专利名称：硬管管端成型设备及其液压控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械中的液压机械领域，具体而言，涉及一种硬管管端成型设备及其液压控制系统。
背景技术：
液压硬管在工程机械中应用广泛，特别是在高压领域，由于其所具有的独特的稳定性而备受关注，并且由于其制作成本远远低于胶管，液压硬管取代设置在没有相对运动位置处的胶管的趋势越来越明显。长期以来，液压硬管的制作主要有两种方式，一种是在钢管外扣压卡套，用卡套的锥面或者锥面加密封圈进行密封，这种生产方式方式的优点是生产效率高，缺点是重复装配性差，卡套受进口件制约，成本高，产能扩张受限。另一种是采用焊接的方式将标准接头焊接到钢管上，这种生产方法的优点是接头的密封性比较好，缺点是生产效率低下，焊接质量难以控制，焊接质量缺陷容易造成泄漏和堵塞。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种硬管管端成型设备及其液压控制系统，结构稳定，可靠性高，成本低廉，生产效率高。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种硬管管端成型设备的液压控制系统，包括油箱、液压油泵和进给油缸，进给油缸驱动连接至硬管管端成型设备的挤压成型部，并通过第一液压回路分别连接至液压油泵和油箱，在第一液压回路上设置有控制进给油缸换向的第一换向阀，硬管管端成型液压控制系统还包括驱动连接至硬管管端成型设备的夹持机构的夹持油缸，夹持油缸与液压油泵和油箱之间通过第二液压回路连通，第二液压回路与第一液压回路并联设置，第二液压回路上设置有控制夹持油缸换向的第二换向阀。进一步地，夹持油缸包括并联设置的第一夹持油缸和第二夹持油缸，第一夹持油缸的无杆腔与第二夹持油缸的无杆腔连通，第一夹持油缸的有杆腔与第二夹持油缸的有杆腔连通。进一步地，第一夹持油缸的有杆腔与第二换向阀之间的油路上设置有第一顺序阀，第二夹持油缸的无杆腔与第二换向阀之间的油路上设置有第二顺序阀。进一步地，第二液压回路包括位于夹持油缸与液压油泵之间的进油油路和位于夹持油缸与油箱之间的回油油路，第一顺序阀和第二顺序阀均设置于进油油路上。进一步地，进给油缸与第一换向阀之间设置有液压锁。进一步地，液压油泵的输出端设置有单向阀。进一步地，液压油泵的输出端设置有溢流管路，溢流管路上设置有溢流阀。根据本实用新型的另一方面，提供了一种硬管管端成型设备，包括硬管管端成型设备的液压控制系统，硬管管端成型设备的液压控制系统为上述的硬管管端成型设备的液压控制系统。[0012]应用本实用新型的技术方案，液压控制系统包括进给油缸和夹持油缸，进给油缸 连接至硬管管端成型设备的挤压成型部，夹持油缸驱动连接至硬管管端成型设备的夹持机 构。通过液压控制系统分别对进给油缸和夹持油缸进行控制，采用单泵多油缸控制技术，保 证进给油缸和夹持油缸工作稳定，结构简单，可靠性高，有效提高工作效率。第一夹持油缸 的有杆腔与第二换向阀之间的第二液压回路上设置有第一顺序阀，第二夹持油缸的无杆腔 与第二换向阀之间的第二液压回路上设置有第二顺序阀。通过顺序阀对第一夹持油缸和第 二夹持油缸的工作顺序进行控制，能够满足成型需要，保证成型质量。进给油缸与第一换向 阀之间设置有液压锁，能够在成型时保持成型压力稳定，从而保证成型质量。
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在 附图中图1示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的液压控制系统的结 构原理图；图2示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的结构示意图；图3示出了根据图2的A-A向的局部剖视结构示意图；图4示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的挤压成型半模结构 示意图；图5示出了根据图4的左视结构示意图；图6示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的第二夹持机构的结 构示意图；图7示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的第一夹持机构的结 构示意图；图8示出了根据图6的B-B向剖视结构示意图；图9示出了根据图7的C-C向剖视结构示意图；图10示出了根据本实用新型的实施例的硬管管端成型设备的导向块的结构示意 图；以及图11示出了根据图10的俯视结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲 突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图2或图3所示，根据本实用新型的实施例，硬管管端成型设备包括工作支撑台 面70、进给部10、夹持部20、挤压成型部30和加热部50。