陶瓷高压注浆设备用液压油路系统及其执行方法与流程

本发明涉及陶瓷卫浴产品制造技术领域，特别涉及一种陶瓷高压注浆设备用液压油路系统及其执行方法。

背景技术：

陶瓷高压注浆流程主要包括合模、锁模、上浆、高压注浆、卸压、开模脱坯、模具清洗等工序。传统陶瓷高压注浆液压系统的常用方式有：一种为采用高低压泵组；另一种是采用恒功率变量柱塞泵。这两种方式均是：在陶瓷高压注浆设备在开机后，液压泵电机连续满载运行输出高压力液压油，通过特定的流量比例阀，液压油按照压力比例输出不同流量和压力的油量，对设备执行机构的动作油缸进行控制，而多余油量通过溢流阀进行回收，此过程也叫高压节流。但在实际生产中，采用这些液压系统控制的陶瓷高压注浆设备在合模、锁模和开模脱坯三个关键环节中常出现开、合模运动不稳定和锁模保压泄漏的缺陷，最终导致坯体损伤或注浆成型失败，其坯体合格率较低，也不利于陶瓷产品生产成本的控制。此外，这些陶瓷高压注浆设备的高压节流液压系统控制精度低、响应速度慢和能量损失大，往往导致生产成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种陶瓷高压注浆设备用液压油路系统，该液压油路系统可针对高压注浆过程中不同阶段的需求输出不同流量和压力的液压油，其液压控制精度高，可有效提高坯体合格率。

本发明的另一目的在于提供一种上述陶瓷高压注浆设备用液压油路系统的执行方法。

本发明的技术方案为：一种陶瓷高压注浆设备用液压油路系统，包括油箱、油泵、主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸、泥浆加压油缸、伺服电机和伺服驱动器，主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸分别通过对应的分支油路并联设于主油路上，主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸组成执行机构，油箱、油泵和执行机构连接形成循环油路，油泵还连接有伺服电机，伺服电机连接有伺服驱动器。其中，主压油缸用于驱动模具中的顶模运动，使其与底模之间实现合摸和锁模动作；旋转油缸用于带动旋转支架转动，使其带动模具转至倾斜状态或水平状态；顶模脱模油缸一般包括对称设置的左脱模油缸和右脱模油缸，顶模一般包括左顶模和右顶模，利用其同步动作使顶模中左顶模和右顶模分离，实现脱模动作；泥浆加压油缸与注浆系统(该系统与现有陶瓷高压注浆设备的注浆系统相同)连接，用于注浆过程中对泥浆加压，调节不同成型阶段的泥浆压力。

所述主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸的分支油路上还分别设有电磁阀。

所述主油路上还设有压力表，方便用户及时查看液压油路系统中的压力。

所述主油路上还设有压力传感器和流量传感器，压力传感器和流量传感器分别与伺服驱动器连接。利用压力传感器和流量传感器实时检测主油路中的压力和流量，方便伺服驱动器对伺服电机的转速达到精确的控制和调节。

所述顶模脱模油缸包括串联设置的左脱模油缸和右脱模油缸，左脱模油缸和右脱模油缸在陶瓷高压注浆设备上对称设置且同步运行。

所述陶瓷高压注浆设备包括主支架、旋转支架、移动小车、顶模、底模和注浆系统，主支架上设有输送工位和浇注工位，移动小车带动顶模往返移动于输送工位和浇注工位之间，旋转支架设于浇注工位上，底模设于旋转支架中，顶模运动至浇注工位时，顶模和底模配合形成注浆用的模具，注浆系统与模具的浇注口连接；实际上，陶瓷高压注浆设备的上述组成机构均与现有陶瓷高压注浆设备相同，不同之处在于各油缸组成的执行机构以及其液压油路系统，其中，主压油缸设于旋转支架中顶模的上方，旋转油缸设于旋转支架的一侧，顶模脱模油缸设于输送工位上顶模的两侧，泥浆加压油缸设于陶瓷高压注浆设备的泥浆罐中。

本发明上述陶瓷高压注浆设备用液压油路系统的执行方法，通过伺服驱动器实时调节伺服电机的转速或转矩，实现油泵输出压力的动态控制，当执行机构中主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸分别工作时，油泵根据各油缸的需求输出相应的压力；陶瓷高压注浆设备的运行过程具体包括以下步骤：

