【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于液壓系統(tǒng)，具體涉及一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)及工藝方法。
技術(shù)介紹
1、缸套上端支撐肩是主要受力部位之一，也是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中受到機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力最集中的部位，因此支撐肩在缸套結(jié)構(gòu)中最為薄弱，易在支撐肩圓角處產(chǎn)生疲勞失效而導(dǎo)致缸套出現(xiàn)裂紋甚至斷裂。為了提高缸套疲勞強(qiáng)度，對(duì)缸套支撐肩圓角進(jìn)行滾壓加工是一種有效的方法。
2、滾壓加工是一種通過(guò)滾輪對(duì)工件表面施加壓力，以改變其形狀和表面質(zhì)量的加工方式，其中，下壓式加工是最簡(jiǎn)單的形式，即滾輪從軸向接觸工件表面，滾壓力在最初的幾轉(zhuǎn)內(nèi)逐漸加大并保持幾轉(zhuǎn)，然后在加工末期，滾壓力在最后幾轉(zhuǎn)內(nèi)逐漸減小。滾壓力在加工過(guò)程中逐漸加大和減小，因此滾壓力的正確加載過(guò)程對(duì)加工質(zhì)量至關(guān)重要，如果不正確，將會(huì)在工件的表層產(chǎn)生應(yīng)力梯度，從而導(dǎo)致工件提前失效。
3、滾壓的主要目的是提高疲勞強(qiáng)度，雖然降低表面粗糙度值可以增加工件的使用壽命，但是冷作硬化和表層的壓縮應(yīng)力更能顯著的增加工件疲勞壽命。對(duì)于滾壓加工來(lái)說(shuō)，加工質(zhì)量可通過(guò)壽命測(cè)試、測(cè)量殘余應(yīng)力分布和滾壓下沉量等方式進(jìn)行驗(yàn)證，而不僅是對(duì)表面質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，只有保證滾壓工藝參數(shù)的準(zhǔn)確無(wú)誤，才能確保加工質(zhì)量，因此滾壓力的加載方法至關(guān)重要。
4、為了實(shí)現(xiàn)滾壓力的線性加載，通常需將滾輪安裝在刀體彈簧的一端，當(dāng)滾輪受到徑向滾壓力時(shí)，滾輪可以在彈簧作用下做彈性運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)滾壓力的線性加載。然而滾壓力大于5kn時(shí)，需要配置多組彈簧，多組彈簧的性能必須一致，否則將導(dǎo)致滾壓力不均。并且該滾壓頭需要安裝在cnc數(shù)控機(jī)床上才能實(shí)現(xiàn)滾
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)及工藝方法，能夠?qū)崿F(xiàn)線性滾壓力的加載、保持和卸載，并且能夠有效提高最大滾壓力，保證滾壓工藝參數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤的同時(shí)有效提高加工質(zhì)量。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：
3、一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，包括通過(guò)活塞桿與滾輪連接的油缸、安裝在活塞桿上且適配滾輪的測(cè)力傳感器、通過(guò)油路塊與油缸連接的油箱以及分別連接測(cè)力傳感器與油路塊的控制單元；控制單元包括與油路塊連接的d/a模塊、與測(cè)力傳感器連接的a/d模塊以及設(shè)置在d/a模塊與a/d模塊之間的plc計(jì)時(shí)器。
4、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：油箱上設(shè)置有油泵和回油過(guò)濾器，油路塊包括一端通過(guò)先導(dǎo)式平衡閥與油缸的有桿腔連接的油路a、一端與油缸的無(wú)桿腔連接的油路b、一端通過(guò)過(guò)濾器與油泵連接的油路p、一端與回油過(guò)濾器連接的油路t以及集成設(shè)置的疊加式電磁換向閥、疊加式單向閥一與疊加式溢流閥；油路a和油路b的另一端均通過(guò)疊加式單向閥一與疊加式電磁換向閥連接，油路p和油路t的另一端均通過(guò)疊加式溢流閥與疊加式電磁換向閥連接。
5、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：油路b與油路t之間并聯(lián)設(shè)有油路c，油路c與油路b連接的一端位于油缸的無(wú)桿腔與疊加式溢流閥之間，油路c與油路t連接的一端位于回油過(guò)濾器與疊加式溢流閥之間，油路c上集成設(shè)置有比例減壓閥與疊加式單向閥二且比例減壓閥與控制單元中的d/a模塊連接。
6、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：疊加式單向閥二位于油路b與比例減壓閥之間的油路c上；位于油路b與疊加式單向閥二之間的油路c上設(shè)置有與比例減壓閥并聯(lián)的電磁球閥。
7、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：位于過(guò)濾器與疊加式溢流閥之間的油路p通過(guò)油路塊上設(shè)置的接口一和接口二分別連接蓄能器和油表。
8、一種線性滾壓力加載工藝方法，基于液壓系統(tǒng)進(jìn)行線性滾壓力加載，包括以下步驟：
9、步驟s1：快速進(jìn)給：驅(qū)動(dòng)油泵使油箱中的油液經(jīng)過(guò)油路塊進(jìn)入油缸的無(wú)桿腔，再由油缸的有桿腔經(jīng)過(guò)油路塊回到油箱，使活塞桿帶動(dòng)滾輪與測(cè)力傳感器快速進(jìn)給，同時(shí)通過(guò)測(cè)力傳感器判斷滾輪是否接觸工件，在滾輪接觸工件之前，油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力始終按照設(shè)定的初始?jí)毫虞d，0?kn＜初始?jí)毫Α?.1?kn；
10、步驟s2：勻速線性加載：當(dāng)滾輪與工件接觸后，測(cè)力傳感器傳遞信號(hào)給控制單元并依次經(jīng)過(guò)控制單元的a/d模塊、plc計(jì)時(shí)器和d/a模塊轉(zhuǎn)換為d/a輸出電壓傳輸給比例減壓閥以控制其出口壓力，使油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力由初始?jí)毫蛩倬€性加載至控制壓力，控制壓力為控制單元設(shè)定的最大壓力；
11、步驟s3：保壓延時(shí)：當(dāng)油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力加載至控制壓力時(shí)，a/d模塊接收到測(cè)力傳感器的信號(hào)后將其轉(zhuǎn)換并傳遞給plc計(jì)時(shí)器，由plc計(jì)時(shí)器控制保壓延時(shí)時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)，比例減壓閥的出口壓力保持恒定，進(jìn)而使油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力始終保持在控制壓力；
12、步驟s4：勻速線性卸載：保壓延時(shí)結(jié)束后，d/a模塊接收到由plc計(jì)時(shí)器發(fā)出的信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為d/a輸出電壓傳輸給比例減壓閥以控制其出口壓力，使油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力由控制壓力勻速線性卸載至初始?jí)毫Γ?/p>
13、步驟s5：快速退回：驅(qū)動(dòng)油泵使油箱中的油液經(jīng)過(guò)油路塊進(jìn)入油缸的有桿腔，再由油缸的無(wú)桿腔經(jīng)過(guò)油路塊回到油箱，由此卸除油缸的無(wú)桿腔內(nèi)的油液壓力，使活塞桿帶動(dòng)滾輪與測(cè)力傳感器快速退回，在滾輪離開(kāi)工件之后，油缸驅(qū)動(dòng)滾輪的壓力始終按照設(shè)定的初始?jí)毫π遁d；
14、步驟s6：原位停止：油缸的活塞桿帶動(dòng)滾輪與測(cè)力傳感器回退至無(wú)桿腔并停止運(yùn)動(dòng)。
15、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：在步驟s1中，驅(qū)動(dòng)油泵時(shí)，油路塊上的疊加式電磁換向閥的左位電磁鐵通電，其中油路p與油路b相通形成的進(jìn)油路，油路a與油路t相通形成的回油路；進(jìn)油路的路徑為：油箱-油泵-過(guò)濾器-疊加式溢流閥-疊加式電磁換向閥左位-疊加式單向閥一-油缸的無(wú)桿腔，回油路的路徑為：油缸的有桿腔-先導(dǎo)式平衡閥-疊加式單向閥一-疊加式電磁換向閥左位-疊加式溢流閥-回油過(guò)濾器-油箱。
16、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：在步驟s2-s4中，液壓系統(tǒng)的油液流動(dòng)方向與步驟s1中一致，同時(shí)打開(kāi)疊加式單向閥二使油路c與油路b和油路t相通，通過(guò)比例減壓閥泄壓調(diào)整油缸壓力，其泄壓時(shí)的油液流動(dòng)方向?yàn)椋河拖?油泵-過(guò)濾器-疊加式溢流閥-疊加式電磁換向閥左位-疊加式單向閥一-疊加式單向閥二-比例減壓閥-回油過(guò)濾器-油箱。
