水路系统、液压成型设备及液压成型设备的控制方法

专利名称：水路系统、液压成型设备及液压成型设备的控制方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202410684244.X

专利申请（专利权）人：沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
权利人地址：辽宁省沈阳市经济技术开发区十五号街4号

专利发明（设计）人：吴来昊,王晓军,王涛,杨丙旭,邵长乐,王悦

专利摘要：本申请提供一种水路系统、液压成型设备及液压成型设备的控制方法，水路系统包括水箱、主管路、高压阀和第一数量个高压泵；第一数量个高压泵的进水端均与水箱连通，第一数量个高压泵的出水端均与主管路的第一端连通，主管路的第二端用于与模具系统的堵盖连通，主管路的中部设置高压阀；其中，第二数量个高压泵产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值；第一数量大于等于三，第二数量小于第一数量。本申请的水路系统，通过并联的第一数量个高压泵能够为水路系统提供更高的压力；由于第二数量个高压泵产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值，保障了整个水路水压的稳定性；通过高压阀实现液压成型时压力的控制。

主权利要求：
1.一种水路系统，其特征在于，包括：
水箱、主管路、高压阀和第一数量个高压泵；所述第一数量个所述高压泵的进水端均与所述水箱连通，所述第一数量个所述高压泵的出水端均与所述主管路的第一端连通，所述主管路的第二端用于与模具系统的堵盖连通，所述主管路的中部设置所述高压阀；
其中，所述第一数量个所述高压泵中的第二数量个所述高压泵产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值；所述第一数量大于等于三，所述第二数量小于所述第一数量；
还包括第一支管路和第一溢流阀；
所述第一支管路的第一端与所述主管路的中部连通，所述第一支管路的第二端与所述第一溢流阀连通，所述高压阀设定的压力值为所述最大压力值；所述第一溢流阀设定的压力值为液压成型时最小压力值；
所述第一数量为三，所述第二数量为二，所述第一数量个所述高压泵型号相同，所述第二数量个所述高压泵产生的水压等于所述最大压力值；
还包括第二支管路和第二溢流阀；
所述第二支管路的第一端与所述主管路的中部连通，所述第二支管路的第二端与所述第二溢流阀连通，所述第二溢流阀的设定的压力值大于所述最大压力值。
2.根据权利要求1所述的水路系统，其特征在于，还包括开关阀；
所述开关阀设置在所述第一支管路的中部。
3.根据权利要求1所述的水路系统，其特征在于，还包括压力表；
所述压力表设置在所述主管路上。
4.根据权利要求1所述的水路系统，其特征在于，还包括排气压力表；
所述排气压力表用于与所述堵盖连通。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的水路系统，其特征在于，还包括第三支管路、低压泵和流量阀；
所述第三支管路的第一端用于与所述堵盖连通，所述第三支管路的第二端与所述低压泵的进水端连通，所述低压泵的出水端与所述水箱连通，所述流量阀设置在所述第三支管路的中部。
6.一种液压成型设备，其特征在于，包括：
权利要求1‑5任一项所述的水路系统。
