CN101890822B

CN101890822B - 一种纵梁液压机同步控制系统

Info

Publication number: CN101890822B
Application number: CN2010102187156A
Authority: CN
Inventors: 王益民; 华强; 杨卫星
Original assignee: HUZHOU MACHINE TOOL FACTORY
Current assignee: HUZHOU MACHINE TOOL FACTORY
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: CN101890822A

Abstract

本发明公开了一种纵梁液压机同步控制系统，包括液压机机身、横梁、工作台、滑块，横梁上穿装有多组与滑块连接的主油缸，横梁上方设有动力机构，动力机构包括变量油泵电机组以及比例伺服油泵电机组，所述滑块为一柔性梁，变量油泵电机组根据工件压制长度及压制位置选择对应的一组或多组主油缸进行控制；机身上设有感应滑块多个位置相对于工作台位移信息的位置检测机构，比例伺服油泵电机组根据滑块上多个位置的位移信号为滑块上需要补偿动力的位置所对应的一组或多组主油缸提供补偿油压。改进后的系统可根据不同的压制长度及压制位置设置对应的压制方式，并保证滑块的同步压制和回程，提高液压机抗偏载能力及产品的压制质量。

Description

一种纵梁液压机同步控制系统

技术领域

本发明属于液压机技术领域，尤其涉及一种纵梁液压机内的同步控制系统。

背景技术

液压机压制的工件各部分的抗变形能力不同，多数情况下都是偏离压机中心，造成偏载，导致液压机横梁力矩倾斜，不能保持水平状态，这不仅对工件的压制产生影响，而且会降低液压机的使用寿命。因此需要对纵梁液压机的滑块运动进行同步控制，但目前公知的纵梁液压机多为并列式液压机，滑块在各自油缸驱动下沿独立的导轨运动，通过比例阀或者同步阀机构来控制液压机压制时滑块的同步，这种控制方式结构复杂，控制精度低。中国国家知识产权局于2009年09月23日公开了名为“一种大跨距纵梁液压机主机”以及“一种纵梁液压机纠偏装置”两篇专利，前者采用多柱式结构，通过增加导向达到同步的目的，同时加大导轨的长度提高其抗偏载能力，但采用这种结构使得机身庞大、自身重量重、成本高、经济性差、同步基本没有控制；而后者在滑块两端设置回程纠偏油缸，采用随动控制方式，滑块左、右两端水平位置出现偏差时回程纠偏油缸跟随其变化，使滑块两端的水平位置偏差近似为零，这种控制方式虽控制精度提高，但其控制方式单一，使用存在局限性，纠偏油缸的输出力必须达到公称力的一定比值以上，耗能与响应速度一般，主要通过导轨的刚性来保证滑块运动的同步，需要增加滑块厚度来保证其刚性，使得滑块重量大、耗材多，设备的制造成本提高。

发明内容

本发明所要解决的问题就是提供一种纵梁液压机同步控制系统，系统结构简单，操作方便，可根据不同的压制长度以及位置设置对应的压制方式，并保证滑块各个位置的同步压制和回程，提高液压机抗偏载能力及产品的压制质量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种纵梁液压机同步控制系统，包括液压机机身、横梁、工作台以及通过若干组导轨机构滑动安装在横梁与工作台之间的滑块，横梁上穿装有多组与下方滑块连接的主油缸，横梁上方设有动力机构，其特征在于：所述动力机构包括控制主油缸常压动力的变量油泵电机组以及控制主油缸补偿动力的比例伺服油泵电机组，所述滑块为一柔性梁，变量油泵电机组根据工件压制长度及压制位置选择对应的一组或多组主油缸进行控制；机身上设有感应滑块多个位置相对于工作台位移信息的位置检测机构，所述的比例伺服油泵电机组根据滑块上多个位置的位移信号为滑块上需要补偿动力的位置所对应的一组或多组主油缸提供补偿油压。

进一步的，所述的变量油泵电机组通过由液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、换向阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸。

进一步的，所述的比例伺服油泵电机组通过由比例伺服阀、液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸。

