專(zhuān)利名稱(chēng)：一種真空截止閥、液壓驅(qū)動(dòng)裝置及其構(gòu)成的抽真空裝置的制作方法
一種真空截止閥、液壓驅(qū)動(dòng)裝置及其構(gòu)成的抽真空裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空截止閥、液壓驅(qū)動(dòng)裝置及其構(gòu)成的抽真空裝置，它用于高真空壓力鑄造。技術(shù)背景
近年來(lái)，隨著汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展和行業(yè)對(duì)汽車(chē)輕量化的迫切追求，以鋁代鋼成為絕大多數(shù)汽車(chē)生產(chǎn)商首選手段。壓力鑄造成形具有成形尺寸精度高、表面粗糙度低、材料利用率高的優(yōu)點(diǎn)，被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)制造領(lǐng)域。由于壓力鑄造成形是熔體在高壓高速下快速填充模具型腔，使得型腔中的氣體來(lái)不及排出，從而滯留在鑄件中，形成氣孔等缺陷。鑄件中由于氣孔的存在，使得鑄件難以通過(guò)固溶熱處理進(jìn)一步提高力學(xué)性能，也不能實(shí)現(xiàn)鑄件的焊接加工，從而大大阻礙了壓鑄件在汽車(chē)零部件領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。
聞?wù)婵諌鸿T是減少壓鑄件內(nèi)部氣孔缺陷、提聞壓鑄件質(zhì)量的最有效途徑之一。聞?wù)婵諌鸿T是將壓室及模具型腔中的氣體快速抽出，使金屬液在高真空狀態(tài)下(壓鑄模具型腔中的真空壓力保持在IOKPa以下)充填型腔的一種先進(jìn)的特種壓鑄工藝。高真空壓鑄件的氣體含量?jī)H為I 3ml/100g，可進(jìn)行T6熱處理強(qiáng)化和后續(xù)的焊接加工，因而大大拓展了壓鑄件的應(yīng)用范圍。
真空截止閥是實(shí)現(xiàn)高真空壓鑄的關(guān)鍵技術(shù)之一。一方面真空截止閥開(kāi)啟時(shí)要在短時(shí)間內(nèi)將模具型腔中的氣體快速排出，另一方面真空截止閥閥芯要在金屬熔體到達(dá)抽氣口之前及時(shí)關(guān)閉，防止金屬熔體堵塞抽氣管路。目前市場(chǎng)上應(yīng)用最為廣泛的是被動(dòng)式機(jī)械真空截止閥法，其工作原理大多是利用金屬液流動(dòng)充型的慣性沖擊力使閥芯關(guān)閉。這種被動(dòng)式機(jī)械真空截止閥在使用中存在如下缺點(diǎn)1)維護(hù)保養(yǎng)的工作量很大。每當(dāng)真空截止閥工作一定時(shí)間(一般為I 2天)后，必須拆下進(jìn)行清理、上潤(rùn)滑油等以保證工作的可靠性。 2)必須執(zhí)行嚴(yán)格的工作規(guī)程，特別是在熱模、調(diào)試階段更需注意，因?yàn)榇藭r(shí)金屬液的流動(dòng)慣性沖擊力不足，截止閥閥芯難以及時(shí)關(guān)閉，可能造成真空截止閥通道堵塞，不僅增加后期維護(hù)成本，而且嚴(yán)重影響了工作效率。3)閥芯加工精度高，不耐磨損，易于失效，增大使用成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易磨損的真空截止閥，本發(fā)明還提供了該真空截止閥的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置具有驅(qū)動(dòng)力大，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)；本發(fā)明還提供了由它們二者構(gòu)成的抽真空裝置，可用于高真空壓力鑄造。
本發(fā)明提供的一種高真空截止閥，其特征在于，它包括閥體和閥芯，閥芯有前端凸出的肩部和塞桿，在閥體中心軸線(xiàn)處開(kāi)有中心通孔，中心通孔分為前部與后部二部分，閥體前面開(kāi)有與中心通孔前部連通的排氣口，閥體頂部開(kāi)有與中心通孔前部連通的抽氣口，中心通孔前部的孔徑大于閥芯塞桿的直徑，間隙部分為抽氣通路；中心通孔后部的孔徑與閥芯塞桿緊密配合。3
本發(fā)明提供的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該裝置包括液壓缸，三位四通電磁閥， 蓄能器，兩位兩通電磁閥，單向閥，以及液壓控制系統(tǒng)；
單向閥的進(jìn)油口用于與外設(shè)液壓站的液壓油口相連，出油口與三位四通電磁閥的進(jìn)油口 P端相連，三位四通電磁閥的出油口 T端用于與外設(shè)液壓站相連，三位四通電磁閥的工作油口 A和B端分別與液壓缸前端A工作油口和后端B工作油口相連，兩位兩通電磁閥) 的進(jìn)油口 P端與單向閥的出油口相連，出油口 T端與儲(chǔ)能器相連，液壓控制系統(tǒng)分別與三位四通電磁閥和兩位兩通電磁閥電連接。
