鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統的製作方法

2023-07-09 03:30:56 3

專利名稱：鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液壓控制系統，涉及一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統。
背景技術：
鋼管精整校直機是油、氣輸送直縫鋼管生產線必備的專用設備，它的作用主要有下述二點其一，在圓度欠佳的圓管截面中找出橢圓截面的長軸方向，並使其旋轉至垂直方向，逐段被送入精整模，在精整模強大壓力作用下逐段使鋼管材料發生流動，改善橢圓度，使之達到有關標準或使用要求；其二，同時也用於對直線度欠佳的長圓管進行校直，以改善長圓管直線度，使之達到有關標準或使用要求。鋼管精整校直機的各機械部分由相應的液壓系統和電氣系統控制完成相應的動 作，特別地，該機設備龐雜，系統繁雜，對液壓系統的平穩衝擊有很高的要求。當出現液壓衝擊時，液體中的瞬時峰值壓力可以比正常工作壓力大好幾倍。雖然峰值壓力比管道的破壞壓力小的多，但由於壓力增長極快，會使工作機械引起震動，產生很大的噪音，影響工作質量，甚至產生誤動作，導致設備損壞。特別地，當鋼管精整校直機處於壓制工況時，主油缸和第一、第二快速油缸內充有大量高壓液壓油，如何在設備工進到壓制狀態後進行有效保壓並平穩卸壓，而不出現壓力不足或機械振動，並確保設備運行安全是現階段亟待解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的在於針對現有技術存在的問題，提供一種能夠有效保壓、平穩快速卸壓並能確保設備運行可靠性的鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統。為此，本實用新型採用如下技術方案一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，由與主油缸、第一快速油缸及第二快速油缸相連的二通插裝閥、控制閥、直動式溢流閥及壓力表組成，其中，所述二通插裝閥包括第一二通插裝閥、第二二通插裝閥及第三二通插裝閥，所述控制閥包括第一控制閥、第二控制閥及第三控制閥，所述壓力表包括第一壓力表及第二壓力表；所述第一二通插裝閥與第一控制閥相連接，並與主油缸、第一壓力表、第三二通插裝閥及高壓油進油口相連通；所述第二二通插裝閥與第二控制閥相連接，並與第一快速油缸無杆腔、第二快速油缸無杆腔、第二壓力表、第三二通插裝閥及高壓油進油口相連通；所述第三二通插裝閥與第三控制閥相連接，並與直流式溢流閥及高壓油進油口相連通；所述直動式溢流閥與高壓油出油口相連通；所述主油缸連接有充液閥，該充液閥與主油缸油箱相連通。所述控制閥為二位三通電磁換向閥。所述控制系統還包括返程進油口，且所述第一快速油缸有杆腔及第二快速油缸有杆腔分別與返程進油口相連通。所述主油缸還連接有壓力繼電器。[0010]所述第一二通插裝閥與第一控制閥安裝在第一控制蓋板上，第二二通插裝閥與第二控制閥安裝在第二控制蓋板上，第三二通插裝閥與第三控制閥安裝在第三控制蓋板上。所述各控制蓋板的作用是固定二通插裝閥及控制閥，溝通閥體內的控制油路。本實用新型中，二通插裝閥通過通用的插裝方式連接於系統油路中，且該閥只有進出兩個通路，因此可通過控制其開閉來實現油路的連通和關閉。本實用新型涉及的鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統通過二位三通電磁換向閥的帶電和失電控制二通插裝閥的開啟和關閉，進而實現系統的保壓和卸壓。卸壓時，來自主油缸及第一、第二快速油缸的高壓液壓油直接作用在直動式溢流閥上，高壓液壓油克服直動式溢流閥彈簧阻力並將其錐閥芯開啟，然後通過高壓油出油口流出。由於直動式溢流閥的響應很靈敏，能夠立刻卸掉系統的峰值壓力，通過預先設定合適的卸壓點，可有效避免瞬時液壓衝擊，消除振動；另外，根據油缸直徑的大小，可選用不同通徑的直動式溢流閥，還可根據需要設置適 宜數目的多個直動式溢流閥，以滿足峰值壓力時的流量，防止過載。本實用新型中，第一二通插裝閥與第一控制閥控制主油缸的卸壓；第二二通插裝閥與第二控制閥控制第一快速油缸和第二快速油缸的卸壓；第三二通插裝閥與第三控制閥控制系統油路的卸壓，具體工作原理如下(I)直動式溢流閥卸壓點的調試初始時，各控制閥均斷電，各二通插裝閥均關閉，直動式溢流閥亦關閉。設備啟動後，使第二控制閥帶電，第二二通插裝閥隨即開啟，高壓液壓油由高壓油進油口進入油路並經第二二通插裝閥快速注入第一快速油缸無杆腔及第二快速油缸無杆腔，調節直動式溢流閥的壓力並觀察第二壓力表的示數變化，直到第二壓力表的示數為設定的卸壓點壓力值為止。調試結束後對第一快速油缸及第二快速油缸進行卸壓(卸壓方法見下述步驟3)並將第二控制閥斷電，第二二通插裝閥關閉。(2)保壓工況設備正常工作時，通過主油缸油箱及充液閥先向主油缸補充大量普通油液，使滑塊快速工進到工件位置，然後使第一控制閥及第二控制閥帶電，第一二通插裝閥及第二二通插裝閥隨即開啟，高壓液壓油由高壓油進油口進入油路並經第一二通插裝閥和第二二通插裝閥快速注入到主油缸和第一快速油缸無杆腔及第二快速油缸無杆腔，通過第一壓力表及第二壓力表隨時觀察各油缸內的壓力變化，當壓力達到壓力繼電器設定的壓力值時，壓力繼電器發出電訊號，然後據此訊號使第一控制閥及第二控制閥斷電，第一二通插裝閥及第二二通插裝閥隨即關閉，系統進入保壓狀態。(3)卸壓工況保壓工況結束前先對控制系統的油路進行卸壓，首先關閉高壓油進油口，使第三控制閥帶電，第三二通插裝閥隨即開啟，然後開啟直動式溢流閥，存在於第一二通插裝閥、第二二通插裝閥及直動式溢流閥間油路裡的高壓液壓油隨即通過高壓油出油口流出，這樣可在各油缸卸壓時能夠保持油路暢通，不會因油路不暢而產生阻尼，引發振動。然後開始對各油缸進行卸壓，使第一控制閥及第二控制閥同時帶電，第一二通插裝閥及第二二通插裝閥隨即同時開啟，此時主油缸、第一快速油缸無杆腔及第二快速油缸無杆腔內的高壓液壓油經三個二通插裝閥立刻作用到直動式溢流閥上，高壓液壓油克服直動式溢流閥的彈簧彈力並將直動式溢流閥的錐閥芯開啟，然後通過高壓油出油口流出，至此卸壓工況完成。利用本實用新型的鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統可取得如下有益效果①實現了高壓液壓油的無衝擊卸壓；②具有結構簡單、動作靈敏、密封性好、洩漏小、工作可靠穩定等優勢；③使用時發熱少、噪聲小；④抗汙染能力強，液流阻力小，維修方便，使用壽命長；⑤安全可靠，不易發生火災，不汙染環境，不受溫度變化的影響。

圖I為本實用新型鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統的原理圖。圖中，Ia-第一控制閥，Ib-第一二通插裝閥，2a_第二控制閥，2b_第二二通插裝閥，3a_第三控制閥，3b_第三二通插裝閥，4a_第一直動式溢流閥，4b_第二直動式溢流閥，5-主油缸,6-第一,決速油缸,61-第一,決速油缸無杆腔,62-第一,決速油缸有杆腔,7-第二快速油缸，71-第二快速油缸無杆腔，72-第二快速油缸有杆腔，8-充液閥，9-主油缸油箱，10-高壓油進油口，11-返程進油口，12-高壓油出油口，13-第一壓力表，14-第二壓力表，
