专利名称:液控落体式压力机的制作方法
本发明涉及一种通过一个冲头将压力作用在型腔内材料上的压力机，特别适用于耐火材料，陶瓷，建材等行业的半成品坯体加工。
目前在上述行业所用的成型机械可分为三种类型，即螺旋压力机，液压机和杠杆压力机，而应用较普遍的是螺旋压力机和液压机。
现有先进的螺旋压力机在原来冲击加压的基础上又增加了液压控制的静压功能，因而它具有静压和冲压双重功能。这种成型设备的打击能量主要是由螺旋付的转动能量转换而成的冲击能量，其次才是由螺旋付及冲头等部件的位能转换而成的功能，该机的最大打击力可比标称值高出近一倍，但是这种机器的传动系统比较复杂。电能要经过电机，皮带，摩擦盘，飞轮，螺杆，螺母等一系列部件才能转换并传递到上冲头上进而由上冲头传递到物料上。考虑到机械传动中摩擦力等因素，该压力机在加压过程中的机电综合效率最高为40%，又由于该压力机在回程时所耗能量几乎完全没有被利用，所以该压力机的全效率最高为20%左右。
液压机以静压力做功，其能量转换，传递过程比较简单，效率也比较高，加压过程中的机电综合效率可达65%以上，不过在回程时所消耗的能量也几乎没有被利用。故该机全效率降到约50%，尽管如此，液压机的全效率仍然远高于螺旋压力机。液压机的缺点是造价高，结构复杂，而且没有最大压力高出标称值一倍的特点。
本发明的任务是制造一种既具有静压功能，又具有冲压功能，结构简单，整机效率比螺旋压力机和液压机都高，安全可靠，成本低的新型压力机。
本发明任务是通过下述结构实现的该结构核心是一个液压油路及受其控制的上冲头〔4〕，另一部分是自动调节脱模力的浮动模型台〔14〕，机架的结构形式为半开式。动作原理为首先以冲头自重对物料实施静压然后依靠液力再进行一次力量较大的静压，最后控制冲头从不同高度对物料进行几次冲击力依次递增的自由落体冲压。
本发明的详细结构及以压制耐火砖坯为实施例作进一步描述(一)上冲头〔4〕与连结在半开式机架〔12〕上的特制油缸〔3〕的活塞杆相连接，并通过与此活塞杆相连结的导向套〔22〕沿导向杆〔21〕完成规定动作并利用连结在自身下面的上模头来实现对物料的静压和冲压。压制耐火砖坯时的详细动作过程是开始，电磁阀〔7〕与电磁阀〔8〕均无电，油缸〔3〕因液控单向阀〔6〕的闭锁作用使上冲头〔4〕保持在起始位置。在具备加压条件之后，电磁阀〔8〕之DT1吸合，油缸〔3〕下腔的工作液体在上冲头〔4〕的重量作用下通过电磁阀〔8〕和节流阀〔5〕回到油箱。上冲头即沿导柱〔19〕下降，其下降速度由节流阀〔5〕来控制，当上冲头进入模型台〔14〕并接触泥料时，以其本身重量对泥料进行一次初步压缩。在油缸〔3〕上腔未建立压力之前，电磁阀〔8〕改为DT2吸合，工作液体通过电磁阀〔8〕和单向节流阀〔5〕流入油缸〔3〕下腔，油缸〔3〕上腔的油由于单向阀〔11〕的闭锁作用经充液阀〔2〕流入充液箱〔1〕，在下腔液体压力作用下，上冲头〔4〕被油缸〔3〕的活塞杆略提起一定高度，因而上模头〔13〕脱离开泥料，使泥料中经初次压缩出来的气体排放出来，此为行程脱气。完成了行程脱气之后，电磁阀〔8〕改为DT1吸合，在油缸〔3〕上腔压力油的作用下，通过油缸〔3〕的活塞杆及上冲头〔4〕和上模头〔13〕对泥料进行一次压力比依靠上冲头〔4〕本身重量大得多的静压。在保持一定时间后，电磁阀〔8〕改为DT2吸合使上冲头〔4〕和上模头〔13〕回到予定高度H1，受压泥料中的气体再次排放出来，此为压力脱气。上述行程脱气和压力脱气过程即成型中的予压，予压之后，成型过程进入打击阶段。打击力量是逐次递增的，第一次轻打击是从予定高度H1开始，电磁阀〔7〕吸合，液控单向阀〔6〕反向开通，在上冲头〔4〕的重力作用下，油缸〔3〕下腔的油迅速排放出来，从而使得上冲头〔4〕得以快速下降，又由于此时储存在充液箱〔1〕中的液体通过充液阀〔2〕迅速补充到油缸〔3〕的上腔所以保证了上冲头〔4〕能够以接近自由落体的速度下降，把冲击能量作用到经过予压的泥料上，实现第一次轻打击。结束后，电磁阀〔7〕释放，液控单向阀〔6〕反向闭锁，电磁阀〔8〕之DT2吸合，上冲头〔4〕被再次提升到予定位置H2，准备第二次轻打击。