专利名称：一种锻造水压机及方法
一种锻造水压机及方法技术领域
本发明属于大型冶金、有色和稀有金属高精度锻件生产，特别涉及一种锻造水压机及方法。
背景技术：
随着水压和电液控制技术及元件的发展，国内外锻造液压机组得到了高速发展， 欧洲、日本和国内设计院所重点发展了油压“阀控锻造技术”，多级功能阀以及进排液大流量比例阀构成了 “复杂的快速锻造液压系统”，由于各类阀的综合配置并大功率液压阀的开关转换，容易使液压系统产生大量节流发热；德国也开发了油压“泵控快速锻造技术”，采用泵吸卸压技术，应用了改进型大流量正弦变量泵，也是一种先进的锻造技术；本专利锻造水压机，使用了伺服水阀，省掉“多级功能阀以及传统的高低压蓄势罐”，使用通用定量柱塞泵驱动水压机。发明内容
本发明的目的是提供一种工艺好、成本低、占地面积小的锻造水压机及方法。
本发明的目的是这样实现的，一种锻造水压机，其特征是一种锻造水压机，小缸安装在大缸中间，形成伸缩套缸结构，小缸通过管道、法兰与小缸排水伺服水阀及小缸进水伺服水阀连接；大缸通过管道、法兰与大缸排水伺服水阀及大缸进水伺服水阀连接；高压水泵组通过回程缸进水伺服水阀与回程缸连接，回程缸通过回程缸进水伺服水阀与气水蓄势器连接，回程缸通过回程缸排水伺服水阀与水箱连接。
所述的小缸排水伺服水阀和大缸排水伺服水阀都与低压离心供水泵连接，低压离心供水泵又与平衡释放阀连接。
所述的小缸进水伺服水阀及大缸进水伺服水阀与高压水泵组连接，高压水泵组每个泵分别设置安全溢流阀，高压水泵组通过伺服水阀与气水蓄势器连接，水箱向低压离心供水泵和高压水泵组供水。
一种锻造水压机的方法包括锻造水压机活动横梁空程下降；锻造水压机活动横梁加压下降；锻造水压机活动横梁带回程背压加压下降；锻造水压机活动横梁快速回程；锻造水压机活动横梁普通回程。
所述的锻造水压机活动横梁空程下降，回程缸的排水伺服水阀开启并与水箱连接，大缸排水伺服水阀和小缸排水伺服水阀同时全部开启，小缸进水伺服水阀和大缸进水伺服水阀同时全部开启，低压离心供水泵和高压水泵组的水全部补充到小缸和大缸中。
所述的锻造水压机活动横梁加压下降，回程缸的排水伺服水阀全开启，小缸排水伺服水阀关闭，实现小缸加压，大缸排水伺服水阀关闭实现大缸加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压。
所述的锻造水压机活动横梁带回程背压加压下降，进水伺服水阀开启，回程缸与气水蓄势器连通，小缸排水伺服水阀关闭，实现小缸加压，大缸排水伺服水阀关闭实现大缸加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压。
所述的锻造水压机活动横梁快速回程，小缸排水伺服水阀和大缸排水伺服水阀分别开启，进行卸压，回程缸与气水蓄势器连通，使小缸和大缸刚刚卸压时，活动横梁就能迅速回程，实现了高速度高频次的快速锻造。
所述的锻造水压机活动横梁普通回程小缸排水伺服水阀和大缸排水伺服水阀分别开启，进行卸压，高压水泵组通过进水伺服水阀与回程缸连接，使锻造水压机活动横梁在高压水泵组驱动下回程，实现普通锻造工艺回程。
本发明的优点是由于使用了高精度的伺服水阀，实现锻件尺寸精度高的锻造，减少后续机械加工成本；省掉高压水气罐的锻造水压机简单、使用可靠、维护成本低；由于使用了工业水介质，生产环境清洁、污染小；直接传动锻造水压机降低了设备使用维护费用。 该水压机是今后高端锻造设备的发展方向。
下面结合实施例附图对本发明进行进一步说明附图I为采用伺服水阀的锻造水压机水泵直接传动系统，伺服水阀的阀口允许水介质双向流动。
图中，I、小缸；2、大缸；3、回程缸；4、小缸排水伺服水阀；5、大缸排水伺服水阀；6、 小缸进水伺服水阀；7、大缸进水伺服水阀；8、锻造水压机活动横梁；9、移动工作台；10、安全溢流阀；11、回程缸进水伺服水阀；12、浮动车轮支撑；13、高压水泵组；14、伺服水阀；15、 气水蓄势器；16、水箱；17、平衡释放阀；18、低压离心供水泵；19、进水伺服水阀；20、排水伺服水阀；21、垫板；22、压力表。
