一种双缸增压结构及控制方法

技术领域

本发明涉及压铸设备领域，尤其涉及一种双缸增压结构及控制方法。

背景技术

在压铸行业中，大多压铸产品成型所需的铸造压力较高，普遍高于压铸机的系统压力，直接提高系统压力则需要配置更高压力的泵组和耐压等级更高的密封件等，这样会大幅增加压铸机的整机成本，往往得不偿失。目前行业中比较常见的做法是在不提高压铸机系统压力的基础上配置一个增压油缸，通过增压的形式来满足产品所需的铸造压力。但是随着压铸机吨位的提高，增压需要补充的油液增加，增压油缸和增压活塞的尺寸就会不断加大，对于大吨位的压铸机来说，使用单个增压油缸增压，增压活塞尺寸、质量过大，导致增压动作时液压冲击较大，且需要用更大通径的油阀进行控制，导致动作响应较慢。另外，增压油缸的外形尺寸过大，往往会影响阀板的布局结构以及整体的美观与协调性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双缸增压结构及控制方法，以解决现有技术中存在的问题。为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种双缸增压结构包括蓄能器、第一增压油缸，第二增压油缸，压射油缸，油箱；所述蓄能器、第一增压油缸，第二增压油缸，压射油缸通过液压管路连接到油箱；所述第一增压油缸，第二增压油缸分别连接到压射油缸；所述第一增压油缸、第二增压油缸的无杆腔、有杆腔均通过液压管路相互联通；所述第一增压油缸，第二增压油缸通过双缸阀组实现同步控制；所述压射油缸通过压射阀组控制。

作为优选方案之一，所述第一增压油缸，第二增压油缸通过增压阀板连接到压射油缸；所述增压阀板设置有第一通道，第二通道，第三通道，彼此相互连通，其中第一增压油缸，第二增压油缸的活塞杆通过密封件可活动的连接到第三通道、第二通道，所述第一通道同压射油缸的无杆腔相连通。

作为优选方案之一，所述蓄能器为活塞蓄能器，所述蓄能器还连接有辅助气瓶，用于蓄能器在工作时的压力补充；在所述蓄能器同油箱之间的设置有两条液压管路，分别为进油管路、回油管路；在所述进油管路上设置有储能阀，油泵电机；在所述回油管路上设置有蓄能器卸荷阀；所述进油管路还设置有连接到储能阀的储能先导阀，位于油泵电机同油箱之间的吸油滤油器。

作为优选方案之一，所述进油管路上还设置有用于比较油泵供油与蓄能器供油的压力比较的先导油梭阀，所述先导油梭阀一端连接到蓄能器，另一端连接到油泵电机同储能阀之间的进油管路，用于比较油泵供油与蓄能器供油的压力大小。

作为优选方案之一，所述双缸阀组包括第一增压阀，第二增压阀，增压复位回油阀，增压复位单向阀，增压比例阀；所述第一增压阀设置于蓄能器同第一增压油缸无杆腔之间的液压管路上；所述第二增压阀设置于蓄能器同第二增压油缸无杆腔之间的液压管路上；所述增压复位回油阀设置于第一增压油缸、第二增压油缸无杆腔同油箱之间的液压管路上；所述增压复位单向阀设置于蓄能器同第一增压油缸、第二增压油缸有杆腔之间的液压管路上；所述增压比例阀设置于第一增压油缸、第二增压油缸有杆腔同油箱之间的液压管路上。

作为优选方案之一，所述双缸阀组还包括连接到第一增压阀，第二增压阀的增压先导阀；连接到增压复位回油阀的增压复位先导阀；连接到增压比例阀为其提供先导控制油液的增压先导蓄能器中的任一种或任多种。

作为优选方案之一，所述压射阀组包括快速比例阀、高压隔离阀、锤后回油阀、差动单向阀、快排比例阀、锤后阀；在所述压射油缸无杆腔同蓄能器之间的液压管路上设置有快速比例阀；在所述压射油缸无杆腔同油箱之间的液压管路上设置有高压隔离阀，锤后回油阀；在所述压射油缸有杆腔同蓄能器之间的液压管路上设置有差动单向阀；在所述压射油缸有杆腔同油箱之间的液压管路上设置有快排比例阀；在油泵电机同储能阀之间的进油管路上设置有第一进油支管路，所述第一进油支管路另一端连接到所述压射油缸有杆腔，所述锤后阀设置在所述第一进油支管路上。

作为优选方案之一，所述压射阀组还包括为快速比例阀提供先导控制油液的快速先导蓄能器；连接到高压隔离阀的高压隔离先导阀；连接到锤后回油阀的锤前先导阀；连接到快排比例阀的快排先导蓄能器；连接到所述锤后阀的锤后先导阀中的任一种或任多种。