15-壓力繼電器，16-第一控制蓋板，17-第二控制蓋板，18-第三控制蓋板，19-滑塊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳述。如圖I所示，一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，由與主油缸5、第一快速油缸6及第二快速油缸7相連的二通插裝閥、控制閥、直動式溢流閥及壓力表組成，其中，二通插裝閥包括第一二通插裝閥lb、第二二通插裝閥2b及第三二通插裝閥3b，控制閥包括第一控制閥la、第二控制閥2a及第三控制閥3a，壓力表包括第一壓力表13及第二壓力表14 ;第一二通插裝閥Ib與第一控制閥Ia相連接,並與主油缸5、第一壓力表13、第三二通插裝閥3b及高壓油進油口 10相連通；第二二通插裝閥2b與第二控制閥2a相連接，並與第一快速油缸無杆腔61、第二快速油缸無杆腔71、第二壓力表14、第三二通插裝閥2b及高壓油進油口 10相連通；第三二通插裝閥2b與第三控制閥2a相連接，並與直流式溢流閥及高壓油進油口 10相連通；直動式溢流閥與高壓油出油口 12相連通；主油缸5連接有充液閥8，該充液閥8與主油缸油箱9相連通；第一快速油缸有杆腔62及第二快速油缸有杆腔72分別與返程進油口 11相連通。直動式溢流閥為兩個，包括第一直動式溢流閥4a和第二直動式溢流閥4b。控制閥選用二位三通電磁換向閥。第一二通插裝閥Ib與第一控制閥Ia安裝在第一控制蓋板16上，第二二通插裝閥2b與第二控制閥2a安裝在第二控制蓋板17上，第三二通插裝閥3b與第三控制閥3a安裝在第三控制蓋板18上。主油缸5還連接有壓力繼電器15。第一壓力表13及第二壓力表14均選用耐震壓力表。本實施例中，第一二通插裝閥Ib與第一控制閥Ia控制主油缸5的卸壓；第二二通插裝閥2b與第二控制閥2a控制第一快速油缸6和第二快速油缸7的卸壓；第三二通插裝閥3b與第三控制閥3a控制系統油路的卸壓，具體控制過程如下 (I)直動式溢流閥卸壓點的調試[0032]初始時，各控制閥均斷電，各二通插裝閥均關閉，各直動式溢流閥亦關閉。設備啟動後，使第二控制閥2a帶電，第二二通插裝閥2b隨即開啟，高壓液壓油由高壓油進油口 10進入油路並經第二二通插裝閥2b快速注入第一快速油缸無杆腔61及第二快速油缸無杆腔71，調節第一直動式溢流閥4a的壓力並觀察第二壓力表14的示數變化，直到第二壓力表14的示數為設定的卸壓點壓力值為止。本實施例中，保壓時主油缸5的設定壓力為28Mpa，因此可將直動式溢流閥卸壓點的壓力值設定為I. 0 2. 5Mpa。然後調節第二直動式溢流閥4b的卸壓點，關閉第一直動式調節閥4a，採用相同辦法進行調壓，並調至相同的卸壓點壓力值。調試結束後對第一快速油缸6及第二快速油缸7進行卸壓(卸壓方法參見下述步驟3)並將第二控制閥2a斷電，第二二通插裝閥2b關閉。(2)保壓工況設備工作時，通過主油缸油箱9及充液閥8先向主油缸5補充大量普通油液，使滑塊19快速工進到工件位置，然後使第一控制閥Ia及第二控制閥2a帶電換向，第一二通插裝閥Ib及第二二通插裝閥2b隨即開啟，高壓液壓油由高壓油進油口 10進入油路並經第 一二通插裝閥Ib和第二二通插裝閥2b快速注入到主油缸5和第一快速油缸無杆腔61及第二快速油缸無杆腔71，通過第一壓力表13及第二壓力表14隨時觀察各油缸內的壓力變化，當壓力達到壓力繼電器15設定的壓力值時，壓力繼電器15發出電訊號，然後據此訊號使第一控制閥Ia及第二控制閥2a斷電，第一二通插裝閥Ib及第二二通插裝閥2b隨即關閉，系統進入保壓狀態。(3)卸壓工況保壓工況結束前先對控制系統的油路進行卸壓，首先關閉高壓油進油口 10，使第三控制閥3a帶電，第三二通插裝閥3b隨即開啟，然後開啟第一直動式溢流閥4a及第二直動式溢流閥4b，存在於第一二通插裝閥lb、第二二通插裝閥2b及直動式溢流閥間油路裡的高壓液壓油隨即通過高壓油出油口 12流出，這樣可使各油缸卸壓時能夠保持油路暢通，不會因油路不暢而產生阻尼，引發振動。然後開始對各油缸進行卸壓，使第一控制閥Ia及第二控制閥2a同時帶電換向，第一二通插裝閥Ib及第二二通插裝閥2b隨即同時開啟，此時主油缸5、第一快速油缸無杆腔61及第二快速油缸無杆腔71內的高壓液壓油經三個二通插裝閥立刻作用到直動式溢流閥上，高壓液壓油克服直動式溢流閥的彈簧彈力並將直動式溢流閥的錐閥芯開啟，然後通過高壓油出油口 12流出，至此卸壓工況完成。根據測試，當主油缸5壓力達到28Mpa時進行卸壓，卸壓時間控制在2 4秒之間，可完全滿足卸壓要求，且衝擊聲非常小。油缸卸壓時，可開啟返程進油口 11，向第一快速油缸有杆腔62及第二快速油缸有杆腔72注入油液，以此加速無杆腔的卸壓並實現滑塊19的快速返程。當主油缸5內的高壓液壓油卸除後，即可開啟充液閥8，使主油缸5內的大量普通油液通過充液閥8回到主油缸油箱9內。此時鋼管精整校直機完成整個工況，實現了系統的有效保壓和無衝擊卸荷，實踐證明本控制系統具有調試方便、響應速度快、通油能力大、液流阻力小、結構緊湊、性能可靠等眾多優點，適用於各類型的鋼管精整校直機。
