本发明涉及一种高速高压转换油缸系统及其推力和速度的调节方法，用于注塑成型机中。
背景技术：
目前的注塑成型机顶出油缸，如申请人拥有的申请号为201120114918.0的中国专利所示，在油缸内部高压高速是无法区分的，只有通过外部油路的改变及油泵排量的改变来调节油缸的推力和速度，能耗高、成本大。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、可调节活塞柱推力和移动速度的高速高压转换油缸系统及其推力和速度的调节方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种高速高压转换油缸系统，包括油缸和供油系统；油缸包括活塞柱、油缸前盖、油缸后盖和油缸体；油缸前盖和油缸后盖分别安装在油缸体的前后两端；油缸体中设置有油腔，活塞柱滑动安装在油腔中，活塞柱上的密封体将油腔分隔为前油腔和后油腔；供油系统包括控制阀组油箱和油泵；其特征在于：油缸前盖中设置有前盖油孔，油缸后盖中设置有后盖油孔，前盖油孔与前油腔连通，后盖油孔与后油腔连通；活塞柱的前部设置有前容腔，后部设置有后容腔；前容腔具有进油口与出油口，前容腔的出油口与前油腔连通，前容腔的出油口安装有前单向阀；后容腔具有进油口与出油口，后容腔的出油口与后油腔连通，后容腔的出油口安装有后单向阀；所述的供油系统还包括控制阀组，前盖油孔通过控制阀组与油泵和油箱连接，后盖油孔通过控制阀组与油泵和油箱连接，前容腔的进油口通过控制阀组与油泵连接，后容腔的进油口通过控制阀组与油泵连接。
本发明所述的控制阀组包括前两位三通阀、后两位三通阀和两位四通阀；前两位三通阀分别与前盖油孔和前容腔的进油口连接；后两位三通阀分别与后盖油孔和后容腔的进油口连接；两位四通阀分别与前两位三通阀、后两位三通阀、油泵、油箱连接。
本发明所述的油缸还包括端板；活塞柱的前部和后部分别固定有端板，端板将前容腔和后容腔封住；前容腔的进油口和后容腔的进油口均设置在相应的端板上。
一种高速高压转换油缸系统推力和速度的调节方法，其特征在于：过程如下：
一、当油缸作用方向为由后向前进行动作时，油泵供油；
当活塞柱需要高速度时，控制阀组动作，油泵与后盖油孔导通，前盖油孔与油箱导通，压力油从后盖油孔进入后油腔，后单向阀处于关闭状态，活塞柱由后向前移动；而前油腔中的压力油经过前盖油孔回入油箱；
当活塞柱需要高推力时，控制阀组动作，油泵与后容腔的进油口导通，压力油从后容腔的进油口进入后容腔，后单向阀处于打开状态，而前油腔中的压力油经过前盖油孔回入油箱；
二、当油缸作用方向为由前向后时进行动作时，油泵供油；
当活塞柱需要高速度时，控制阀组动作，油泵与前盖油孔导通，后盖油孔与油箱导通，压力油从前盖油孔进入前油腔，前单向阀处于关闭状态，活塞柱由前向后移动；而后油腔压力油经过后盖油孔回入油箱；
当活塞柱需要高推力时，控制阀组动作，油泵与前容腔的进油口导通，压力油从前容腔的进油口进入前容腔，前单向阀处于打开状态，而后油腔中的压力油经过后盖油孔回入油箱；
上述过程中，在活塞柱的推力足够的情况下，通过调节活塞柱直径从而调节油腔容积，通过调节油腔容积来调节活塞柱移动速度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、结构简单，调整方便。2、可调节活塞柱推力和移动速度，能耗低、成本小。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图一。
图2为本发明实施例的结构示意图二。
图3为本发明实施例的结构示意图三。
图4为本发明实施例的结构示意图四。
图5为图1中a-a向的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例：
参见图1至图5，本发明实施例包括油缸和供油系统12。油缸包括活塞柱1、油缸前盖2、前单向阀4、后单向阀5、油缸后盖6、端板7和油缸体13。供油系统12包括控制阀组、油箱3和油泵11。
油缸前盖2和油缸后盖6分别安装在油缸体13的前后两端。油缸前盖2中设置有前盖油孔21，油缸后盖6中设置有后盖油孔61。
油缸体13中设置有油腔，活塞柱1滑动安装在油腔中，活塞柱1上的密封体14将油腔分隔为前油腔131和后油腔132，前盖油孔21与前油腔131连通，后盖油孔61与后油腔132连通。
活塞柱1的前部设置有前容腔111，后部设置有后容腔112。
前容腔111具有进油口113与出油口，前容腔111的出油口与前油腔131连通。前容腔111的出油口安装有前单向阀4。
后容腔112具有进油口114与出油口，后容腔112的出油口与后油腔132连通。后容腔112的出油口安装有后单向阀5。
