一种微孔挤压研磨机床的液压系统论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种微孔挤压研磨机床的液压系统，包括磨料桶、吸料系统、过滤系统及油料切换系统；所述吸料系统包括大伺服电动缸、吸料缸及电磁阀Ⅵ；所述大伺服电动缸的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述吸料缸固定连接在大伺服电动缸的顶端，且吸料缸与大伺服电动缸之间设有密封件；所述电磁阀Ⅲ与磨料桶之间的管道上还设有背压系统，背压系统包括小伺服电动缸、背压缸及电磁阀Ⅳ；所述小伺服电动缸的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述背压缸固定连接在小伺服电动缸的顶端，且背压缸与大伺服电动缸之间设有密封件。本实用新型使用伺服电动缸作为动力装置，从而保证了背压的稳定，提高了微孔的加工质量。

主设计要求

1.一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：包括磨料桶（1）、吸料系统、过滤系统及油料切换系统；所述吸料系统包括大伺服电动缸（2）、吸料缸（3）及电磁阀Ⅵ（4）；所述大伺服电动缸（2）的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述吸料缸（3）固定连接在大伺服电动缸（2）的顶端，且吸料缸（3）与大伺服电动缸（2）之间设有密封件，大伺服电动缸（2）端部的活塞滑动连接于吸料缸（3）的内壁；电磁阀Ⅵ（4）通过管道与吸料缸（3）的内腔连接，所述磨料桶（1）通过管道与电磁阀Ⅵ（4）连接；所述过滤系统包括过滤阀块（5）和过滤器（6），过滤器（6）固定连接在过滤阀块（5）上，且过滤阀块（5）通过管道与电磁阀Ⅵ（4）连接；所述油料切换系统包括电磁阀Ⅰ（7）、电磁阀Ⅱ（8）、电磁阀Ⅲ（9）、电磁阀Ⅴ（10）及过渡阀块（11）；所述电磁阀Ⅰ（7）、电磁阀Ⅱ（8）分别通过管道与过滤阀块（5）连接；所述过渡阀块（11）上设有U、V、W、X、Y五个进出口，其中U口与V口相通，W口、X口及Y口相通，电磁阀Ⅰ（7）通过管道与U口连接，电磁阀Ⅱ（8）通过管道与W口连接，电磁阀Ⅲ（9）通过管道分别与X口、磨料桶（1）连接；过渡阀块（11）上的Y口、V口分别通过管道连接夹具（12），电磁阀Ⅴ（10）的一端通过管道与夹具（12）连接，另一端通过管道与磨料桶（1）连接；所述电磁阀Ⅲ（9）与磨料桶（1）之间的管道上还设有背压系统，背压系统包括小伺服电动缸（13）、背压缸（14）及电磁阀Ⅳ（15）；所述小伺服电动缸（13）的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述背压缸（14）固定连接在小伺服电动缸（13）的顶端，且背压缸（14）与大伺服电动缸（2）之间设有密封件，小伺服电动缸（13）端部的活塞滑动连接于背压缸（14）的内壁；所述电磁阀Ⅳ（15）和电磁阀Ⅲ（9）均通过管道与背压缸（14）的内腔连接，且电磁阀Ⅳ（15）通过管道与磨料桶（1）连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：还包括测压装置，所述测压装置包括固定连接在电磁阀Ⅵ（4）上的第一压力传感器（16）、固定连接在过滤阀块（5）上的第二压力传感器（17）及固定连接在背压缸（14）上的第三压力传感器（18）。

3.如权利要求2所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：所述磨料桶（1）的底部固定连接有三通Ⅰ（19），三通Ⅰ（19）的两端固定连接有球阀Ⅰ（20）和球阀Ⅱ（21），球阀Ⅱ（21）的一端安装有三通Ⅱ（22），三通Ⅱ（22）的另一个接口通过管道与电磁阀Ⅵ（4）连接。

4.如权利要求3所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：还包括循环泵（23），循环泵（23）的进料口和出料口分别通过管道与磨料桶（1）连接。

5.如权利要求4所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：还包括搅拌器（24），所述搅拌器（24）的电机固定连接在磨料桶（1）上，固定在电机输出端的搅拌桨伸入到磨料桶（1）的内部。

6.如权利要求4所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：所述循环泵（23）采用薄膜泵。

7.如权利要求2-6中任一项所述的一种微孔挤压研磨机床的液压系统，其特征在于：所述管道均采用液压钢管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种微孔挤压研磨机床的液压系统。