7.一种液压成型设备的控制方法，用于权利要求6所述的液压成型设备的控制，其特征在于，包括：基于液压机系统的压缩速度，调整水路系统的压力值。 说明书 : 水路系统、液压成型设备及液压成型设备的控制方法技术领域[0001] 本申请涉及液压成型技术领域，尤其涉及一种水路系统、液压成型设备及液压成型设备的控制方法。背景技术[0002] 金属波纹管是一种外型像规则的波浪样的管材，其具有良好的连接、密封、吸震功能。金属波纹管有液压成型、滚压成型、焊接成型等制作方法，其中液压成型获得的波纹管综合性能更好，是目前最常使用的波纹管成型方法。液压成型过程中又包括预压和成型两个阶段：在预压阶段，水压系统给模具系统提供一定的水压，使管坯在模具系统中形成初波；在成型阶段，水压系统加压到成型压力，使管坯形成所需的波纹形状。[0003] 现有的水压系统包括水箱、柱塞式增压泵、溢流阀和多个管路，水箱通过多个管路顺次与柱塞泵、溢流阀、模具系统连通，在预压阶段和施压阶段，通过手动调节溢流阀来控制水压系统内的水压。由于柱塞式增压泵在上压时会出现瞬时压力停顿现象，无法形成持续稳定的压力供给，易造成波纹管的破裂，且波纹管生产所需的压力越大，越易出现波纹管破裂情况，因而为防止波纹管破裂，目前的水路系统最高压力设定为25MPa。[0004] 但是，在实现本发明创造时发现，在针对超多层的波纹管成型时，需要更高的压力（以12层波纹管为例，最高水压需达到50MPa），因而现有的水路系统并不适用于生产超多层金属波纹管的成型。发明内容[0005] 本申请实施例的目的是提供一种，以解决水路系统无法提供稳定的高压而不适用生产超多层金属波纹管的技术问题。[0006] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：[0007] 本申请第一方面提供一种水路系统，包括：[0008] 水箱、主管路、高压阀和第一数量个高压泵；所述第一数量个所述高压泵的进水端均与所述水箱连通，所述第一数量个所述高压泵的出水端均与所述主管路的第一端连通，所述主管路的第二端用于与模具系统的堵盖连通，所述主管路的中部设置所述高压阀；[0009] 其中，第二数量个所述高压泵产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值；所述第一数量大于等于三，所述第二数量小于所述第一数量。[0010] 在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述第一数量为三，所述第二数量为二，所述三个高压泵型号相同，所述二个高压泵产生的水压等于所述最大压力值。[0011] 在一些实施例中，还包括第一支管路和第一溢流阀；[0012] 所述第一支管路的第一端与所述主管路的中部连通，所述第一支管路的第二端与所述第一溢流阀连通，所述高压阀设定的压力值为所述最大压力值。[0013] 在一些实施例中，还包括开关阀；[0014] 所述开关阀设置在所述第一支管路的中部，所述第一溢流阀设定的压力值为液压成型时最小压力值。[0015] 在一些实施例中，还包括第二支管路和第二溢流阀；[0016] 所述第二支管路的第一端与所述主管路边的中部连通，所述第二支路的第二端与所述第二溢流阀连通，所述第二溢流阀的设定的压力值大于所述最大压力值。[0017] 在一些实施例中，还包括压力表；[0018] 所述压力表设置在所述主管路上。[0019] 在一些实施例中，还包括排气压力表[0020] 所述排气压力表用于与所述堵盖连通。[0021] 在一些实施例中，还包括第三支管路、低压泵和流量阀；[0022] 所述第三支管路的第一端用于与所述堵盖连通，所述第三支管路的第二端与所述低压泵的进水端连通，所述低压泵的出水端与所述水箱连通，所述流量阀设置在所述第三支管路的中部。[0023] 本申请第二方面提供一种液压成型设备，包括第一方面的水路系统。[0024] 本申请第三方面提供一种水路系统控制方法，用于第二方面的液压成型设备的控制，包括：[0025] 基于液压机系统的压缩速度，调整水路系统的压力值。[0026] 相较于现有技术，本申请的水路系统，通过第一数量个高压泵抽取水箱内的液体，由于第一数量大于等于三，并联的第一数量个高压泵能够为水路系统提供更高的压力；并且，由于第二数量个高压泵产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值，且第二数量小于第一数量，避免了某一个高压泵出现卡顿问题而导致整个水路系统的水压不稳，保障了整个水路水压的稳定性。