本發(fā)明涉及自動變量油缸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速自動變量油缸。

背景技術(shù)：

普通的油缸其內(nèi)腔通常只有一個，工作的時候通過輸液閥將液壓油輸入到油缸內(nèi)腔內(nèi)，來推動位于內(nèi)腔的活塞桿，這種油缸的液壓缸的輸出力和活塞桿的輸出速度與輸液閥送油的量和速度有直接關(guān)系，而這種油缸工作的時候，其輸出力和輸出速度是恒定的，不會發(fā)生改變，而裝有這種油缸的壓機(jī)工作的時候，首先要保證的壓合產(chǎn)品的壓力，所以壓機(jī)運(yùn)行的時候是根據(jù)所需壓力來設(shè)定輸液閥的輸液量，這種壓機(jī)工作時為了確保壓力其下壓速度較慢，能耗較高，大大影響企業(yè)的工作效益，而某些壓機(jī)為了確保其工作效率，將油缸的活塞桿的直徑變小，直徑變小會影響油缸的壓力，這種壓機(jī)不適合用在壓合大型工件上，為了解決上述問題，設(shè)計一種既能夠保持壓機(jī)的壓合速度，又能夠保證壓機(jī)的壓合力的油缸是非常有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速自動變量油缸，具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、工作時大大降低壓機(jī)的能耗、同時能夠控制壓機(jī)壓頭的輸出速度和輸出壓力、從而提高壓機(jī)的工作效率、提高工廠的效益等特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種高速自動變量油缸，一種高速自動變量油缸，包括缸體、中間缸體和下壓頭，所述的缸體的下端開口內(nèi)上下滑動安裝有下壓頭，所述的下壓頭伸入缸體的一端中部上布置有第一腔體，所述的缸體上端開口處豎直安裝有下端插入第一腔體的中間缸體，所述的缸體上下兩端開口分別通過上密封蓋和下密封蓋進(jìn)行密封，所述的上密封蓋與下壓頭之間形成第二腔體，所述的中間缸體上端穿過上密封蓋并與第一充液閥相連，所述的上密封蓋上安裝有若干個與第二腔體連通的第二充液閥。

所述的下壓頭上端安裝有套接在中間缸體外圈上的第一腔體密封蓋。

所述的缸體下部側(cè)面上布置有與第二腔體下部連通的排油腔。

所述的上密封蓋和缸體上部之間的外圈處嵌入安裝有密封圈。

該自動變量油缸主要用于壓機(jī)上，與第二腔體連通的第二充液閥有兩個，充液的時候流速較快，活塞桿(即下壓頭)的輸出速度與泵流量和活塞桿直徑呈反比，在活塞桿直徑不變的情況下，泵流量越大其活塞桿的輸出速度越大，輸出速度越大，能夠保證下壓頭的下壓速度，降低下壓頭下移時所消耗的時間，從而提高工作效率。

當(dāng)下壓頭靠近沖壓的產(chǎn)品的時候，液壓系統(tǒng)啟動第一充液閥，第一充液閥通過中間缸體往第一腔體內(nèi)輸入油液，由于液壓缸的壓制速度與缸體截面積呈正比關(guān)系，在產(chǎn)品成型的初始階段，作用力小，液壓系統(tǒng)分配全部泵油給當(dāng)?shù)谝磺惑w，使壓制速度大大提高。同時第二充液閥保持吸油狀態(tài)給第二腔體沖油。由于產(chǎn)品成型力越來越大時，第一腔體的壓力也增加，達(dá)到設(shè)定的液壓壓力值后，液壓系統(tǒng)給第二腔體同時供油，這樣就使得液壓缸的輸出力大大提升，滿足于產(chǎn)品最大作用力的壓制要求。