同时泥料中的气体经压缩后又一次得到排放，这样根据成型工艺的要求，再进行若干次轻打击，最后上冲头〔4〕回程到予定高度Hn，准备进行重打击。这时电磁阀〔7〕吸合，液控单向阀〔6〕反向开启，同时电磁阀〔8〕之DT1吸合。这样就使得油缸〔3〕下腔的油流经液控单向阀〔6〕和单向节流阀〔5〕，电磁阀〔8〕流回油箱，而充液箱〔1〕中的液体经充液阀〔2〕补充到油缸〔3〕的上腔，同时油泵〔20〕及蓄能器〔9〕也向油缸〔3〕上腔供油，因此使得上冲头〔4〕从予定高度以接近自由落体的速度进入模型台〔14〕，对泥料进行一次重打击，此为打击过程。之后，上述液压元件复位，电磁阀〔8〕之DT2吸合，上冲头〔4〕回程到原始位置，加压过程终止。
(二)在予压和打击过程中，机架〔12〕处于两种不同的结构状态。予压过程(这里主要指压力脱气过程)中，工作压力选择的比溢流阀〔10〕的整定压力小，泥料的反作用力通过活塞杆和活塞全部作用到机架〔12〕上，此时机架〔12〕是一闭合框架结构。而在打击过程中，尤其是重打击时，泥料的弹性变型在上冲头〔4〕上产生一个很大的弹性回跳能量，这个回跳能量有可能在油缸〔3〕的上腔产生一个很大的压力即对机架〔12〕和油缸〔3〕产生一个很大的破坏应力，为避免导致这些部件破坏，本发明在油缸〔3〕的上腔油路中增加了一个溢流阀〔10〕，并将其整定压力调整到了既能保护油缸〔3〕和机架〔12〕不被破坏，又能保证压力脱气时有足够大的压力的程度。这样在由于发生弹性回跳，在油缸〔3〕上腔产生的压力超过溢流阀〔10〕的整定压力时，溢流阀〔10〕打开，使得压力得以释放，上冲头〔4〕可以向上随动一个高度，这样机体的结构又为一半开式结构。
(三)浮动模型台〔14〕由两个模型缸〔15〕支撑着，模型缸下腔连接着一个电控卸荷阀〔16〕做为溢流阀应用。这是对制品进行浮动双面加压的要求所决定的、在压制完成后，电磁阀〔18〕之DT2吸合，压力油经电磁阀〔18〕，模型缸〔15〕上腔建立压力，模型缸〔15〕下腔的压力油由于单向阀〔17〕的闭锁作用，只有克服电磁卸荷阀的整定压力返回油箱，结果模型台〔14〕下降并把制品脱出，完成脱模工作。由于本发明具有冲击加压的功能，其最大打击力与泥料的尺寸有关，在特殊情况下制品与模型台〔14〕的摩擦力会超过设计的脱模力，这时只要把电控卸荷阀〔16〕自动地改作卸荷阀，就使得模型缸下腔的背压减小到近似零的程度，从而相应增加了脱模力，保证压力机正常工作。
综上所述，本发明具备如下特点1.具有复合加压，即静压与冲压的双重功能，而这一功能又是通过控制油路控制的上冲头〔4〕来实现的。
2.机电综合效率高，即能源利用率高，由于本发明充分利用了上冲头〔4〕在回程时所储存的能量，在打击时以接近自由落体的形式把位能转换成冲击能量而不需再附加别的能量。使能源利用率得以提高，整机效率达70%左右。
3.结构要比其它压力机简单。
4.易实现自动控制。
5.具有很高的安全可靠性。
权利要求
1.一种由机架，冲头，模型台及液控操作系统组成的落体式压力机，其特征在于冲头同一个控制其动作的油缸[3]相连，该油缸上腔连接了一个封闭上腔压力油反向流回电磁阀[8]的单向阀[11]，一个溢流阀[10]，一个充液阀[2]及一个充液箱[1]，该油缸下腔连结了一个液控单向阀[6]。
2.根据权利要求
1的压力机，其特征是带有一个与模型缸〔15〕相连结的可浮动模型台，通过自动调节电控缸荷阀〔16〕来自动调节相连的模型缸〔15〕的下腔背压。
专利摘要
本发明涉及一种液控落体式压力机，该机采用了一个特制的油缸油路系统，既可控制上模头对物料进行静压，又可进行冲压，整机效率远超过普通压力机，高达70％左右。此外还采用了自动调节脱模力的脱模装置及按加压方式改变结构形式的半开式机架。该机结构简单，安全可靠，易于实现自动化，可用于耐火材料，陶瓷及建材等行业的半成品成型。
文档编号B30B1/00GK86105701SQ86105701
公开日1987年3月11日 申请日期1986年7月31日
发明者尚国柱, 郭宝林 申请人:马家沟耐火材料厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan