一种双工位卧式剪板机及其液压系统和应用的制作方法

本发明属于剪板机技术领域，更具体地说，涉及一种双工位卧式剪板机及其液压系统和应用。

背景技术：

剪板机(英文名称：plateshears；guillotineshear)属于锻压机械中的一种，是用一个刀片相对于另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器，其主要借助于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。目前，剪板机广泛适用于航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等行业。

现有技术中通常使用剪板机对汽车大梁进行剪切加工，汽车大梁通常为u型槽钢结构，其两侧边包括有直线段和倾斜段两端，而现有剪切机通常为立式结构，使用这种立式剪切机加工u型槽钢时，需要先加工其上的直线段，再将u型槽钢转动一定的角度后，再加工其上的倾斜段。因此，加工工序较多，加工效率低，不能满足企业的加工需求。

基于以上不足，申请人研发了一种双工位卧式剪板机(申请号为201010605818.8)，该申请案通过对卧式剪板机的结构进行优化设计，固定刀片的刀刃以及活动刀片刀刃的形状与u型槽钢侧边的切口一致，因此可以对u型槽钢的两侧边分别进行一次性切割成型，切割效率较高；同时，该申请案通过双剪切工位的设置，待成型汽车大梁安放固定好后即可以完成其成型加工处理，而无需翻转或重新调节u型槽钢的位置。但采用现有剪板机液压系统通常无法满足该卧式剪板机双工位剪切的需求，因此需要设置两套独立的液压系统，通过两套液压系统分别控制不同工位的剪切动作，液压系统结构较为复杂，成本较高。

经检索，中国专利申请号为201810367455.5的申请案公开了一种多工位冲剪生产线的液压系统，该申请案的液压系统，包括：油箱、油泵、插装阀、第一溢流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第二溢流阀、第三电磁阀、第三溢流阀、第一压力继电器、第四电磁阀、第二压力继电器、蓄能器、数个油缸电磁阀、数个油缸；油泵通过管路连接油箱；油泵通过液压油路连接插装阀、第一压力继电器、第四电磁阀、各油缸电磁阀；插装阀通过控制液路连接第一溢流阀和第一电磁阀；插装阀通过控制液路连接第二电磁阀和第二溢流阀；插装阀通过控制液路连接第三电磁阀和第三溢流阀；第四电磁阀通过液压油路连接第二压力继电器、蓄能器、以及各油缸的下腔；各油缸电磁阀分别通过液压油路连接对应的各油缸的上腔。采用该申请案的液压系统可以实现多冲头的冲压控制，但其需要设置多个电磁阀分别对不同冲头的冲压工作进行控制。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服采用现有剪板机液压系统难以满足卧式剪板机双工位剪切需求的不足，提供了一种双工位卧式剪板机及其液压系统和应用。采用本发明的技术方案可以实现卧式剪板机对汽车大梁左右两侧的精确剪切加工，且其液压系统结构简单，成本较低。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

其一，本发明的一种双工位卧式剪板机的液压系统，包括油箱、油泵、电液换向阀、左主缸、左副缸、右主缸和右副缸，其中油泵的进油口与油箱相连，其出油口一方面与电液换向阀的p口相连，另一方面通过电磁溢流阀与油箱相连；所述电液换向阀的a口与左主缸的无杆腔相连，其b口与右主缸的无杆腔相连，左主缸及右主缸的有杆腔分别对应与左副缸、右副缸的无杆腔相连，且左副缸、右副缸的有杆腔均与电磁溢流阀的进油口相连。

更进一步的，所述电液换向阀的a口与左主缸无杆腔之间的管路上设有第一单向顺序阀，电液换向阀的b口与右主缸无杆腔之间设有第二单向顺序阀。

更进一步的，还包括压料缸，该压料缸包括左侧压料缸、右侧压料缸、左上压料缸和右上压料缸，其中左上压料缸和右上压料缸分别与电液换向阀的a口、b口相连，左侧压料缸、右侧压料缸分别与第一单向顺序阀及第二单向顺序阀的出油口相连。

更进一步的，所述油泵的出油口还分别与第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的进油口相连，第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的出油口均与油箱相连，且第一电磁换向阀的控油口与左主缸的有杆腔、左副缸的有杆腔相连，第二电磁换向阀的控油口与右主缸的有杆腔、右副缸的无杆腔相连。

