CN221075079U - 对氮气冷却的延时氮气弹簧、压缩机构及模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对氮气冷却的延时氮气弹簧、压缩机构及模具，包括至少一个延时氮气弹、高压冷却器和压力控制模块，各延时氮气弹簧均设有进气通道和出气通道，各延时氮气弹簧的出气通道通过热气管道与高压冷却器的进口相连，延时氮气弹簧的进气通道通过冷气管道与所述高压冷却器的出口相连，冷气管道上设有第一通断阀；高压冷却器的进口设有第一集成阀，高压冷却器的出口设有第二集成阀，各延时氮气弹簧相连的热器管道均与第一集成阀相连，延时氮气弹簧相连的冷气管道均与第二集成阀相连，第一集成阀还连接有充气管道，充气管道与压力控制模块相连。本实用新型直接对氮气冷却，减少了循环泵的设置，降低了成本。

Description

对氮气冷却的延时氮气弹簧、压缩机构及模具

技术领域

本实用新型涉及一种氮气弹簧领域，具体涉及对氮气冷却的延时氮气弹簧、压缩机构及模具。

背景技术

氮气弹簧广泛应用于汽车模具行业，而可控延时氮气弹簧的应用场景也在行业逐步扩大。在高效率、高质量、高稳定性的产品需求下，由于模具频繁的上下运动从而氮气弹簧需要不停运动，氮气弹簧在运动一段时间后会造成延时氮气弹簧的温度升高，当热量系数超高达到一定高温后，破坏延时氮气弹簧密封系统，造成弹簧失效或报废，因此实用新型了可冷却的氮气弹簧。但是现有公开号为CN 210978336 U的一种延时氮气弹簧冷却系统，该冷却系统包括油箱、高压冷却器和散热套，所述散热套上设有进油口和排油口，所述进油口和排油口通过给油管和 回油管与油箱连通。该冷却系统在氮气弹簧外增设有散热套，且需额外的电机驱动齿轮泵将油箱内的导热油经给油管送入散热套的进油口，在导热油进入给油管时，吸油过滤器避免吸入杂质进行降温。该冷却装置存在以下问题：

1.利用散热套对氮气弹簧缸体进行冷却，该冷却方式是热传递冷却方式，属于间接冷却，冷却效果差。

2.由于模具本身对其零部件的布局尺寸设计有严格控制要求，而且增设的散热套、油箱、电机、齿轮泵，不仅会占用一定空间，不便于现有模具结构的布置；而且还增加了设备成本。

3.随着设备智能化水平提高，通常采用远程监控室进行设备的远程监控，但是现有的氮气弹簧冷却系统是属于液冷，同时无远程监测设计。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种对氮气冷却的延时氮气弹簧、压缩机构及模具，该冷却效果好，不改变氮气弹簧和模具尺寸布局设计，降低设置成本。

为了实现上述目的之一，本实用新型采用如下技术方案：

一种对氮气冷却的延时氮气弹簧，包括至少一个延时氮气弹簧，还包括一高压冷却器和压力控制模块，各所述延时氮气弹簧均设有用于与上腔室相通的进气通道和用于与下腔室相通的出气通道，各所述延时氮气弹簧的出气通道通过热气管道与所述高压冷却器的进口相连，所述延时氮气弹簧的进气通道通过冷气管道与所述高压冷却器的出口相连，所述冷气管道上设有第一通断阀；所述高压冷却器的进口设有第一集成阀，所述高压冷却器的出口设有第二集成阀，各所述延时氮气弹簧相连的热器管道均与所述第一集成阀相连，所述延时氮气弹簧相连的冷气管道均与所述第二集成阀相连，所述第一集成阀还连接有充气管道，所述充气管道与压力控制模块相连，所述压力控制模块用于控制所述延时氮气弹簧内压力。

