CN100457320C - 模锻水压机比例型油控水操纵系统 - Google Patents

模锻水压机比例型油控水操纵系统 Download PDF

Info

Publication number
CN100457320C
CN100457320C CNB2007100049395A CN200710004939A CN100457320C CN 100457320 C CN100457320 C CN 100457320C CN B2007100049395 A CNB2007100049395 A CN B2007100049395A CN 200710004939 A CN200710004939 A CN 200710004939A CN 100457320 C CN100457320 C CN 100457320C
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
plug
valve
control
mounting cone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2007100049395A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101007334A (zh
Inventor
蒋太富
谭建平
魏亮
周俊峰
曹贤跃
彭速中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Aluminum Group Co Ltd
Central South University
Original Assignee
Southwest Aluminum Group Co Ltd
Central South University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Aluminum Group Co Ltd, Central South University filed Critical Southwest Aluminum Group Co Ltd
Priority to CNB2007100049395A priority Critical patent/CN100457320C/zh
Publication of CN101007334A publication Critical patent/CN101007334A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100457320C publication Critical patent/CN100457320C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种模锻水压机比例型油控水操纵系统，包括油压驱动回路、接力器油缸、顶杆、凸轮、转角检测装置及控制器；所述的油压驱动回路由泵站、一个电液比例节流阀和两个二位三通电磁阀及四个插装锥阀构成主油路及控制油路；所述的控制器的输入接所述的转角检测装置，控制器的输出接所述的电液比例节油阀以根据输入信号的大小按比例的调节油压驱动回路的流量，和连接两个二位三通电磁阀，通过控制二位三通电磁阀中电磁铁的通断，实现油缸大流量的方向控制。这种模锻水压机比例型油控水操纵系统，具有精度高、稳定性好的优点。