背景技术

微孔挤压研磨机床，就是将磨料和液压油按一定比例配制，再通过液压系统使混在液压油中的磨料形成磨料流并通过所要加工的胚孔进行挤压研磨处理，以使微孔达到规定的孔口尺寸和孔壁粗糙度，其广泛应用于加工高精度的阀类产品。

在微孔挤压研磨机床的液压系统中，研磨微孔时出油端需要加一恒定的油压，即为出油端提供背压，因为只有在稳定的油压下才能够获得理想的加工效果。传统背压系统的动力装置往往使用气缸，并通过排气阀来恒定压力，其精度不够，压力不稳；还有的背压系统使用油压站作为动力装置，并采用高精度溢流阀、电磁比例阀（包括添加储能器）压力也不够稳定，从而影响了微孔的加工效率和质量。

因此，发明一种新的微孔挤压研磨机床液压系统来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微孔挤压研磨机床的液压系统，选用伺服电动缸作为动力装置，从而保证了背压的稳定，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微孔挤压研磨机床的液压系统，包括磨料桶、吸料系统、过滤系统及油料切换系统；所述吸料系统包括大伺服电动缸、吸料缸及电磁阀Ⅵ；所述大伺服电动缸的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述吸料缸固定连接在大伺服电动缸的顶端，且吸料缸与大伺服电动缸之间设有密封件，大伺服电动缸端部的活塞滑动连接于吸料缸的内壁；电磁阀Ⅵ通过管道与吸料缸的内腔连接，所述磨料桶通过管道与电磁阀Ⅵ连接；所述过滤系统包括过滤阀块和过滤器，过滤器固定连接在过滤阀块上，且过滤阀块通过管道与电磁阀Ⅵ连接；所述油料切换系统包括电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅴ及过渡阀块；所述电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ分别通过管道与过滤阀块连接；所述过渡阀块上设有U、V、W、X、Y五个进出口，其中U口与V口相通，W口、X口及Y口相通，电磁阀Ⅰ通过管道与U口连接，电磁阀Ⅱ通过管道与W口连接，电磁阀Ⅲ通过管道分别与X口、磨料桶连接；过渡阀块上的Y口、V口分别通过管道连接夹具，电磁阀Ⅴ的一端通过管道与夹具连接，另一端通过管道与磨料桶连接；所述电磁阀Ⅲ与磨料桶之间的管道上还设有背压系统，背压系统包括小伺服电动缸、背压缸及电磁阀Ⅳ；所述小伺服电动缸的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述背压缸固定连接在小伺服电动缸的顶端，且背压缸与大伺服电动缸之间设有密封件，小伺服电动缸端部的活塞滑动连接于背压缸的内壁；所述电磁阀Ⅳ和电磁阀Ⅲ均通过管道与与背压缸的内腔连接，且电磁阀Ⅳ通过管道与磨料桶连接。

本实用新型的进一步改进方案是，还包括测压装置，所述测压装置包括固定连接在电磁阀Ⅵ上的第一压力传感器、固定连接在过滤阀块上的第二压力传感器及固定连接在背压缸上的第三压力传感器。

本实用新型的进一步改进方案是，所述磨料桶的底部固定连接有三通Ⅰ，三通Ⅰ的两端固定连接有球阀Ⅰ和球阀Ⅱ，球阀Ⅱ的一端安装有三通Ⅱ，三通Ⅱ的另一个接口通过管道与电磁阀Ⅵ连接。

本实用新型的进一步改进方案是，还包括循环泵，循环泵的进料口和出料口分别通过管道与磨料桶连接。

本实用新型的进一步改进方案是，还包括搅拌器，所述搅拌器的电机固定连接在磨料桶上，固定在电机输出端的搅拌桨伸入到磨料桶的内部。

本实用新型的进一步改进方案是，所述循环泵采用薄膜泵。

本实用新型的进一步改进方案是，所述管道均采用液压钢管。

本实用新型的有益效果：

一、本实用新型的背压系统，选用伺服电动缸作为动力装置，从而保证了背压的稳定，提高了微孔的加工质量。

二、本实用新型的液压系统，可同时在单台设备上加工两个微孔，加工双孔工件时不需要更换多台设备，极大的提高了工作效率。

三、本实用新型的磨料桶底部设有排料阀，方便磨料桶里的液体磨料排出，从而达到定期清理磨料桶的目的。

四、本实用新型在工作时，循环泵可实现液体磨料的不间断循环，从而防止液体磨料中的颗粒沉底。

五、本实用新型在非工作时间，搅拌器不断的搅拌磨料桶中的液体磨料，防止液体磨料中的颗粒沉底。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中的共轨喷油器阀套的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中的夹具结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的油路连接图。

