专利名称：一种大包型棉花液压打包机的制作方法
技术领域：
本实用新型一种大包型棉花液压打包机，特别适用于生产线上大包型大吨位的棉花打包和化学纤维打包。
轧棉厂生产线上所有的棉花液压打包机均为双箱式(参见赵应樾编著《棉纤维打包技术与设备》P10页，上海交通大学出版社，1992，全国科技书目号265-291)。近年发展的包重200kg、227kg的国际通用大包型MDY400型打包机也为双箱转箱式一个工位喂料预(踩压)压缩；另一工位顶压成包。两工位包箱转箱交替工作，整机体积庞大，高度9m左右，自重55t左右，机构复杂、制造安装诸多不便。此外，顶压成包工作动力全部依靠供油泵输出的压力油量，耗能甚大。
本实用新型的目的是提供一种体积小，造价低，采用自耙料液压踩箱，踩压块与成包压缩顶压块是同一个机件，节能又快速顶压工作的一种单箱立式大包型棉花液压打包机。
本实用新型一种大包型棉花液压打包机，包括油箱(1)、液压泵(2)、框架(10)、压块(20)、压块导向杆(28)、包箱(23)，其特征是a.上部框架(10)上固接着担负耙棉、预压缩任务，采用94111441.4发明专利技术的一种液压踩箱机(发明人、申请人赵应樾，95年10月公开，99年12月17日第一次审查意见通知…可望被授予专利权。)b.该液压踩箱机踩压缸(3)的两侧呈轴对称排列安装着活塞式顶压缸(29)、(29′)，顶压缸缸杆(30)、(30′)的伸出端在成包顶压工作时用离合器与踩压缸(3)的压块(20)相联接。c.顶压缸(29)、(29′)缸盖上连通着四通式充液管道(A′CD)，充液管道的A′端两通管分别连通缸(29)、(29′)的上腔；充液管道的C端与充液阀(34)的输出端固接，充液阀输入端的进油管安装在充液箱(35)的液面内，充液箱安装在充液阀附近的液压缸上或框架(10)上；充液管道的D端通过单向复合液压阀(31)与踩压缸(3)上腔油管A连通，阀(31)中单向阀出口接A，阀(31)中复合的液压阀的出口接D。d.顶压缸(29)、(29′)下腔并联油管B′与液控单向阀(32)输出端连接，阀(32)输入端接缸(3)下腔油道B，阀(32)的液控管通过电磁阀(33)与低压控制油源p相连接。缸(3)完成喂料、踩箱任务后对棉包成包顶压时，由离合器(36)带动顶压缸快速下行，充液箱(35)内油液迅速充入顶压缸上腔，比单纯依靠供油泵输油驱动顶压缸下行既快又节能。顶压继续进行，踩压缸与顶压缸一齐下压动作，顶压缸缸杆(30)、(30′)向下运动施力在压块(20)上。
本实用新型采用机械式离合器最为经济便利。该离合器(36)的中心内孔与顶压缸缸杆(30)、(30′)的伸出端突出小凸肩作为接合柱体(41)相互间隙配合，位于柱体(41)环槽对应的离合器体(36)的整个圆周部位，钻有均匀的3个以上的通孔，通孔末端留有球状止位唇边(K′)，通孔从入口处攻有螺纹，调压螺栓(39)推压弹簧(38)将通孔内的接合元件(37)压入柱体(41)的环槽之内，构成离合器，当柱体与离合器(36)间的分离力超过接合元件对环槽的总摩擦力时，则两者分离，分离后止位唇边K′使接合元件不致掉落，螺母(40)可防止螺栓松动。
本实用新型中的离合器(36)也可以采用应用极为广泛的液压插销式，即在压块(20)上设置一孔板，需要结合时，令顶压缸缸杆(30、30′)伸出端端部装设的小液压缸的活塞杆圆锥头部伸入其孔板的对应孔内，离合器需脱开时，令小液压缸缸杆缩回缸内即可。
本实用新型中关于控制电路的特征结合附图5而阐明在实施例中如后。
本实用新型一种大包型棉花液压打包机(以下简称打包机)有如下附图
图1是本打包机的正视图；图2是本打包机后视图中关于踩压缸、顶压缸排布的局部视图；图3是本打包机采用94111441.4发明专利技术一种(带耙料器)液压踩箱机的侧视图(含N→N′配位图)；图4是本打包机一种机械离合器的装配结构；图5是本打包机控制电路与液压系统工作原理图。