进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述高压冷却器电连接，所述高压冷却器内设有风扇。所述温度传感器用于检测所述换热器进口的氮气温度，所述高压冷却器用于根据所述温度传感器检测的进口温度是否达到预设加速冷却温度控制所述风扇的启、停。

进一步地，还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器电连接，用于所述温度传感器检测的氮气温度超过预设报警温度时通过所述报警装置发出警报。所述报警装置采用声、光报警器。

进一步地，还包括远程监控端和压力传感器，所述压力传感器设置在所述充气管道上，所述压力传感器或者所述压力传感器和温度传感器经过信号采集模块与所述远程监控端通信，用于检测所述延时延时氮气弹簧缸体压力并传递至所述远程监控端。

进一步地，所述压力控制模块包括充氮接头、压力表和调压阀，所述第一集成阀通过充气管道与充氮接头相连，所述充气管道上设有压力表和调压阀，所述压力表、所述调压阀和所述充氮接头固定在控制面板上。

进一步地，所述延时氮气弹簧包括缸体、活塞杆和活塞柱，所述缸体内为气腔，所述活塞杆和活塞柱设置在所述气腔内，所述活塞杆下端开设有沿轴向设置用于与所述活塞柱滑动配合的插槽，所述活塞杆的侧壁开设有与所述插槽相连通的气孔，所述活塞柱内设有上下贯通的通孔，所述活塞柱的通孔与所述活塞杆的插槽相连通，活塞杆下端连接有活塞块，所述活塞块用于将所述气腔分隔成上腔室与下腔室，所述活塞块上设有用于控制上腔室和下腔室相连通的单项阀，所述缸体的底部设置出气管道和进气管道，所述出气管道与所述活塞柱的通孔相连，所述进气管道与所述下腔室相通。

进一步地，所述高压冷却器包括壳体、设置在壳体中的换热管道、散热片和风扇，所述换热管道呈S型布置在壳体中，所述换热管道的一端为进口，另一端为出口，散热片设置在所述换热管道的两侧，所述风扇设置在所述壳体的底部；所述换热管道采用高强度金属管道。

为了实现上述目的之二，本实用新型采用如下技术方案：

一种延时氮气弹簧的压缩机构，包括压缩机构本体，所述压缩机构本体设有至少一个延时氮气弹簧，所述延时氮气弹簧采用上述所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，各延时氮气弹簧均通过热气管道和冷气管道并联在高压冷却器上，所述延时氮气弹簧系统的温度传感器与所述压缩机构电连接，用于所述压缩机根据所述温度传感器采集的氮气温度超过预设报警温度时同步控制所述压缩机停止动作。

为了实现上述目的之三，本实用新型采用如下技术方案：

一种延时氮气弹簧的模具，包括模具本体、压缩机构，设置在压缩机构中的至少一个延时氮气弹簧，所述压缩机构采用上述所述的一种延时氮气弹簧的压缩机构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的结构简单，延时氮气弹簧属于高压设置，利用延时氮气弹簧本身的压力通过第一通断阀和高压冷却器直接对延时氮气弹簧中的氮气进行换热降温，实现了延时氮气弹簧的功能结构的同时对延时氮气弹簧中氮气进行了直接冷却，冷却效果较好，且无需额外设置油箱、电机、齿轮泵，降低了成本，也不改变现有模具的结构设计布局。该压力控制模块用于为延时氮气弹簧充氮、调压、压力监测等工作，确保延时氮气弹簧内氮气压力在使用要求内，同时保障产品稳定运行。

采用温度传感器利用温度传感器实时检测氮气的温度控制所述高压冷却器的风扇启、停，加速冷却。高压冷却器的风扇不用一直工作，减少了用电量，降低了成本，延长了电气设备的使用寿命。

采用远程监控端和压力传感器，实现了远程监控所述延时氮气弹簧。

一种延时氮气弹簧的压缩机构，该压缩机构采用对所述延时氮气弹簧的氮气进行冷却，实现了延时氮气弹簧的降温，提高了压缩机构的使用寿命。

一种延时氮气弹簧的模具，该模具采用对所述延时氮气弹簧的氮气冷却，不改变现有模具结构设计，降低了模具制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的高压冷却器的剖视图；