Description

模锻水压机比例型油控水操纵系统
技术领域
本发明涉及一种巨型水压机操纵系统，特别是巨型模锻水压机比例型油控水操纵系统。
背景技术
巨型模锻水压机是一个国家国防和基础产业的关键设备，在国防和基础建设中作用重大。水压机操纵系统是完成水压机及其辅助机构各种行程和动作的控制机构，是水压机的重要组成部分。
目前，国内外巨型模锻水压机操纵系统多为“水控水”方式，即采用机械式的大扳把形式，由操作工人扳动扳把通过一系列杠杆机构使分配器阀芯控制机构处于相应的位置，从而完成各分配器的分配任务。由于机械杠杆的力不足以使阀芯动作，故需要从水压系统本身引入高压水通过中间机构来使阀芯完成动作，实现“水控水”的控制。这种操纵系统方式已明显老化、落后，水压机的运行的可靠性得不到保证，且控制精度差。
水压机操纵系统方面经历了较大的发展。现有的液压操纵系统趋向于油压驱动方式，采用油泵直接传动或“油控水”的方式对水压机进行控制。即通过油压驱动系统控制接力器油缸动作，从而使得分配器的凸轮轴转动，凸轮轴上不同位置和角度的凸轮通过顶杆驱动分配器相应阀芯动作实现相应的水阀的开启和关闭。凸轮轴转角检测装置跟踪和检测其转角，将其作为控制器的输入信号，控制器的输出接电磁阀实现对油压驱动系统的控制。然而目前的油压驱动系统中多采用开关型电磁阀，多为开关控制，致使驱动过程中振荡超调严重，系统精度容易失稳；控制精度低，严重影响产品的精度以及水压机的可靠性。
发明内容
针对现有的巨型模锻水压机的操纵系统存在的精度低和可靠性差的问题，本发明的目的在于提供一种新型的巨型模锻水压机的操纵系统，以克服现有技术中的上述缺陷。
本发明采用如下技术方案：一种模锻水压机比例型油控水操纵系统，包括油压驱动回路、接力器油缸、顶杆、凸轮、转角检测装置及控制器；其特征在于：所述的油压驱动回路由泵站、一个电液比例节流阀和两个二位三通电磁阀及四个插装锥阀构成主油路及控制油路；所述的电液比例节流阀入口与所述泵站的出油口联通，其出口中的一路作为控制油路与作为先导阀的两个二位三通电磁阀的进油口相联通，两个二位三通电磁阀中的第一二位三通电磁阀的出油口与四个插装锥阀中的第二插装锥阀和第四插装锥阀的控制油入口相通，第二二位三通电磁阀的出油口则与第一插装锥阀和第三插装锥阀的控制油入口相通；所述的电液比例节流阀的出口中另一路作为主油路与所述的第二插装锥阀和第三插装锥阀的主油路入口相联通，所述的第二插装锥阀的主油路出口与所述的接力器油缸的左油腔相通，所述第三插装锥阀的主油路出口与所述的接力器油缸的右油腔相通，所述第一插装锥阀的主油路入口与所述接力器油缸的左油腔相通，其主油路出口与所述泵站的油箱相通，所述第四插装锥阀的主油路入口与所述接力器油缸的右油腔相通，其主油路出口与所述泵站的油箱相通；所述的控制器的输入接所述的转角检测装置，控制器的输出接所述的电液比例节油阀以根据输入信号的大小按比例的调节油压驱动回路的流量，控制器的输出还连接两个二位三通电磁阀，通过控制二位三通电磁阀中电磁铁的通断，实现油缸大流量的方向控制。
本发明的这种模锻水压机比例型油控水操纵系统，将电液比例节油阀与两个二位三通电磁阀和四个插装锥阀有机结合构成油压驱动回路，在控制器的控制下可以根据输入信号的大小按比例调节油压驱动回路的流量，能够避免超调产生的系统振荡，整个系统工作稳定，提高了水压机操纵系统可靠性，降低了设备故障率。控制精度高，凸轮轴转角控制精度为±1.5°，响应快，响应速度为0.5-1.5秒，具有防止超调能力，操作方便、省力、快捷。系统布置紧凑合理，便于维护。
附图说明
图1为本发明分配器驱动机构示意图；
图2为接力器油缸内部结构示意图；
图3为油压驱动回路结构示意图；
图4为操纵系统原理框图。
图中：1、接力器，2、凸轮，3、凸轮轴，4、顶杆，5、螺母，6、柔性联轴器，7、数字编码器，8、分配器阀体，9、活塞杆，10、齿条，11、齿轮，12、左油腔，13、右油腔，14、泵站，15、电液比例节流阀，16、第一二位三通电磁阀，17、第二二位三通电磁阀，18、第一插装锥阀，19、第二插装锥阀，20、第三插装锥阀，21、第四插装锥阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的模锻水压机比例型油控水操纵系统作进一步说明，以助于理解本发明的内容。
如图1所示，为分配器驱动机构示意图。包括接力器1、凸轮轴3、凸轮2、顶杆4、调节螺母5、柔性联轴器6、转角检测装置7，分配器阀体8。如图2所示，接力器油缸中活塞杆9中段做成齿条10形式，该齿条10与齿轮11组成齿轮齿条传动装置，齿轮11安装在凸轮轴3上。
如图3所示为油压驱动回路原理简图，油压驱动回路主要由泵站14，电液比例节流阀15，二位三通电磁阀16、17，插装锥阀18、19、20、21等组成，泵站14提供驱动接力器油缸动作所需的高压油液。电液比例节流阀15的油入口与泵站14的出油管路联通以控制其流量，其出口中一路作为控制油路与作为先导阀的两个二位三通电磁阀16、17的进油口相联通，两个二位三通电磁阀中的第一二位三通电磁阀16的出油口与四个插装锥阀中的第二插装锥阀19和第四插装锥阀21的控制油入口相通，第二二位三通电磁阀17的出油口则与四个插装锥阀中的第一插装锥阀18和第三插装锥阀20的控制油入口相通，以控制四个插装锥阀动作，实现主油路的换向控制。电液比例节流阀15的出口中另一路作为主油路与第二插装锥阀19和第三插装锥阀20的主油路入口相联通，第二插装锥阀19的主油路出口与接力器油缸的左油腔12相通，第三插装锥阀20的主油路出口与接力器油缸的右油腔13相通，第一插装锥阀18的主油路入口与接力器油缸的左油腔12相通，其主油路出口与泵站14的油箱相通形成回油油路，第四插装锥阀21的主油路入口与接力器油缸的右油腔13相通，其主油路出口与泵站14的油箱相通形成回油油路。控制器(图中省略)的输入接图1中作为转角检测装置的数字编码器7，控制器的输出接图3中的电液比例节油阀15以根据输入的信号的大小按比例的调节油压驱动回路的流量，控制接力器油缸1的运动速度，以实现凸轮轴2角度的精确控制；和连接两个二位三通电磁阀16、17，控制二位三通电磁阀中电磁铁的通断，控制相应的插装锥阀实现油缸大流量的方向控制。
本发明的技术基本原理是：参照图1至图4所示，根据水压机的操纵指令，由控制器22发出控制信号，控制油压驱动回路中的电液比例节流阀15，实现接力器油缸1的速度控制。控制油压驱动回路中电磁阀16、17，通过四个插装锥阀18、19、20、21控制油液的流向及通断，实现接力器油缸1的方向控制。第一二位三通电磁阀16中电磁铁得电，第二二位三通电磁阀17不动，插装锥阀19、21导通，通过这两个阀门使接力器油缸1左腔12进油，右腔13回油，齿条10向右运动，凸轮轴2正转；第一二位三通电磁阀16断电，第二二位三通电磁阀17中电磁铁得电，则插装锥阀18、20导通，接力器油缸1右腔13进油，左腔12回油，齿条10向左运动，凸轮轴2反转。分配器中凸轮轴2的转动，推动相应的顶杆装置4升降，控制分配器阀体8中不同水阀阀芯的通流面积，控制水压机使水路系统高压工作液体流量和流向。通过分配器中柔性联轴器6与凸轮轴2末端连接的数字编码器7，实时检测凸轮轴3的转角，反馈给控制器22，实现闭环控制。当凸轮轴转角目标值SP与凸轮轴实时值PV之间的误差较大时，控制电液比例节流阀15以大流量开启，使接力器油缸1快速接近目标位置；当误差达到一个给定的小范围内时，采用PI比例控制，根据误差的大小，计算电液比例节流阀15的设定流量，连续地、按比例地控制油压系统的流量，克服驱动过程中由于补偿流量过大而超调产生的系统振荡现象，避免了系统失稳，使系统的动态性能达到最优状态，实现凸轮轴2转角的精确定位。
控制器可以采用PLC控制器或工控机进行控制，容易通过控制程序改变控制参数。
如图1所示，顶杆14与分配器阀体的阀杆可以通过螺母连接，通过调整连接顶杆4和阀杆的调节螺母5可以调节顶杆和阀杆之间的间隙，当凸轮、顶杆磨损后可调整顶杆和阀杆之间的间隙，以保证阀芯开启度。
图1中凸轮与顶杆装置之间采用滚轮从动件接触方式，即在顶杆4下端安装滚轮(图中省略)，以减少凸轮和顶杆之间的摩擦。
本实施例中采用数字编码器7作为转角检测装置，并通过柔性联轴器6连接在凸轮轴3的轴端，相对于模拟信号转角检测装置来说，能够提高检测精度，与PLC控制器或工控机配合，采用数字接口，还可以简化系统结构。

