专利名称：用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置，尤其 涉及一种利用水压机"回水被切断后，其主滑块和压边滑块均处于静止或极 慢速状态"的特性来实现安全保护的水控式回水二次截止安全保护装置。
背景技术：
水压机主要用于对大型零件的冲压和压边拉伸成型,工作压力为17—— 20Mpa，其工作原理为采用高压泵往蓄势站(高压气罐)不断提供高压水， 然后通过各个分配器，将蓄势站中的高压水送到相应的液压缸，从而推动相 应的活塞使主滑块、压边滑块、移动工作台、顶出器、锁紧装置动作。
这种大型水压机以国内早年生产(由沈阳重机厂制造)的1600/2200吨 水压机为典型代表，主要用来压制锅炉封头和化工容器封头，也可完成弯曲、 校正、成形和拉延等工作。这类水压机的问题在于(1)在装、卸一部分工 装模具时，需将主滑块升至一定高度后停下来，然后操作人员进入到主滑块 下装、卸模具，这时人就处于主滑块下面的位置，由于只有水压机正常工作 时才能处于安全状态，所以一旦此时水压机的电气装置失灵或密封圈损坏泄 漏，造成阀门自锁装置失效，将导致56吨的主滑块和主缸(主滑块重38吨、 主缸重18吨)快速下移直至落地，造成脱缸，高压水喷涌而出，严重危害 主滑块下面的操作人员的生命安全和周围设备设施安全；(2)在装、卸工装 模具时，需将压边滑块升至一定高度，主滑块停在最下面位置，然后4名操 作人员进入到主滑块上装、卸模具，这时人处于压边滑块与主滑块的闭合区 域之内， 一旦此时水压机的电气装置失灵或密封圈损坏泄漏，造成阀门自锁装置失效，将导致48吨的压边滑块快速下移直至与主滑块闭合，严重危害 主滑块及压边滑块之间人员的生命安全；(3)在水压机的主滑块、压边滑块 处于下降的正常运动过程中，若此时突然停电，此时开启的阀门将无法通过 控制盘关闭，滑块将一直下移直至落地，同样会造成安全隐患。
目前，上述大型水压机在国内还有多台，大部分还在服役期内，更换需 要大笔资金，所以在不影响原液压系统的基础上增加水压机的水控式回水二 次截止安全保护装置是非常必要的，在提高旧水压机的利用率及安全生产方 面具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于一次安全保护 水压机的二次安全保护装置，这种装置利用水压机"回水被切断后，其主滑 块和压边滑块均处于静止状态"的特性来实现安全保护。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的
本发明中，在水压机的主分配器的回水管道上串联安装有高压电磁阀Fl (下称主电磁阀Fl),水压机的压边分配器的回水管道上串联安装有高压电 磁阀F2 (下称压边电磁阀F2)，所述高压电磁阀在通电时为水路开通状态， 在断电时为水路切断状态；所述主电磁阀Fl的电源输入端与对应的中间继 电器KA2的常开开关KA2串联连接后再与电源线连接，所述压边电磁阀F2 的电源输入端与对应的中间继电器KA3的常开开关KA3串联连接后再与电源 线连接，所述中间继电器KA2、 KA3所在的自动控制电路包括安装于水压机 的主操纵盘上的行程开关SQ6 (下称主行程开关SQ6)和安装于水压机的压 边操纵盘上的行程开关SQ7 (下称压边行程开关SQ7);中间继电器KA2、 KA3 均为常开继电器，主行程开关SQ6在主操纵盘未回零时处于闭合状态，回零行程开关SQ7在压边操纵盘未回零时处于闭合状态， 回零时处于断开状态。
作为本发明的最佳技术方案，所述自动控制电路为所述中间继电器KA2 的电源输入端的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与所述主行程开关 SQ6串联后与电源线中的火线2L1连接；所述中间继电器KA3的电源输入端 的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与压边行程开关SQ7串联后与电 源线中的火线2L1连接。下面结合所述自动控制电路对自动控制过程作进一 步说明
