[发明专利]铸型成形机运动系统缓冲保护油缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸型数控加工成形设备中的限位缓冲装置。

背景技术

铸造是获得机械产品毛坯的主要方法之一，是机械工业重要的基础工艺。铸造行业是国民经济发展的重要基础产业，是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础，是制造业的重要组成部分。随着产品的多样化、个性化，单件、小批量铸件的需求越来越多，尤其在产品开发研制阶段，并要求生产周期短、更新速度快。然而，我国单件、小批量铸件生产仍沿用传统的制造工艺，不仅制造周期长，生产成本高，而且资源消耗大。为了解决这一问题，提出了铸型的数字化快速制造方法，采用铸型数控切削加工成形机直接加工砂坯得到铸型。

铸型数控加工成形技术是CAD技术、铸造技术、数控技术、切削技术等技术的系统集成，是一种全新的快速铸型制造技术。采用该技术的铸型数控成形机可以完全不用模具，制造出各种形状的铸件砂型，为解决铸件的单件、小批量的生产试制提供了新的载体，同时使用该设备可以缩短生产周期，提高生产率，尤其适用于大件、小批量、形状复杂的铸型加工。铸型数控切削加工成形机由含有多轴(三轴及以上)运动系统、通用或专用砂型切削刀具系统及排砂系统的主体部分和与砂型切削工艺相配套的专用控制软件组成。目前，该技术及设备已经在发动机等新产品样件铸型的试制过程中得到成功应用。  

铸型数控加工成形机工作过程中，三轴直线运动系统都安装有机械式安全限位装置，但一旦该安全限位装置损坏或失效，可能因操作不当或编程错误导致直线运动系统与轨道梁或机床其它部件发生碰撞，造成设备及加工砂型的损坏，严重时甚至会对工作人员造成伤害。而且现有设备也有使用油缸进行备用缓冲保护的方案，但是其不能根据设备及加工工件的大小改变其缓冲效果。

发明内容

本发明意在提供一种铸型成形机运动系统缓冲保护油缸，以对铸型数控加工成形机提供更好的工作保护，在安全限位装置损坏或失效的情况下继续提供保护作用，而且可以根据工件的质量大小提供可变的缓冲阻尼。

本方案中的铸型成形机运动系统缓冲保护油缸，包括缸体及其内部的活塞，缸体为一密闭结构，缸体内包括中部隔断的左腔室和右腔室, 左腔室和右腔室内各设有一活塞，缸体内的活塞杆同时与左活塞和右活塞固定联接，左活塞左侧的腔室与右活塞右侧的腔室连通，左活塞右侧的腔室与右活塞左侧的腔室通过缓冲流道连通，缓冲流道中设置有控制流量的阀门。

铸型数控加工成形机防碰撞缓冲问题所采用的技术方案是，缸体固定联接在设备的机架上，然后将缸体的活塞杆对准设备上的运动系统，当机床直线运动系统超出设定行程范围运行时，活塞杆带动活塞移动，而且左活塞杆右侧的腔室与右活塞杆左侧的腔室均为密闭结构，缸体内的油只能通过狭小的缓冲流道从一个腔室转移至另一个腔室，活塞的移动过程中持续受到较大的阻力，实现缓冲作用。由于运动系统惯性产生的碰撞通过油缸进行缓冲，延长碰撞时间，使碰撞能量转移到运动系统之外的防碰撞缓冲系统中，达到保护运动系统和机床部件的目的。

而且，本方案还可以通过调节阀门，改变缓冲流道中可流通部分的截面积，可以根据设备的生产情况自由调整，以实现最佳的阻尼缓冲效果。

进一步，阀门包括螺纹联接在壳体上的调节螺栓，调节螺栓垂直穿过缓冲流道，调节螺栓的直径大于所穿过缓冲流道段的直径。可以通过旋动调节螺栓来调节其在缓冲流道中的阻挡面积，当调节螺栓完全拧入时彻底封堵住缓冲流道，此时活塞杆无法移动，然后调节螺栓逐渐退出时，缓冲流道可通过流体的截面积也逐渐增大，活塞移动阻力逐渐减小，调节螺栓起到了典型阀门的作用。

进一步，调节螺栓的端头与缓冲流道中对应部为匹配的锥形。可以更为精确的控制缓冲流道通过截面积，封堵的效果更佳。

进一步，在壳体上设有与外部连通的注油孔。注油孔平时是严格进行密封的，但可以在必要的时候打开进行加注油料等操作，注油孔位于腔室的中段，可以在调节活塞的位置后来决定往活塞的哪一侧进行注油。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：缸体1、活塞杆2、注油孔3、左腔室4、右腔室5、左活塞6、右活塞7、主流道8、缓冲流道9、调节螺栓10。