本油缸結(jié)構(gòu)不單單能夠用在壓制成型工藝上，還能夠用于拉伸、長行程擠壓以及高溫或低溫擠壓等工藝上，油缸的輸出壓力是第一腔體和第二腔體產(chǎn)生壓力的總和，當(dāng)?shù)谝磺惑w充液的時候，此時下壓頭的輸出速度最快，能夠大大節(jié)約生產(chǎn)時下壓頭下壓所消耗的時間，而當(dāng)需要提高下壓頭的輸出力的時候，第二腔體開始充液，油缸內(nèi)部的橫截面積增加單由于泵的流量不變，使得下壓頭的下壓速度降低，同時提高下壓頭的壓合力，完成保壓工序，使得產(chǎn)品成形。

當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束之后，打開排油腔，將第一腔體和第二腔體內(nèi)的油液排出，同時控制下壓頭回復(fù)到原本的位置上。

本油缸結(jié)構(gòu)在不增加原本缸體的體積的情況下，既能夠解決油缸剛開始工作時，活塞桿移動速度減慢的問題，又能夠解決油缸輸出壓力較小的問題，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量的情況下大大提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗。

有益效果

本發(fā)明涉及一種高速自動變量油缸，具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、工作時大大降低壓機(jī)的能耗、同時能夠控制壓機(jī)壓頭的輸出速度和輸出壓力、從而提高壓機(jī)的工作效率、提高工廠的效益等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的全剖視圖。

圖示：1、第一充液閥，2、第二充液閥，3、第二腔體，4、第一腔體，5、排油腔，6、上密封蓋，7、中間缸體，8、下壓頭，9、下密封蓋，11、第一腔體密封蓋，12、缸體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種高速自動變量油缸，如圖1所示，一種高速自動變量油缸，包括缸體12、中間缸體7和下壓頭8，其特征在于：所述的缸體12的下端開口內(nèi)上下滑動安裝有下壓頭8，所述的下壓頭8伸入缸體12的一端中部上布置有第一腔體4，所述的缸體12上端開口處豎直安裝有下端插入第一腔體4的中間缸體7，所述的缸體12上下兩端開口分別通過上密封蓋6和下密封蓋9進(jìn)行密封，所述的上密封蓋6與下壓頭8之間形成第二腔體3，所述的中間缸體7上端穿過上密封蓋6并與第一充液閥1相連，所述的上密封蓋6上安裝有若干個與第二腔體3連通的第二充液閥2。

所述的下壓頭8上端安裝有套接在中間缸體7外圈上的第一腔體密封蓋11。

所述的缸體12下部側(cè)面上布置有與第二腔體3下部連通的排油腔5。

所述的上密封蓋6和缸體12上部之間的外圈處嵌入安裝有密封圈。

實(shí)施例1

原本的離合器外殼體冷擠壓工藝的專用成型機(jī)在生產(chǎn)的時候，離合器外殼體的制作需要80mm的開模距離，約110mm的擠壓行程和2400KN的最大壓制力，為了符合上述制作的數(shù)據(jù)，工廠通常需要選擇產(chǎn)生315噸壓力的壓機(jī)，該壓機(jī)的電機(jī)耗能22KW*2，配置油泵80L*2，該機(jī)速度參數(shù)為：快下200mmmm/s(自重下滑)工進(jìn)速度：30mm/s回程180mm/s，該機(jī)壓制工況時間：約12秒/個(按鈕后到產(chǎn)品頂出止)。

而選擇本技術(shù)方案中的油缸作為壓機(jī)的驅(qū)動油缸后，壓機(jī)的壓合力還是能夠保持在315噸上，同時該壓機(jī)選擇的電機(jī)為45KW雙軸電機(jī)，同時配置160L油泵+108L輔助泵，該機(jī)速度參數(shù)如下，快下120mmmm/s(自重下滑)工進(jìn)速度：90～30mm/s回程180mm/s，該機(jī)壓制工況時間：約4.3秒/個(按鈕后到產(chǎn)品頂出止)。

