一种高压水除鳞流体控制系统的制作方法

本发明属于自动化锻造，特别是一种高压水除鳞流体控制系统。

背景技术：

1、锻件除鳞是锻造过程中一个重要的工艺环节，对锻件质量、模具寿命、生产线能耗等都有着有益效果。目前常见的除鳞设备多为低压水除鳞，除鳞效果差、温降大，逐渐无法满足精密锻造的发展需求。为了进一步提高氧化皮去除率、同时节约能耗，对于除鳞机的喷射压力要求也越来越高。高压水除鳞技术的核心主要是水增压喷射技术，即在安全的前提下，将水增压到20mpa以上，在间歇性工作状态下保证压力及流量的稳定，降低水锤效应。目前还没有相关的现有技术解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决高压水除鳞过程中，介质压力及流量波动大、水锤效应容易造成设备破坏的问题，提出一种高压水除鳞流体控制系统，通过气水蓄能器保证介质压力稳定，吸收水锤效应，降低对柱塞泵的流量要求；同时，采用气控除鳞喷射阀控制蓄能器内的介质释放，提高喷射时的响应速度。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：一方面，提供了一种高压水除鳞流体控制系统，所述系统包括水箱、过滤器、三柱塞往复泵、循环卸荷阀、高压空气压缩机、气水蓄能器、蓄能器压力表、最低液位阀、除鳞喷射阀、喷嘴集流管和低压气源；

3、所述过滤器的入水口通过管路连接到水箱的出水口，所述三柱塞往复泵的进水口接过滤器的出水口，所述三柱塞往复泵的出水口分别接循环卸荷阀和除鳞喷射阀；所述循环卸荷阀接低压气源，且循环卸荷阀一端接三柱塞往复泵的出水口，另一端接水箱的回水口；所述高压空气压缩机与蓄能器压力表接在气水蓄能器进气端；所述气水蓄能器进水口接最低液位阀的进水口；所述最低液位阀的出水口接在除鳞喷射阀的进水口；所述除鳞喷射阀控制端接低压气源，出水端接喷嘴集流管。

4、进一步地，所述过滤器为反冲洗过滤器，过滤精度为0.1mm。

5、进一步地，所述三柱塞往复泵最大输出压力25mpa，且配置蓄势器、自润滑装置和溢流阀。

6、进一步地，所述循环卸荷阀为二位二通气控阀，负荷状态时用于设定所述三柱塞往复泵的主压力，卸荷状态时高压水直接返回所述水箱，所述三柱塞往复泵输出压力下降至接近为零。

7、进一步地，所述高压空气压缩机的输出压力与三柱塞往复泵匹配，均为25mpa，以实现气水蓄能器内的两相压力平衡。

8、进一步地，所述气水蓄能器配置外接式液位计，并标定四种液位状态：高高液位a、正常高液位b、正常低液位c、低低液位d，其中正常高液位b与正常低液位c之间的容积大于单次除鳞的用水量。

9、进一步地，所述最低液位阀的关闭压力与气水蓄能器的低低液位d状态下的压力匹配，均为20mpa，高于该压力时最低液位阀阀芯打开，低于该压力时最低液位阀阀芯关闭。

10、进一步地，所述除鳞喷射阀的安装位置紧靠喷嘴集流管，用于减少喷射的响应时间。

11、进一步地，所述喷嘴集流管为闭合环形，根据工件形状为方形或圆形，且实现高压射流对工件表面的全面覆盖。

12、另一方面，提供了一种高压水除鳞流体控制控制方法，所述方法包括以下内容：

13、蓄能器储能阶段：气水蓄能器内液位高度低于正常低液位c时，循环卸荷阀和除鳞喷射阀关闭，水箱中的水由过滤器过滤后，经过三柱塞往复泵加压到25mpa，经管路①接入最低液位阀，当液体压力大于最低液位阀的关闭压力20mpa时，最低液位阀阀芯打开，气水蓄能器内开始充液，到达正常高液位b时打开循环卸荷阀，所述三柱塞往复泵的高压水经管路②回到水箱，高压空气压缩机工作，气水蓄能器内气体压缩到25mpa，达到气液平衡；