第一数量个高压泵的出水端通过主管路与模具系统的堵盖连通，通过主管路上的高压阀调控水路系统的液压成型时压力，使通入模具系统的堵盖内的水压适于液压成型两个阶段所需的不同压力，实现液压成型时压力的控制。附图说明[0027] 通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：[0028] 图1示意性地示出了本申请水路系统的结构示意图。[0029] 附图标号说明：[0030] 1、水箱；2、高压阀；3、高压泵；4、第一溢流阀；5、开关阀；6、第二溢流阀；7、压力表；8、排气压力表；9、低压泵；10、流量阀；11、模具系统。具体实施方式[0031] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。[0032] 需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。[0033] 近些年随着科技的迅猛发展，各行各业对金属波纹管的要求越来越严格，同时对金属波纹管提出多样化需求，因而使得金属波纹管由于样式的差异逐渐分化出众多的种类，金属波纹管成型技术、设备也紧随多样性的趋势，不断进行更新与发展。由于液压成型获得的金属波纹管综合性能更好，且成型工序少、生产效率高、产品质量好、成型设备自动化程度高、操作简单，因此，目前最常用的金属波纹管成型方式为液压成型。[0034] 现有的液压设备包括液压机系统、水路系统和模具系统。水路系统采用柱塞式增压泵实现增压，水路系统的出水端与模具系统的堵盖连通，在预压阶段，水路系统通过堵盖将带有一定压力的水通入管坯中，压力达到管坯的屈服强度时，管坯在相邻的两片模片间向外胀起初波，此时水路系统维持管坯内水压恒定。在成型阶段，撤除模具系统内的成型垫，增加水路系统的压力，此时液压机系统匀速进给，成型模片全部贴合，挤压初波至规定波厚，管壁贴合模具凹腔至定型，得到液压成型的波纹管。[0035] 水路系统的柱塞式增压泵受限于往复单柱塞循环的结构，在上压时柱塞往复过程中存在瞬时压力停顿现象，无法形成持续稳定的压力供给。当柱塞泵出现卡顿后会导致系统压力突然升高，造成波纹管破裂，尤其是当波纹管层数较多时，所需的压力更大，更易出现波纹管破裂情况，为防止波纹管破裂，目前的水压系统最高压力设定为25MPa，因而目前的液压设备仅适用于中型直径、小型直径的薄壁波纹管的生产，而不适用于薄壁多层的波纹管成型。[0036] 基于以上考虑，为了解决目前的水路系统不适用于薄壁多层波纹管成型的技术问题，设计了一种新的水路系统，该系统通过第一数量个高压泵3进行增压，第一数量大于等于三；第二数量个所述高压泵3产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值，所述第二数量小于所述第一数量，避免单一泵出现问题而导致整个水路系统的水压不稳；保证水路系统中工作时的最高水压能达到50MPa，再通过高压阀2实现对水路系统的水压的精准控制。[0037] 实施例1[0038] 如图1所示，本申请实施例1提供一种水路系统，包括：[0039] 水箱1、主管路、高压阀2和第一数量个高压泵3；所述第一数量个所述高压泵3的进水端均与所述水箱1连通，所述第一数量个所述高压泵3的出水端均与所述主管路的第一端连通，所述主管路的第二端用于与模具系统11的堵盖连通，所述主管路的中部设置所述高压阀2；[0040] 其中，第二数量个所述高压泵3产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值；所述第一数量大于等于三，所述第二数量小于所述第一数量。[0041] 具体地，水箱1用于储存液压的液体，其中液体可以为水或者油，为了降低使用成本，优选水。