的工作过程是首先，将制作炭环的原料在凹模4上放好； 接着，手动按动压制按钮，压模缸2带动凸模3由上部的初始位置向下移动，凸模3碰触到 下部位置感应器41时，完成对制作炭环原料的冲压，压制好的炭环被冲头8冲入凹模4的 冲型孔9内，同时下部位置感应器41发出信号使压模右磁铁35通电而使压模缸活塞杆7 向上缩回，凸模3改为向上移动以产生足够的空间，便于取走工作台6上的物品，当凸模3 碰触到中上位置感应器39时，中上位置感应器39发出信号使压模左磁铁34和压模右磁铁 35不通电同时脱模左磁铁36通电，即使压模缸活塞杆7保持静止同时脱模缸活塞杆15向 上伸出，脱模缸13带动凹模4向上移动，原来凹模4的冲型孔9内被卡住的压制好的炭环 通过脱模锥面11被上方静止的冲头8从冲型孔9内顶出并落在工作台6上，从而完成炭环 的脱模，当凹模4碰触到中下位置感应器40时，中下位置感应器40发出信号使脱模左磁铁 36和脱模右磁铁37不通电而令脱模缸活塞杆15保持静止，此时冲头8套在冲型孔9内并 保持静止，使操作者能够安全地从工作台6上取走压制好的炭环而不会被夹伤手部；然后 通过手动按动复位按钮发出信号，使压模右磁铁35和脱模右磁铁37同时通电，即使压模缸 活塞杆7向上缩回同时脱模缸活塞杆15向下缩回，凸模3向上移动同时凹模4向下移动以 便有足够的空间放置下一次制作炭环的原料；最后，当向上运动的凸模3碰触上部位置感 应器38时，上部位置感应器38发出信号使压模左磁铁34、压模右磁铁35、脱模左磁铁36 和脱模右磁铁37同时不通电，压模缸活塞杆7和脱模缸活塞杆15同时保持静止，凸模3和 凹模4回到初始位置并保持静止，此时可加料准备进行下一次炭环的压制。
8
权利要求一种液压炭环制作机，其特征在于包括机架、压模缸、凸模和凹模；机架的上部有悬臂，悬臂下方的机架上有工作台；悬臂上固定安装有压模缸，压模缸上有能伸出至悬臂的下方并能缩回的压模缸活塞杆，压模缸活塞杆的下端固定安装有凸模，凸模的下端有冲头；工作台上对应凸模的位置有凹模，凹模上对应冲头的位置有能与冲头相配合的冲型孔。
2.根据权利要求1所述的液压炭环制作机，其特征在于冲头为开口相对的两个半圆管 状的凸台，凸台的上端固定连接有顶板并通过顶板固定安装在压模缸活塞杆的下端；冲型 孔为开口相对的两个半圆环形的通孔，通孔的下部内壁上有上小下大的脱模锥面。
3.根据权利要求1或2所述的液压炭环制作机，其特征在于凹模下方的机架上有固定 座并通过固定座固定安装有脱模缸，工作台上对应凹模中心的位置有活塞杆通孔，脱模缸 上有能从活塞杆通孔伸出至工作台的上方并能缩回的脱模缸活塞杆，脱模缸活塞杆的上端 与凹模的底部连接在一起并能带动凹模上下移动。
4.根据权利要求3所述的液压炭环制作机，其特征在于凹模的底部中心有限位孔，限 位孔内部固定安装有强磁体，脱模缸活塞杆的上端套装在强磁体下部的限位孔内并通过磁 力与强磁体的下端连接在一起，凹模的底部坐在工作台上并能随脱模缸活塞杆的上移而上 升。
5.根据权利要求4所述的液压炭环制作机，其特征在于压模缸和脱模缸分别为液压缸 并通过管路连接有液压控制系统，液压控制系统包括液压油箱、液压泵、压模换向阀和脱模 换向阀；压模缸的活塞将压模缸的内腔分隔为容积增大后能使压模缸活塞杆伸出的压模缸 无杆腔和容积增大后能使压模缸活塞杆缩回的压模缸有杆腔，脱模缸的活塞将脱模缸的内 腔分隔为容积增大后能使脱模缸活塞杆伸出的脱模缸无杆腔和容积增大后能使脱模缸活 塞杆缩回的脱模缸有杆腔；压模换向阀上有压阀进油口、压阀出油口、压阀无杆腔油口和压 阀有杆腔油口，脱模换向阀上有脱阀进油口、脱阀出油口、脱阀无杆腔油口和脱阀有杆腔油 口 ；液压泵的进油口与液压油箱相连通，液压泵的出油口通过管路分别与压阀进油口和脱 阀进油口相连通，压阀出油口和脱阀出油口分别通过管路与液压油箱相连通；压模缸无杆 腔通过管路与压阀无杆腔油口相连通，压模缸有杆腔通过管路与压阀有杆腔油口相连通； 脱模缸无杆腔通过管路与脱阀无杆腔油口相连通，脱模缸有杆腔通过管路与脱阀有杆腔油 口相连通。
