CN101985151B

CN101985151B - 双向力偶四角调平控制系统

Info

Publication number: CN101985151B
Application number: CN2010102436727A
Authority: CN
Inventors: 田永康
Original assignee: Tianjin Tianduan Press Co Ltd
Current assignee: Tianjin Tianduan Press Co Ltd
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2010-08-02
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-08-02
Also published as: CN101985151A

Abstract

本发明涉及一种双向力偶四角调平控制系统，包括滑块、调平油缸、位移传感器及液压控制系统，特征是：滑块的四角上端和下端分别设有调平油缸，滑块四角上端各调平油缸与其对角下端的调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力的力偶矩组，滑块四角处还装有位移传感器；液压控制系统的泵组通过管路连通有压力安全阀和过滤器，过滤器连接压力表、蓄能器和比例方向阀，比例方向阀分别连接滑块四角上端、下端的调平油缸。优点是：利用双向力偶调平原理实现对压机滑块进行调平，不仅可缩短调平响应时间、提高滑块调平精度和压机生产效率，而且还可避免液压机主吨位的损失，大幅度节约了能源，降低生产成本。

Description

双向力偶四角调平控制系统

技术领域

本发明属于液压机机械领域，特别是涉及一种特殊金属电极加工及等温锻造液压机用双向力偶四角调平控制系统。

背景技术

随着钛工业领域发展，锻件规格越来越大，对应压机吨位也越来越大，一些航空锻件对压机的需求吨位已经超过了2万吨，因此对钛、锆以及钛、锆合金锻件的锻造加工精度要求越来越高。目前用于加工特殊金属电极的液压机典型结构为三梁四柱式，其液压机的主油缸和滑块的布局为四个主油缸安装在上横梁中间位置，滑块与主油缸的柱塞连接，上横梁、工作台与下横梁之间安装支柱，滑块在主油缸驱动下随着四支柱作上下运动，在滑块下平面安装锻造模具，当需要调平时，四个主缸根据偏载的位置，产生不同的压力以达到纠偏的效果。此种结构液压机的滑块采用单向调平，即滑块上仅装有一个方向的四个调平油缸，当操作过程中对滑块的一角调平油缸进行调平时，即向该角调平油缸施加一定的调平压力，其对应角调平油缸不能再施加压力，以保证调平效果。此外，由于四个调平油缸之间的距离较小，即调平力矩小，不仅调平响应时间长、调平精度和生产效率低，而且容易造成压机主吨位的损失，浪费能源。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可提高压机调平精度和加工功效且节省能源的双向力偶四角调平控制系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：双向力偶四角调平控制系统，包括滑块、调平油缸、位移传感器及液压控制系统，其特征在于：所述滑块的四角上端和下端分别设有调平油缸，所述滑块四角上端各调平油缸与其对角下端的调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力的力偶矩组，在滑块四角处还装有用于实时监测滑块运动位置及运行时四角平行度差值的位移传感器；所述液压控制系统包括泵组，泵组通过管路连通有压力安全阀和过滤器，过滤器连接压力表、蓄能器和比例方向阀，比例方向阀分别连接滑块四角上端、下端的调平油缸。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述液压控制系统的比例方向阀与调平油缸之间还设有可控单向阀。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，即在滑块的四角上端和下端分别设有调平油缸，所述滑块四角上端各调平油缸与其对角线下端的调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力偶矩组，并由一个恒压变量泵和一组高压蓄能器为调平系统供油，通过起调平控制作用的比例伺服阀给调平油缸组施加力，该组调平油缸的产生大小相等方向相反的作用点形成力偶矩来抵消锻造时产生的偏心力矩从而达到调平效果。这样不仅缩短调平响应时间、提高滑块调平精度和生产效率，而且可避免液压机主吨位的损失，大幅度节约了能源，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的液压控制系统原理图。

