專利名稱：一種鍛造水壓機及方法
一種鍛造水壓機及方法技術領域
本發(fā)明屬于大型冶金、有色和稀有金屬高精度鍛件生產，特別涉及一種鍛造水壓機及方法。
背景技術：
隨著水壓和電液控制技術及元件的發(fā)展，國內外鍛造液壓機組得到了高速發(fā)展， 歐洲、日本和國內設計院所重點發(fā)展了油壓“閥控鍛造技術”，多級功能閥以及進排液大流量比例閥構成了 “復雜的快速鍛造液壓系統(tǒng)”，由于各類閥的綜合配置并大功率液壓閥的開關轉換，容易使液壓系統(tǒng)產生大量節(jié)流發(fā)熱；德國也開發(fā)了油壓“泵控快速鍛造技術”，采用泵吸卸壓技術，應用了改進型大流量正弦變量泵，也是一種先進的鍛造技術；本專利鍛造水壓機，使用了伺服水閥，省掉“多級功能閥以及傳統(tǒng)的高低壓蓄勢罐”，使用通用定量柱塞泵驅動水壓機。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝好、成本低、占地面積小的鍛造水壓機及方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種鍛造水壓機，其特征是一種鍛造水壓機，小缸安裝在大缸中間，形成伸縮套缸結構，小缸通過管道、法蘭與小缸排水伺服水閥及小缸進水伺服水閥連接；大缸通過管道、法蘭與大缸排水伺服水閥及大缸進水伺服水閥連接；高壓水泵組通過回程缸進水伺服水閥與回程缸連接，回程缸通過回程缸進水伺服水閥與氣水蓄勢器連接，回程缸通過回程缸排水伺服水閥與水箱連接。
所述的小缸排水伺服水閥和大缸排水伺服水閥都與低壓離心供水泵連接，低壓離心供水泵又與平衡釋放閥連接。
所述的小缸進水伺服水閥及大缸進水伺服水閥與高壓水泵組連接，高壓水泵組每個泵分別設置安全溢流閥，高壓水泵組通過伺服水閥與氣水蓄勢器連接，水箱向低壓離心供水泵和高壓水泵組供水。
一種鍛造水壓機的方法包括鍛造水壓機活動橫梁空程下降；鍛造水壓機活動橫梁加壓下降；鍛造水壓機活動橫梁帶回程背壓加壓下降；鍛造水壓機活動橫梁快速回程；鍛造水壓機活動橫梁普通回程。
所述的鍛造水壓機活動橫梁空程下降，回程缸的排水伺服水閥開啟并與水箱連接，大缸排水伺服水閥和小缸排水伺服水閥同時全部開啟，小缸進水伺服水閥和大缸進水伺服水閥同時全部開啟，低壓離心供水泵和高壓水泵組的水全部補充到小缸和大缸中。
所述的鍛造水壓機活動橫梁加壓下降，回程缸的排水伺服水閥全開啟，小缸排水伺服水閥關閉，實現(xiàn)小缸加壓，大缸排水伺服水閥關閉實現(xiàn)大缸加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓。
所述的鍛造水壓機活動橫梁帶回程背壓加壓下降，進水伺服水閥開啟，回程缸與氣水蓄勢器連通，小缸排水伺服水閥關閉，實現(xiàn)小缸加壓，大缸排水伺服水閥關閉實現(xiàn)大缸加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓。
所述的鍛造水壓機活動橫梁快速回程，小缸排水伺服水閥和大缸排水伺服水閥分別開啟，進行卸壓，回程缸與氣水蓄勢器連通，使小缸和大缸剛剛卸壓時，活動橫梁就能迅速回程，實現(xiàn)了高速度高頻次的快速鍛造。
所述的鍛造水壓機活動橫梁普通回程小缸排水伺服水閥和大缸排水伺服水閥分別開啟，進行卸壓，高壓水泵組通過進水伺服水閥與回程缸連接，使鍛造水壓機活動橫梁在高壓水泵組驅動下回程，實現(xiàn)普通鍛造工藝回程。
本發(fā)明的優(yōu)點是由于使用了高精度的伺服水閥，實現(xiàn)鍛件尺寸精度高的鍛造，減少后續(xù)機械加工成本；省掉高壓水氣罐的鍛造水壓機簡單、使用可靠、維護成本低；由于使用了工業(yè)水介質，生產環(huán)境清潔、污染小；直接傳動鍛造水壓機降低了設備使用維護費用。 該水壓機是今后高端鍛造設備的發(fā)展方向。


下面結合實施例附圖對本發(fā)明進行進一步說明附圖I為采用伺服水閥的鍛造水壓機水泵直接傳動系統(tǒng)，伺服水閥的閥口允許水介質雙向流動。
圖中，I、小缸；2、大缸；3、回程缸；4、小缸排水伺服水閥；5、大缸排水伺服水閥；6、 小缸進水伺服水閥；7、大缸進水伺服水閥；8、鍛造水壓機活動橫梁；9、移動工作臺；10、安全溢流閥；11、回程缸進水伺服水閥；12、浮動車輪支撐；13、高壓水泵組；14、伺服水閥；15、 氣水蓄勢器；16、水箱；17、平衡釋放閥；18、低壓離心供水泵；19、進水伺服水閥；20、排水伺服水閥；21、墊板；22、壓力表。