上述图中1-油箱；2-液压泵；3-(活塞式)踩压液压缸；4-曲柄轴箱架；4′-箱架盖板；5-曲柄轴；6-曲柄；7-连杆；8-摇杆；9-摇杆铰销；9′-铰销座；10-框架；11-齿耙体；12-电动机；13-齿轮减速机构；13′-锥齿轮副，13″-链轮副；14-制动机构；15-铰销；16-铰销；17-信号器；17′、17″-铁片；18-踩压下行用接近开关；19-踩压上行用接近开关；20-(活塞杆)压块；21-淌棉道；22-螺钉；23-包箱；23′-箱网；24-电磁换向阀；25-溢流阀；26-液压泵电机；27-螺钉；28-压块导向杆；28-撞块；29、29′-顶压缸；30、31′-顶压缸杆；31-单向复合液压阀(单向顺序阀或单向电磁阀)；32-液控单向阀；33-电磁阀；34-充液阀；35-充液箱；36-离合器(体)；37-钢球；38-弹簧；39-调压螺栓；40-螺母；41-接合柱体(以上图注中，自序号3～序号19为94111441.4的专利技术结构件)①-耙料器启动、停止的控制电路②-液压泵启动、停止的控制电路③-踩压下行和顶压下行的控制电路④-踩压上行和顶压上行的控制电路1QA、1TA、1C分别为耙料器电机(12)的启动按钮、停止按钮和交流接触器。
2QA、2TA、2C分别为液压泵电机(26)的启动按钮、停止按钮和交流接触器。
3QA、3TA——分别为顶压下行启动、停止按钮。
4QA——顶压上行手动按钮。
NK —钮子开关或推拉开关、琴键开关(用于上行过程中停)。
YJ——液压继电器；(FeJ18)、(FeJ19)——分别为接近开关(18)、(19)的触点。
1J、2J——分别为踩压下行、上行控制用中间继电器；3J——顶压下行控制用中间继电器；1CT、2CT——分别为换向阀(24)的下行、上行电磁线圈；3CT——电磁阀(33)的线圈。
1HC、2HC——分别为踩压下行限位开关、上行限位开关。
3HC、4HC——分别为顶压下行限位开关、顶压上行限位开关。
现在结合实施例进一步阐明本发明的细节特点、工作原理与动作过程。
参阅图1、图2，94111441.4专利技术中的主要构件踩压液压缸3及两侧的市售国标顶压缸29、29′均用螺钉27固接在上部框架10上，充液管道A′CD用耐压钢管焊成，四通各端用法兰式连接最为便利。单向复合液压阀31最好采用单向顺序阀，其顺序阀出口通向D管。也可采用单向电磁阀，但须行程开关等控制电磁阀的装置。
附图4中所示接合柱体41与离合器36均用优质碳素钢或合金钢加工制成，柱体环槽处制成圆弧状或梯形，该处及球形唇边K′处最好热处理淬硬在HRC50左右。柱体41可直接在缸杆上加工制造，也可如图4所示用低于端面的埋头螺栓或内六角螺栓与缸杆30、30′同轴固接(附图4中点划线表示)。离合器36内接合元件也可制成子弹头形状，但最好是用钢球，钢球宜采用球径较大者，数量至少为3个，一般为6～18个。
控制电路中，耙料器电动机12的接触器1C的常开触点、传感器18的常开触点FeJ18、下行限位开关1HC的常闭触点、上行继电器2J的互锁触点及下行继电器线圈1J相互串联后跨接在X11、X0之间，顶压下行限位开关3HC的常闭触点、线圈1J的常开触点与电磁阀24下行工作电磁铁线圈1CT也串联并跨接在X11、X0之间，而1J常开触点的前端60与62间连有顶压下行停止接钮3TA，62通过顶压下行启动按钮3QA及中间继电器3J接在X0上，3J自保触点3J2与3QA并联，常开触点3J1、3J4分别接在63、61间和62、64间，64通过电磁阀33的线圈3CT连接在X0上，由此构成踩压、顶压下行控制电路③；上行继电器线圈2J与上行限位开关2HC的常闭触点也跨接在X11、X0之间，且该两元件间并联着四条支路，每条支路中分别接入下行限位开关1HC的常开触点、传感器19的常开触点(FeJ19)、耙料电机接触器1C的常闭辅助触点和线圈2J的自保触点，线圈2J的另一常开触点、顶压上行限位开关4HC的常闭触点、3J线圈的常闭触点3J3以及电磁阀24上行工作电磁铁线圈2CT串联后也跨接在X11、X0之间，而顶压上行按钮4QA常开触点两端分别按在4HC后面68和2CT前70的线路中，此外，接自X11的控制电源由钮子开关NK导入，由此构成踩压、顶压上行控制电路④，电路③④及①②协同完成喂料、踩压、顶压的下压、上行、停止及换向的控制任务。