进一步的，变量油泵电机组以及比例伺服油泵电机组的供油管路中还设有显示液压机各组主油缸压力的压力表，为液压机过载保护提供依据。

进一步的，所述的位置检测机构是沿滑块横向分布在机身上的多个位移传感器，每个位移传感器对应一组主油缸。在工作时用于检测滑块各个位置相对于工作台不同的高度，为比例伺服油泵电机组对主油缸的控制提供依据。

本发明的有益效果：

1、本发明的液压机滑块由多组主油缸来驱动，在工作时，可以根据不同的压制长度以及位置选取不同主油缸组合，即：变量油泵电机组对应控制一组或多组主油缸的工作状态，在滑块需要压制力的区域所对应的主油缸组输出压力，在滑块不需要压制力的区域所对应的主油缸不输出压力，完成滑块的压制及回程运动。

2、在滑块压制或回程的同时由比例伺服油泵电机组为其提供补偿动力，比例伺服油泵电机组根据位置检测机构所获得的滑块多个位置的位移信息在供油管路内产生合适的流量为其中需要更大压制力的主油缸提供补偿压力，保证液压机在偏载时滑块与工作台的平行状态，即实现同步控制。

3、本发明液压机的滑块整体厚度减小，刚性降低，即所述的“柔性梁”，相比厚度大刚性好的滑块，采用柔性梁更适应本发明滑块的多点控制方式，滑块对于主油缸输出压力的传递更为灵敏，既能保证滑块单点补偿压力的输出，又能提高滑块运动时的整体协调性，便于滑块的同步控制；由于滑块的厚度减小，滑块耗材少，所需动力减少，以此达到减轻液压机自重、节能的目的。

4、分布在机身上的位移传感器以及压力传感器监测滑块的工作状况，保证液压机安全工作。

因而本发明在简化控制系统结构、提供控制精度的基础上，根据实际工件的压制要求将能源动力合理分配，既能提高产品质量，又能避免动力的无功消耗，提供能源利用率；在压制过程中，根据滑块各个区域的压制力要求对应分配合适的流量，保证滑块各个位置的同步压制和回程，提高液压机抗偏载能力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明液压机的结构示意图；

图2为图1的E-E剖视图；

图3为本发明同步控制系统的液压原理图；

图4为本发明的控制流程图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明提供了一种纵梁液压机同步控制系统，包括液压机机身、横梁、工作台以及通过若干组导轨机构滑动安装在横梁与工作台之间的滑块，横梁上穿装有多组与下方滑块连接的主油缸，横梁上方设有动力机构，所述动力机构包括控制主油缸常压动力的变量油泵电机组以及控制主油缸补偿动力的比例伺服油泵电机组，所述滑块为一柔性梁，所述变量油泵电机组根据工件压制长度及压制位置选择对应的一组或多组主油缸进行控制；所述机身上设有感应滑块多个位置相对于工作台位移信息的位置检测机构，所述的比例伺服油泵电机组根据滑块上多个位置的位移信号为滑块上需要补偿动力的位置所对应的一组或多组主油缸提供补偿油压；变量油泵电机组通过由液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、换向阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸；比例伺服油泵电机组通过由比例伺服阀、液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸；变量油泵电机组以及比例伺服油泵电机组的供油管路中还设有压力表；位置检测机构是沿滑块横向分布在机身上的多个位移传感器。每个位移传感器对应一组主油缸。

下面结合具体的实施例对本发明的特征及优点作进一步的解释说明：参照图1至图3，液压机机身、横梁1、工作台3以及通过八组导轨机构4滑动安装在横梁1与工作台3之间的滑块2，横梁1上穿装有四组与下方滑块连接的主油缸，每组主油缸由两个主油缸组成，横梁1上方为控制主油缸工作的动力机构，分为变量油泵电机组和比例伺服油泵电机组，其中变量油泵电机组分为一号油泵电机组与二号油泵电机组，此外，还可在横梁上安装护栏16和安全平台15，起到安保作用。在机身上安装了四个位移传感器对应检测滑块四个区域相对于工作台的位移信息。参照图3所示，一号油泵电机组5；二号油泵电机组6；比例伺服油泵电机组7；主油缸11、12、13、14；位移传感器21、22、23、24；液控溢流阀51、61、71用于控制泵工作的卸荷、工作转换；单向阀52、522、524、62、622、721、723；液控单向阀521、523、525、621、623、722用于控制液压油流向；溢流阀528、529、626、627用于调节液压机的工作压力；换向阀53用于控制主油缸上的充液阀；支撑阀526、527、624、625用于调节液压机下行背压；比例伺服阀72用于控制补偿油的压力、流量；油箱8；压力表9。