更进一步的，所述油泵的出油口与左副缸、右副缸有杆腔之间的管路上还设有针型阀和蓄能器。

更进一步的，所述电液换向阀的t口与油箱相连，且油泵的进油口通过滤油器与油箱相连，且该油泵与电机驱动相连。

更进一步的，所述油泵的出油口与压力表及压力表开关相连。

其二，本发明的一种双工位卧式剪板机，包括上述液压系统。

其三，本发明的一种双工位卧式剪板机的应用，将其应用于汽车大梁的两翼面剪切，具体包括以下步骤：

步骤一、蓄能器补油

启动电机、油泵，yv1得电，此时电磁溢流阀的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，油泵供出的油液经针型阀直接进入蓄能器下部，当压力达到指定大小时，关闭针型阀，蓄能器补油完毕；

步骤二、左缸补油和排油

补油：yv1、yv4得电，此时电磁溢流阀的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第一电磁换向阀接通油路，油泵供出的油液经第一电磁换向阀直接进入左主缸的有杆腔及左副缸的无杆腔，实现补油；

排油：yv1失电，yv4得电，此时电磁溢流阀的控制口接通油箱起卸荷阀作用，第一电磁换向阀接通油路，左主缸的有杆腔及左副缸的无杆腔中的油液经电磁溢流阀直接返回油箱；

步骤三、左刀架剪切

yv1、yv2得电，此时电磁溢流阀的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，电液换向阀的右位接通油路，油泵供出的油液经电液换向阀进入左上压料缸，左上压料缸压料动作，压力继续升高，当达到第一单向顺序阀所设定的压力后，油液经第一单向顺序阀直接进入左侧压料缸及左主缸的无杆腔，左侧压料缸压料动作，且刀架完成剪切动作，左副缸有杆腔的油液储存在蓄能器中，作回程使用；

步骤四、左刀架回程

yv1失电、yv2得电，此时电磁溢流阀的控制口接通油箱起卸荷阀作用，，刀架完成剪切动作后，蓄能器储存的势能释放，压力油进入左副缸有杆腔，左主缸无杆腔的油液经第一单向顺序阀、电液换向阀和电磁溢流阀返回油箱，刀架回程；此时左侧压料缸、左上压料缸的压力油也经电液换向阀和电磁溢流阀返回油箱，压料缸泄压回程；

步骤五、右缸补油和排油

补油：yv1、yv5得电，此时电磁溢流阀控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第二电磁换向阀接通油路，油泵供出的油液经第二电磁换向阀直接进入右主缸的有杆腔和右副缸的无杆腔，实现补油；

排油：yv1失电，yv5得电，此时电磁溢流阀控制口接通油箱起卸荷阀作用，第二电磁换向阀接通油路，右主缸有杆腔和右副缸无杆腔内的油液经电磁溢流阀直接返回油箱；

步骤六、右刀架剪切

yv1、yv3得电，此时电磁溢流阀控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，电液换向阀左位接通油路，油泵供出的油液经电液换向阀进入右上压料缸，右上压料缸压料动作，压力继续升高，当达到第二单向顺序阀所设定的压力后，油液经第二单向顺序阀直接进入右侧压料缸及右主缸无杆腔，右侧压料缸压料动作，且右侧刀架完成剪切动作，右副缸有杆腔内的油液储存在蓄能器中，作回程使用；

步骤七、右刀架回程

yv1失电、yv3得电，此时电磁溢流阀控制口接通油箱起卸荷阀作用，刀架完成剪切动作后，蓄能器储存的势能释放，压力油进入右副缸有杆腔，右主缸无杆腔内的油液经第二单向顺序阀、电液换向阀和电磁溢流阀返回油箱，刀架回程。此时右上压料缸、右侧压料缸的压力油也经电液换向阀和电磁溢流阀返回油箱，压料缸泄压回程。

更进一步的，所述左侧压料缸、右侧压料缸、左上压料缸和右上压料缸均为自复位弹簧缸，且蓄能器的充液压力大于左侧压料缸及右侧压料缸的弹簧复位力。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种双工位卧式剪板机的液压系统，包括油箱、油泵、电液换向阀、左主缸、左副缸、右主缸和右副缸，本发明通过对液压系统进行优化设计，从而能够满足卧式双工位剪板机的剪板需求，且其通过一组电机油泵及一个三位四通阀(电液换向阀)即可分别控制左、右两组油缸的剪切与返程的四个动作，该液压系统结构简单，成本较低，实现了卧式剪板机对汽车大梁左右两侧的精确剪切加工。