權利要求1.一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，由與主油缸(5)、第一快速油缸(6)及第二快速油缸(7)相連的二通插裝閥、控制閥、直動式溢流閥及壓力表組成，其特徵在於，所述二通插裝閥包括第一二通插裝閥(lb)、第二二通插裝閥(2b)及第三二通插裝閥(3b)，所述控制閥包括第一控制閥(la)、第二控制閥(2a)及第三控制閥(3a)，所述壓力表包括第一壓力表(13)及第二壓力表(14);所述第一二通插裝閥(Ib)與第一控制閥(Ia)相連接，並與主油缸(5)、第一壓力表(13)、第三二通插裝閥(3b)及高壓油進油口(10)相連通；所述第二二通插裝閥(2b)與第二控制閥(2a)相連接，並與第一快速油缸無杆腔(61)、第二快速油缸無杆腔(71)、第二壓力表(14)、第三二通插裝閥(3b)及高壓油進油口(10)相連通；所述第三二通插裝閥(3b)與第三控制閥(3a)相連接，並與直流式溢流閥及高壓油進油口(10)相連通；所述直動式溢流閥與高壓油出油口(12)相連通；所述主油缸(5)連接有充液閥(8)，該充液閥(8)與主油缸油箱(9)相連通。
2.根據權利要求I所述的一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，其特徵在於，所述控制閥為二位三通電磁換向閥。
3.根據權利要求I所述的一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，其特徵在於，還包括返程進油口(11)，且所述第一快速油缸有杆腔(62)及第二快速油缸有杆腔(72 )分別與返程進油口( 11)相連通。
4.根據權利要求I所述的一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，其特徵在於，所述主油缸(5)還連接有壓力繼電器(15)。
5.根據權利要求I 4所述的任意一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，其特徵在於，所述第一二通插裝閥(Ib)與第一控制閥(Ia)安裝在第一控制蓋板(16)上，第二二通插裝閥(2b)與第二控制閥(2a)安裝在第二控制蓋板(17)上，第三二通插裝閥(3b)與第三控制閥(3a)安裝在第三控制蓋板(18)上。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼管精整校直機大噸位油缸的保壓及卸壓控制系統，由與主油缸、第一快速油缸及第二快速油缸相連的二通插裝閥、控制閥、直動式溢流閥及壓力表組成，其中，第一二通插裝閥與第一控制閥控制主油缸的卸壓；第二二通插裝閥與第二控制閥控制第一快速油缸和第二快速油缸的卸壓；第三二通插裝閥與第三控制閥控制系統油路的卸壓；本實用新型通過控制閥的帶電和失電控制二通插裝閥的開啟和關閉，進而實現系統的保壓和卸壓。本實用新型的保壓及卸壓控制系統實現了系統的有效保壓和無衝擊卸壓，具有調試方便、響應速度快、通油能力大、液流阻力小、結構緊湊、性能可靠等眾多優點，適用於各類型的鋼管精整校直機。
文檔編號F15B11/02GK202468499SQ20112056086
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉民祥, 張懷德, 楊輔國, 王忠雲, 王飛義 申請人:天水鍛壓工具機(集團)有限公司