本發(fā)明提供的抽真空裝置，其特征在于，它包括所述的高真空截止閥和所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其中，閥芯和液壓缸的活塞用連接塊連接。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案能達(dá)到的有益效果是高真空截止閥采用單閥芯式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方便，并且不易磨損，大大減少了后期的維護(hù)工作量，降低了使用成本；采用液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力大，提高了閥芯動(dòng)作的可靠性；采用液壓高速驅(qū)動(dòng)回路，解決了液壓傳動(dòng)響應(yīng)速度慢的問(wèn)題，提高了真空截止閥的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)了快速關(guān)閉，有效防止金屬液進(jìn)入閥體內(nèi)部而阻塞。


圖I為本發(fā)明提供的高真空截止閥的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明提供的液壓驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為高真空截止閥及其液壓驅(qū)動(dòng)裝置的原理附圖標(biāo)記說(shuō)明1閥體，2排氣口，3閥芯，4抽氣口，5連接塊，6液壓缸，7三位四通電磁閥，8蓄能器，9兩位兩通電磁閥，10單向閥，11液壓控制系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式
為解決被動(dòng)式機(jī)械真空截止閥的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了這種單活塞液壓驅(qū)動(dòng)式真空截止閥及其驅(qū)動(dòng)裝置。其工作原理是采用液壓驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)壓鑄機(jī)的動(dòng)作信號(hào)對(duì)真空截止閥實(shí)現(xiàn)智能控制，不僅可以滿(mǎn)足模具型腔高真空度的要求，并且可以有效地防止真空截止閥的堵塞，大大降低維護(hù)工作量及后期維護(hù)成本，提高可靠性及生產(chǎn)效率。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
如圖I所示，本發(fā)明提供的高真空截止閥包括閥體I和閥芯3，閥芯3有前端凸出的肩部和塞桿，在閥體I中心軸線(xiàn)處開(kāi)有中心通孔，中心通孔分為前部與后部二部分，閥體 I前面開(kāi)有與中心通孔前部連通的排氣口 4，用于與模具型腔相連，閥體I頂部開(kāi)有與中心通孔前部連通的抽氣口 2，用于與真空泵相連。中心通孔前部的孔徑大于閥芯I塞桿的直徑，間隙部分為抽氣通路；中心通孔后部的孔徑與閥芯I塞桿緊密配合，用于實(shí)現(xiàn)閥體I中心通孔與外部環(huán)境的密封。閥芯3塞桿貫穿中心通孔，閥芯3塞桿與中心通孔同軸，閥芯3 可以在閥體I內(nèi)部前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)；閥芯3前端肩部和排氣口 4可以實(shí)現(xiàn)緊密貼合和脫離，用來(lái)控制真空氣路的關(guān)閉和導(dǎo)通。
如圖2所示，液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓缸6，三位四通電磁閥7，蓄能器8，兩位兩通電4磁閥9，單向閥10，液壓控制系統(tǒng)11。
單向閥10的進(jìn)油口與與外設(shè)液壓站的液壓油口相連，出油口與三位四通電磁閥7 的進(jìn)油口 P端相連，三位四通電磁閥7的出油口 T端與外設(shè)液壓站相連，三位四通電磁閥7 的工作油口 A和B端分別與液壓缸6前端A工作油口和后端B工作油口相連，單向閥10與三位四通電磁閥7和液壓缸6組成液壓驅(qū)動(dòng)裝置的主油路，三位四通電磁閥7用于控制液壓缸6的動(dòng)作方向，從而實(shí)現(xiàn)活塞的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來(lái)控制真空截止閥的關(guān)閉與導(dǎo)通。
兩位兩通電磁閥9的進(jìn)油口 P端與單向閥10的出油口相連，出油口 T端與儲(chǔ)能器 8相連，兩位兩通電磁閥9和儲(chǔ)能器8組成液壓驅(qū)動(dòng)裝置的旁油路。兩位兩通電磁閥9打開(kāi)時(shí)，蓄能器8中的高壓油快速流經(jīng)三位四通電磁閥進(jìn)入液壓缸6，實(shí)現(xiàn)閥芯3的快速響應(yīng)。 單向閥10用于當(dāng)儲(chǔ)能器8工作時(shí)，防止液壓油回流。液壓控制系統(tǒng)11分別與三位四通電磁閥7和兩位兩通電磁閥9電連接，它用于接受壓鑄機(jī)信號(hào)，并根據(jù)相應(yīng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)三位四通電磁閥7和兩位兩通電磁閥9動(dòng)作。
如圖3所示，本發(fā)明提供的抽真空裝置包括所述高真空截止閥和液壓驅(qū)動(dòng)裝置， 其中，閥芯3和液壓缸6的活塞用連接塊5連接。