所述中间继电器KA2、 KA3所在的自动控制电路由主行程开关SQ6和压 边行程开关SQ7共同实现自动控制。在水压机正常工作时，主操纵盘和/或 (包括双选和任选其一共三种可能，以下同)压边操作盘均处于未回零状态， 这时主行程开关SQ6和/或压边行程开关SQ7处于闭合状态，所述自动控制 电路导通，中间继电器KA2禾B/或中间继电器KA3导通，使中间继电器KA2 和/或中间继电器KA3的常开开关闭合，从而使主电磁阀和/或压边电磁阀通 电，进一步使水压机的主分配器和/或压边分配器的水路处于开通状态，这 种状态下，本发明不影响水压机的正常工作；反之，在水压机出现故障(如 断电)或分配器停止工作(如滑块静止)时，主操纵盘和/或压边操作盘均 处于回零状态，这时主行程开关SQ6和/或压边行程开关SQ7处于断开状态， 所述自动控制电路断开，中间继电器KA2和/或中间继电器KA3断开，使中 间继电器KA2和/或中间继电器KA3的常开开关断开，从而使主电磁阀和/或 压边电磁阀断电，进一步使水压机的主分配器和/或压边分配器的水路处于 切断状态，这种情况下，根据水压机的工作原理，其主滑块和/或压边滑块 会处于静止状态，完全能防止意外事故的发生。作为本发明的进一步改进，在所述自动控制电路中，主行程开关SQ6和 压边行程开关SQ7的火线连接端先相互并联，再与急停按钮SB5串联后再与 电源线中的火线2L1连接。在紧急情况下，可以通过按下急停按钮SB5达到 安全保护的目的，其过程如下在按下急停按钮SB5后，所述自动控制电路 中处于断开状态，中间继电器KA2和中间继电器KA3都断开，使中间继电器 KA2和中间继电器KA3的常开开关都断开，从而使主电磁阀和压边电磁阀都 断电，进一步使水压机的主分配器和压边分配器的水路都处于切断状态，这 种情况下，根据水压机的工作原理，其主滑块和压边滑块都会处于静止状态， 完全能防止意外事故的发生或满足装、卸模具等需要。
在所述自动控制电路中，主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7的火线连 接端相互并联后，再与两个联动控制开关5KM、 6KM串联连接后再与急停按 钮SB5串联连接。这种结构主要用于本发明与其它安全保护装置共同使用时 的互相联动控制(说明在我公司同时申报的另一个专利文件中，我们采用 了机械式安全保护装置，其中也用到了电气自动控制电路，这两种装置之间 可以通过联动控制开关5KM、 6KM实现联动控制)。只有在两个联动控制开关 5KM、 6KM均闭合的情况下，主电磁阀和压边电磁阔才能得电工作，不影响水 压机的原工作，否则主电磁阀和压边电磁阀都会处于断开状态，使主滑块和 压边滑块都处于静止状态，起到保护作用。
为了让操作者能更加清楚地知道高压电磁阀的工作状态，本发明还在操 作台上还安装有高压电磁阀工作指示灯H4，高压电磁阀工作指示灯H4的负 极与电源线中的零线2N1连接，其正极与相互并联的两个中间继电器KA2、 KA3的常开开关KA2、 KA3串联连接后再与电源线中的火线2L1连接。在主行 程开关SQ6和压边行程开关SQ7处于未回零状态，即高压电磁阀处于通电的正常工作状态时，此电路导通，高压电磁阀工作指示灯H4得电点亮，反之 熄灭。
本发明的有益效果在于-
综上所述，两个高压电磁阀与主分配器和压边分配器空程阀实现了同步 联动，当主滑块和/或压边滑块停止动作时，主电磁阀和/或压边电磁阀立即 关闭并进入到安全保护状态，有效地解决了主滑块和压边滑块处于悬空停止 状态时可能快速下移的重大安全隐患；另外，急停按钮的使用，可使水压机 在正常工作或出故障时都能实现主滑块和压边滑块静止的安全保护效果，极 大地增加了本发明的安全保护可靠性。
图l是本发明的自动控制电路图2是本发明中高压电磁阀的轴向剖视图3是图2中高压电磁阀的A-A轴向剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步具体的描述
本发明中，在水压机的主分配器的回水管道上串联安装有高压电磁阀F1 (下称主电磁阀Fl)，水压机的压边分配器的回水管道上串联安装有高压电 磁阀F2 (下称压边电磁阀F2)，所述高压电磁阀在通电时为水路开通状态， 在断电时为水路切断状态(上述结构在附图中不可视，但很容易理解)。如 图1所示，主电磁阀Fl的电源输入端与对应的中间继电器KA2的常开开关 KA2串联连接后再与电源线连接，压边电磁阀F2的电源输入端与对应的中间 继电器KA3的常开开关KA3串联连接后再与电源线连接。所述中间继电器 KA2、 KA3所在的自动控制电路包括安装于水压机的主操纵盘上的行程开关SQ6 (下称主行程开关SQ6)和安装于水压机的压边操纵盘上的行程开关SQ7(下称压边行程开关SQ7)(图中不可视)；中间继电器KA2、 KA3均为常开继电器，主行程开关SQ6在主操纵盘未回零时处于闭合状态，回零时处于断开状态，压边行程开关SQ7在压边操纵盘未回零时处于闭合状态，回零时处于断开状态。
