自动去冒口装置的多执行器液压系统设计

　　0 前言

　　冒口是铸型内用以存储金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。某所在浇铸部件时需要等待浇铸液完全凝固后将冒口去掉，目前所采用的是人工用木榔头敲击冒口的上沿，通过工装的预缺陷结构设计以及在弯矩的作用下，使冒口内的浇铸液在其根部脱离，从而达到去冒口的目的。然而采用人工的方法不仅效率低而且由于敲击过程的随机性，难以保证浇铸件的质量。因此提出了一种自动去冒口装置，其控制系统采用液压控制。

　　1 自动去冒口装置的结构设计原理

　　自动去冒口装置的结构设计原理图如图1所示。

　　图1 自动去冒口装置示意图

　　整体而言由11个部件组成整个机械结构，外加一些辅助零部件。工作时2号液压缸上升到冒口总高度的2/3处；1号液压缸动作左行，推动2号液压缸及连接的扭转机械手和2号液压马达到达指定位置、1号液压缸锁紧；采用气动的方式开启扭转机械手，夹住冒口、启动2号力矩马达，在力矩马达的作用下扭断夹持的冒口，扭断后力矩马达反转归位；3号液压缸下行，气动打开抓提冒口机械手，夹紧后3号液压缸上行提走冒口；1号液压缸右行归位；2号液压缸依靠载荷自重下行归位；1号液压马达动作，1号液压马达与齿轮齿条相连接，将液压马达的圆周运动转成门架的直线运动，门架移动到指定行程位；3号液压马达动作，移走抓取冒口机械手到冒口回收处，松开机械手进行冒口的下放回收。

　　2 液压系统设计需求情况分析

　　从上述的工作原理可知对液压系统的顺序动作要求，动作流程如图2所示。

　　图2 液压马达、液压缸动作顺序流程图

　　由图2可知，整个液压控制系统最重要的是3个液压缸、3个液压马达的严格顺序动作执行，上一个执行器的动作结束严格逻辑对应这下一个执行器的开始。2号液压缸和1号液压缸可以实现调速并顺序动作完成后要求能够实现锁定，为了减小泵站的负荷，锁定后实现卸荷；3号液压缸抓提冒口的上下行过程中应当以较快的速度运行，以提高工作效率；2号力矩马达实现从开启到扭断冒口的整个过程控制在5s左右，扭转过程中不得与装药件产生干涉，这就要求2号液压马达的执行回路能够实现调速、调压功能；3个液压马达采用同一个调速控制回路，用电磁换向阀进行油路的切换。

　　3 拟定液压系统原理图

　　在拟定液压系统图的过程中，首先通过分析对比选择出各种合适的液压回路，然后将这些回路拼接成完整的液压系统。在选定了满足主要要求的主液压回路之后；再配上过滤、测压、控温之类的辅助回路，即可将他们组成一个完整的液压系统。拟定的液压系统图如图3所示。