电路①②分别为耙料电机及液压泵电机启动、停车用的公知典型简要电路。限位开关及撞块28′的固装方式与一般打包机中所用相同。附图4所示控制电路均用市售电器元件，包括交流接触器1C、2C，液压继电器YJ等。
上述控制电路，虽也可采用可编程序控制器(PC)操纵，但成本提高。
本打包机的液压阀24、25、31、32、33和34均为市售产品。
以下结合附图5、4、1和附图3将本发明电气——液压——机械三者动作过程、工作原理进一步阐明如下(应当说明，下述动作中的1.启动～4.棉包到重量自动停车，踩压自动停位于上止点的整个过程属于94111441.4专利技术的动作过程)1.启动(合上NK)液压泵先行启动按动2QA，液压泵2的电动机26的接触器2C线圈通电并自保，液压泵2启动运转，输出油流自阀24的M型中位卸荷，如图5状态。
耙料器启动按动1QA，耙料器电动机12的交流接触器线圈2C通电并自保，制动器14松脱，电动机12通电运转，同时1C的两辅助触点分别动合(FeJ18前)和动断(FeJ19下面支路)，电动机12通过减速机构13、13′驱动曲柄轴5，耙料器开始工作，信号器17与曲柄6同轴转动。
2.耙料入箱、踩压停位耙料器及信号器17自图3所示位置运转(以铅垂线为参考基准)，耙齿端自O5→O1，即从淌棉道耙料入箱，此时信号器(O′5-O′1)休止弧角转过铅垂线，元件17′、17″均不发讯，接近开关触点(FeJ18)、(FeJ19)均断开，线圈1J、1CT和2J、2CT均未通电，阀24处于中位，泵2卸荷运行，液压缸3的压块20此前因上行回程结束，已处于上止点位置，故停位不动。
3.踩压下行、上行工作及其换向踩压下行、上行工作曲柄6继续运转，耙齿从O1走向O2、O3点，此时信号器17中O′1、O′2、K弧段(即元件17′弧段)越过铅垂线，元件17′向接近开关18发讯导通，电路中(FeJ18)触点动合(前面1C触点已拍合，如前述)，线圈1J通电，动合触点1J使1CT线圈通电，阀24左位工作，油流自P→A，进缸3上腔，下腔回油自B→T至油箱，压块20下行踩压工作。
曲柄6继续运转，K-O′5弧段(即元件17″弧段)转过铅垂线，发讯切换为17″感应(FeJ19)，(FeJ18)触点断开，1J、1CT断电，(FeJ19)触点通电，2J、2CT、线圈通电，阀24换由右位工作，油流自P→B，A→T，压块20换向转为上行。K点转过铅垂线时，理论上压块20恰好到达所需下行行程的终点，继而换向，这是曲柄动作控制液压动作的理论配位状态，由此表明，液压缸3下行到达踩压行程终点时(令行程开关1HC设置在该终点处)，缸腔所需的总流量Q1恰好等于(O′1-K)转过铅垂线总时间内泵2所提供的总流量Qs。事实上因内泄漏等诸原因，Qs往往不等于Q1，当Qs大于或甚大于Q1时，压块20较快下行到终点，接触1HC的时间早于K点到达铅垂线的时间，则行程开关1HC动断触点57-58使1J、1CT失电，1HC动合触点66-67使线圈2J通电、自保并互锁住1J，2J动合触点68-69使2CT通电，阀24自左位切换到右位工作，油流P→B，A→T，压块20换向上行。此时，无论信号器17滞后在什么发讯阶段，液压缸继续上行直至到达上止点动断2HC触点使线圈2J、2CT断电，阀24复为中位，压块20安稳停位在上止点，等待执行下一转动中元件17′转到铅垂线时发出的下行指令(1J线圈前2J互锁触点58-59已恢复常闭)。
