[实用新型]一种自适应多级卸压控制的压机充液装置

说明书

技术领域

本发明是涉及压机液压系统的充液装置，特别是涉及一种自适应多级卸压控制的压机充液装置。

背景技术

主油缸的快速运动是保障大型液压机高效工作的关键，这主要依赖于充液装置，尤其是充液阀。当活动横梁快速下行时，低压充液箱中的油经该装置快速流入主油缸；反之在活动横梁快速回程时，主油缸内的高压油卸压后经该装置快速排入低压充液箱。主油缸的快进、保压、卸压和回程等动作都必须有充液装置参与完成，因此充液装置的结构和流道形状对提高压机空程快速控制和回程高速稳定性有着重要意义，并直接影响到液压机的压制次数和生产效率。

充液装置是安装在压机体和油缸内部的零部件，维修成本高，当前充液装置的设计主要围绕着简化拆卸维修和增强使用寿命等方面展开。例如通过分体式设计提高互换性（如参考专利200710009554.8和专利201220120942.X），在简化充液装置本体同时增强其可靠性；又如优选充液装置的安装位置（如参考专利201220448669.3），从而减小缠绕式液压机高应力区域的孔径，以提升其抗疲劳的能力。现有专利设计有助于减少大流量下的充液阀体破坏并降低成本，但存在以下一些不足，主要表现为：

1）主油缸回程中，高压油卸荷的快速稳定性不足。主油缸在完成压制工作后，需要迅速释放高压并进行回程。当前常利用外接一系列卸荷元件将主缸压力降低至安全值再开启充液阀芯。这种方式增加成本且系统复杂，若电控失误致充液装置在高压下开启将带来严重的破坏。通过先导阀芯进行卸压（如参考专利200520069161.2）可提升效率，但只能实现单级卸压且卸压过程稳定性不足，尤其在高压工况下易形成强冲击，影响系统工作的可靠性。

2）阀体流道优化少，充液速度有待提高。供液速度的快慢是衡量充液装置品质的关键指标，并决定了压机的工作效率，这对于有高速压制需求的压机（如陶瓷压机，其行程小、速度快）尤为重要。充液流道结构优化是提升充液速度的关键，但相关设计（如参考专利WO02062545A1）少，且主要通过将充液装置上端和上横梁相匹配，形成导流通道以提升充液速度，未涉及全流道的导流设计（如充液装置下方的导流结构），由此限制了液体流速的进一步提升。

3）大流量工况下，充液阀芯的可靠性不足。充液装置大直径（350mm）和大流量（如30000L/min）的特性将形成较大的液动力。若流道设计不合理，在阀芯启闭过程中压力分布易发生失衡，从而引发阀芯窜动和冲击，严重影响充液过程可靠性并可能导致设备破坏。现有（专利中）充液装置结构设计未涉及流动压力分布的影响，在超大流量下易导致阀芯工作的不可靠。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种系统简单、成本较低、卸压安全性较高的自适应多级卸压控制的压机充液装置，本发明的进一步目的在于是本发明所述的装置具备自适应的多级卸压功能，同时通过全流道的设计获得大流量下的快速充液能力和稳定的阀芯状态，尤其适用于高压大流量的压制工况。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自适应多级卸压控制的压机充液装置，在充液箱和主油缸之间设置的充液装置，其组成要点在于：充液装置包括阀芯、支撑件、控制油缸以及预紧支撑在阀芯与支撑件之间的弹簧，阀芯由内阀芯、中阀芯和外阀芯组成，阀芯安装在阀腔中，外阀芯外形呈一种类似气门的构造，中段的杆部与阀腔外壁之间的间隔为内流道，下段的头部外张封闭住该内流道，内流道上方与充液箱连通，阀芯下端面与主油缸的油路连通，中空状的中阀芯嵌套在中空状的外阀芯内，内阀芯嵌套在中阀芯内；中阀芯上开有通孔状的中芯排孔，外阀芯上开有通孔状的外芯排孔，外芯排孔的截面积大于中芯排孔，嵌套状态下，中芯排孔下表面与内阀芯的外表面接触且封闭住该排孔、中芯排孔与外芯排孔以及内流道相连通，控制油缸的活塞杆与内阀芯连接，中阀芯和外阀芯各自通过对应的中阀芯弹簧和外阀芯弹簧与支撑件支撑连接，中阀芯弹簧的预紧力大于外阀芯弹簧的预紧力。

主油缸回程时，若充液阀芯从关闭突然完全打开，主油缸内的高压瞬间释放易产生巨大冲击和破坏，因此卸压十分必要。本发明通过多级卸压获得稳定的主油缸回程。