水箱1上设置有进液口和排液口，进液口能够将外部的液体输送至水箱1内，进液口还设置有封盖，通过封盖封闭进液口以避免水箱1内的液体被污染。[0042] 主管路的第二端可以设置管堵，在液压成型前，将管堵取下，主管路第二端与模具系统11的堵盖可拆卸连接，在液压成型后，将管堵堵住主管路第二端，避免杂质污染主管路。[0043] 第一数量个高压泵3采用并联的方式为整个水路系统提供高压。第一数量可以根据液压成型的最大压力值进行选择，例如，可以是三个、四个、五个甚至更多个。第二数量个高压泵3产生的压力大于液压成型时所需的最大压力，由于第一数量大于第二数量，可以避免某一高压泵3出现卡顿问题而影响整个水路水压的稳定性。例如，第一数量是三时，第二数量可以为一或者二；第一数量是四时，第二数量可以是一、二或者是三；当第一数量是五时，第二数量可以是一、二、三或者四。应当注意的是，本申请为保证的水路系统具有较大的压力值（至少大于传统的25MPa），当第二数量为一时，单一高压泵3产生的水压应大于25MPa。[0044] 高压阀2用于控制整个水路系统的水压。水路系统还包括第四支路，第四支路的第一端与主管路的中部连通，第四支路的第二端与高压阀2连通。高压阀2可以选用手动高压阀2或者电磁高压阀2，为了方便操作，其中优选电磁高压阀2。相较于现有技术，本申请的水路系统，通过第一数量个高压泵3抽取水箱1内的液体，由于第一数量大于等于三，并联的第一数量个高压泵3能够为水路系统提供更高的压力；并且，由于第二数量个高压泵3产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值，且第二数量小于第一数量，避免了某一个高压泵3出现卡顿问题而导致整个水路系统的水压不稳，保障了整个水路水压的稳定性。第一数量个高压泵3的出水端通过主管路与模具系统11的堵盖连通，通过主管路上的高压阀2调控水路系统的液压成型时压力，使通入模具系统11的堵盖内的水压适于液压成型两个阶段所需的不同压力，实现液压成型时压力的控制。[0045] 如图1所示，在一些实施例中，包括：[0046] 所述第一数量为三，所述第二数量为二，所述三个高压泵3型号相同，所述二个高压泵3产生的水压等于所述最大压力值。[0047] 具体地，考虑到实际需求，同时降低整个水路系统的成本，本申请选用三个高压泵3并联，三个高压泵3的出水端通过一个四通与主管路的第一端连通。每个高压泵3均可以提供25MPa的水压，使整个系统能够适用于超高压（0‑50MPa）和超多层（最多12层）的波纹管液压成型。[0048] 为了进一步满足水路系统高压的需求，如图1所示，在一些实施例中，还包括第一支管路和第一溢流阀4；[0049] 所述第一支管路的第一端与所述主管路的中部连通，所述第一支管路的第二端与所述第一溢流阀4连通，所述高压阀2设定的压力值为所述最大压力值。[0050] 还包括开关阀5；[0051] 所述开关阀5设置在所述第一支管路的中部，所述第一溢流阀4设定的压力值为液压成型时最小压力值。[0052] 具体地，第一溢流阀4用于在液压过程中调控水路系统的压力。高压阀2设定为液压成型时所需的最大压力值，避免整个水路系统的压力大于最大压力值而导致成型时管坯破裂，进一步保证整个水路系统的稳定性。[0053] 第一溢流阀4可以选用手动溢流阀或者电磁阀。当第一溢流阀4选用手动溢流阀时，在第一支管路的中部设置开关阀5，由于手动溢流阀设定的压力值为液压成型时最小的压力值，通过手动或者自动开关开关阀5，即可迅速调整水路系统的压力为最小压力值，操作更加方便。[0054] 如图1所示，在一些实施例中，还包括第二支管路和第二溢流阀6；[0055] 所述第二支管路的第一端与所述主管路边的中部连通，所述第二支路的第二端与所述第二溢流阀6连通，所述第二溢流阀6的设定的压力值大于所述高压阀2的设定的压力值。[0056] 具体地，为了进一步避免水路系统中的压力过高而导致管坯破裂，第二溢流阀6的设定的压力值可以大于或者等于高压阀2的设定的压力值。