当液压油流Qs小于Q1时(不推荐)，若下行压块20未达下止点，1HC未动作，但信号盘17中17″元件已转到铅垂线，如前所述，阀24此时换为2CT通电、右位工作，压块自动换向上行，液压缸3的工作完全由信号器根据转角控制，本打包机仍能柔性地运转换向。
4.棉包到重自动停车、踩压自动停位于上止点随耙棉次数的增加，包箱23中棉料达规定数量，在踩压行程中液压系统具一规定最高压力，而致液压继电器YJ常闭触点断开，电路中1C线圈失电，耙料器因电机12断电并制动而停车，(FeJ18)前1C辅助触点恢复常开，下行电路③被切断；1C线圈断电，使电路④中2HC常闭触点66后的1C辅助触点66-67恢复常闭而自动导通2J、2CT，阀24右位工作，油流P→B，A→T，压块20上行，直至断开2HC触点后停位于上止点。电动机12停车即制动，是防止耙料器因自重及惯性力会产生再次喂料的误动作。
5.顶压上行放上包布按住4QA。2CT通电，阀24右位工作，压块20自2HC上行，固接在压块上的离合器36套入与顶压缸缸杆同轴连接的接合柱体41，钢球压入柱体41上的环槽中，离合器处于理想接合状态，压块恰好上行至4HC而停止。利用箱网23′以上此间隙高度铺放上包布(打227kg重美国式套包，则无铺放包布)。2HC到4HC距离很短，故用点动按钮4QA。
下行顶压断开NK，按动3QA，线圈3J通电并自保3J2，互锁触点3J3断开，常开触点3J1、3J4分别导通1CT、3CT，阀24左位工作，踩压缸3上腔进油，3CT通电后，阀33通位工作，低压控制油源力打开液控单向阀32，B′、B连通，顶压缸与踩压缸下腔回油→阀24通道→油箱，踩压缸用压块上离合器36拖动顶压缸缸杆30、30′快速下行，充液箱内油液通过充液阀34→充液管A′CD中A′端跨接的两通道→两顶压缸的上腔。随着下压行程的增加，踩压缸3上腔油压不断增加，当压力高于31中顺序阀调整压力后，高压油还同时自D→A′→缸29、29′上腔，充液阀34自动关闭，成包顶压向下工进，踩压缸、顶压缸一起施力于压块20向下成包压箱，一直到达顶压终点，断开3HC常闭触点而停止，压块20即压缩停位(中途停位，则按3TA即行)。打开箱门，拉包布捆扎。
上行合上NK，线圈2J通电，并导通2CT，阀24右位工作，油流自P→B进入缸3下腔，同时，顶开单向阀32进入顶压缸29、29′下腔，充液阀34被液控油打开，顶压缸上腔回油分别返回充液和自A′通过阀31中的单向阀至A管与缸3上腔回油一齐自A→T回油箱，压块20上行，松压；断开NK，上行停止。推包出箱，然后铺下包布(或可同时铺上包布，打美国套包，则无铺放上下包布)。关合箱门，然后合上NK，压块20至踩压上行终点，断开2HC触点时按4QA，压块上行至4HC而停止。
6.开始新棉包的工作触动1QA，耙料器重新工作，踩压缸3按照设计下行踩压工作，因此时非顶压下行，故3CT未通电，液控单向阀32锁牢顶压缸29、29′下腔，不使离合器36拖动缸杆下行，压块20、离合器36脱离接合柱体41而单独下行踩压工作，新棉包工作循环开始。
应当指出，若顶压缸29、29′中采用价格昂贵的格来圈和斯特封密封装置(参阅赵应樾主编，现代液压装置实用技术丛书之三——《常用液压缸与其修理》(57万字)上海交大出版社，1996年，全国科技书目号365-259)，则顶压缸缸杆30、30′可依靠自重迅速下滑，仍由阀32对其控制锁牢，这样，可省除离合器36。
本打包机把由耙料器控制的踩压块合用为顶压块，将耙棉踩压与顶压成包在一个单箱内完成，变双箱式结构为单箱式，主机宽度缩为1/2左右。预压缩力自原传统机械踩棉的3t提高到15t(D＝100，p＝20MPa)以上，包箱高度可自3m多降低到2m左右，整机高度和顶压缸长度同步降低，工作效率提高，能轻松胜任现大包型双箱打包机的工作任务和规定的400t以上的总压力。
本打包机用于棉花加工生产线上替代国产最新型MDY400型打包机，造价可自每台60多万元降低到25万元以下，并为使用厂节省不少的厂房土建费用。本打包机顶压缸快速充液，装置简单而节能效果显著，同样加工能力时，整机总功率配备由目前的95kw降低到45kw以下，每年可替轧棉厂节省10多万元的打包电费。
