CN102107545B - 液压机多缸转换柔性控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了液压机多缸转换柔性控制系统，包括液压机滑块、连接滑块的多个油缸组、控制油缸组动作的液压系统，每个油缸组通过独立的进油管道连接到液压系统中的比例电磁阀，每个油缸组的进油管道上设有检测该组油缸压力的压力传感器；比例电磁阀根据工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号来切换阀位，触发非工作状态下油缸组加压使其处于准工作状态；通过准工作状态下的油缸组所对应压力传感器的压力信号与工作状态下的油缸组所对应压力传感器的压力信号之间的比值来控制比例电磁阀的阀位开度，使准工作状态下油缸组与工作状态下油缸组压力一致，继而触发准工作状态下油缸组充油并与工作状态下油缸组同步加压驱动滑块。
Description
技术领域
本发明属于液压机的液压控制系统，尤其是液压机多缸转换柔性控制系统。
背景技术
目前的大、中型液压机常采用至少三个工作缸来驱动滑块，这样可以获得至少三级的工作力，适应结构复杂的压制工件以及压制过程要求不断变换压制力的工件；因此，对于液压机上多个工作缸之间工作状态的转换是保证工件压制质量的关键。现有技术中，液压机从一个(组)缸到多个(组)缸的转换只是在低压状态下，依靠简单的多路进油转换来实现的，这样不仅在应用上造成局限，而且内部实际的液压冲击因低压力而被忽视，容易破坏液压机的工作元件。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供液压机多缸转换柔性控制系统，可以实现液压机工作缸无冲击的快速转换，减少液压机工作缸转换时对内部工作元件的破坏。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：液压机多缸转换柔性控制系统，包括液压机滑块、连接滑块的多个油缸组以及控制油缸组动作的液压系统，其特征在于：每个油缸组均通过独立的进油管道连接到设于液压系统中的比例电磁阀，每个油缸组的进油管道上还设有检测该组油缸压力的压力传感器；比例电磁阀根据工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号来切换阀位，从而触发非工作状态下的油缸组加压使其处于准工作状态；通过准工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号与工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号之间的比值来控制比例电磁阀的阀位开度，使准工作状态下的油缸组与工作状态下的油缸组的压力一致，继而触发准工作状态下油缸组充油并与工作状态下油缸组同步加压驱动滑块。
进一步的，所述多个油缸组中包括一个中央主缸组以及第一侧缸组、第二侧缸组两个侧缸组，中央主缸组中具有一个中央主油缸，第一侧缸组与第二侧缸组均由分设在中央主油缸两侧的侧油缸组成；中央主油缸通过进油管道I与比例电磁阀连接，第一侧缸组通过进油管道II与比例电磁阀连接，第二侧缸组通过进油管道III与比例电磁阀连接，进油管道I上设有压力传感器I，进油管道II上设有压力传感器II，进油管道III上设有压力传感器III。
进一步的，所述的中央主油缸加压驱动滑块，比例电磁阀根据压力传感器I的压力信号来切换阀位，触发第一侧缸组中的两个侧油缸加压并处于准工作状态；通过压力传感器II压力信号与压力传感器I压力信号之间的比值控制比例电磁阀的阀位开度，使第一侧缸组中的两个侧油缸的压力与中央主油缸的压力一致，继而触发第一侧缸组中的两个侧油缸充油并与中央主油缸同步加压驱动滑块，实现液压机一缸到三缸的转换。
进一步的，中央主油缸与第一侧缸组中的两个侧油缸同步加压驱动滑块，比例电磁阀根据压力传感器I与压力传感器II的压力信号来切换阀位，触发第二侧缸组中的两个侧油缸加压并处于准工作状态；通过压力传感器III压力信号与压力传感器II压力信号、压力传感器I压力信号之间的比值来控制比例电磁阀的阀位开度，使第二侧缸组中的两个侧油缸、第一侧缸组中的两个侧油缸、中央主油缸的压力一致，继而触发第二侧缸组中的两个侧油缸充油并与第一侧缸组中的两个侧油缸、中央主油缸同步加压驱动滑块，实现液压机三缸到五缸的转换。
本发明的有益效果：通过上述技术方案可以控制高压油缸压力的突然释放，减少设备振动，减少液压机工作缸转换时对内部工作元件的破坏，实现液压机工作缸无冲击的快速转换；通过变换工作油缸的数量来实现液压机不同的额定输出力，液压机适用性提高。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明的控制原理示意图。
具体实施方式