如图1所示，在所述自动控制电路中，中间继电器KA2的电源输入端的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与主行程开关SQ6串联，中间继电器KA3的电源输入端的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与压边行程开关SQ7串联，主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7的火线连接端先相互并联，再与急停按钮SB5串联后再与电源线中的火线2L1连接。下面结合所述自动控制电路对自动控制过程作进一步说明
如图1所示，所述中间继电器KA2、 KA3所在的自动控制电路由主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7共同实现自动控制。在水压机正常工作时，主操纵盘和/或(包括双选和任选其一共三种可能，以下同)压边操作盘均处于未回零状态，这时主行程开关SQ6和/或压边行程开关SQ7处于闭合状态，所述自动控制电路导通，中间继电器KA2和/或中间继电器KA3导通，使中间继电器KA2和/或中间继电器KA3的常开开关闭合，从而使主电磁阀和/或压边电磁阀通电，进一步使水压机的主分配器和/或压边分配器的水路处于开通状态，这种状态下，本发明不影响水压机的正常工作；反之，在水压机出现故障(如断电)或分配器停止工作(如滑块静止)时，主操纵盘和/或压边操作盘均处于回零状态，这时主行程开关SQ6和/或压边行程开关SQ7处于断开状态，所述自动控制电路断开，中间继电器KA2和/或中间继电器KA3断开，使中间继电器KA2和/或中间继电器KA3的常开开关断开，从而使进一步使水压机的主分配器和/或压边分配器的水路处于切断状态，这种情况下，根据水压机的工作原理，其主滑块和/或压边滑块会处于静止状态，完全能防止意外事故的发生。
如图1所示，在紧急情况下，可以通过按下急停按钮SB5达到安全保护的目的，其过程如下在按下急停按钮SB5后，所述自动控制电路中处于断开状态，中间继电器KA2和中间继电器KA3都断开，使中间继电器KA2和中间继电器KA3的常开开关都断开，从而使主电磁阀和压边电磁阀都断电，进一步使水压机的主分配器和压边分配器的水路都处于切断状态，这种情况下，根据水压机的工作原理，其主滑块和压边滑块都会处于静止状态，完全能防止意外事故的发生或满足装、卸模具等需要。
如图1所示，在所述自动控制电路中，主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7的火线连接端相互并联后，再与两个联动控制开关5KM、 6KM串联连接后再与急停按钮SB5串联连接。这种结构主要用于本发明与其它安全保护装置共同使用时的互相联动控制(说明在我公司同时申报的另一个专利文件中，我们采用了机械式安全保护装置，其中也用到了电气自动控制电路，这两种装置之间可以通过联动控制开关5KM、 6KM实现联动控制)。只有在两个联动控制开关5KM、 6KM均闭合的情况下，主电磁阀和压边电磁阀才能得电工作，不影响水压机的原工作，否则主电磁阀和压边电磁阀都会处于断开状态，使主滑块和压边滑块都处于静止状态，起到保护作用。
如图l所示，为了让操作者能更加清楚地知道高压电磁阀的工作状态，本发明还在操作台上还安装有高压电磁阀工作指示灯H4，高压电磁阀工作指示灯H4的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与相互并联的两个中间继电器KA2、 KA3的常开开关KA2、 KA3串联连接后再与电源线中的火线2L1连接。在主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7处于未回零状态，即高压电磁阀处于通电的正常工作状态时，此电路导通，高压电磁阀工作指示灯H4得电点亮，反之熄灭。