权利要求1.一种大包型棉花液压打包机，包括油箱(1)、液压泵(2)、框架(10)、压块(20)、压块导向杆(28)、包箱(23)，其特征是a.上部框架(10)上固接着担负耙棉、预压缩任务，采用94111441.4发明专利技术的一种液压踩箱机；b.该液压踩箱机踩压缸(3)的两侧呈轴对称排列安装着活塞式顶压缸(29)、(29′)，顶压缸缸杆(30)、(30′)的伸出端在成包顶压工作时用离合器(36)与踩压缸(3)的压块(20)相联接；c.顶压缸(29)、(29′)的缸盖上连通着四通式充液管道(A′CD)，充液管道的A′端两通管分别连通缸(29)(29′)的上腔，管(34)道的C端与充液阀(34)的输出端固接，充液阀输入端的进油管安装在充液箱(35)的液面内，充液箱安装在阀(34)附近的液压缸上或框架(10)上，充液管道的D端通过单向复合液压阀(31)与踩压缸(3)上腔油管A连通，阀(31)中单向阀出口接A，阀(31)中复合的液压阀的出口接D；d.顶压缸(29)、(29′)下腔并联油管B′与液控单向阀(32)输出端连接，阀(32)输入端接缸(3)下腔油道B，阀(32)的液控管道通过电磁阀(33)与低压控制油p相连接。
2.根据权利要求1所述的打包机，其特征在于离合器(36)中，在位于柱体(41)环槽对应的整个圆周部位，钻有均布的3个以上的通孔，通孔末端留有止位唇边K′，通孔从入口攻有螺纹，调压螺栓(39)推压弹簧(38)将通孔内的接合元件(37)压入柱体(41)的环槽内，构成离合器。
3.根据权利要求1所述的打包机，其特征在于控制电路中耙料器电动机(12)的接触器1C的常开触点、传感器(18)的常开触点(FeJ18)、下行限位开关1HC的常闭触点、上行继电器2J的互锁触点及下行继电器线圈1J相互串联后跨接在X11、X0之间，顶压下行限位开关3HC的常闭触点、线圈1J的常开触点与电磁阀24下行工作电磁铁线圈1CT也串联并跨接在X11、X0之间，而1J常开触点的前端60与62间连有顶压下行停止接钮3TA，62通过顶压下行启动按钮3QA及中间继电器3J接在X0上，3J自保触点3J2与3QA并联，常开触点3J1、3J4分别接在63、61间和62、64间，64通过电磁阀(33)的线圈3CT连接在X0上，由此构成踩压、顶压下行控制电路③；上行继电器线圈2J与上行限位开关2HC的常闭触点也跨接在X11、X0之间，且该两元件间并联着四条支路，每条支路中分别接入下行限位开关1HC的常开触点、传感器(19)的常开触点(FeJ19)、耙料电机接触器1C的常闭辅助触点和线圈2J的自保触点，线圈2J的另一常开触点、顶压上行限位开关4HC的常闭触点、3J线圈的常闭触点3J3以及电磁阀(24)上行工作电磁铁线圈2CT串联后也跨接在X11、X0之间，而顶压上行按钮4QA常开触点两端分别按在4HC后面68和2CT前70的线路中，此外，接自X11的控制电源由钮子开关NK导入，由此构成踩压、顶压上行控制电路④。
专利摘要一种大包型棉花液压打包机,包括框架、包箱、带耙料器的踩压缸、顶压缸、离合器等,它采用94111441.4一种液压踩箱机的发明专利技术,使踩块与压块共用,快速顶压缸与踩压缸并排安装,变双箱转箱式结构为单箱式,体积小、造价低,是棉花生产线上亟需的大包型打包设备。本打包机替代生产线现用最大的400t～500t双箱式打包机,体积缩小三分之二以上,每台造价可自60万元左右降低到25万以下,整机配备功率自95kw降低到45kw以下,可为使用单位节约不少厂房土建费用外,每生产年度还可节省10万元以上的打包电费。
文档编号B30B9/30GK2409145SQ00216940
公开日2000年12月6日 申请日期2000年3月22日 优先权日2000年3月22日
发明者赵应樾, 王凯明, 陈松梅 申请人:赵应樾