兩者對比后，選擇本油缸結(jié)構(gòu)的壓機(jī)其工作效率為原本壓機(jī)的2.79倍，大大提高了壓機(jī)工作效率。

根據(jù)產(chǎn)品成型工藝的力學(xué)特點(diǎn)，產(chǎn)品在加工生產(chǎn)成型過程中產(chǎn)生的反向作用力由小漸大，根據(jù)這成型特點(diǎn)，創(chuàng)新性地把傳統(tǒng)的油缸結(jié)構(gòu)由1個腔增壓，設(shè)計了分成2個或3個，本技術(shù)方案選擇了采用雙腔結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在加工產(chǎn)品前段過程中由第二腔體3提供作用力，設(shè)定值為100噸力，此時油泵流量不變，腔體容積變小，速度快，約為原本的3倍推進(jìn)速度。而第一腔體4設(shè)定的作用力為215噸，通過第一充液閥1保持吸油狀態(tài)。隨著產(chǎn)品變形力越來越大，達(dá)到設(shè)定的值(可以是壓力或位移信號值)系統(tǒng)自動打開第一腔體4參與工作，此時缸體截面積＝第一腔體4+第二腔體3，輸出作用力315噸，由于泵的流量不變，速度降到正常速度。

壓制好產(chǎn)品后，由于第二腔體3和第一腔體4都帶有快速排油充液閥結(jié)構(gòu)，本機(jī)支持快速泄壓同步回程，回程由主泵160L提供油量。當(dāng)主缸回程后輔助泵108L提供油量給底缸作同步(稍延時)頂出產(chǎn)品。以此實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)效率。

實(shí)施例2

采用本油缸的液壓專用機(jī)，開創(chuàng)了液壓機(jī)應(yīng)用在螺栓熱鍛成型的先例，在利用自動變量油缸的基礎(chǔ)上，由于一般螺栓長度在400mm上，設(shè)計了側(cè)位沖模移動結(jié)構(gòu)，可以有效地減少沖頭離工件距離遠(yuǎn)的問題，大幅減少靠模、主缸回程時間。

需要生產(chǎn)的螺栓的直徑為36mm，長度是400mm，開模距離420mm(拿料空間)，側(cè)位沖頭回到工作位，離工件30mm，擠壓行程約80mm，最大壓制力2500KN。

工廠采用原本的工藝進(jìn)行生產(chǎn)的時候，需要壓力大于2500KN的沖床生產(chǎn)。這種沖床使用的時候，產(chǎn)生的噪音很大，影響生產(chǎn)環(huán)境，不利于工人長期工作，同時生產(chǎn)的螺栓頭可能出現(xiàn)不飽和現(xiàn)象，達(dá)不到所需要的螺栓質(zhì)量。

采用裝有本變量油缸的壓機(jī)的，壓機(jī)的壓力為315噸，電機(jī)采用45KW雙軸電機(jī)配置有油泵160L，側(cè)位缸推力250kn(氣缸推動)，且行程150mm，該壓機(jī)的速度參數(shù)為：快下120mmmm/s(自重下滑)，工進(jìn)速度為90～30mm/s回程180mm/s。

該壓機(jī)工作步驟如下：1、放好高頻加熱頭的螺桿2、按動按鈕3、側(cè)缸推動沖頭模歸位4、主缸的第一腔體4的輸出力為120T，輸出速度為80mm/s，快速擠壓變形到65mm距離5、第二腔體3和第一腔體4的合計輸出力為315T力，輸出速度為30mm/s，同時合并用力到80mm的位置6、主缸回程7、主缸回程到位，側(cè)缸沖頭?；貍?cè)、底缸同步頂料出。生產(chǎn)時越四秒就可制作一個螺栓，效率大大高于原本的沖床加工。

本機(jī)體可以對接開發(fā)的自動送料線，可以完成全自動化生產(chǎn)，產(chǎn)品約9個/分，可以完全取代沖床設(shè)備，減輕人工在高頻爐、沖壓機(jī)旁的環(huán)境噪聲負(fù)擔(dān)。