(1)启动顶模脱模油缸，使顶模的左模和右模合模；此过程顶模脱模油缸的压力范围为0～6mpa；

(2)陶瓷高压注浆设备上，移动小车带动模具的顶模运动至旋转机架的注浆工位上；

(3)启动主压油缸，驱动顶模运动，使顶模与底模完成合模和锁模动作，此过程主压油缸的压力范围为0～20mpa；

(4)陶瓷高压注浆设备上，旋转机架带动模具转动，使模具相对水平面处于倾斜状态；

(5)启动泥浆加压油缸，对泥浆进行加压浇注，此过程泥浆加压油缸的压力范围为0～4mpa；

(6)坯体成型后，陶瓷高压注浆设备上，旋转机架带动模具转动，使模具处于水平状态；

(7)主压油缸缓慢回缩，将顶模和坯体提升，使顶模和坯体脱离底模；

(8)移动小车将坯体送出至陶瓷高压注浆设备与坯体输送线的相接处；

(9)顶模脱模油缸回缩，使顶模的左模和右模分别脱离坯体顶面；

(10)坯体输送线承接坯体并送出，至此完成一个注浆循环。

所述步骤(5)中，泥浆加压油缸对泥浆进行加压浇注时分三个阶段进行；

第一阶段为注浆阶段，时间为3～7min，注浆的加压压力为0.5～0.6mpa；

第二阶段为吃浆成型阶段，时间为7～15min，注浆的加压压力为1.5～2.0mpa；

第三阶段为巩固成型阶段，时间为8～12min，注浆的加压压力为2.0～2.6mpa。

该过程中，在理想条件下，泥浆加压油缸的工作压力最大只需达到2.6mpa，液压油路系统设计时将其安全系数设计为1.5倍左右，泥浆加油油缸的最大工作压力可达到4mpa。所述液压油路系统的主油路上还设有压力传感器和流量传感器，压力传感器实时检测液主油路中的压力，流量传感器实时检测主油路中的流量，并将压力检测值和流量检测值输送至伺服驱动器，由伺服驱动器对比分析后调整伺服电机的转速或转矩，从而调节油泵的输送量。伺服驱动器接收来自压力传感器的压力检测值和来自流量传感器的流量检测值后，分别将压力检测值、流量检测值与用户预先设定的压力设定值、流量设定值进行对比分析，并将计算结果转换成伺服电机的转速或转矩。此外，伺服电机与伺服驱动器之间还设有反馈回路，伺服驱动器接收伺服电机反馈的速度值和电流值，可进一步提高伺服驱动器对伺服电机的精确控制，从而达到油泵输送量的精确控制。

本陶瓷高压注浆设备用液压油路系统及其执行方法使用时，其原理为：在陶瓷高压注浆设备的各个运行机构上分别设置对应的油缸，每个运行机构由对应的油缸进行驱动，将各个油缸连接至同一油路系统中，利用伺服驱动器和伺服电机实现油泵输出压力的精确控制，使每一个油缸的压力精准，无需加入高压节流装置。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本陶瓷高压注浆设备用液压油路系统及其执行方法通过在同一油路系统中设置不同的油缸，通过伺服驱动器精确控制油路中各油缸的油量，实现了针对高压注浆过程中不同阶段的需求输出不同流量和压力的液压油，其液压控制精度高，减少了高压节流装置的使用，有效避免了传统陶瓷高压注浆设备在合模、锁模和开模脱坯三个关键环节中常出现开、合模运动不稳定和锁模保压泄漏的缺陷，有效提高坯体合格率，也降低了陶瓷产品的生产成本。

附图说明

图1为本陶瓷高压注浆设备用液压油路系统的原理示意图。

图2为陶瓷高压注浆设备的结构示意图。

图3为图2中陶瓷高压注浆设备的主视图。

图4为图2中陶瓷高压注浆设备的左视图。

图5为图2中陶瓷高压注浆设备的俯视图。

图6为陶瓷高压注浆设备中旋转支架转动至倾斜状态时的结构示意图。

图7为泥浆加压油缸对泥浆分三个阶段加压注浆时的原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种陶瓷高压注浆设备用液压油路系统，如图1所示，包括油箱1、油泵2、主压油缸3、旋转油缸4、顶模脱模油缸(包括左脱模油缸5和右脱模油缸6)、泥浆加压油缸7、伺服电机8和伺服驱动器9，主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸分别通过对应的分支油路10并联设于主油路11上，每个分支油路上还分别设有电磁阀12，主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸组成执行机构，油箱、油泵和执行机构连接形成循环油路，油泵还连接有伺服电机，伺服电机连接有伺服驱动器。其中，主压油缸用于驱动模具中的顶模运动，使其与底模之间实现合摸和锁模动作；旋转油缸用于带动旋转支架转动，使其带动模具转至倾斜状态或水平状态；顶模脱模油缸一般包括对称设置的左脱模油缸和右脱模油缸，左脱模油缸和右脱模油缸在陶瓷高压注浆设备上对称设置且同步运行，顶模一般包括左顶模和右顶模，利用其同步动作使顶模中左顶模和右顶模分离，实现脱模动作；泥浆加压油缸与注浆系统(该系统与现有陶瓷高压注浆设备的注浆系统相同)连接，用于注浆过程中对泥浆加压，调节不同成型阶段的泥浆压力。