本发明的一种优选控制方式为：

压制：左三组主油缸输出压力，而右一组主油缸不输出压力；按下启动按钮，工作开始，液控溢流阀51换向、建压，一号油泵电机组5的液压油通过单向阀52、液控单向阀521、单向阀522进入主油缸11内，通过单向阀单向阀52、液控单向阀523、单向阀524进入主油缸12内；主油缸11与主油缸12的下腔油通过支撑阀526、527回到油箱8。与此同时，液控溢流阀61换向、建压，二号油泵电机组6的液压油通过单向阀62、液控单向阀621、单向阀622进入主油缸13内，比例伺服油泵电机组7根据四个位移传感器的检测到的滑块位移信息调节比例伺服阀72，以合适的油量经液控单向阀621、单向阀622进入主油缸13内作为补偿压力，而主油缸14只吸入油箱中固定油液，没有压力输出；主油缸13、主油缸14的下腔油通过支撑阀625、624回到油箱。

回程：一号油泵电机组5的油液通过单向阀52、液控单向阀525、支撑阀527进入主油缸11、12的油缸下腔内，主油缸11、12的油缸上腔油通过缸底的充液阀回到油箱；二号油泵电机组6的油液通过单向阀62、液控单向阀623、支撑阀625进入主油缸13、14的油缸下腔，主油缸13、14的油缸上腔油通过缸底的充液阀回到油箱；比例伺服油泵电机组7根据四个位移传感器的检测到的滑块位移信息调节比例伺服阀72，以合适的油量经液控单向阀623、支撑阀625进入主油缸11、12的油缸下腔作为补偿压力。滑块的压制与回程可以简化为如图4所示的控制流程。

通过上述的工作原理可以解释本发明的特征及优点：在滑块需要压制力的区域所对应的主油缸组输出压力，在滑块不需要压制力的区域所对应的主油缸不输出压力；通过比例伺服油泵电机组提供并控制补偿油压，保证液压机在偏载时滑块与工作台的平行状态，即实现同步控制。但上述实施例只为本发明的优选方案，主油缸的数量可以根据工作台长度作对应增减；其控制过程也是根据实际工作要求而定；因此上述实施例并不对本发明的保护范围构成限制，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims

1.一种纵梁液压机同步控制系统，包括液压机机身、横梁(1)、工作台(3)以及通过若干组导轨机构(4)滑动安装在横梁(1)与工作台(3)之间的滑块(2)，横梁(1)上穿装有多组与下方滑块(2)连接的主油缸，横梁(1)上方设有动力机构，其特征在于：所述动力机构包括控制主油缸常压动力的变量油泵电机组以及控制主油缸补偿动力的比例伺服油泵电机组，所述滑块为一柔性梁，变量油泵电机组根据工件压制长度及压制位置选择对应的一组或多组主油缸进行控制；所述机身上设有感应滑块(2)多个位置相对于工作台(3)位移信息的位置检测机构，所述的比例伺服油泵电机组根据滑块(2)上多个位置的位移信号为滑块上需要补偿动力的位置所对应的一组或多组主油缸提供补偿油压。

2.根据权利要求1所述的一种纵梁液压机同步控制系统，其特征在于：所述的变量油泵电机组通过由液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、换向阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸。

3.根据权利要求1所述的一种纵梁液压机同步控制系统，其特征在于：所述的比例伺服油泵电机组通过由比例伺服阀、液控溢流阀、溢流阀、单向阀、液控单向阀、支撑阀、充液阀所构成的供油管路连接主油缸。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种纵梁液压机同步控制系统，其特征在于：变量油泵电机组以及比例伺服油泵电机组的供油管路中还设有显示液压机各组主油缸压力的压力表(9)。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种纵梁液压机同步控制系统，其特征在于：所述的位置检测机构是沿滑块(2)横向分布在机身上的多个位移传感器，每个位移传感器对应一组主油缸。