17、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：在步驟s5中，驅(qū)動(dòng)油泵時(shí)，油路塊上的疊加式電磁換向閥的右位電磁鐵通電，使油路塊中的油路a與油路p相通形成進(jìn)油路，油路b與油路t相通形成回油路；進(jìn)油路的路徑為：油箱-油泵-過(guò)濾器-疊加式溢流閥-疊加式電磁換向閥右位-疊加式單向閥一-先導(dǎo)式平衡閥-油缸的有桿腔，回油路的路徑為：油缸的無(wú)桿腔-疊加式單向閥一-疊加式電磁換向閥右位-疊加式溢流閥-回油過(guò)濾器-油箱。
18、本專利技術(shù)技術(shù)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：包括通過(guò)活塞桿與滾輪（31）連接的油缸（29）、安裝在活塞桿上且適配滾輪（31）的測(cè)力傳感器（30）、通過(guò)油路塊（4）與油缸（29）連接的油箱（3）以及分別連接測(cè)力傳感器（30）與油路塊（4）的控制單元；所述控制單元包括與油路塊（4）連接的D/A模塊（34）、與測(cè)力傳感器（30）連接的A/D模塊（32）以及設(shè)置在D/A模塊（34）與A/D模塊（32）之間的PLC計(jì)時(shí)器（33）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述油箱（3）上設(shè)置有油泵（2）和回油過(guò)濾器（15），油路塊（4）包括一端通過(guò)先導(dǎo)式平衡閥（9）與油缸（29）的有桿腔連接的油路A（23）、一端與油缸（29）的無(wú)桿腔連接的油路B（24）、一端通過(guò)過(guò)濾器（16）與油泵（2）連接的油路P（25）、一端與回油過(guò)濾器（15）連接的油路T（26）以及集成設(shè)置的疊加式電磁換向閥（5）、疊加式單向閥一（7）與疊加式溢流閥（6）；所述油路A（23）和油路B（24）的另一端均通過(guò)疊加式單向閥一（7）與疊加式電磁換向閥（5）連接，油路P（25）
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述油路B（24）與油路T（26）之間并聯(lián)設(shè)有油路C（35），油路C（35）與油路B（24）連接的一端位于油缸（29）的無(wú)桿腔與疊加式溢流閥（6）之間，油路C（35）與油路T（26）連接的一端位于回油過(guò)濾器（15）與疊加式溢流閥（6）之間，所述油路C（35）上集成設(shè)置有比例減壓閥（8）與疊加式單向閥二（22）且比例減壓閥（8）與控制單元中的D/A模塊（34）連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述疊加式單向閥二（22）位于油路B（24）與比例減壓閥（8）之間的油路C（35）上；位于油路B（24）與疊加式單向閥二（22）之間的油路C（35）上設(shè)置有與比例減壓閥（8）并聯(lián)的電磁球閥（21）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：位于過(guò)濾器（16）與疊加式溢流閥（6）之間的油路P（25）通過(guò)油路塊（4）上設(shè)置的接口一（27）和接口二（28）分別連接蓄能器（10）和油表（18）。
6.一種線性滾壓力加載工藝方法，其特征在于：基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行線性滾壓力加載，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種線性滾壓力加載工藝方法，其特征在于：在步驟S1中，驅(qū)動(dòng)油泵（2）時(shí)，油路塊（4）上的疊加式電磁換向閥（5）的左位電磁鐵通電，其中油路P（25）與油路B（24）相通形成的進(jìn)油路，油路A（23）與油路T（26）相通形成的回油路；所述進(jìn)油路的路徑為：油箱（3）-油泵（2）-過(guò)濾器（16）-疊加式溢流閥（6）-疊加式電磁換向閥（5）左位-疊加式單向閥一（7）-油缸（29）的無(wú)桿腔，所述回油路的路徑為：油缸（29）的有桿腔-先導(dǎo)式平衡閥（9）-疊加式單向閥一（7）-疊加式電磁換向閥（5）左位-疊加式溢流閥（6）-回油過(guò)濾器（15）-油箱（3）。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種線性滾壓力加載工藝方法，其特征在于：在步驟S2-S4中，液壓系統(tǒng)的油液流動(dòng)方向與步驟S1中一致，同時(shí)打開(kāi)疊加式單向閥二（22）使油路C（35）與油路B（24）和油路T（26）相通，通過(guò)比例減壓閥（8）泄壓調(diào)整油缸（29）壓力，其泄壓時(shí)的油液流動(dòng)方向?yàn)椋河拖洌?）