一種帶充液裝置的棉花液壓打包機的製作方法

2023-07-28 03:07:16 1

專利名稱：一種帶充液裝置的棉花液壓打包機的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種帶有充液裝置及套缸結構的棉花液壓打包機。
迄今為止，各種棉花液壓打包機無論是向下壓或向上頂的結構型式，都直接依靠供油泵使液壓油通過管道、控制閥等元件後進入成包主液壓缸進行打包工作。其打包工作速度、效率取決於供油泵的配備容量及輸出功率。為了提高生產率則採用增加供油泵配備容量、臺數和增大驅動功率的方法。但這種方法受到液壓傳動系統標定通徑流量、通過管道長度、元件通流閥口、打包機製造經濟指標及能耗等諸多條件的約束，收效不大而事倍功半。國產棉花液壓打包機生產率低下，連當前國產最大規格的MDY315型也不能適應我國引進美國軋花設備後推出的臺時產量為1500KG的新型高效軋花機二臺型流水線的打包加工配套要求。
棉花液壓打包機作為一種具有特性的松泡物資壓縮包裝機械，主液壓缸內徑受到棉包寬度國家標準尺寸的限制，缸體形狀細長，柱塞行程大，工作時液壓缸一啟動，柱塞(或活塞杆)壓塊就接觸到已被預踩壓過的棉花，系統上壓較快，所以儘管鍛壓機械中已經採用充液裝置，但迄今為止國內外打包行業中尚未出現採用充液閥裝置的棉花液壓打包機(《常用液壓閥與其修理》趙應樾主編，東南大學出版社，1992年1月；《棉纖維打包技術與設備》，趙應樾、王力璋編著，上海交通大學出版社，1992年4月)。
本實用新型的目的是設計一種能顯著提高生產率，在主液壓缸直徑、長度等主要規格參數不變條件下、在保持甚至減少原有供油泵配備容量及驅動功率的條件下其加工能力超過兩臺型國產高效新型軋花配套要求的帶充液裝置及套缸結構的新型棉花液壓打包機。
本實用新型帶充液裝置的棉花液壓打包機(以下簡稱棉包機)包括機架(8)、轉動包箱總成(9)、踩箱機(7)、油箱(1)、高壓供油泵(2)，其特徵是主液壓缸(4)的成包工作腔H的進油端部位裝設有金屬材料製成的充液閥(6)、充液管道C、將充液閥(6)安裝其內或將閥(6)裝於其下位、側位的充液箱(5)所構成的充液裝置及由壓包柱塞(20)、其襯管(21)、與柱塞(20)端部聯接的帶密封圈(16)的密封壓蓋(15)、管狀柱塞(13)組成的套缸結構。
附圖是本實用新型的有關結構。


圖1是本實用新型下壓式棉包機的正面外形結構示意圖；圖2是本實用新型上頂式棉包機主機部分正面外形結構示意圖；圖3是本實用新型下壓式棉包機主液壓缸(4)的剖面結構示意及液壓傳動控制原理圖；圖4是本實用新型上頂式棉包機主液壓缸(4)的剖面結構示意及液壓傳動控制原理圖。
其中(1)油箱(2)高壓供油泵(3)控制閥電液換向閥部分(3′)控制閥順序閥部分(下壓式棉包機帶單向閥)(3″)控制閥限壓溢流閥部分(3′″)控制閥複合腳踏卸荷閥部分(4)成包主液壓缸(缸體)(5)充液箱(6)充液閥(7)踩箱機(8)機架(9)轉動包箱總成(10)主液壓缸成包工作腔進油端密封壓蓋(11)螺栓(12)螺母(13)套式油缸的管狀柱塞(14)螺釘(15)套缸密封壓蓋(16)、(17)、(18)密封圈(19)柱塞伸出端密封壓蓋(20)壓包柱塞(21)主缸內孔襯管(22)濾網(23)壓力表(24)密封圈(25)單向閥A——套缸工作油管；B——柱塞返位工作油管；C——充液管；D——順序壓力油工作油管；E——充液箱回油管；G——套缸內腔；H——主缸成包工作壓力腔；P——液壓系統低壓控制源。
本實用新型(附
圖1和附圖2)所示包箱總成(9)中右側棉箱內的棉花通過踩箱機(7)的預踩壓後，其壓縮密度一般為100－150KG／M3，當轉動至主缸(4)所在工位進行成包壓縮時因預踩壓過的棉花具有較大的彈力，這種彈力直接阻止主缸(4)中壓包柱塞(20)因自重快速下滑或低壓快速上頂，這是棉花液壓打包機區別於通用鍛壓機械的一個重要特點。