夹持部20、挤压成型部30和加热 部50沿进给部10的进给方向依次设置。进给部10设置在挤压成型部30的外端，并驱动 挤压成型部30向待成型硬管40远离或者靠拢。夹持部20夹紧待成型硬管40，使待成型硬 管40在进给部10的作用下在挤压成型部30内成型。加热部50设置在挤压成型部30和 夹持部20之间，待成型硬管40在进入挤压成型部30内成型前，先进入加热部50内进行加热，以便使待成型硬管40具有良好的可塑性，便于在挤压成型部30内成型，并能够具有良好的成型质量。在待成型硬管40成型时，加热部50靠近挤压成型部30，使得待成型硬管 40在加热到合适温度后直接进入挤压成型部30内成型，此时待成型硬管40具有更优良的可塑性，连续性更好，效率更高，成型质量更加有保证。进给部10也可以设置在夹持部20的外端，从而驱动夹持部20夹持待成型硬管40 向挤压成型部30内挤压成型。进给部10包括进给油缸11和固定支架12，固定支架12固定设置在工作支撑台面70上，进给油缸11固定设置在固定支架12上。进给油缸11的活塞杆驱动连接至挤压成型部30的外端，该连接方式例如为刚性连接或者铰接。挤压成型部30通过成型部安装板60设置在工作支撑台面70上，进给油缸11连接在成型部安装板60上。成型部安装板60的底部设置有滑动导轨，工作支撑台面70上相应设置有滑动导槽，在进给油缸11的驱动作用下，成型部安装板60可以沿滑动导槽滑动， 从而带动挤压成型部30远离或者靠近待成型硬管40，以完成待成型硬管40的管端成型和取出动作。挤压成型部30包括成型挤压模31和芯棒32，芯棒32设置在成型挤压模31内并伸出成型挤压模31。芯棒32包括有与待成型硬管40相配合的台阶轴，小轴部分可以进入待成型硬管40的管内，形成对待成型硬管40的径向定位，大径部分可以形成对待成型硬管 40的轴向定位，保证待成型硬管40的管端结构。芯棒32的大径等于待成型硬管40的外径，小径等于待成型硬管40的内径。芯棒32的伸出长度以对待成型硬管40形成良好径向定位为宜。芯棒32可以与挤压成型模31 —体成型，也可以可拆卸地设置在挤压成型模31 内。在本实施例中，芯棒32的第一端设置在芯棒安装块33内，并通过螺栓将芯棒32与芯棒安装块33固定连接。芯棒32的第二端穿过挤压成型模31而伸出挤压成型模31外，并在成型时对待成型硬管40形成定位。当待成型硬管40的规格和形状发生变化时，可以对芯棒32进行更换，以适应新的成型需要，结构简单，使用方便，适应性好。芯棒32上还可以设置垫片，通过调整垫片的厚度来控制成型端距离管口的距离，满足硬管管端成型的需要。挤压成型模31包括相对距离可调的第一挤压成型模311和第二挤压成型模312， 第一挤压成型模311和第二挤压成型模312的底部设置由第一滑轨313，成型部安装板60 上设置有与第一滑轨313配合的第一导向槽61。第一导向槽61垂直于待成型硬管40的长度方向设置在成型部安装板60上，对挤压成型模31的运动形成导向作用。第一挤压成型模311的外端连接有第一驱动机构,第一驱动机构驱动第一挤压成型模311沿第一导向槽61滑动，从而实现加压成型模31的夹紧和松开动作。第一驱动机构为伸缩机构，可以为气缸等，在本实施例中，第一驱动机构为通过固定支架12固定设置在成型部安装板60上的第一夹持油缸14，第一夹持油缸14的活塞杆连接在成型部安装板60上。第一夹持油缸14 沿水平方向设置在挤压成型模31的一侧，固定于成型部安装板60上，随挤压成型模31 — 起沿进给方向运动。第一夹持油缸14连接在第一挤压成型模311的侧向，用于控制挤压成型模31的开合模动作，其夹持和松开方向垂直于进给部10的进给方向。在成型部安装板60上还包括平行于第一导向槽61设置的第二导向槽62，在第一导向槽61和第二导向槽62之间设置有杠杆63。在第二导向槽62内可滑动地设置有弯折连杆64，弯折连杆64的弯折角度为直角，弯折连杆64的第一端铰接至杠杆63的第一端，弯折连杆64的第二端铰接在第一挤压成型模311的外端部。