此外，主油路上还设有压力表13，方便用户及时查看液压油路系统中的压力。主油路上还设有压力传感器14和流量传感器15，压力传感器和流量传感器分别与伺服驱动器连接。利用压力传感器和流量传感器实时检测主油路中的压力和流量，方便伺服驱动器对伺服电机的转速达到精确的控制和调节。

如图2～5所示，陶瓷高压注浆设备包括主支架16、旋转支架17、移动小车18、顶模19、底模20和泥浆罐(图中未示出)，主支架上设有输送工位21和浇注工位22，移动小车带动顶模往返移动于输送工位和浇注工位之间，旋转支架设于浇注工位上，输送工位上垂直设有坯体输送线23，底模设于旋转支架中，顶模运动至浇注工位时，顶模和底模配合形成注浆用的模具，注浆系统与模具的浇注口连接；实际上，陶瓷高压注浆设备的上述组成机构均与现有陶瓷高压注浆设备相同，不同之处在于各油缸组成的执行机构以及其液压油路系统，其中，主压油缸设于旋转支架中顶模的上方，旋转油缸设于旋转支架的一侧，顶模脱模油缸设于输送工位上顶模的两侧，泥浆加压油缸设于陶瓷高压注浆设备的泥浆罐中。

上述陶瓷高压注浆设备用液压油路系统的执行方法为：通过伺服驱动器实时调节伺服电机的转速或转矩，实现油泵输出压力的动态控制，当执行机构中主压油缸、旋转油缸、顶模脱模油缸和泥浆加压油缸分别工作时，油泵根据各油缸的需求输出相应的压力；陶瓷高压注浆设备的运行过程具体包括以下步骤：

(1)启动顶模脱模油缸，使顶模的左模和右模合模；此过程顶模脱模油缸的压力范围为0～6mpa；

(2)陶瓷高压注浆设备上，移动小车带动模具的顶模运动至旋转机架的注浆工位上；

(3)启动主压油缸，驱动顶模运动，使顶模与底模完成合模和锁模动作，此过程主压油缸的压力范围为0～20mpa；

(4)陶瓷高压注浆设备上，旋转机架带动模具转动，使模具相对水平面处于倾斜状态(如图6所示)；

(5)启动泥浆加压油缸，对泥浆进行加压浇注，此过程泥浆加压油缸能达到的最大压力范围为0～4mpa；如图7所示，泥浆加压油缸对泥浆进行加压浇注时分三个阶段进行；

第一阶段为注浆阶段(0～t1)，该段注浆时间长为3～7min，注浆的加压压力m1为0.5～0.6mpa；

第二阶段为吃浆成型阶段(t1～t2)，该段注浆时间长为7～15min，注浆的加压压力m2为1.5～2.0mpa；

第三阶段为巩固成型阶段(t2～t3)，该段注浆时间长为8～12min，注浆的加压压力m3为2.0～2.6mpa。

(6)坯体成型后，陶瓷高压注浆设备上，旋转机架带动模具转动，使模具处于水平状态；

(7)主压油缸缓慢回缩，将顶模和坯体提升，使顶模和坯体脱离底模；

(8)移动小车将坯体送出至陶瓷高压注浆设备与坯体输送线的相接处；

(9)顶模脱模油缸回缩，使顶模的左模和右模分别脱离坯体顶面；

(10)坯体输送线承接坯体并送出，至此完成一个注浆循环。

在上述执行方法过程中，液压油路系统的主油路上还设有压力传感器和流量传感器，压力传感器实时检测液主油路中的压力，流量传感器实时检测主油路中的流量，并将压力检测值和流量检测值输送至伺服驱动器，由伺服驱动器对比分析后调整伺服电机的转速或转矩，从而调节油泵的输送量。伺服驱动器接收来自压力传感器的压力检测值和来自流量传感器的流量检测值后，分别将压力检测值、流量检测值与用户预先设定的压力设定值、流量设定值进行对比分析，并将计算结果转换成伺服电机的转速或转矩。此外，伺服电机与伺服驱动器之间还设有反馈回路，伺服驱动器接收伺服电机反馈的速度值和电流值，可进一步提高伺服驱动器对伺服电机的精确控制，从而达到油泵输送量的精确控制。

本实施例中，伺服驱动器可采用型号为松下mfdlta3sf的伺服驱动器，压力传感器可采用型号为omegapx429-5.0ksgi的传感器，流量传感器可采用型号为omegafpd2024的传感器。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。