图中：1、A上角调平油缸；2、B上角调平油缸；3、C上角调平油缸；4、D上角调平油缸；5、A下角调平油缸；6、B下角调平油缸；7、C下角调平油缸；8、D下角调平油缸；9、滑块；10、位移传感器；11、比例方向阀；12、比例方向阀；13、可控单向阀；14、泵组；15、油箱；16、过滤器；17、压力安全阀；18、压力表；19、蓄能器；20、背压阀。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1和图2，双向力偶四角调平控制系统，包括滑块9、调平油缸、位移传感器10及液压控制系统，所述滑块9的四角上端分别设有A上角调平油缸1、B上角调平油缸2、C上角调平油缸3和D上角调平油缸4，滑块9的四角下端分别设有A下角调平油缸5、B下角调平油缸6、C下角调平油缸7和D下角调平油缸8，所述滑块四角上端各调平油缸与其对角下端的调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力的力偶矩组。在滑块四角处还装有用于实时监测滑块运动位置及运行时四角平行度差值的直线位移传感器10。所述液压控制系统包括油箱15、泵组14、比例方向阀、12可控单向阀、过滤器16和压力安全阀17，泵组安装在油箱上，并通过管路连通压力安全阀17和高精密过滤器16，高精密过滤器通过管路分别与压力表18和蓄能器19连通，另一路与比例方向阀11和比例方向阀12连通，比例方向阀11和比例方向阀12分别连接滑块四角上端、下端的各调平油缸。比例方向阀11和比例方向阀12与各调平油缸之间还设有可控单向阀13，所述比例方向阀11和比例方向阀12分别连接有背压阀20。

双向力偶四角调平控制系统的调平原理为：两组高频响应的比例方向阀11和12的四个工作腔，如图2所示，AC’、DB’、BD’、CA’分别控制4组调平油缸，利用比例方向阀自身的换向功能特点，使其滑块实现当A组调平油缸加压时，C组调平油缸泄压；当B组调平油缸加压，D组调平油缸泄压时产生力偶抗击偏心载荷。在实际调平过程中，由于偏心力矩是在φ600mm直径范围内随意漂移的，因此，滑块压制过程中倾斜也是随之改变的，但无论如何变化，滑块4个角上的四个瞬时数值中总有两个是最大的，也就是由锻造偏心抗力造成的高点。这时，调平系统即可针对瞬时两个高点值位置时的调平油缸组施加压力，如A组调平油缸和B组调平油缸。而对应其作用点的C组调平油缸和D组调平油缸也就相应的泄压了，这时这两组的反力偶矩就形成了抗偏心力矩，对锻造偏心抗力造成的高点进行纠偏。这里需要说明的是偏心载荷产生的力矩点是随时变化的，因此偏心抗力造成的高点也是变化的，因此，调平油缸的组合也是多变的。当滑块四角误差值被调整到设定的允许斜度数值内，调平控制系统将保持这一状态。直到这一允许数值再次遭到破坏，调平纠偏再继续，直到锻造工作完毕。

泵组14启动后，为满足比例方向阀11和比例方向阀12对油液清洁度的要求，从泵组输出的液压油需通过高精密过滤器16过滤，压力表18检测压力，通过蓄能器19稳定比例方向阀11和比例方向阀12进口的压力，避免压力出现大范围的波动。然后根据位移传感器的反馈信息，调整并确定比例方向阀11两个出口和比例方向阀12两个出口的流量大小。

Claims

1.一种双向力偶四角调平控制系统，包括滑块、调平油缸、位移传感器及液压控制系统，其特征在于：所述滑块的四角上端和下端分别设有调平油缸，所述滑块四角上端各调平油缸与其对角下端的调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力的力偶矩组，在滑块四角处还装有用于实时监测滑块运动位置及运行时四角平行度差值的位移传感器；所述液压控制系统包括泵组，泵组通过管路连通有压力安全阀和过滤器，过滤器连接压力表、蓄能器和比例方向阀，比例方向阀分别连接滑块四角上端、下端的调平油缸。

2.根据权利要求1所述的双向力偶四角调平控制系统，其特征在于：所述液压控制系统的比例方向阀与调平油缸之间还设有可控单向阀。