-油泵（2）-過(guò)濾器（16）-疊加式溢流閥（6）-疊加式電磁換向閥（5）左位-疊加式單向閥一（7）-疊加式單向閥二（22）-比例減壓閥（8）-回油過(guò)濾器（15）-油箱（3）。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種線性滾壓力加載工藝方法，其特征在于：在步驟S5中，驅(qū)動(dòng)油泵（2）時(shí)，油路塊（4）上的疊加式電磁換向閥（5）的右位電磁鐵通電，使油路塊（4）中的油路A（23）與油路P（25）相通形成進(jìn)油路，油路B（24）與油路T（26）相通形成回油路；所述進(jìn)油路的路徑為：油箱（3）-油泵（2）-過(guò)濾器（16）-疊加式溢流閥（6）-疊加式電磁換向閥（5）右位-疊加式單向閥一（7）-先導(dǎo)式平衡閥（9）-油缸（29）的有桿腔，所述回油路的路徑為：油缸（29）的無(wú)桿腔-疊加式單向閥一（7）-疊加式電磁換向閥（5）右位-疊加式溢流閥（6）-回油過(guò)濾器（15）-油箱（3）。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種線性滾壓力加載工藝方法，其特征在于：在步驟S6中，油路塊（4）上的疊加式電磁換向閥（5）的電磁鐵失電使其處于中位，除油泵（2）在低壓下...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：包括通過(guò)活塞桿與滾輪（31）連接的油缸（29）、安裝在活塞桿上且適配滾輪（31）的測(cè)力傳感器（30）、通過(guò)油路塊（4）與油缸（29）連接的油箱（3）以及分別連接測(cè)力傳感器（30）與油路塊（4）的控制單元；所述控制單元包括與油路塊（4）連接的d/a模塊（34）、與測(cè)力傳感器（30）連接的a/d模塊（32）以及設(shè)置在d/a模塊（34）與a/d模塊（32）之間的plc計(jì)時(shí)器（33）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述油箱（3）上設(shè)置有油泵（2）和回油過(guò)濾器（15），油路塊（4）包括一端通過(guò)先導(dǎo)式平衡閥（9）與油缸（29）的有桿腔連接的油路a（23）、一端與油缸（29）的無(wú)桿腔連接的油路b（24）、一端通過(guò)過(guò)濾器（16）與油泵（2）連接的油路p（25）、一端與回油過(guò)濾器（15）連接的油路t（26）以及集成設(shè)置的疊加式電磁換向閥（5）、疊加式單向閥一（7）與疊加式溢流閥（6）；所述油路a（23）和油路b（24）的另一端均通過(guò)疊加式單向閥一（7）與疊加式電磁換向閥（5）連接，油路p（25）和油路t（26）的另一端均通過(guò)疊加式溢流閥（6）與疊加式電磁換向閥（5）連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述油路b（24）與油路t（26）之間并聯(lián)設(shè)有油路c（35），油路c（35）與油路b（24）連接的一端位于油缸（29）的無(wú)桿腔與疊加式溢流閥（6）之間，油路c（35）與油路t（26）連接的一端位于回油過(guò)濾器（15）與疊加式溢流閥（6）之間，所述油路c（35）上集成設(shè)置有比例減壓閥（8）與疊加式單向閥二（22）且比例減壓閥（8）與控制單元中的d/a模塊（34）連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：所述疊加式單向閥二（22）位于油路b（24）與比例減壓閥（8）之間的油路c（35）上；位于油路b（24）與疊加式單向閥二（22）之間的油路c（35）上設(shè)置有與比例減壓閥（8）并聯(lián)的電磁球閥（21）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于線性滾壓力加載的液壓系統(tǒng)，其特征在于：位于過(guò)濾器（16）與疊加式溢流閥（6）之間的油路p（25）通過(guò)油路塊（4）上設(shè)置的接口一（27）和接口二（28）分別連接蓄能器（10）和油表（18）。
6.一種線性滾...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張之濤，張博，梁望，馬佳康，李兵，張冰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河北華北柴油機(jī)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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