其中优选第二溢流阀6的设定的压力值大于最大压力值，以使当整个水路系统的压力因为某些情况大于最大压力值且达到设定的压力值后，能够通过第二溢流阀6将整个水压稳定在设定的压力值内，避免压力过高造成管坯破裂。设定的压力值应该小于管坯破裂临界点时的压力值，其具体压力值可以根据实际情况进行设计。[0057] 如图1所示，在一些实施例中，还包括压力表7；[0058] 所述压力表7设置在所述主管路上。[0059] 具体地，压力表7用于检测水路系统的压力，实时监测水路系统中的水压。在实际应用时，压力表7的具体位置不作限定，只要能检测到水路系统的压力即可。例如，可以将压力表7设置在第二支管路上，或者第四支管路上，此外，还可以将压力表7设置在第三支管路上。[0060] 当检测到压力表7的数值高当前液压成型阶段所需的压力值时，可以通过调整溢流阀的方式对整个水路系统的压力进行控制。[0061] 如图1所示，在一些实施例中，还包括排气压力表8；[0062] 所述排气压力表8用于与所述堵盖连通。[0063] 具体地，排气压力表8用于在通水的初期排除管坯内腔的气体，保证液体能够充盈整个波纹管内腔。同时，当压力表7检测到压力过高时，也可用排气压力表8进行及时进行泄压，进一步避免波纹管内腔压力过大导致管坯破裂。[0064] 如图1所示，在一些实施例中，还包括第三支管路、低压泵9和流量阀10；[0065] 所述第三支管路的第一端用于与所述堵盖连通，所述第三支管路的第二端与所述低压泵9的进水端连通，所述低压泵9的出水端与所述水箱1连通，所述流量阀10设置在所述第三支管路的中部。[0066] 具体地，低压泵9用于将液压成型后的波纹管的液体回抽至水箱1内，实现液体的循环利用，实现资源的重复利用。流量阀10设置在模具系统11和低压泵9之间，用于控制抽液过程中液体的流速，在液压阶段，流量阀10处于关闭状态。为了简化水路系统的整体结构，第三至管路的第一端与主管路的中部连通。[0067] 实施例2[0068] 本申请实施例2提供一种液压成型设备，包括：[0069] 实施例1所述的水路系统，如图1所示，该水路系统包括：[0070] 水箱1、高压控制组件和第一溢流阀4，所述高压控制组件包括高压泵3和高压阀2，所述高压泵3的进水端与所述水箱1连通，所述高压泵3的出水端顺次与所述高压阀2、所述第一溢流阀4连通；所述高压泵3的出水端、所述第一溢流阀4的进水端分别用于与模具系统11的堵盖连通。[0071] 相较于现有技术，本申请实施例2的液压成型设备，包括实施例1的水路系统，该水路系统通过第一数量个高压泵3抽取水箱1内的液体，由于第一数量大于等于三，并联的第一数量个高压泵3能够为水路系统提供更高的压力；并且，由于第二数量个高压泵3产生的水压大于或者等于液压成型时所需的最大压力值，且第二数量小于第一数量，避免了某一个高压泵3出现卡顿问题而导致整个水路系统的水压不稳，保障了整个水路水压的稳定性。第一数量个高压泵3的出水端通过主管路与模具系统11的堵盖连通，通过主管路上的高压阀2调控水路系统的液压成型时压力，使通入模具系统11的堵盖内的水压适于液压成型两个阶段所需的不同压力，实现液压成型时压力的控制。[0072] 实施例3[0073] 本申请实施例3提供一种液压成型设备，用于实施例2所述的液压成型设备的控制，包括：[0074] 基于液压机系统的压缩速度，调整水路系统的压力值。[0075] 具体地，由于在波纹管成型阶段，液压机系统匀速进给，在这个过程中管坯内腔体积逐渐减小，通过模拟计算可以得到液压机系统的压缩速度与管坯内压力值的关系，实现成型全过程压力精确持续控制，稳定性好。该计算方法通过简单的数学计算即可得到。[0076] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2024-05-30

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118268434B