活塞柱1的前部和后部分别固定有端板7，端板7将前容腔111和后容腔112封住。前容腔111的进油口113和后容腔112的进油口114均设置在相应的端板7上。
前盖油孔21通过控制阀组与油泵11和油箱3连接。后盖油孔61通过控制阀组与油泵11和油箱3连接。
前容腔111的进油口113通过控制阀组与油泵11连接。后容腔112的进油口114通过控制阀组与油泵11连接。
控制阀组包括前两位三通阀9、后两位三通阀8和两位四通阀10。
前两位三通阀9分别与前盖油孔21和前容腔111的进油口113连接，后两位三通阀8分别与后盖油孔61和后容腔112的进油口114连接。两位四通阀10分别与前两位三通阀9、后两位三通阀8、油泵11、油箱3连接。
后单向阀5在没有任何压力的情况下，在自身弹簧的作用下，后单向阀5处于关闭状态，后油腔132与后容腔112不连通，且在后油腔132通油，而后容腔112不通油时，后单向阀5也处于关闭状态；另外如后容腔112通油，而后油腔132不从后盖油孔61进油时，后单向阀5打开。同理，前单向阀4在没有任何压力的情况下，在自身弹簧的作用下，前单向阀4处于关闭状态，前油腔131与前容腔111不连通，且在前油腔131通油，而前容腔111不通油时，前单向阀4也处于关闭状态；另外如前容腔111通油，而前油腔131不从前盖油孔21进油时，前单向阀4打开。
一种高速高压转换油缸系统推力和速度的调节方法，过程如下：
一、如图1，当油缸作用方向为由后向前（即图中r向）进行高速动作时，油泵11供油；
两位四通阀10电磁铁得电、前两位三通阀9电磁铁得电、后两位三通阀8电磁铁不得电，油泵11与后盖油孔61导通，前盖油孔21与油箱3导通，压力油如图1经过两位四通阀10、后两位三通阀8，从后盖油孔61进入后油腔132，后单向阀5处于关闭状态，活塞柱1由后向前移动；而前油腔131中的压力油经过前盖油孔21、前两位三通阀9、两位四通阀10回入油箱3，由于前油腔131容积小，出油快，阻力小，提高了活塞柱1的移动速度；当需要高推力时，如图2，后两位三通阀8电磁铁得电，油泵11与后容腔112的进油口114导通，压力油从后容腔112的进油口114进入后容腔112，后单向阀5处于打开状态，而前油腔131中的压力油经过前盖油孔21、前两位三通阀9和两位四通阀10回入油箱3，系统压力p的受压面积为(d12-d2+d12)×π，达到最大，推力达到最大。
二、如图3，当油缸作用方向为由前向后时（即图中q向）进行高速动作时，油泵11供油；两位四通阀10电磁铁不得电、后两位三通阀8电磁铁不得电、前两位三通阀9电磁铁得电，油泵11与前盖油孔21导通，后盖油孔61与油箱3导通，压力油如图3经过两位四通阀10、前两位三通阀9，从前盖油孔21进入前油腔131，前单向阀4处于关闭状态，活塞柱1由前向后移动；而后油腔132压力油经过后盖油孔61、后两位三通阀8、两位四通阀10回入油箱3，由于后油腔132容积小，出油快，阻力小，提高了活塞柱1的移动速度；当需要高推力时，如图4，前两位三通阀9电磁铁不得电，油泵11与前容腔111的进油口113导通，压力油从前容腔111的进油口113进入前容腔111，前单向阀4处于打开状态，而后油腔132中的压力油经过后盖油孔61、后两位三通阀8和两位四通阀10回入油箱3，系统压力p的受压面积为(d12-d2+d22)×π，达到最大，推力达到最大。
本发明通过调节活塞柱1受压面积调节活塞柱1的推力。如果需要压力时，根据f=p×s，在系统压力p一定时，油液受压面积s越大，推力f就越大，本发明利用了活塞杆1内部通油的方式增加受压面积，增加的受压面积δs=d22×π/4，总面积为s=(d12-d2+d22)×π/4，从而达到增加推力的目的，增加的推力δf=d22×π×p/4，总推力为f=(d12-d2+d22)×π×p/4。
本发明还可通过调节油腔容积v0来调节活塞柱1移动速度v。由于活塞柱1移动的时间t即为压力油充入油腔的时间，如充入压力油的流量q一定，活塞柱1行程l一定，则t=l/v=v0/q，因此可得，v=（lq）/v0，为提高v，在活塞柱1的推力f=(d12-d2)×π×p/4足够的情况下，通过调节活塞柱直径从而调节油腔容积，通过调节油腔容积来调节活塞柱移动速度，而缩小油腔容积，使d接近于d1，可以使得活塞柱1达到高速移动的效果。活塞柱直径和油腔直径之间的比值按实际推力需要的压力值设定。
上述公式中，d1为油腔直径，d2为前容腔111和后容腔112的直径，d为活塞柱1的直径。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。