Claims (5)

1、一种模锻水压机比例型油控水操纵系统，包括油压驱动回路、接力器油缸、顶杆、凸轮、转角检测装置及控制器；其特征在于：所述的油压驱动回路由泵站、一个电液比例节流阀和两个二位三通电磁阀及四个插装锥阀构成主油路及控制油路；所述的电液比例节流阀入口与所述泵站的出油口联通，其出口中的一路作为控制油路与作为先导阀的两个二位三通电磁阀的进油口相联通，两个二位三通电磁阀中的第一二位三通电磁阀的出油口与四个插装锥阀中的第二插装锥阀和第四插装锥阀的控制油入口相通，第二二位三通电磁阀的出油口则与第一插装锥阀和第三插装锥阀的控制油入口相通；所述的电液比例节流阀的出口中另一路作为主油路与所述的第二插装锥阀和第三插装锥阀的主油路入口相联通，所述的第二插装锥阀的主油路出口与所述的接力器油缸的左油腔相通，所述第三插装锥阀的主油路出口与所述的接力器油缸的右油腔相通，所述第一插装锥阀的主油路入口与所述接力器油缸的左油腔相通，其主油路出口与所述泵站的油箱相通，所述第四插装锥阀的主油路入口与所述接力器油缸的右油腔相通，其主油路出口与所述泵站的油箱相通；所述的控制器的输入接所述的转角检测装置，控制器的输出接所述的电液比例节油阀以根据输入信号的大小按比例的调节油压驱动回路的流量，控制器的输出还连接两个二位三通电磁阀，通过控制二位三通电磁阀中电磁铁的通断，实现油缸大流量的方向控制。
2、如权利要求1所述的模锻水压机比例型油控水操纵系统，其特征在于：还包括与顶杆对应的分配器阀杆，所述的顶杆与对应的分配器阀杆通过螺母连接。
3、如权利要求1或2所述的模锻水压机比例型油控水操纵系统，其特征在于：在所述的顶杆下端安装滚轮与所述的凸轮接触。
4、如权利要求1或2所述的模锻水压机比例型油控水操纵系统，其特征在于：所述的转角检测装置为数字编码器。
5、如权利要求4所述的模锻水压机比例型油控水操纵系统，其特征在于：所述的控制器为PLC控制器或工控机。
CNB2007100049395A 2007-02-13 2007-02-13 模锻水压机比例型油控水操纵系统 Expired - Fee Related CN100457320C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100049395A CN100457320C (zh) 2007-02-13 2007-02-13 模锻水压机比例型油控水操纵系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100049395A CN100457320C (zh) 2007-02-13 2007-02-13 模锻水压机比例型油控水操纵系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101007334A CN101007334A (zh) 2007-08-01
CN100457320C true CN100457320C (zh) 2009-02-04