該抽真空裝置的具體過(guò)程為1)液壓控制系統(tǒng)11接收壓鑄機(jī)發(fā)送的開(kāi)模信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三位四通電磁閥7打開(kāi)，液壓油經(jīng)單向閥10流經(jīng)三位四通電磁閥7流入液壓缸6的后端 B，活塞前行，推動(dòng)閥芯3向前運(yùn)動(dòng)，真空截止閥閥芯3打開(kāi)。2)液壓控制系統(tǒng)11接收到壓鑄機(jī)開(kāi)模到位的信號(hào)，三位四通電磁閥7斷電，真空截止閥閥芯3保持不動(dòng)，同時(shí)兩位兩通電磁閥9得電打開(kāi)，來(lái)自液壓站的液壓油經(jīng)單向閥10流經(jīng)兩位兩通電磁閥9進(jìn)入蓄能器8， 完成蓄能器的充液。3)液壓控制系統(tǒng)11接收到壓鑄機(jī)的合模信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三位四通電磁閥7 打開(kāi)，液壓油經(jīng)單向閥10和三位四通電磁閥7流入液壓缸的前端A，驅(qū)動(dòng)活塞向后運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)閥芯3向后運(yùn)動(dòng)，閥芯3前端肩部與閥體I緊密貼合，真空截止閥關(guān)閉。4)液壓控制系統(tǒng) 11接收到抽真空啟動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三位四通電磁閥7打開(kāi)，液壓油由單向閥10進(jìn)入三位四通電磁閥7，流入液壓缸的后端B，推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，真空截止閥打開(kāi)，抽真空開(kāi)始。5)液壓控制系統(tǒng)11接收到抽真空結(jié)束信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)兩位兩通電磁閥9打開(kāi)，同時(shí)三位四通電磁閥 7換向，蓄能器8中的高液壓油快速流入液壓缸6的前端A，推動(dòng)活塞迅速向后運(yùn)動(dòng)，真空截止閥閥芯3迅速與閥體I緊密貼合，抽真空截止，同時(shí)防止金屬液進(jìn)入真空截止閥閥體內(nèi)部造成堵塞。6)重復(fù)上一步驟I)，進(jìn)入下一個(gè)壓鑄循環(huán)。
以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種高真空截止閥，其特征在于，它包括閥體(I)和閥芯(3)，閥芯(3)有前端凸出的肩部和塞桿，在閥體(I)中心軸線(xiàn)處開(kāi)有中心通孔，中心通孔分為前部與后部二部分，閥體(I)前面開(kāi)有與中心通孔前部連通的排氣口(4)，閥體(I)頂部開(kāi)有與中心通孔前部連通的抽氣口(2)，中心通孔前部的孔徑大于閥芯(I)塞桿的直徑，間隙部分為抽氣通路；中心通孔后部的孔徑與閥芯(I)塞桿緊密配合。
2.一種用于權(quán)利要求I所述高真空截止閥的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該裝置包括液壓缸(6)，三位四通電磁閥(7)，蓄能器(8)，兩位兩通電磁閥(9)，單向閥(10)，以及液壓控制系統(tǒng)(11)； 單向閥(10)的進(jìn)油口用于與外設(shè)液壓站的液壓油口相連，出油口與三位四通電磁閥(7)的進(jìn)油口P端相連，三位四通電磁閥(7)的出油口 T端用于與外設(shè)液壓站相連，三位四通電磁閥(7)的工作油口 A和B端分別與液壓缸(6)前端A工作油口和后端B工作油口相連，兩位兩通電磁閥(9)的進(jìn)油口 P端與單向閥(10)的出油口相連，出油口 T端與儲(chǔ)能器(8)相連，液壓控制系統(tǒng)(11)分別與三位四通電磁閥(7)和兩位兩通電磁閥(9)電連接。
3.一種由權(quán)利要求I所述高真空截止閥構(gòu)成的抽真空裝置，其特征在于，該抽真空裝置還包括權(quán)利要求2所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其中，閥芯(3)和液壓缸￠)的活塞用連接塊(5)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種真空截止閥、液壓驅(qū)動(dòng)裝置及其構(gòu)成的抽真空裝置。截止閥包括閥體和閥芯；液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括液壓缸，三位四通電磁閥，蓄能器，兩位兩通電磁閥，單向閥，以及液壓控制系統(tǒng)；抽真空裝置包括高真空截止閥和的液壓驅(qū)動(dòng)裝置。高真空截止閥采用單閥芯式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方便，并且不易磨損，大大減少了后期的維護(hù)工作量，降低了使用成本；采用液壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力大，提高了閥芯動(dòng)作的可靠性；采用液壓高速驅(qū)動(dòng)回路，解決了液壓傳動(dòng)響應(yīng)速度慢的問(wèn)題，提高了真空截止閥的響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)了快速關(guān)閉，有效防止金屬液進(jìn)入閥體內(nèi)部而阻塞。
文檔編號(hào)F16K51/02GK102979917SQ20121043573
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者萬(wàn)里, 劉學(xué)強(qiáng), 馬超, 吳樹(shù)森 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)