作为优选方案之一，在油泵电机同储能阀之间的进油管路上还设置有第二进油支管路；所述第二进油支管路另一端连接到高压隔离阀同锤后回油阀之间的管路，在所述第二进油支管路上设置有锤前阀，所述锤前阀还连接到锤前先导阀。本发明的技术方案提供了一种双缸增压结构控制方法,包括如下步骤：

步骤1、系统调试与蓄能器储能：通过锤前阀，锤后阀，锤后回油阀动作测试压射油缸是否能够正常工作；确认压射油缸正常后，进行蓄能器储能确认，如蓄能器储能低于目标值，则先执行储能动作：油泵电机供油，蓄能器卸荷阀和储能先导阀得电，储能阀打开，油液从油泵通过储能阀进入蓄能器，蓄能器压力达到设定值，储能先导阀失电，储能阀关闭，油泵电机停止供油；

步骤2、慢速压射：蓄能器供油，蓄能器卸荷阀、高压隔离先导阀和快速比例阀得电，此阶段快速比例阀阀芯开度较小，油液从蓄能器通过快速比例阀进入压射油缸的无杆腔，快排比例阀关闭，压射油缸的有杆腔中的油液从差动单向阀回到蓄能器，形成差动回路；

步骤3、快速压射：蓄能器供油，蓄能器卸荷阀、高压隔离先导阀、快速比例阀和快排比例阀得电，快速比例阀和快排比例阀阀芯开度较大，油液从蓄能器通过快速比例阀进入压射油缸的无杆腔，压射油缸的有杆腔中的油液从快排比例阀回到油箱；

步骤4、增压动作：蓄能器供油，增压先导阀、增压复位先导阀、蓄能器卸荷阀、增压比例阀高压隔离先导阀、和快排比例阀得电，增压复位回油阀关闭，第一增压阀和第二增压阀打开，油液从蓄能器通过第一增压阀和第二增压阀分别进入第一增压油缸和第二增压油缸的无杆腔，第一增压油缸和第二增压油缸的有杆腔中的油液从增压比例阀回到油箱，压射油缸的有杆腔中的油液从快排比例阀回到油箱；

步骤5、锤头跟出：蓄能器供油，蓄能器卸荷阀、高压隔离先导阀、快速比例阀和快排比例阀得电，油液从蓄能器通过快速比例阀进入压射油缸的无杆腔，压射油缸的有杆腔中的油液从快排比例阀回到油箱；

步骤6、增压复位、回锤：蓄能器供油，蓄能器卸荷阀得电，增压复位回油阀打开，油液从蓄能器通过增压复位单向阀进入第一增压油缸和第二增压油缸的有杆腔，第一增压油缸和第二增压油缸的无杆腔中的油液从增压复位回油阀回到油箱；同时油泵电机供油，锤后先导阀得电，高压隔离阀、锤后回油阀和锤后阀打开，油液从油泵通过锤后阀进入压射油缸的有杆腔，压射油缸的无杆腔中的油液通过高压隔离阀和锤后回油阀回到油箱。

相较于现有的单增压油缸结构，本发明所涉及的双缸结构的增压方式将一个较大的增压油缸用两个较小的增压油缸并联代替，减小了增压活塞的质量，减小增压动作时的液压冲击，两个小油缸由两个油阀同步控制，流量更大，响应更快，不但可以提高压射性能，提高产品的良品率，并且布局更加灵活紧凑。

为使本发明构思和其他目的、优点、特征及作用能更清楚易懂，将在下文具体实施方式中特举较佳实施例，并配合附图，作出详细展开说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种实施例的示意图；

图2是本发明提供的一种实施例的增压阀板原理示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：蓄能器1，辅助气瓶2，第一增压阀3，第二增压阀4，增压先导阀5，第一增压油缸6，第二增压油缸7，增压复位回油阀8，增压复位先导阀9，蓄能器卸荷阀10，增压复位单向阀11，增压比例阀12，增压先导蓄能器13，高压隔离阀14，高压隔离先导阀15，锤后回油阀16，手动锤前阀17，锤前先导阀18，快速比例阀19，快速先导蓄能器20，压射油缸21，差动单向阀22，锤后阀23，锤后先导阀24，快排比例阀25，快排先导蓄能器26，储能阀27，储能先导阀28，先导油梭阀29，油泵电机30，吸油滤油器31，油箱32，增压阀板Z。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，一种双缸增压结构包括蓄能器1、第一增压油缸6，第二增压油缸7，压射油缸21，油箱32。