图3为本实用新型的模具下压延时氮气弹簧的原理图；

图4为本实用新型的模具上行延时氮气弹簧的原理图。

附图中：1为延时氮气弹簧、1-1为缸体、1-2为活塞杆、1-3为活塞柱、1-4为单项阀、2为高压冷却器、2-1为壳体、2-2为换热管道、2-3为散热片、2-4为风扇、3为温度传感器、4为压力控制模块、5为远程监控端、6为压力传感器、7为信号采集模块、8为第一集成阀、9为第二集成阀、10为第一通断阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参见图1和图2所示，一种对氮气冷却的延时氮气弹簧，包括至少一个延时氮气弹簧1、一高压冷却器2、温度传感器3和压力控制模块4，所述延时氮气弹簧1包括缸体1-1、活塞杆1-2和活塞柱1-3，所述缸体1-1内为气腔，所述活塞杆1-2和活塞柱1-3设置在所述气腔内，所述活塞杆1-2下端开设有沿轴向设置用于与所述活塞柱1-3滑动配合的插槽，所述活塞杆1-2的侧壁开设有与所述插槽相连通的气孔，所述活塞柱1-3内设有上下贯通的通孔，所述活塞柱1-3的通孔与所述活塞杆1-2的插槽相连通，活塞杆下端连接有活塞块，所述活塞块用于将所述气腔分隔成上腔室与下腔室，所述活塞块上设有用于控制上腔室和下腔室相连通的单项阀1-4，所述缸体的底部设置出气管道和进气管道，所述出气管道与所述活塞柱的通孔相连，所述进气管道与所述下腔室相通。

各所述延时氮气弹簧1均设有用于与上腔室相通的进气通道和用于与下腔室相通的出气通道，各所述延时氮气弹簧1的出气通道通过热气管道与所述高压冷却器2的进口相连，所述延时氮气弹簧1的进气通道通过冷气管道与所述高压冷却器2的出口相连，所述冷气管道上设有第一通断阀10。

所述高压冷却器2包括壳体2-1、设置在壳体中的换热管道2-2、散热片2-3和风扇2-4，所述换热管道2-2呈S型分布在壳体2-1中，所述换热管道2-2的一端为进口，另一端为出口，散热片2-3设置在所述换热管道2-2的两侧，利用散热片进行冷却换热。所述风扇2-4设置在所述壳体2-1的底部；所述换热管道2-2采用高强度金属管道，该高强度金属管道壁厚为1.8～2.5mm，该管道能够确保承受高压的压力强度，又能减小管道的壁厚，实现了快速扇热，本高压冷却器2能够承受15Mpa～30Mpa的压力。本具体实施例中：所述换热管道2-2采用不锈钢管道，高压冷却器2设有两个风扇。

所述高压冷却器2的进口均设有第一集成阀8，所述高压冷却器2的出口设有第二集成阀9，所述第一集成阀8、第二集成阀9采用高压集成阀，将各延时氮气弹簧1的氮气集中送至高压冷却器2的换热管道中。

各所述延时氮气弹簧1的出气通道通过高压接头与热气管道相连，所述热气管道与所述高压冷却器2进口的第一集成阀相连；所述延时氮气弹簧1的进气通道通过高压接头与冷气管道相连，所述冷气管道与所述高压冷却器2出口的第二集成阀相连。

所述高压冷却器2的进口设有温度传感器3和充气管道，所述温度传感器3与所述高压冷却器2电连接，所述温度传感器3用于检测所述换热器进口的氮气温度，所述高压冷却器2用于根据所述温度传感器3检测的进口温度是否达到预设加速冷却温度控制所述高压冷却器2的风扇启、停。当延时氮气弹簧1内氮气温度未达到预设风扇启动温度时通过高压冷却器2内部循环的散热片进行正常散热。若达到预设风扇启动温度时，打开风扇，利用风扇加速散热，提高冷却速度，从而不用风扇一直工作，减少了用电消耗。