图5为本实用新型实施例1的液压原理图。

图中：1-磨料桶、2-大伺服电动缸、3-吸料缸、4-电磁阀Ⅵ、5-过滤阀块、6-过滤器、7-电磁阀Ⅰ、8-电磁阀Ⅱ、9-电磁阀Ⅲ、10-电磁阀Ⅴ、11-过渡阀块、12-夹具、13-小伺服电动缸、14-背压缸、15-电磁阀Ⅳ、16-第一压力传感器、17-第二压力传感器、18-第三压力传感器、19-三通Ⅰ、20-球阀Ⅰ、21-球阀Ⅱ、22-三通Ⅱ、23-循环泵、24-搅拌器、25-阀套、28-中孔、29-A孔、30-Z孔、31-压头、32-底座、33-夹块、34-接口a、35-接口b、36-凹槽C、37-凹槽D、38-置料孔、39-下油道孔、40-接口c、41-上油道孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1：如图1、4、5所示，一种微孔挤压研磨机床的液压系统，包括磨料桶1、吸料系统、过滤系统及油料切换系统；所述吸料系统包括大伺服电动缸2、吸料缸3及电磁阀Ⅵ4；所述大伺服电动缸2的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述吸料缸3固定连接在大伺服电动缸2的顶端，且吸料缸3与大伺服电动缸2之间设有密封件，大伺服电动缸2端部的活塞滑动连接于吸料缸3的内壁；电磁阀Ⅵ4通过管道与吸料缸3的内腔连接，所述磨料桶1通过管道与电磁阀Ⅵ4连接；所述过滤系统包括过滤阀块5和过滤器6，过滤器6固定连接在过滤阀块5上，且过滤阀块5通过管道与电磁阀Ⅵ4连接；所述油料切换系统包括电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ8、电磁阀Ⅲ9、电磁阀Ⅴ10及过渡阀块11；所述电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ8分别通过管道与过滤阀块5连接；所述过渡阀块11上设有U、V、W、X、Y五个进出口，其中U口与V口相通，W口、X口及Y口相通，电磁阀Ⅰ7通过管道与U口连接，电磁阀Ⅱ8通过管道与W口连接，电磁阀Ⅲ9通过管道分别与X口、磨料桶1连接；过渡阀块11上的Y口、V口分别通过管道连接夹具12，电磁阀Ⅴ10的一端通过管道与夹具12连接，另一端通过管道与磨料桶1连接；所述电磁阀Ⅲ9与磨料桶1之间的管道上还设有背压系统，背压系统包括小伺服电动缸13、背压缸14及电磁阀Ⅳ15；所述小伺服电动缸13的活塞杆顶端固定连接有活塞；所述背压缸14固定连接在小伺服电动缸13的顶端，且背压缸14与大伺服电动缸2之间设有密封件，小伺服电动缸13端部的活塞滑动连接于背压缸14的内壁；所述电磁阀Ⅳ15和电磁阀Ⅲ9均通过管道与与背压缸14的内腔连接，且电磁阀Ⅳ15通过管道与磨料桶1连接。

还包括测压装置，所述测压装置包括固定连接在电磁阀Ⅵ4上的第一压力传感器16、固定连接在过滤阀块5上的第二压力传感器17及固定连接在背压缸14上的第三压力传感器18。

所述磨料桶1的底部固定连接有三通Ⅰ19，三通Ⅰ19的两端固定连接有球阀Ⅰ20和球阀Ⅱ21，球阀Ⅱ21的一端安装有三通Ⅱ22，三通Ⅱ22的另一个接口通过管道与电磁阀Ⅵ4连接，其中球阀Ⅰ20用于定期排出磨料桶1中的液体磨料以并清洁磨料桶1。

还包括循环泵23，循环泵23的进料口和出料口分别通过管道与磨料桶1连接。

还包括搅拌器24，所述搅拌器24的电机固定连接在磨料桶1上，固定在电机输出端的搅拌桨伸入到磨料桶1的内部；所述循环泵23采用薄膜泵；所述管道均采用液压钢管。

本实施例以共轨喷油器的阀套25为例阐述该液压系统的工作原理：共轨喷油器是柴油发动机共轨系统中的关键部件，而共轨喷油器需要解决的关键技术在于如控精确控制燃油喷射量，使共轨喷油器的喷雾特性符合柴油机燃烧系统的要求。在这过程中，共轨喷油器中的阀套25扮演者重要的角色。