(2)本发明的一种双工位卧式剪板机的液压系统，使用一个蓄能器供左右两组油缸返程，从而可以有效确保两组油缸返程力的大小相同，进而能够保证设备运行动作更协调可靠；另外，本发明通过对液压系统的结构进行优化，从而可以保证两组油缸剪切工作不同时进行，具有互锁功能，进而一方面有利于保证剪切效果，另一方面还能够有效防止因蓄能器供油不足而影响油缸返程。

(3)本发明的一种双工位卧式剪板机的液压系统，左右两组油缸剪切动作时均有上压料与侧压料油缸分别给被剪切工件两个方向进行定位，且压料时先压上面再压侧面，侧压料到位后刀架才进行剪切工作，从而可以有效提高剪切时工件固定的牢固性，有利于保证剪切质量。同时，当需要进行右刀架剪切时，左刀架先返程，待右上压料缸与右侧压料缸工作到位后右刀架才开始剪切工作，从而满足了先回程再剪切的先后顺序。

(4)本发明的一种双工位卧式剪板机，通过对其液压系统进行优化设计，从而可以满足汽车大梁双工位剪切的需求，所用液压系统结构设计简单，成本较低，且能够有效保证汽车大梁两侧的剪切精度。

(5)本发明的一种双工位卧式剪板机的应用，采用一组电机油泵及一个三位四通阀即可分别控制左、右两组油缸的剪切与返程的四个动作，上压料与侧压料给被剪切的工件两个方向定位，左、右剪切分别对工件的两个翼面进行剪切，且两组油缸剪切时能够互锁，从而既能保证剪切质量，同时又不影响油缸的正常返程。

附图说明

图1为本发明的一种双工位卧式剪板机的液压系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、滤油器；2、油泵；3、电机；4、压力表；5、压力表开关；6、第一电磁换向阀；701、左侧压料缸；702、右侧压料缸；801、第一单向顺序阀；802、第二单向顺序阀；901、左主缸；902、左副缸；903、右主缸；904、右副缸；10、针型阀；11、蓄能器；12、电液换向阀；13、电磁溢流阀；1401、左上压料缸；1402、右上压料缸；15、第二电磁换向阀。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种双工位卧式剪板机的液压系统，包括油箱16、油泵2、电液换向阀12、左主缸901、左副缸902、右主缸903和右副缸904，其中油泵2的进油口与油箱16相连，其出油口一方面与电液换向阀12的p口相连，另一方面通过电磁溢流阀13与油箱16相连；所述电液换向阀12的a口与左主缸901的无杆腔相连，其b口与右主缸903的无杆腔相连，左主缸901及右主缸903的有杆腔分别对应与左副缸902、右副缸904的无杆腔相连，且左副缸902、右副缸904的有杆腔均与电磁溢流阀13的进油口相连，且油泵2的出油口与左副缸902、右副缸904有杆腔之间的管路(电磁溢流阀13的进油口与左副缸902、右副缸904有杆腔之间的管路)上还设有针型阀10和蓄能器11。所述电液换向阀12的a口与左主缸901无杆腔之间的管路上设有第一单向顺序阀801，电液换向阀12的b口与右主缸903无杆腔之间设有第二单向顺序阀802，所述电液换向阀12的t口与油箱16相连，且油泵2的进油口通过滤油器1与油箱16相连，且该油泵2与电机3驱动相连。

本实施例的液压系统还包括压料缸，该压料缸包括侧压料缸(左侧压料缸701、右侧压料缸702)和上压料缸(左上压料缸1401和右上压料缸1402)，其中左上压料缸1401和右上压料缸1402分别与电液换向阀12的a口、b口相连，左侧压料缸701、右侧压料缸702分别与第一单向顺序阀801及第二单向顺序阀802的出油口相连。上述左侧压料缸701、右侧压料缸702、左上压料缸1401和右上压料缸1402均为自复位弹簧缸，且蓄能器11的充液压力大于左侧压料缸701及右侧压料缸702的弹簧复位力。

本实施例中油泵2的出油口还分别与第一电磁换向阀6、第二电磁换向阀15的进油口相连，第一电磁换向阀6、第二电磁换向阀15的出油口均与油箱16相连，且第一电磁换向阀6的控油口与左主缸901的有杆腔、左副缸902的有杆腔相连，第二电磁换向阀15的控油口与右主缸903的有杆腔、右副缸904的无杆腔相连。