所述充气管道一端与所述第二集成阀相连，另一端与压力控制模块4相连，所述压力控制模块4用于控制所述延时氮气弹簧内压力。所述压力控制模块4包括充氮接头、压力表和调压阀，所述第一集成阀通过充气管道与充氮接头相连，所述充气管道上设有压力表和调压阀，所述压力表、所述调压阀和所述充氮接头固定在控制面板上。

可能的，还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器3电连接，用于所述温度传感器3检测的氮气温度超过预设报警温度时通过所述报警装置发出警报。所述报警装置采用声、光报警器。通过报警装置提示该延时氮气弹簧1工作温度已超过预设报警温度，需要停止工作。

可能地，还包括远程监控端5和压力传感器6，该压力传感器6为高压传感器，24VDC供电，所述压力传感器6设置在所述充气管道上，所述压力传感器6或者所述压力传感器6和温度传感器3经过信号采集模块7与所述远程监控端5通信，用于检测所述延时氮气弹簧压力并传递至所述远程监控端5。本具体实施例中：所述压力传感器6和温度传感器3经过信号采集模块7与所述远程监控端5通信，通过远程监控端5进行远程控制，压力传感器6和温度传感器3采集的信号由信号采集模块7采集并以R485的形式通过无线透传设备传输到远程监控端5，远程监控端5由信号收集器、PLC、触控屏等组成。通过PLC将收集的信号转换成数值予以监控，从而实现设备的远程工作状态监控，实现可视化监控，最后通过远程监控端5的液晶触控屏进行监控。

一种延时氮气弹簧的压缩机构，包括压缩机构本体，所述压缩机构本体设有至少一个延时氮气弹簧，所述延时氮气弹簧采用上述所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，故在此省略。各延时氮气弹簧均通过热气管道和冷气管道并联在高压冷却器上，所述延时氮气弹簧系统的温度传感器与所述压缩机构电连接，用于所述温度传感器3采集的氮气温度超过预设报警温度时同步控制所述压缩机停止动作。本具体实施例中：采用四个延时氮气弹簧，四个延时氮气弹簧采用上述所述所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，四个延时氮气弹簧并联在一个高压冷却器上。

一种延时氮气弹簧的模具，包括模具本体、压缩机构，设置在压缩机构中的至少一个延时氮气弹簧，所述所述压缩机构采用上述所述的一种延时氮气弹簧的压缩机构，故本具体实施例在此省略。

本实用新型的工作原理：

参见图3所示，模具压块下压时：

单向阀打开，延时氮气弹簧内部下腔室氮气经过线路1将下腔室氮气从单向阀直接进入到上腔室，冷气管道上的第一通断阀关闭。

参见图4所示，模具压块上行时：

延时氮气弹簧的活塞杆被模具压至延时氮气弹簧的底部，单向阀的阀门关闭，上腔室和下腔室中的氮气通路断开，活塞杆被锁死。冷气管道上的第一通断阀打开，利用延时氮气弹簧内气压，延时氮气弹簧内部氮气经过线路2，从上腔室通过活塞柱内设有上下贯通的通孔、出气通道、热气管道进入到高压冷却器2进行换热降温，通过高压冷却器2进行换热降温后的氮气，再经冷却管道返回到延时氮气弹簧的下腔室，活塞杆上行复位。

采用本带氮气冷却的延时氮气弹簧，相对于现有延时氮气弹簧单独使用时，频率在2～10次/分钟，当超过这一极限时，会导致温度过高，设备损坏。本冷却系统后，设备性能可提升30%～200%。不同的使用条件效率提升不等，从而提升产量。本实用新型通过第一通断阀的设置利用延时氮气弹簧内氮气实现了热交换循环，减少了电机、齿轮泵的设置，降低了成本。若压力降低了，通过压力控制模块4的充氮接头进行冲压，确保延时氮气弹簧内气压。