杠杆63的第二端铰接至第二挤压成型模312的外端部。当挤压成型模31处于合模状态时，挤压成型模31、杠杆63和弯折连杆64形成方形结构，当挤压成型模31处于开模状态时，弯折连杆64随第一挤压成型模311 —起向挤压成型模31的外侧运动,在弯折连杆64的带动作用下,杠杆63的与弯折连杆64连接的第一端与弯折连杆64同向运动,杠杆63的与第二挤压成型模312连接的第二端沿第一挤压成型模311的运动方向反向运动，从而通过杠杆63和弯折连杆64实现第一挤压成型模311和第二挤压成型模312的同步开合动作。此处也可以不设置杠杆63和弯折连杆64，并使第二挤压成型模312固定设置在成型部安装板60上。挤压成型模31可以为多个片状结构的组合，一方面能够使挤压成型模31对待成型硬管40实现更均匀的夹持定位作用，另一方面能够实现更多规格的硬管管端结构的成型需要。请结合参见图4和图5所示，本实用新型的实施例的挤压成型模31的第一挤压成型模311和第二挤压成型模312均包括通过螺栓固定连接的两部分板状结构，在第一挤压成型模311和第二挤压成型模312的中间位置设置有与芯棒32形状相适应的芯棒安装孔和用于成型待成型硬管40的管端结构挤压成型孔。请结合参见图6至图9所示，夹持部20固定设置在工作支撑台面70上，包括有夹持机构安装板21和夹持机构22，夹持机构22沿垂直于待成型硬管40的长度方向可移动地设置在夹持机构安装板21上。夹持机构22包括第一夹持件221和与第一夹持件221配合的第二夹持件222，第一夹持件221的外端连接有第二驱动机构，第二驱动机构驱动第一夹持件221加紧或者松开待成型硬管40。第二夹持件222可固定设置在夹持机构安装板21 上，也可以可滑动地设置在夹持机构安装板21上。第二驱动机构这里为通过固定支架12 固定设置在夹持机构安装板21上的第二夹持油缸23。第二驱动机构也可以为其它伸缩机构。第二夹持油缸水平固定设置在夹持机构安装板21或者工作支撑台面70上，伸缩方向垂直于进给部10的进给方向，控制夹持机构22的夹持动作。第一夹持件221和第二夹持件222的中部位置对应设置有与待成型硬管40的外径相配合的夹持孔，该夹持孔与待成型硬管40之间为过盈配合。第一夹持件221通过连接螺栓固定连接至第二夹持油缸23上。加热部50包括加热感应线圈，待成型硬管40穿设在加热感应线圈内。加热感应线圈靠近挤压成型部30设置，以保证在待成型硬管40的待成型部分充分加热后能够迅速进入挤压成型部30内成型，使待成型硬管40的待成型部分保持良好的塑性，大大减小及压力，节省挤压功耗，降低生产成本。加热感应线圈可以固定设置在成型部安装板60上，也可以可滑动地设置在工作支撑台面70或成型部安装板60上。在对待成型硬管40进行加热时，加热感应线圈内通入的电流为中频电流，电流频率为3000 8000HZ，加热温度为900至1150摄氏度。中频电流能够避免高频电流所带来的趋肤效应，使待成型硬管40的内外受热均匀挤压成型后的表面质量优良，不需要机加工即可满足接头要求。900至1150摄氏度的加热温度使钢管更软，热挤压流动性更好，更利于待成型硬管40充分挤压入成型面，改善挤压成型质量，也有利于保护管口结构，防止在挤压成型过程中对待成型硬管40的结构造成损伤。加热感应线圈也可以用感应炉等加热结构代替。[0039]请结合参见图10和图11所示，夹持机构安装板21上还可以沿待成型硬管40的长度方向设置至少一个导向组件24，导向组件24包括相对距离可调的第一导向块241和第二导向块242。第一导向块241和第二导向块242上包括腰形安装孔243，并通过设置在腰形安装孔243内的螺栓固定设置在夹持机构安装板21上。待成型硬管40设置在第一导向块241和第二导向块242之间。当更换不同管径的待成型硬管40时，可以通过调整第一导向块241和第二导向块242上的螺栓在腰形安装孔243内的位置来调节第一导向块241和第二导向块242之间的间距，使导向组件24始终能够对待成型硬管40有较好的支撑作用。上述的各实施例中，导轨的截面形状可以为V形、Y形、T形、圆形或者其它形状。请结合参见图I所示，硬管管端成型设备还包括有控制进给油缸11、第一夹持油缸14和第二夹持油缸23动作的液压控制系统。该液压控制系统包括油箱16、液压油泵83、 驱动液压油泵83的驱动电机82、设置在液压油泵83的输出端的单向阀81、设置在单向阀 81下游的溢流回路和设置在溢流回路上的溢流阀84，还包括进给油缸11，进给油缸11通过第一液压回路17分别连接至液压油泵83和油箱16，在第一液压回路17上设置有控制进给油缸11换向的第一换向阀13，在第一换向阀13和进给油缸11之间还设置有液压锁15，能够对进给油缸11形成保压作用，使待成型硬管40在成型时能够保持压力稳定，保证成型质量。