Family

ID=38696119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100049395A Expired - Fee Related CN100457320C (zh) 2007-02-13 2007-02-13 模锻水压机比例型油控水操纵系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100457320C (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008520B (zh) * 2013-01-21 2015-02-04 天津市天重江天重工有限公司 大型自由锻造水压机的压力控制装置
CN105843119B (zh) * 2016-03-28 2018-10-26 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种水下自主无人航行器用多节点角度检测系统
CN105880449B (zh) * 2016-04-07 2017-09-05 中南大学 模锻压机运行状态的在线预测方法及系统
CN106337852B (zh) * 2016-11-16 2019-01-11 中南大学 二通插装式激振阀
CN110486348B (zh) * 2019-09-24 2023-09-05 洛阳智能农业装备研究院有限公司 一种无人化农机的电液阀组
CN114623267B (zh) * 2022-03-23 2024-04-09 浙江海宏液压科技股份有限公司 电控多路阀

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19528558A1 (de) * 1995-08-03 1997-02-06 Dieffenbacher Gmbh Maschf Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Presse
US5682742A (en) * 1995-05-23 1997-11-04 Nisshinbo Industries, Inc. Apparatus and method for controlling driving of a ram of a hydraulic cylinder of a hydraulic press equipment
CN2488681Y (zh) * 2001-04-28 2002-05-01 广东锻压机床厂有限公司 高速精密油压机
CN2644040Y (zh) * 2003-08-28 2004-09-29 机械工业部西安重型机械研究所 大型挤压机复合卸压装置
CN1727699A (zh) * 2004-07-30 2006-02-01 天津市天锻压力机有限公司 温冷挤压液压机比例直驱系统
JP2006142312A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Aida Eng Ltd プレス機械のダイクッション装置
CN1903476A (zh) * 2005-07-28 2007-01-31 中南大学 大型模锻液压机的补偿同步平衡控制系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682742A (en) * 1995-05-23 1997-11-04 Nisshinbo Industries, Inc. Apparatus and method for controlling driving of a ram of a hydraulic cylinder of a hydraulic press equipment
DE19528558A1 (de) * 1995-08-03 1997-02-06 Dieffenbacher Gmbh Maschf Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Presse
CN2488681Y (zh) * 2001-04-28 2002-05-01 广东锻压机床厂有限公司 高速精密油压机
CN2644040Y (zh) * 2003-08-28 2004-09-29 机械工业部西安重型机械研究所 大型挤压机复合卸压装置
CN1727699A (zh) * 2004-07-30 2006-02-01 天津市天锻压力机有限公司 温冷挤压液压机比例直驱系统
JP2006142312A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Aida Eng Ltd プレス機械のダイクッション装置
CN1903476A (zh) * 2005-07-28 2007-01-31 中南大学 大型模锻液压机的补偿同步平衡控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101007334A (zh) 2007-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100457320C (zh) 模锻水压机比例型油控水操纵系统
CN103615436B (zh) 钢管校直机数控电液比例系统
CN102886917B (zh) 有效提高粉末成形用液压机压制精度的液压伺服控制系统
CN202805719U (zh) 精冲机交流伺服液压驱动系统
CN204591851U (zh) 多段流量压力复合控制系统
CN108383039A (zh) 一种节能型步进式升降机构液压控制系统
CN101927401A (zh) 一种焊机装置及滑台控制方法
CN204692703U (zh) 一种集成式电液执行机构
CN203114764U (zh) 负载敏感电液比例多路阀
CN101758088B (zh) 冷床液压步进和踏步控制装置及其控制方法
CN206988515U (zh) 一种旋转拨叉式伺服电动执行器
CN104295543B (zh) 混合动力工程机械复合动作控制方法
CN203879827U (zh) 一种伺服驱动液压系统
CN202174208U (zh) 滚压铆接系统的液压回路
CN202239424U (zh) 用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统
CN102384114A (zh) 一种工程机械臂液压位置驱动控制系统
CN202418077U (zh) 一种电机驱动伺服阀
CN211116877U (zh) 一种一体式双向泵控高速双缸同步液压控制系统
CN203614479U (zh) 一种具有高同步精度的中间包升降液压装置
CN202785402U (zh) 控制铁路起重机三节吊臂伸缩之液压油缸控制油路
CN106337849A (zh) 一种trt机组静叶直驱式电液伺服控制系统
CN202646665U (zh) 液力偶合器控制系统
CN100537208C (zh) 多关联位置电液比例伺服系统定位控制方法
CN206530575U (zh) 一种实现液压机无级精确调速的液压系统
CN203685776U (zh) 钢管校直机数控电液比例系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090204

Termination date: 20150213

EXPY Termination of patent right or utility model