无线监控在该系统中有效监测设备的正常运转，可远程设定工作条件，如工作时的预设报警温度、预设加速冷却温度、工作压力区间等。当出现故障或超温度使用时，报警装置会发出警报或直接暂停设备，起到安全运行设备的作用。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种对氮气冷却的延时氮气弹簧，包括至少一个延时氮气弹簧，其特征在于，还包括一高压冷却器和压力控制模块，各所述延时氮气弹簧均设有用于与上腔室相通的进气通道和用于与下腔室相通的出气通道，各所述延时氮气弹簧的出气通道通过热气管道与所述高压冷却器的进口相连，所述延时氮气弹簧的进气通道通过冷气管道与所述高压冷却器的出口相连，所述冷气管道上设有第一通断阀；所述高压冷却器的进口设有第一集成阀，所述高压冷却器的出口设有第二集成阀，各所述延时氮气弹簧相连的热器管道均与所述第一集成阀相连，所述延时氮气弹簧相连的冷气管道均与所述第二集成阀相连，所述第一集成阀还连接有充气管道，所述充气管道与压力控制模块相连。

2.根据权利要求1所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器与所述高压冷却器电连接，所述高压冷却器内设有风扇。

3.根据权利要求2所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置与所述温度传感器电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：还包括远程监控端和压力传感器，所述压力传感器设置在所述充气管道上，所述压力传感器经过信号采集模块与所述远程监控端通信。

5.根据权利要求1所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：所述压力控制模块包括充氮接头、压力表和调压阀，所述第一集成阀通过充气管道与充氮接头相连，所述充气管道上设有压力表和调压阀，所述压力表、所述调压阀和所述充氮接头固定在控制面板上。

6.根据权利要求1所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：所述延时氮气弹簧包括缸体、活塞杆和活塞柱，所述缸体内为气腔，所述活塞杆和活塞柱设置在所述气腔内，所述活塞杆下端开设有沿轴向设置用于与所述活塞柱滑动配合的插槽，所述活塞杆的侧壁开设有与所述插槽相连通的气孔，所述活塞柱内设有上下贯通的通孔，所述活塞柱的通孔与所述活塞杆的插槽相连通，活塞杆下端连接有活塞块，所述活塞块用于将所述气腔分隔成上腔室与下腔室，所述活塞块上设有用于控制上腔室和下腔室相连通的单项阀，所述缸体的底部设置出气管道和进气管道，所述出气管道与所述活塞柱的通孔相连，所述进气管道与所述下腔室相通。

7.根据权利要求1所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，其特征在于：所述高压冷却器包括壳体、设置在壳体中的换热管道、散热片和风扇，所述换热管道呈S型布置在壳体中，所述换热管道的一端为进口，另一端为出口，散热片设置在所述换热管道的两侧，所述风扇设置在所述壳体的底部；所述换热管道采用高强度金属管道。

8.一种延时氮气弹簧的压缩机构，包括压缩机构本体，所述压缩机构本体设有至少一个延时氮气弹簧，其特征在于：所述延时氮气弹簧采用权利要求1至7任一所述对氮气冷却的延时氮气弹簧，各延时氮气弹簧均通过热气管道和冷气管道并联在高压冷却器上，所述延时氮气弹簧系统的温度传感器与所述压缩机构电连接，用于所述压缩机根据所述温度传感器采集的氮气温度超过预设报警温度时同步控制压缩机停止动作。

9.一种延时氮气弹簧的模具，包括模具本体、压缩机构，设置在压缩机构中的至少一个延时氮气弹簧，其特征在于：所述压缩机构采用权利要求8所述的一种延时氮气弹簧的压缩机构。