所述蓄能器1、第一增压油缸6，第二增压油缸7，压射油缸21通过液压管路连接到油箱32。

如附图2所示，所述第一增压油缸6，第二增压油缸7通过增压阀板Z连接到压射油缸21，所述第一增压油缸6，第二增压油缸7通过双缸阀组实现同步控制。

所述增压阀板Z设置有第一通道Z1，第二通道Z2，第三通道Z3，彼此相互连通，其中第一增压油缸6，第二增压油缸7的活塞杆通过密封件可活动的连接到第三通道Z3、第二通道Z2，所述第一通道Z1同压射油缸21的无杆腔相连通。

在增压作业时，第一增压油缸6，第二增压油缸7的活塞杆伸入第三通道Z3、第二通道Z2，压缩增加阀板Z内的液压油，进而实现同压射油缸21的无杆腔内液压油压力提升。

所述蓄能器1为活塞蓄能器。还设置有连接到蓄能器1的辅助气瓶2，用于蓄能器1在工作时的压力补充。

在所述蓄能器1同油箱32之间的设置有两条液压管路，分别为进油管路、回油管路。

在所述进油管路上设置有储能阀27，油泵电机30。还设置有连接到储能阀27的储能先导阀28，位于油泵电机30同油箱32之间的吸油滤油器31。

在所述进油管路上还设置有用于比较油泵供油与蓄能器供油的压力比较的先导油梭阀29，所述先导油梭阀29一端连接到蓄能器1，另一端连接到油泵电机30同储能阀27之间的进油管路，用于比较油泵30供油与蓄能器1供油的压力大小。所述先导油梭阀29主要起到监测各个先导阀的油液压力，可以防止因蓄能器1压力低于预设压力而导致的油阀误动作。

在所述回油管路上设置有蓄能器卸荷阀10。

工作时，如蓄能器1内压力低于目标值，油泵电机30供油，蓄能器卸荷阀10和储能先导阀28得电，储能阀27打开，油液经油泵电机30动作通过储能阀27进入蓄能器1，蓄能器1压力达到设定值，储能先导阀28失电，储能阀27关闭，油泵电机30停止供油。

所述第一增压油缸6、第二增压油缸7的无杆腔、有杆腔均通过液压管路相互联通。

所述双缸阀组包括第一增压阀3，第二增压阀4，增压复位回油阀8，增压复位单向阀11，增压比例阀12。

所述第一增压阀3设置于蓄能器1同第一增压油缸6无杆腔之间的液压管路上。

所述第二增压阀4设置于蓄能器1同第二增压油缸7无杆腔之间的液压管路上。

所述增压复位回油阀8设置于第一增压油缸6、第二增压油缸7无杆腔同油箱32之间的液压管路上。

所述增压复位单向阀11设置于蓄能器1同第一增压油缸6、第二增压油缸7有杆腔之间的液压管路上。

所述增压比例阀12设置于第一增压油缸6、第二增压油缸7有杆腔同油箱32之间的液压管路上。

所述双缸阀组还包括连接到第一增压阀3，第二增压阀4的增压先导阀5；连接到增压复位回油阀8的增压复位先导阀9；连接到增压比例阀12为其提供先导控制油液的增压先导蓄能器13。

在增压动作时，通过增压先导阀5控制第一增压阀3和第二增压阀4的同步开启，进而控制第一增压油缸6和第二增压油缸7的无杆腔同步进油；通过增压比例阀12控制第一增压油缸6和第二增压油缸7的有杆腔同步回油，且第一增压油缸6的无杆腔与第二增压油缸7的无杆腔连通，第一增压油缸6的有杆腔和第二增压油缸7的有杆腔连通，确保两个增压油缸的无杆腔压力相等，有杆腔压力也相等，进而保证两个增压油缸同步向前运动。类似的，在增压复位动作时，两个增压油缸同步向后运动。

在所述压射油缸21无杆腔同蓄能器1之间的液压管路上设置有快速比例阀19。还设置有为快速比例阀19提供先导控制油液的快速先导蓄能器20

在所述压射油缸21无杆腔同油箱32之间的液压管路上设置有高压隔离阀14，锤后回油阀16。还设置有连接到高压隔离阀14的高压隔离先导阀15，连接到锤后回油阀16的锤前先导阀18。

在所述压射油缸21有杆腔同蓄能器1之间的液压管路上设置有差动单向阀22。

在所述压射油缸21有杆腔同油箱32之间的液压管路上设置有快排比例阀25。还设置有快排先导蓄能器26，所述快排先导蓄能器26连接到快排比例阀25为其提供先导控制油液。