实施例2

本实施例的一种双工位卧式剪板机的液压系统，其结构基本同实施例1，更进一步的，所述油泵2的出油口与压力表4及压力表开关5相连。本实施例的一种双工位卧式剪板机，包括上述液压系统。

本实施例的一种双工位卧式剪板机的应用，通过一组电机油泵，配合一整套成阀组的组合，实现了卧式剪板机左刀架和右刀架的分别动作，实现了卧式剪板机对汽车大梁左右两侧的精确剪切加工，具体包括以下步骤：

步骤一、蓄能器补油

启动电机3、油泵2，yvl得电，此时电磁溢流阀13的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，油泵3供出的油液经针型阀10直接进入蓄能器11下部，当压力达到指定大小时，关闭针型阀10，蓄能器11补油完毕；

步骤二、左缸补油和排油

(a)补油：yv1、yv4得电，此时电磁溢流阀13的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第一电磁换向阀6接通油路，油泵3供出的油液经第一电磁换向阀6直接进入左主缸901的有杆腔及左副缸902的无杆腔，实现补油；

(b)排油：byv1失电，yv4得电，此时电磁溢流阀13的控制口接通油箱起卸荷阀作用，第一电磁换向阀6接通油路，左主缸901的有杆腔及左副缸902的无杆腔中的油液经电磁溢流阀13直接返回油箱；

步骤三、左刀架剪切

yv1、yv2得电，此时电磁溢流阀13的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，电液换向阀12的右位接通油路，油泵3供出的油液经电液换向阀12进入左上压料缸1401，左上压料缸1401压料动作，压力继续升高，当达到第一单向顺序阀801所设定的压力后，油液经第一单向顺序阀801直接进入左侧压料缸701及左主缸901的无杆腔，由于蓄能器的充液压力大于侧压料缸的弹簧复位力，因此左侧压料缸701压料动作到位后左刀架再进行剪切动作，左副缸902有杆腔的油液储存在蓄能器11中，作回程使用；

步骤四、左刀架回程

yv1失电、yv2得电，此时电磁溢流阀13的控制口接通油箱16起卸荷阀作用，，刀架完成剪切动作后，蓄能器11储存的势能释放，压力油进入左副缸902有杆腔，左主缸901无杆腔的油液经第一单向顺序阀801、电液换向阀12和电磁溢流阀13返回油箱16，刀架回程；此时左侧压料缸701、左上压料缸1401的压力油也经电液换向阀12和电磁溢流阀13返回油箱，压料缸泄压回程；

步骤五、右缸补油和排油

(a)补油：yv1、yv5得电，此时电磁溢流阀3控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第二电磁换向阀15接通油路，油泵3供出的油液经第二电磁换向阀15直接进入右主缸903的有杆腔和右副缸904的无杆腔，实现补油；

(b)排油：yv1失电，yv5得电，此时电磁溢流阀3控制口接通油箱起卸荷阀作用，第二电磁换向阀15接通油路，右主缸903有杆腔和右副缸904无杆腔内的油液经电磁溢流阀13直接返回油箱；

步骤六、右刀架剪切

yv1、yv3得电，此时电磁溢流阀13控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，电液换向阀12左位接通油路，油泵3供出的油液经电液换向阀12进入右上压料缸1402，右上压料缸1402压料动作，压力继续升高，当达到第二单向顺序阀802所设定的压力后，油液经第二单向顺序阀802直接进入右侧压料缸702及右主缸903无杆腔，右侧压料缸702压料动作，且右侧刀架完成剪切动作，右副缸904有杆腔内的油液储存在蓄能器11中，作回程使用；当电液换向阀12的yv3得电工作后，由于左主缸的无杆属泄荷状态，在受蓄能器11的作用下，左刀架先返程，而右刀架要等右上压料缸与右侧压料缸工作到位后才开始剪切工作，从而满足了先回程再剪切的先后顺序。

步骤七、右刀架回程

yv1失电、yv3得电，此时电磁溢流阀13控制口接通油箱起卸荷阀作用，刀架完成剪切动作后，蓄能器11储存的势能释放，压力油进入右副缸904有杆腔，右主缸903无杆腔内的油液经第二单向顺序阀802、电液换向阀12和电磁溢流阀13返回油箱，刀架回程。此时右上压料缸1402、右侧压料缸702的压力油也经电液换向阀12和电磁溢流阀13返回油箱，压料缸泄压回程。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。