如图2所示，阀套25其整体的纵向截面呈“T”字状，阀套25底端设有中孔28，侧部设有与中孔28贯通的Z孔29，阀套25上端中心处设有贯通中孔28的A孔30。其中A孔30和Z孔29均为微孔，且A孔30和Z孔29的精度要求很高，在加工这两个微孔时，先通过电火花打孔机打出两个胚孔，电火花打出的两个胚孔不仅尺寸不达标，而且其内壁有毛刺和棱角，需要通过微孔挤压研磨机床对这两个胚孔进行研磨加工。

如图3所示，夹具12包括压头31、底座32及夹块33，底座32的一侧设有接口a34和接口b35，接口a34和接口b35通过管道分别与过渡阀块11上的Y口、V口连接，底座32上方设有凹槽C36，凹槽C36底端设有凹槽D37，接口a34与凹槽D37贯通；凹槽C36中固定连接有夹块33，夹块33上开设有用于放置阀套25的置料孔38，置料孔38与接口b35之间设有贯通的下油道孔39，下油道孔39上下的夹块33外壁与凹槽C36的内壁设有两个O型密封圈；压头31侧部设有接口c40，电磁阀Ⅴ10的一端通过管道与接口c40连接，压头31下端面开设有与接口c40贯通的上油道孔41，且压头31下端面上设有O型密封圈，压头31通过驱动件（如气缸）驱动下移动以使压头31下端面与夹块33上的阀套25接触。

在本实施例中，电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ8、电磁阀Ⅲ9、电磁阀Ⅴ10、电磁阀Ⅳ15均为两位两通电磁阀，其型号为VMK-H150P NC 200B 540450；电磁阀Ⅵ4为两位三通电磁阀，其型号为VMK-H150R NC 200B 536770；大伺服电动缸2的型号为AH190-S350-T-R20-M1-C2-P2；小伺服电动缸13的型号为AH95-S200-T-R10-M1-C2-P2；过滤器6型号为ZU-H10×100PB；第一压力传感器16、第二压力传感器17及第三压力传感器18的型号均为M5156-000002-250BG；搅拌器24电机的型号为6IK200GH-20K；薄膜泵的型号为QBY-15；吸料缸3的尺寸为Φ100（内径）×550，背压缸14的尺寸为Φ60（内径）×400。

阀套25的A孔30的尺寸要求340-350ml\/min，A孔30与Z孔29的流量比为1.04-1.06；将该阀套25放在置料孔38中，保证Z孔29与下油道孔39平齐，压头31受驱动件的驱动下移，保证压头31压紧阀套25，压头31下端面上设有O型密封圈外径尺寸要小于阀套25顶端的外径尺寸，且该O型密封圈的内径尺寸要大于阀套25上锥形孔的外径尺寸，以防止压头31和阀套25接合面泄压，阀套25与夹块33的接合面依靠压头31给阀套25施加的压力进行面密封，以防止阀套25与夹块33的接合面泄压。

加工前，在机床电、气等都正常情况下，电磁阀Ⅵ4得电，大伺服电动缸2的电机反转，使吸料缸3内产生负压，把磨料桶1里的液体磨料吸入；当吸料缸3的活塞移动到下止点时，大伺服电动缸2的电机停止工作，吸料完成，电磁阀Ⅵ4断电；电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ8、电磁阀Ⅴ10得电打开；大伺服电动缸2的电机正转快速推进活塞，进油压力迅速上升到11MPa左右，第一压力传感器16、第二压力传感器17给大伺服电动缸2的电机信号，然后大伺服电动缸2的电机保持恒定的转速（也就是根据设定的流量要求）对A孔30进行加工；随着孔加工变大，压力下降到设定的10MPa时，A孔30加工完成；电磁阀Ⅱ8、电磁阀Ⅴ10断电，电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅲ9得电打开，对Z孔29进行加工；大伺服电动缸2的电机正转快速推进活塞，液体磨料压力迅速上升到11MPa左右，然后电机保持恒定的转速（也就是通过A孔30的实际流量和流量比实时计算出Z孔29的流量）对Z孔29进行加工；同时Z孔29的出油端即阀套25中孔28油压会快速上升，小伺服电动缸13的电机反转让出体积降低压力；通过第三压力传感器18给小伺服电动缸13的电机信号保证中孔28油压控制在稳定的6MPa（误差0.1MPa内）；当小孔变大进油压力降为设定的10MPa时停止加工，电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅲ9断电，阀关闭；电磁阀Ⅳ15打开，小伺服电动缸13的电机正转把背压缸14中磨料推到磨料桶1里，当小缸里的活塞移动到上止点时，小伺服电动缸13的电机停止工作，电磁阀Ⅳ15断电，加工结束。

设计图

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