具體實施方式
如圖I所示，一種鍛造水壓機，小缸I安裝在大缸2中間，形成伸縮套缸結構，小缸 I通過管道、法蘭與小缸排水伺服水閥4及小缸進水伺服水閥6連接；大缸2通過管道、法蘭與大缸排水伺服水閥5及大缸進水伺服水閥7連；高壓水泵組13通過回程缸進水伺服水閥11與回程缸3連接，回程缸3通過回程缸進水伺服水閥19與氣水蓄勢器15連接，回程缸3通過回程缸排水伺服水閥20與水箱16連接。
小缸排水伺服水閥4和大缸排水伺服水閥5都與低壓離心供水泵18連接，低壓離心供水泵18又與平衡釋放閥17連接。
小缸進水伺服水閥6及大缸進水伺服水閥7與高壓水泵組13連接，高壓水泵組13 每個泵分別設置安全溢流閥10，高壓水泵組13通過伺服水閥14與氣水蓄勢器15連接，水箱16向低壓離心供水泵18和高壓水泵組13供水。
鍛造水壓機的工作原理鍛造水壓機活動橫梁8空程下降回程缸3的排水伺服水閥20開啟并與水箱16連接，由于排水伺服水閥20的開口度可4以任意設定鍛造水壓機活動橫梁8空程下降速度可以實現(xiàn)無級調節(jié)(O 260mm/s);大缸排水伺服水閥5和小缸排水伺服水閥4同時全部開啟，小缸進水伺服水閥6和大缸進水伺服水閥7同時全部開啟，低壓離心供水泵18和高壓水泵組13的水全部補充到小缸I和大缸 2中。
鍛造水壓機活動橫梁8加壓下降回程缸3的排水伺服水閥20全開啟，小缸排水伺服水閥4關閉，實現(xiàn)小缸I加壓，大缸排水伺服水閥5關閉實現(xiàn)大缸2加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓。
鍛造水壓機活動橫梁8加壓下降(帶回程背壓)進水伺服水閥19開啟，回程缸3 與氣水蓄勢器15連通，小缸排水伺服水閥4關閉，實現(xiàn)小缸I加壓，大缸排水伺服水閥5關閉實現(xiàn)大缸加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓，為了方便觀察回程缸3的水壓，在氣水蓄勢器15管路上有壓力表22。
小缸排水伺服水閥4和大缸排水伺服水閥5具有小于80毫秒的響應特性，使活動橫梁停止迅速準確，實現(xiàn)了精密尺寸控制鍛造。
鍛造水壓機活動橫梁8回程(快速):小缸排水伺服水閥4和大缸排水伺服水閥5分別開啟，進行卸壓，回程缸3與氣水蓄勢器15連通，使小缸I和大缸2剛剛卸壓時，鍛造水壓機活動橫梁8就能迅速回程，實現(xiàn)了高速度高頻次的快速鍛造。氣水蓄勢器15儲存有機動容積的壓力水，這個機動容積的量只需要滿足回程缸3回程的少量需求，氣水蓄勢器15 設置壓力檢測20，當壓力低于設定值時，高壓水泵組13可以擇機自動補充機動高壓水。
鍛造水壓機活動橫梁8回程小缸排水伺服水閥4和大缸排水伺服水閥5分別開啟，進行卸壓，高壓水泵組13通過進水伺服水閥11與回程缸3連接，使鍛造水壓機活動橫梁8在高壓水泵組13驅動下回程，實現(xiàn)普通鍛造工藝回程。
調節(jié)小缸進水伺服水閥6及大缸進水伺服水閥7的開口度，分別實現(xiàn)小缸I和大缸2的加壓速度變化，實現(xiàn)速度控制鍛造，為等溫鍛造和變速鍛造工藝的實現(xiàn)提供了條件。
鍛造水壓機通過大缸排水伺服水閥5和小缸排水伺服水閥4及低壓離心供水泵18 充液下降，因此不需要設置傳統(tǒng)的“充液罐” “和充液閥”，只有兩根高壓管道上到鍛造水壓機頂部。
鍛造水壓機的液壓工作介質適合于工業(yè)用水、工業(yè)乳化液、水-乙二醇以及礦物油等。
鍛造水壓機移動工作臺9采用浮動車輪支撐12，液壓浮動車輪承擔了工作臺和下砧子的重量，減小移動工作臺和墊板21之間的正壓力和摩擦力，減少摩擦面之間的磨損， 降低了鍛造水壓機的故障率。
本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
權利要求