换向阀可以为液控换向阀、手动换向阀或者电磁换向阀，本实施例当中，换向阀均为电磁换向阀。液压油从油箱16流出，经液压油泵83转换为压力油，然后经过第一换向阀13流入进给油缸11，控制进给油缸11的伸缩动作，进给油缸11的溢出油液从第一换向阀13的回油管路经过第一液压回路17流回至油箱16内，以便继续使用。液压控制系统还包括夹持油缸，夹持油缸通过第二液压回路88分别连接至液压油泵83和油箱16，第二液压回路88与第一液压回路17并联设置，第二液压回路88上设置有控制夹持油缸换向的第二换向阀87。夹持油缸包括并联设置的第一夹持油缸14和第二夹持油缸23，第一夹持油缸14的无杆腔与第二夹持油缸23的无杆腔联通，第一夹持油缸 14的有杆腔与第二夹持油缸23的有杆腔联通。第一夹持油缸14的有杆腔与第二换向阀87之间的第二液压回路88上设置有第一顺序阀86，第二夹持油缸23的无杆腔与第二换向阀87之间的第二液压回路88上设置有第二顺序阀85。第二液压回路88包括位于夹持油缸与液压油泵83之间的进油油路和位于夹持油缸与油箱16之间的回油油路，第一顺序阀86和第二顺序阀85均设置于进油油路上。在开始对待成型硬管40的管端成型时，先根据需要的硬管的长度和管端成型所需要消耗的长度进行下料，保证硬管最终的成型长度能够满足设计需要。例如012X2 (直径为12mm,管壁厚度为2mm)的硬管,需要在端面挤压成型一个长度为IOmm的锥度为24度的锥形密封体，下料时，单边需要考虑的硬管成型消耗长度为17. 2mm，即下料过程中需要考虑增加7. 2mm的单边管长。下料完成后，将待成型硬管40插入电磁感应线圈内，使芯棒32进入待成型硬管40 的成型端面内2_左右，对待成型硬管40形成径向定位，然后使第二换向阀87得电，阀芯位于第二换向阀87的左侧工位，第二换向阀87的右侧工位联通，高压油进入第一夹持油缸 14和第二夹持油缸23的无杆腔一侧，并向第一夹持油缸14和第二夹持油缸23的无杆腔输送高压油。在高压油的作用下，第一夹持油缸14伸出，夹紧芯棒32，对芯棒32形成径向定位，并形成压模空间。此时的第二夹持油缸23由于第二顺序阀85的阻碍作用，高压油不能进入第二夹持油缸23的无杆腔内，第二夹持油缸23保持原状。高压油继续输送，当高压油的压力克服第二顺序阀85的阻力后，第二顺序阀85打开，高压油进入第二夹持油缸23的无杆腔内，第二夹持油缸23的活塞杆伸出，使夹持机构 22夹紧待成型硬管40。先通过挤压成型模31夹紧芯棒32形成压模空间，再通过夹紧机构 22夹紧待成型硬管40的优点在于，先用芯棒32找准钢管中心，避免先夹紧待成型硬管40 后，在成型进给时待成型硬管40偏心造成芯棒32的折损。夹紧待成型硬管40后，启动加热感应线圈电源，利用中频电流加在加热感应线圈内的热待成型硬管40的端部插入部分，使待成型硬管40变软。通入的电流频率优选3000 至8000HZ，并将成型硬管40的待成型部分加热至900至1150摄氏度。在此温度上进行挤压成型，能够使变软待成型硬管40的待成型部分热流动性更好，更利于挤压，挤压时能够将待成型部分充分挤压入成型面，而且挤压力大大减小，节省挤压功耗，降低生产成本。之后切断加热感应线圈电源，使第一换向阀13得电，控制进给油缸11进给，使挤压成型模31向待成型硬管40靠拢，并使挤压成型模31达到预定的行程终点，然后使第一换向阀13失电，使进给油缸11保持成型压力15至300秒。控制第二换向阀87的左工位处于联通状态，此时高压油联通至第一夹持油缸14 和第二夹持油缸23的有杆腔一侧，并向第一夹持油缸14和第二夹持油缸23的有杆腔输送高压油。在高压油的作用下，第二夹紧油缸23的活塞杆回缩，夹持机构22松开已成型的硬管。而在第一顺序阀86的阻力作用下，高压油无法进入第一夹持油缸14的有杆腔，第一夹持油缸14的活塞杆保持伸出状态。当高压油的压力克服第一顺序阀86的阻力后，在高压油的作用下，活塞杆回缩，松开挤压成型模31。然后控制第一换向阀13换向，使进给油缸11 回缩，完成一个成型周期。在松模过程中，先松开挤压成型模可能会因为已成型硬管不能径向偏移而造成成型面被拉伤得情况，因此，需要用顺序阀控制夹紧油缸先驱动夹紧机构22 松开已成型硬管，然后松开挤压成型模31。