在油泵电机30同储能阀27之间的进油管路上设置有第一进油支管路，第二进油支管路。

所述第一进油支管路另一端连接到所述压射油缸21有杆腔，在所述第一进油支管路上设置有锤后阀23，所述锤后阀23还连接有锤后先导阀24。

所述第二进油支管路另一端连接到高压隔离阀14、锤后回油阀16之间的液压管路，在所述第二进油支管路上设置有锤前阀17，所述锤前阀17还连接到锤前先导阀18。

所述第一进油支管路、第二进油支管路用于调试阶段使用。在机器装配完成后需要进行调试工作，蓄能器1通常还未储能，因此需要锤前阀17，锤后阀23，锤后回油阀16来测试压射油缸是否能够正常工作，由于压射油缸无杆腔在增压动作时油液压力较高，最高压力大于锤前阀17及锤后回油阀16的最高工作压力，因此需要高压隔离阀14来保护锤前阀17及锤后回油阀16，防止油阀故障。

本发明所述一种双缸增压结构的控制方法包括如下步骤：

步骤1、设备使用前进行前文所述的调试作业，之后准备压射时蓄能器储能确认，如低于目标值，则先执行储能动作：油泵电机30供油，蓄能器卸荷阀10和储能先导阀28得电，储能阀27打开，油液从油泵通过储能阀27进入蓄能器1，蓄能器1压力达到设定值，储能先导阀28失电，储能阀27关闭，油泵电机30停止供油；

步骤2、慢速压射：蓄能器1供油，蓄能器卸荷阀10、高压隔离先导阀15和快速比例阀19得电，此阶段快速比例阀19阀芯开度较小，油液从蓄能器1通过快速比例阀19进入压射油缸21的无杆腔，快排比例阀25关闭，压射油缸21的有杆腔中的油液从差动单向阀22回到蓄能器1，形成差动回路，以降低蓄能器能耗；

步骤3、快速压射：蓄能器1供油，蓄能器卸荷阀10、高压隔离先导阀15、快速比例阀19和快排比例阀25得电，快速比例阀19和快排比例阀25阀芯开度较大，油液从蓄能器1通过快速比例阀19进入压射油缸21的无杆腔，压射油缸21的有杆腔中的油液从快排比例阀25回到油箱32；

步骤4、增压动作：蓄能器1供油，增压先导阀5、增压复位先导阀9、蓄能器卸荷阀10、增压比例阀12高压隔离先导阀15、和快排比例阀25得电，增压复位回油阀8关闭，第一增压阀3和第二增压阀4打开，油液从蓄能器1通过第一增压阀3和第二增压阀4分别进入第一增压油缸6和第二增压油缸7的无杆腔，第一增压油缸6和第二增压油缸7的有杆腔中的油液从增压比例阀12回到油箱32，压射油缸21的有杆腔中的油液从快排比例阀25回到油箱；

步骤5、锤头跟出：蓄能器1供油，蓄能器卸荷阀10、高压隔离先导阀15、快速比例阀19和快排比例阀25得电，油液从蓄能器1通过快速比例阀19进入压射油缸21的无杆腔，压射油缸21的有杆腔中的油液从快排比例阀25回到油箱32；

步骤6、增压复位、回锤：蓄能器1供油，蓄能器卸荷阀10得电，增压复位回油阀8打开，油液从蓄能器1通过增压复位单向阀11进入第一增压油缸6和第二增压油缸7的有杆腔，第一增压油缸6和第二增压油缸7的无杆腔中的油液从增压复位回油阀8回到油箱32；同时油泵电机30供油，锤后先导阀24得电，高压隔离阀14、锤后回油阀16和锤后阀23打开，油液从油泵通过锤后阀23进入压射油缸21的有杆腔，压射油缸21的无杆腔中的油液通过高压隔离阀14和锤后回油阀16回到油箱32。

上述第一增压阀3，第二增压阀4，增压复位回油阀8、锤后回油阀16，手动锤前阀17，差动单向阀22、储能阀27、高压隔离阀14，锤后阀23为二通插装阀；增压先导阀5，增压复位先导阀9、锤前先导阀18、锤后先导阀24，储能先导阀28为电磁换向阀；增压比例阀12，快速比例阀19，快排比例阀25为比例节流阀；蓄能器卸荷阀10为螺纹插装式电磁换向阀；增压复位单向阀11为可调式二通插装阀；高压隔离先导阀15为高压电磁座阀。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接,也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书与权利要求书中会使用某些词汇来指称特定元件。本技术领域中具有通常知识者应理解，制造商可能会以不同的名称来指称相同的组件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的组件。在下文说明书与申请专利范围中，“包含”、“具有”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“含有但不限定为。。。”之意。

此外，需要说明的是，在本发明的描述中，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。