1.一種鍛造水壓機，其特征是一種鍛造水壓機，小缸(I)安裝在大缸(2)中間，形成伸縮套缸結構，小缸(I)通過管道、法蘭與小缸排水伺服水閥(4)及小缸進水伺服水閥(6)連接；大缸(2)通過管道、法蘭與大缸排水伺服水閥(5)及大缸進水伺服水閥(7)連接；高壓水泵組(13)通過回程缸進水伺服水閥(11)與回程缸(3)連接，回程缸(3)通過回程缸進水伺服水閥(19)與氣水蓄勢器(15)連接，回程缸(3)通過回程缸排水伺服水閥(20)與水箱(16)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種鍛造水壓機，其特征是所述的小缸排水伺服水閥(4)和大缸排水伺服水閥(5)都與低壓離心供水泵(18)連接，低壓離心供水泵(18)又與平衡釋放閥(17)連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種鍛造水壓機，其特征是所述的小缸進水伺服水閥(6)及大缸進水伺服水閥(7)與高壓水泵組(13)連接，高壓水泵組(13)每個泵分別設置安全溢流閥(10)，高壓水泵組(13)通過伺服水閥(14)與氣水蓄勢器(15)連接，水箱(16)向低壓離心供水泵(18)和高壓水泵組(13)供水。
4.一種鍛造水壓機的方法包括 鍛造水壓機活動橫梁(8)空程下降； 鍛造水壓機活動橫梁(8)加壓下降； 鍛造水壓機活動橫梁(8)帶回程背壓加壓下降； 鍛造水壓機活動橫梁(8)快速回程； 鍛造水壓機活動橫梁(8)普通回程。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種鍛造水壓機的方法，其特征是所述的鍛造水壓機活動橫梁(8)空程下降，回程缸(3)的排水伺服水閥(20)開啟并與水箱(16)連接，大缸排水伺服水閥(5)和小缸排水伺服水閥(4)同時全部開啟，小缸進水伺服水閥(6)和大缸進水伺服水閥(7)同時全部開啟，低壓離心供水泵(18)和高壓水泵組(13)的水全部補充到小缸(I)和大缸(2)中。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種鍛造水壓機的方法，其特征是所述的鍛造水壓機活動橫梁(8)加壓下降，回程缸(3)的排水伺服水閥(20)全開啟，小缸排水伺服水閥(4)關閉，實現(xiàn)小缸(I)加壓，大缸排水伺服水閥(5)關閉實現(xiàn)大缸(2)加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種鍛造水壓機的方法，其特征是所述的鍛造水壓機活動橫梁(8)帶回程背壓加壓下降，進水伺服水閥(19)開啟，回程缸(3)與氣水蓄勢器(15)連通，小缸排水伺服水閥(4 )關閉，實現(xiàn)小缸(I)加壓，大缸排水伺服水閥(5 )關閉實現(xiàn)大缸加壓，兩個排水伺服水閥同時關閉，實現(xiàn)滿噸位加壓。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種鍛造水壓機的方法，其特征是所述的鍛造水壓機活動橫梁(8)快速回程，小缸排水伺服水閥(4)和大缸排水伺服水閥(5)分別開啟，進行卸壓，回程缸(3)與氣水蓄勢器(15)連通，使小缸(I)和大缸(2)剛剛卸壓時，活動橫梁(8)就能迅速回程，實現(xiàn)了高速度高頻次的快速鍛造。
9.根據(jù)權利要求4所述的一種鍛造水壓機的方法，其特征是所述的鍛造水壓機活動橫梁(8)普通回程小缸排水伺服水閥(4)和大缸排水伺服水閥(5)分別開啟，進行卸壓，高壓水泵組(13)通過進水伺服水閥(11)與回程缸(3 )連接，使鍛造水壓機活動橫梁(8 )在高壓水泵組(13)驅動下回程，實現(xiàn)普通鍛造工藝回程。
全文摘要
本發(fā)明屬于大型冶金、有色和稀有金屬高精度鍛件生產，特別涉及一種鍛造水壓機及方法。一種鍛造水壓機，小缸安裝在大缸中間，形成伸縮套缸結構，小缸通過管道、法蘭與小缸排水伺服水閥及小缸進水伺服水閥連接；大缸通過管道、法蘭與大缸排水伺服水閥及大缸進水伺服水閥連接；高壓水泵組通過回程缸進水伺服水閥與回程缸連接，回程缸通過回程缸進水伺服水閥與氣水蓄勢器連接，回程缸通過回程缸排水伺服水閥與水箱連接。本發(fā)明是一種工藝好、成本低、占地面積小的鍛造水壓機及方法。
文檔編號B21J9/02GK102974732SQ201210530819
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者閻善武, 鄧高潮, 曹顯躍, 王大明, 魏會斌, 韓波, 孫念光, 李朋恩 申請人:閻善武