為克服棉花彈力形成的這種工作阻力而使柱塞(20)能快速移動，從而發揮充液裝置的作用，本實用新型技術方案的進一步特徵在於(附圖3、4)主液壓缸(4)中設置有壓包柱塞(20)或利用其襯管(21)、與柱塞(20)端部聯接的帶密封圈(16)的壓蓋(15)和管狀柱塞(13)組成的套缸結構。柱塞(13)聯接在主缸(4)成包工作腔H進油一端的密封壓蓋(10)中，柱塞(13)是內部中空的管狀體，管口外端通過壓蓋(10)與套缸工作油管A連通。
現在先結合下壓式棉包機(附圖3)的實施例進一步闡明本實用新型的細節特點、工作原理和動作過程主液壓缸缸體(4)用厚壁鋼管焊接而成，也可用鑄鋼或高強度球墨鑄鐵鑄成，其工作表面加工精度及表面粗糙度與現用棉包機要求一致。該缸體的一個端面與成包工作腔進油端密封壓蓋(10)用調質熱處理過的45號鋼或40鉻鋼製成的螺栓、螺母進行聯接，其接合面中嵌有密封圈(24)。壓蓋(10)所用材料與缸體(4)類同，壓蓋(10)外端採用法藍或管螺紋與套缸工作油管A相接通，壓蓋(10)內端則用管螺紋、或法藍或焊接等剛性連接的方法以及軟管套接、萬向球鉸式等撓性方法聯接著套式油缸的管狀柱塞(13)。成包柱塞(20)用鑄鐵製成或用鋼管焊接而成，其普通材質鋼管制成的內襯管(21)除構成套缸缸體結構外，在柱塞(20)鑄造過程中還能提高冷卻速度使其金相組織細化而提高材料強度。柱塞(20)其缸內一端的端面上用螺釘(14)裝配著套缸密封壓蓋(15)，這樣，柱塞襯管(21)或直接由柱塞(20)、密封壓蓋(15)管狀柱塞(13)組成了主液壓缸(4)中的套缸結構。壓蓋(19)用螺釘裝配在主缸(4)的另一端部。
充液箱(5)和充液閥(6)所組成充液裝置的充液管C用鋼管或增強尼龍管制成並直接裝設在缸蓋(10)上，若空間位置安排不下也可裝設在主缸體H腔接近A口的圓柱面上，此外，與主缸體(4)連通的B管(上頂式棉包機無須B管)、D管可採用管螺紋連接，但採用法藍式聯接則安裝更為方便。本實用新型所配管道均採用現用棉包機同壓力級使用的材質管道。
本實用新型充液閥(6)選購市售φ63－φ115規格的元件式閥件；件號(16)、(17)、(18)、(24)均為市售標準件液壓密封圈、根據工況可選用V型、Yx型或O型。
本實用新型打包工作過程及動作原理如下壓包柱塞快速下行電液換向閥(3)中的電磁鐵1CT通電，該電磁閥左位接通工作，壓力源P輸出的低壓控制油進入閥(3)中上面液動閥的右端容腔，其左端容腔回油，液動閥右端工位接通工作，油箱(1)中的油液通過濾網(22)進入高壓供油泵(2)後，其壓力油通過液動閥的右端工位通道、A管和套缸柱塞(13)後輸入套缸內腔G。由於管狀柱塞(13)聯接在缸蓋(10)上，套缸G腔的內徑遠較主缸(4)的內徑為小，因此，高壓供油泵(2)輸出的壓力通過G腔直接推動柱塞(20)，克服包箱內預壓縮過的棉花彈力而快速下移，主缸成包工作腔H容積因此快速增大形成真空，充液箱(5)內的油液在大氣壓力下推開充液閥(6)，迅捷快速地注入主缸工作腔H，完成充液任務。
慢速工進壓包隨著柱塞(20)行程的增加，包箱內棉花的壓縮密度不斷增加，成包壓縮力不斷增加，高壓供油泵(2)的輸出油壓相應大大增加，當主缸行程達到總行程2／3左右時，G腔壓力達到順序閥(3′)中的調定壓力，順序閥打開，供油泵(2)輸出的高壓油通過管道D進入主缸H腔，充液閥(6)被H腔壓力油強制關閉，供油泵(2)輸出的高壓油通過A管、D管分別進入G腔和H腔，主缸(4)下腔回油自B管經液動閥右端工位返回油箱(1)。由於H腔和G腔作用面積之和遠遠大於G腔作用面積，故柱塞(20)慢速下行壓包。此慢速工進狀態正是現用棉包機的正常工作速度狀態。