具体实施方式
如图I所示，一种锻造水压机，小缸I安装在大缸2中间，形成伸缩套缸结构，小缸 I通过管道、法兰与小缸排水伺服水阀4及小缸进水伺服水阀6连接；大缸2通过管道、法兰与大缸排水伺服水阀5及大缸进水伺服水阀7连；高压水泵组13通过回程缸进水伺服水阀11与回程缸3连接，回程缸3通过回程缸进水伺服水阀19与气水蓄势器15连接，回程缸3通过回程缸排水伺服水阀20与水箱16连接。
小缸排水伺服水阀4和大缸排水伺服水阀5都与低压离心供水泵18连接，低压离心供水泵18又与平衡释放阀17连接。
小缸进水伺服水阀6及大缸进水伺服水阀7与高压水泵组13连接，高压水泵组13 每个泵分别设置安全溢流阀10，高压水泵组13通过伺服水阀14与气水蓄势器15连接，水箱16向低压离心供水泵18和高压水泵组13供水。
锻造水压机的工作原理锻造水压机活动横梁8空程下降回程缸3的排水伺服水阀20开启并与水箱16连接，由于排水伺服水阀20的开口度可4以任意设定锻造水压机活动横梁8空程下降速度可以实现无级调节(O 260mm/s);大缸排水伺服水阀5和小缸排水伺服水阀4同时全部开启，小缸进水伺服水阀6和大缸进水伺服水阀7同时全部开启，低压离心供水泵18和高压水泵组13的水全部补充到小缸I和大缸 2中。
锻造水压机活动横梁8加压下降回程缸3的排水伺服水阀20全开启，小缸排水伺服水阀4关闭，实现小缸I加压，大缸排水伺服水阀5关闭实现大缸2加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压。
锻造水压机活动横梁8加压下降(带回程背压)进水伺服水阀19开启，回程缸3 与气水蓄势器15连通，小缸排水伺服水阀4关闭，实现小缸I加压，大缸排水伺服水阀5关闭实现大缸加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压，为了方便观察回程缸3的水压，在气水蓄势器15管路上有压力表22。
小缸排水伺服水阀4和大缸排水伺服水阀5具有小于80毫秒的响应特性，使活动横梁停止迅速准确，实现了精密尺寸控制锻造。
锻造水压机活动横梁8回程(快速):小缸排水伺服水阀4和大缸排水伺服水阀5分别开启，进行卸压，回程缸3与气水蓄势器15连通，使小缸I和大缸2刚刚卸压时，锻造水压机活动横梁8就能迅速回程，实现了高速度高频次的快速锻造。气水蓄势器15储存有机动容积的压力水，这个机动容积的量只需要满足回程缸3回程的少量需求，气水蓄势器15 设置压力检测20，当压力低于设定值时，高压水泵组13可以择机自动补充机动高压水。
锻造水压机活动横梁8回程小缸排水伺服水阀4和大缸排水伺服水阀5分别开启，进行卸压，高压水泵组13通过进水伺服水阀11与回程缸3连接，使锻造水压机活动横梁8在高压水泵组13驱动下回程，实现普通锻造工艺回程。
调节小缸进水伺服水阀6及大缸进水伺服水阀7的开口度，分别实现小缸I和大缸2的加压速度变化，实现速度控制锻造，为等温锻造和变速锻造工艺的实现提供了条件。
锻造水压机通过大缸排水伺服水阀5和小缸排水伺服水阀4及低压离心供水泵18 充液下降，因此不需要设置传统的“充液罐” “和充液阀”，只有两根高压管道上到锻造水压机顶部。
锻造水压机的液压工作介质适合于工业用水、工业乳化液、水-乙二醇以及矿物油等。
锻造水压机移动工作台9采用浮动车轮支撑12，液压浮动车轮承担了工作台和下砧子的重量，减小移动工作台和垫板21之间的正压力和摩擦力，减少摩擦面之间的磨损， 降低了锻造水压机的故障率。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
权利要求