6.根据权利要求5所述的液压炭环制作机，其特征在于压模换向阀为三位四通电磁换 向阀，压模换向阀的内部有能分别处于中阀位或左阀位或右阀位的压模阀芯，压模换向阀 的左部有压模左磁铁，压模换向阀的右部有压模右磁铁；压模左磁铁和压模右磁铁同时不 通电能使压模阀芯位于中阀位从而使压阀进油口、压阀出油口、压阀无杆腔油口和压阀有 杆腔油口相互断开而令压模缸活塞杆保持静止，压模左磁铁通电能使压模阀芯位于左阀位 从而使压阀进油口与压阀无杆腔油口相连通同时压阀有杆腔油口与液压油箱相连通而令 压模缸活塞杆伸出，压模右磁铁通电能使压模阀芯位于右阀位从而使压阀进油口与压阀有 杆腔油口相连通同时压阀无杆腔油口与液压油箱相连通而令压模缸活塞杆缩回。
7.根据权利要求6所述的液压炭环制作机，其特征在于脱模换向阀为三位四通电磁换 向阀，脱模换向阀的内部有能分别处于中阀位或左阀位或右阀位的脱模阀芯，脱模换向阀 的左部有脱模左磁铁，脱模换向阀的右部有脱模右磁铁；脱模左磁铁和脱模右磁铁同时不 通电能使脱模阀芯位于中阀位从而使脱阀进油口、脱阀出油口、脱阀无杆腔油口和脱阀有杆腔油口相互断开而令脱模缸活塞杆保持静止，脱模左磁铁通电能使脱模阀芯位于左阀位 从而使脱阀进油口与脱阀无杆腔油口相连通同时脱阀有杆腔油口与液压油箱相连通而令 脱模缸活塞杆伸出，脱模右磁铁通电能使脱模阀芯位于右阀位从而使脱阀进油口与脱阀有 杆腔油口相连通同时脱阀无杆腔油口与液压油箱相连通而令脱模缸活塞杆缩回。
8.根据权利要求7所述的液压炭环制作机，其特征在于悬臂下方与工作台上方之间的 机架上固定安装有上部位置感应器、中上位置感应器、中下位置感应器和下部位置感应器， 机架上固定安装有压制按钮和复位按钮。
9.根据权利要求8所述的液压炭环制作机，其特征在于液压泵的进油口与液压油箱之 间有过滤器。
10.根据权利要求9所述的液压炭环制作机，其特征在于液压泵的出油口与压阀进油 口和脱阀进油口之间的管路上有卸荷阀并通过卸荷阀与液压油箱相连接。
专利摘要本实用新型涉及制铝行业中阳极钢爪保护环的制作设备，是一种液压炭环制作机，其包括机架、压模缸、凸模和凹模；机架的上部有悬臂，悬臂下方的机架上有工作台；悬臂上固定安装有压模缸，压模缸上有能伸出至悬臂的下方并能缩回的压模缸活塞杆，压模缸活塞杆的下端固定安装有凸模，凸模的下端有冲头；工作台上对应凸模的位置有凹模，凹模上对应冲头的位置有能与冲头相配合的冲型孔。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过压模缸带动凸模下移压入凹模完成炭环的压制，并通过脱模缸带动凹模上移使凸模的冲头将凹模的冲型孔内被卡住的炭环顶出，具有安全省力、简便高效、低噪环保的特点。
文档编号B28B7/18GK201579862SQ200920164648
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者孙立军, 廉士友 申请人:新疆众和股份有限公司