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果液压控制系统包括进给油缸和夹持油缸，进给油缸连接至硬管管端成型设备的挤压成型部，夹持油缸驱动连接至硬管管端成型设备的夹持机构。通过液压控制系统分别对进给油缸和夹持油缸进行控制，采用单泵多油缸控制技术，保证进给油缸和夹持油缸工作稳定，结构简单，可靠性高，有效提高工作效率。第一夹持油缸的有杆腔与第二换向阀之间的第二液压回路上设置有第一顺序阀，第二夹持油缸的无杆腔与第二换向阀之间的第二液压回路上设置有第二顺序阀。通过顺序阀对第一夹持油缸和第二夹持油缸的工作顺序进行控制，能够满足成型需要，保证成型质量。进给油缸与第一换向阀之间设置有液压锁，能够在成型时保持成型压力稳定，从而保证成型质量。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，包括油箱(16)、液压油泵 (83)和进给油缸(11)，所述进给油缸(11)驱动连接至所述硬管管端成型设备的挤压成型部，并通过第一液压回路(17)分别连接至所述液压油泵(83)和所述油箱(16)，在所述第一液压回路(17)上设置有控制所述进给油缸(11)换向的第一换向阀(13)，所述硬管管端成型液压控制系统还包括驱动连接至所述硬管管端成型设备的夹持机构的夹持油缸，所述夹持油缸与所述液压油泵(83)和所述油箱(16)之间通过第二液压回路(88)连通，所述第二液压回路(88)与所述第一液压回路(17)并联设置，所述第二液压回路(88)上设置有控制所述夹持油缸换向的第二换向阀(87)。
2.根据权利要求I所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述夹持油缸包括并联设置的第一夹持油缸(14)和第二夹持油缸(23)，所述第一夹持油缸(14)的无杆腔与所述第二夹持油缸(23)的无杆腔连通，所述第一夹持油缸(14)的有杆腔与所述第二夹持油缸(23)的有杆腔连通。
3.根据权利要求2所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述第一夹持油缸(14)的有杆腔与所述第二换向阀(87)之间的油路上设置有第一顺序阀(86)，所述第二夹持油缸(23)的无杆腔与所述第二换向阀(87)之间的油路上设置有第二顺序阀 (85)。
4.根据权利要求3中所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，第二液压回路(88)包括位于所述夹持油缸与所述液压油泵(83)之间的进油油路和位于所述夹持油缸与所述油箱(16)之间的回油油路，所述第一顺序阀(86)和所述第二顺序阀(85)均设置于所述进油油路上。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述进给油缸(11)与所述第一换向阀(13)之间设置有液压锁(15)。
6.根据权利要求5所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述液压油泵(83)的输出端设置有单向阀(81)。
7.根据权利要求5所述的硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述液压油泵(83)的输出端设置有溢流管路，所述溢流管路上设置有溢流阀(84)。
8.一种硬管管端成型设备，包括硬管管端成型设备的液压控制系统，其特征在于，所述硬管管端成型设备的液压控制系统为权利要求I至7中任一项所述的硬管管端成型设备的液压控制系统。
专利摘要本实用新型提供了一种硬管管端成型设备及其液压控制系统。该硬管管端成型设备的液压控制系统包括油箱(16)、液压油泵(83)和进给油缸(11)，进给油缸(11)驱动连接至挤压成型部，并通过第一液压回路(17)分别连接至液压油泵(83)和油箱(16)，在第一液压回路(17)上设置有第一换向阀(13)，液压控制系统还包括夹持油缸，夹持油缸与液压油泵(83)和油箱(16)之间通过第二液压回路(88)连通，第二液压回路(88)与第一液压回路(17)并联设置，第二液压回路(88)上设置有第二换向阀(87)。根据本实用新型的硬管管端成型设备的液压控制系统，结构稳定，可靠性高，成本低廉，生产效率高。
文档编号B21C31/00GK202343616SQ201120523748
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者曾利成, 梁莎 申请人:中联重科股份有限公司