14、喷射除鳞阶段：除鳞喷射阀打开，循环卸荷阀打开，高压水由气水蓄能器进入管路③，经喷嘴集流管喷射到工件表面；随着高压水射流消耗，气水蓄能器内的液面逐步降低，气体体积增大，压力降低，达到设定值后高压空气压缩机工作，将气体压力补偿到25mpa，以保证除鳞喷射压力稳定；

15、异常液位状态：当气水蓄能器内液位达到高高液位a时，系统报警，并打开循环卸荷阀和除鳞喷射阀，直到液位降到正常高液位b；当气水蓄能器内液位达到低低液位d时，系统报警，因罐内压力释放，低于20mpa，最低液位阀关闭，以防止压缩空气进入液体管路。

16、本发明与现有技术相比，其显著优点为：

17、1)较现有的直喷式除鳞系统，在除鳞管路中增加气水蓄能器提高了高压水的压力稳定性，避免了水锤效应对管路、喷嘴的破坏，同时也降低了对三柱塞往复泵的流量要求。

18、2)结合除鳞系统间歇喷射的特点，利用循环卸荷阀改变三柱塞往复泵的负载大小，实现了三柱塞往复泵无需反复启停情况下的节能要求。

19、下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

技术特征：

1.一种高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述系统包括水箱(1)、过滤器(2)、三柱塞往复泵(3)、循环卸荷阀(4)、高压空气压缩机(5)、气水蓄能器(6)、蓄能器压力表(7)、最低液位阀(8)、除鳞喷射阀(9)、喷嘴集流管(10)和低压气源(11)；

2.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述过滤器(2)为反冲洗过滤器，过滤精度为0.1mm。

3.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述三柱塞往复泵(3)最大输出压力25mpa，且配置蓄势器、自润滑装置和溢流阀。

4.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述循环卸荷阀(4)为二位二通气控阀，负荷状态时用于设定所述三柱塞往复泵(3)的主压力，卸荷状态时高压水直接返回所述水箱(1)，所述三柱塞往复泵(3)输出压力下降至接近为零。

5.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述高压空气压缩机(5)的输出压力与三柱塞往复泵(3)匹配，均为25mpa，以实现气水蓄能器(6)内的两相压力平衡。

6.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述气水蓄能器(6)配置外接式液位计，并标定四种液位状态：高高液位a、正常高液位b、正常低液位c、低低液位d，其中正常高液位b与正常低液位c之间的容积大于单次除鳞的用水量。

7.根据权利要求6所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述最低液位阀(8)的关闭压力与气水蓄能器(6)的低低液位d状态下的压力匹配，均为20mpa，高于该压力时最低液位阀(8)阀芯打开，低于该压力时最低液位阀(8)阀芯关闭。

8.根据权利要求1所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述除鳞喷射阀(9)的安装位置紧靠喷嘴集流管(10)，用于减少喷射的响应时间。

9.根据权利要求8所述的高压水除鳞流体控制系统，其特征在于，所述喷嘴集流管(10)为闭合环形，根据工件形状为方形或圆形，且实现高压射流对工件表面的全面覆盖。

10.基于权利要求1至9任一项所述系统的高压水除鳞流体控制控制方法，其特征在于，所述方法包括以下内容：

技术总结
本发明公开了一种高压水除鳞流体控制系统，包括水箱、过滤器、三柱塞往复泵、循环卸荷阀、高压空气压缩机、气水蓄能器、蓄能器压力表、最低液位阀、除鳞喷射阀、喷嘴集流管、低压气源。本发明通过气水蓄能器保证介质压力稳定，吸收水锤效应，降低对柱塞泵的流量要求；同时，采用气控除鳞喷射阀控制蓄能器内的介质释放，提高喷射时的响应速度。

技术研发人员：韩秀虹,卞绍顺,周鹏中,杭津如,苏宸影,赵宏远,刘成龙,曹景山,孙运东,宋厚学
受保护的技术使用者：连云港杰瑞自动化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15