本发明中的高压电磁阀采用重庆东方电磁阀厂生产的液体幵关型高压电磁阀，如图2和图3所示，这种高压电磁阀的工作原理是当线圈l通电时，动铁芯2吸合向上动作，打开先导阀口3，活塞6的下腔通过旁通孔9经先导阀口 3泄压，活塞6在进口有压力的情况下，由于压差作用向下动作，打开主阀口，水压机分配器的回水管道内的水流通。当线圈l断电时，动铁芯2复位，关闭先导阀口 3，水通过截流孔10迅速进入活塞6的下腔，活塞6在弹簧8的作用下，向上动作关闭主阀口，水压机分配器的回水管道内的水被切断。图中5为密封垫。
权利要求
1、一种用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置，其特征在于在水压机的主分配器的回水管道上串联安装有高压电磁阀F1(下称主电磁阀F1)，水压机的压边分配器的回水管道上串联安装有高压电磁阀F2(下称压边电磁阀F2)，所述高压电磁阀在通电时为水路开通状态，在断电时为水路切断状态；所述主电磁阀F1的电源输入端与对应的中间继电器KA2的常开开关KA2串联连接后再与电源线连接，所述压边电磁阀F2的电源输入端与对应的中间继电器KA3的常开开关KA3串联连接后再与电源线连接，所述中间继电器KA2、KA3所在的自动控制电路包括安装于水压机的主操纵盘上的行程开关SQ6(下称主行程开关SQ6)和安装于水压机的压边操纵盘上的行程开关SQ7(下称压边行程开关SQ7)；中间继电器KA2、KA3均为常开继电器，主行程开关SQ6在主操纵盘未回零时处于闭合状态，回零时处于断开状态，压边行程开关SQ7在压边操纵盘未回零时处于闭合状态，回零时处于断开状态。
2、 根据权利要求1所述的用于水压机的水控式回水二次截止安全保护 装置，其特征在于所述自动控制电路为所述中间继电器KA2的电 源输入端的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与所述主行程开 关SQ6串联后与电源线中的火线2L1连接；所述中间继电器KA3的电 源输入端的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与压边行程开关 SQ7串联后与电源线中的火线2L1连接。
3、 根据权利要求2所述的用于水压机的水控式回水二次截止安全保护 装置，其特征在于在所述自动控制电路中，主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7的火线连接端先相互并联，再与急停按钮SB5串联后再与电源线中的火线2L1连接。
4、 根据权利要求3所述的用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置，其特征在于在所述自动控制电路中，主行程开关SQ6和压边行程开关SQ7的火线连接端相互并联后，再与两个联动控制开关5KM、6KM串联连接后再与急停按钮SB5串联连接。
5、 根据权利要求1所述的用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置，其特征在于在操作台上还安装有高压电磁阀工作指示灯H4，高压电磁阀工作指示灯H4的负极与电源线中的零线2N1连接，其正极与相互并联的两个中间继电器KA2、 KA3的常开开关KA2、 KA3串联连接后再与电源线中的火线2L1连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于水压机的水控式回水二次截止安全保护装置，在水压机的分配器的回水管道上串联安装有高压电磁阀，所述高压电磁阀在通电时为水路开通状态，在断电时为水路切断状态；所述高压电磁阀的电源输入端与对应的中间继电器的常开开关串联连接后再与电源线连接，所述中间继电器所在的自动控制电路包括安装于水压机的操纵盘上的行程开关；中间继电器为常开继电器，行程开关在操纵盘未回零时处于闭合状态，回零时处于断开状态。在水压机正常工作时，操纵盘处于未回零状态，高压电磁阀通电，水路处于开通状态；反之，水路处于切断状态，防止意外事故的发生。本发明实现了对水压机的二次保护。
文档编号F16P3/00GK101551056SQ20081004451
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者冯定元, 廖晓为, 张世全, 李芝均, 符代泉, 胡志国, 才 颜 申请人:中国航天科技集团公司长征机械厂