1.一种锻造水压机，其特征是一种锻造水压机，小缸(I)安装在大缸(2)中间，形成伸缩套缸结构，小缸(I)通过管道、法兰与小缸排水伺服水阀(4)及小缸进水伺服水阀(6)连接；大缸(2)通过管道、法兰与大缸排水伺服水阀(5)及大缸进水伺服水阀(7)连接；高压水泵组(13)通过回程缸进水伺服水阀(11)与回程缸(3)连接，回程缸(3)通过回程缸进水伺服水阀(19)与气水蓄势器(15)连接，回程缸(3)通过回程缸排水伺服水阀(20)与水箱(16)连接。
2.根据权利要求I所述的一种锻造水压机，其特征是所述的小缸排水伺服水阀(4)和大缸排水伺服水阀(5)都与低压离心供水泵(18)连接，低压离心供水泵(18)又与平衡释放阀(17)连接。
3.根据权利要求I所述的一种锻造水压机，其特征是所述的小缸进水伺服水阀(6)及大缸进水伺服水阀(7)与高压水泵组(13)连接，高压水泵组(13)每个泵分别设置安全溢流阀(10)，高压水泵组(13)通过伺服水阀(14)与气水蓄势器(15)连接，水箱(16)向低压离心供水泵(18)和高压水泵组(13)供水。
4.一种锻造水压机的方法包括 锻造水压机活动横梁(8)空程下降； 锻造水压机活动横梁(8)加压下降； 锻造水压机活动横梁(8)带回程背压加压下降； 锻造水压机活动横梁(8)快速回程； 锻造水压机活动横梁(8)普通回程。
5.根据权利要求4所述的一种锻造水压机的方法，其特征是所述的锻造水压机活动横梁(8)空程下降，回程缸(3)的排水伺服水阀(20)开启并与水箱(16)连接，大缸排水伺服水阀(5)和小缸排水伺服水阀(4)同时全部开启，小缸进水伺服水阀(6)和大缸进水伺服水阀(7)同时全部开启，低压离心供水泵(18)和高压水泵组(13)的水全部补充到小缸(I)和大缸(2)中。
6.根据权利要求4所述的一种锻造水压机的方法，其特征是所述的锻造水压机活动横梁(8)加压下降，回程缸(3)的排水伺服水阀(20)全开启，小缸排水伺服水阀(4)关闭，实现小缸(I)加压，大缸排水伺服水阀(5)关闭实现大缸(2)加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压。
7.根据权利要求4所述的一种锻造水压机的方法，其特征是所述的锻造水压机活动横梁(8)带回程背压加压下降，进水伺服水阀(19)开启，回程缸(3)与气水蓄势器(15)连通，小缸排水伺服水阀(4 )关闭，实现小缸(I)加压，大缸排水伺服水阀(5 )关闭实现大缸加压，两个排水伺服水阀同时关闭，实现满吨位加压。
8.根据权利要求4所述的一种锻造水压机的方法，其特征是所述的锻造水压机活动横梁(8)快速回程，小缸排水伺服水阀(4)和大缸排水伺服水阀(5)分别开启，进行卸压，回程缸(3)与气水蓄势器(15)连通，使小缸(I)和大缸(2)刚刚卸压时，活动横梁(8)就能迅速回程，实现了高速度高频次的快速锻造。
9.根据权利要求4所述的一种锻造水压机的方法，其特征是所述的锻造水压机活动横梁(8)普通回程小缸排水伺服水阀(4)和大缸排水伺服水阀(5)分别开启，进行卸压，高压水泵组(13)通过进水伺服水阀(11)与回程缸(3 )连接，使锻造水压机活动横梁(8 )在高压水泵组(13)驱动下回程，实现普通锻造工艺回程。
全文摘要
本发明属于大型冶金、有色和稀有金属高精度锻件生产，特别涉及一种锻造水压机及方法。一种锻造水压机，小缸安装在大缸中间，形成伸缩套缸结构，小缸通过管道、法兰与小缸排水伺服水阀及小缸进水伺服水阀连接；大缸通过管道、法兰与大缸排水伺服水阀及大缸进水伺服水阀连接；高压水泵组通过回程缸进水伺服水阀与回程缸连接，回程缸通过回程缸进水伺服水阀与气水蓄势器连接，回程缸通过回程缸排水伺服水阀与水箱连接。本发明是一种工艺好、成本低、占地面积小的锻造水压机及方法。
文档编号B21J9/02GK102974732SQ201210530819
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者阎善武, 邓高潮, 曹显跃, 王大明, 魏会斌, 韩波, 孙念光, 李朋恩 申请人:阎善武