停位保壓打包行程到規定位置，ICT斷電，控制閥(3)下面電磁換向閥處於Y型中位機能，液動閥因兩端端腔均失壓而處於M形中位機能，主缸(4)所有管道A、B、C、D均處於封閉狀態，壓包柱塞(20)保壓停位不動，泵(2)通過閥(3)中液動閥M形中位機能的閥道卸荷運行。
壓包柱塞上行回程令2CT通電，低壓控制油通入控制閥(3)上位液動閥的左端腔，其右端腔回油，液動閥左端工位接通工作，泵(2)供油從B管通入主缸(4)的下腔。由於液動閥左端腔通入控制壓力油的同時已打開了充液閥(6)的閥口，主缸(4)中H腔存油迅速通過閥(6)返回充液箱(5)，箱(5)的油麵超高后由回油管E通入油箱(1)；H腔部分油液還通過順序閥(3′)的單向背壓閥部分(背壓約0.4MPa)流經液動閥左位閥道而返回油箱。柱塞(20)上行到位後，2CT斷電，柱塞又處於停位保壓狀態，泵(2)卸荷運行。
圖4顯示了本實用新型的又一種結構型式——上頂式棉包機的實施例。
這種結構型式的實施狀況、方法、過程與上述下壓式棉包機相一致。
上頂式棉包機還有一些特點主缸(4)多置於地坑內，油箱(1)安裝在地坪上，因此油箱(1)兼做充液箱(5)；主缸(4)屬於依靠柱塞(20)自重返位的單作用式液壓缸，B管僅起回油作用，而且與充液管C、順序壓力工作油管D共用一個管口通入H腔；液壓傳動控制系統更為簡單。現將其工作原理、動作過程結合圖4敘述如下頂包快進啟動泵(2)，壓力油自A管進入套缸G腔推動柱塞(20)克服棉花預壓彈力而快速上頂，主缸H腔形成真空，充液箱(5)中油液推開充液閥(6)向主缸H腔大量充油。
頂包慢速工進柱塞(20)上頂約2／3總行程時，工作油壓因負載不斷增大而相應上升，當達到順序閥(3′)調定值，則泵(2)壓力油除繼續通向G腔外，還通過閥(3′)、D管進入主缸H腔，由於D、C管連通，充液閥(6)關閉，柱塞(20)轉入慢速工進。
停位保壓柱塞(20)上頂到位後，泵(2)停止運轉，主缸(4)內無壓力油輸入，且A、C、D、B均封閉，柱塞(20)保壓停位。
柱塞下落回位泵(2)停轉後複合式腳踏卸荷閥(3′″)被踩下，在柱塞(20)自重作用下，G腔存油和H腔存油分別由A管和D、B管通過閥(3′″)返回油箱，柱塞下落到規定位置，鬆開腳踏卸荷閥(3)，柱塞停止。
本實用新型具有顯著提高生產率的突出優點，本實用新型的MDY315型棉包機可使現有MDY315型的生產率提高到1·4倍以上，單機配置在國產新型高效軋花機二臺型生產流水線上，能綽綽有餘地勝任打包配套要求。此外，節能效果卓越；主缸工作油直接由充液箱充放，避免了在狹窄而長的配管內較長時間的壓縮流動所引起的嚴重發熱現象，液壓系統油液溫升大大降低，整機工作可靠、穩定壽命長，製造加工要求不高；現用棉花液壓打包機也可以較方便地為此進行技術改造。
權利要求一種帶充液裝置的棉花液壓打包機包括機架(8)、轉動包箱總成(9)、踩箱機(7)、油箱(1)、高壓供油泵(2)，其特徵是主液壓缸(4)的成包工作腔H的進油端部位裝設有用金屬材料製成的充液閥(6)、充液管道C、將充液閥(6)安裝其內或將閥(6)裝於其下位、側位的充液箱(5)所構成的充液裝置及由壓包柱塞(20)、其襯管(21)、與柱塞(20)端部聯接的帶密封圈(16)的密封壓蓋(15)、管狀柱塞(13)組成的套缸結構。
專利摘要一種帶充液裝置的棉花液壓打包機，由機架、轉動包箱總成、踩箱機、成包主液壓缸、油箱、供油泵和由充液閥及充液管、充液箱構成的充液裝置以及壓包柱塞或其襯管、密封壓蓋、管狀柱塞構成的套缸結構所組成。本實用新型具有顯著提高生產率的突出優點，單機能勝任兩臺型國產高效新型軋花機流水線生產的打包配套要求；節能效果卓越；油液溫升低；整機工作可靠、穩定；製造簡單；現用棉花液壓打包機均可以較方便地為此進行技術改造。
文檔編號D01B1/04GK2182180SQ92218308
公開日1994年11月9日 申請日期1992年7月13日 優先權日1992年7月13日
發明者趙應樾, 吳合彩 申請人:趙應樾