本发明为液压机多缸转换柔性控制系统，包括液压机滑块、连接滑块的多个油缸组以及控制油缸组动作的液压系统，每个油缸组均通过独立的进油管道连接到设于液压系统中的比例电磁阀，每个油缸组的进油管道上还设有检测该组油缸压力的压力传感器；比例电磁阀根据工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号来切换阀位，触发非工作状态下的油缸组加压使其处于准工作状态；通过准工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号与工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号之间的比值来控制比例电磁阀的阀位开度，使准工作状态下的油缸组与工作状态下的油缸组的压力一致，继而触发准工作状态下油缸组充油并与工作状态下油缸组同步加压驱动滑块。
参照图1，下面通过一个具体的实施例及控制过程对本发明的特点做进一步的解释说明：
本实施例中的多个油缸组包括了一个中央主缸组以及第一侧缸组、第二侧缸组两个侧缸组，中央主缸组中具有一个中央主油缸2，第一侧缸组与第二侧缸组均由分设在中央主油缸2两侧的侧油缸3，4组成；中央主油缸2通过进油管道I 21与比例电磁阀5连接，第一侧缸组通过进油管道II31与比例电磁阀5连接，第二侧缸组通过进油管道III41与比例电磁阀5连接，进油管道I 21上设有压力传感器I 22，进油管道II31上设有压力传感器II32，进油管道III41上设有压力传感器III42。
1、液压机一缸到三缸的转换：中央主油缸2加压驱动滑块1，随着负载的加大，中央主油缸2的压力逐渐升高，当压力传感器I 22检测到中央主油缸2的压力达到设定值时，压力传感器I 22向比例电磁阀5发出压力信息使其切换至右位，即使第一侧缸组中的两个侧油缸3加压并处于准工作状态；通过压力传感器I 22压力信号与压力传感器II32压力信号之间的比值控制比例电磁阀5的阀位开度，使第一侧缸组中的两个侧油缸3的压力与中央主油缸2的压力一致，第一侧缸组的进油阀开启，第一侧缸组中的两个侧油缸3充油并与中央主油缸2同步加压驱动滑块1，实现液压机一缸到三缸的转换，液压机开始三缸工作；
滑块1三缸慢下：电磁阀61、62、63、64、66通电，比例电磁阀5切换在右位，比例压力阀9通电；主油管60进油，液压油通过插装阀70、71、72到达中央主油缸2、第一侧缸组的上腔；同时充液阀43自动打开，从油箱补充油；中央主油缸2、第一侧缸组、第二侧缸组的下腔油通过插装阀73回到油箱8。
2、液压机三缸到五缸的转换：液压机三缸工作时，压力传感器I 22与压力传感器II32在检测到中央主油缸2与第一侧缸组中的两个侧油缸3的压力达到设定值时，压力传感器I 22与压力传感器II32发出压力信号，比例电磁阀5根据压力信号使其切换至左位，即使第二侧缸组中的两个侧油缸4加压并处于准工作状态；通过压力传感器III42压力信号、压力传感器I 22压力信号、压力传感器II32压力信号之间的比值控制比例电磁阀5的阀位开度，使第二侧缸组中的两个侧油缸4、第一侧缸组中的两个侧油缸3、中央主油缸2的压力一致，第二侧缸组的进油阀开启，第二侧缸组中的两个侧油缸4充油并与中央主油缸2、第一侧缸组中的两个侧油缸3同步加压驱动滑块1，实现液压机三缸到五缸的转换，液压机开始五缸工作。
滑块1三缸转五缸慢下：电磁阀61、62、64、65、66通电，比例电磁阀5切换在左位，比例压力阀9通电；主油管60进油，液压油通过插装阀70、71、72、74到达中央主油缸2、第一侧缸组、第二侧缸组的上腔，中央主油缸2、第一侧缸组、第二侧缸组的下腔油通过插装阀73回到油箱8。
从上述内容可知本发明的实质在于：通过由压力检传感器、每个油缸组的控制机构、比例伺服阀所组成的闭环控制系统，通过每个油缸组的压力检测和预定的工作方式，对比例控制阀开度实现实时控制或者按照预制曲线，实现液压机工作缸无冲击的快速转换。
上述实施例一缸到三缸的转换、三缸到五缸的转换只为能更清楚的解释本发明的控制原理而提供的一种优选实施例，油缸的数量是根据工作实际确定。本发明的技术方案可知除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，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 (4)
1.液压机多缸转换柔性控制系统，包括液压机滑块(1)、连接滑块(1)的多个油缸组以及控制油缸组动作的液压系统，其特征在于：每个油缸组均通过独立的进油管道连接到设于液压系统中的比例电磁阀(5)，每个油缸组的进油管道上还设有检测该组油缸压力的压力传感器；比例电磁阀(5)根据工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号来切换阀位，从而触发非工作状态下的油缸组加压使其处于准工作状态；通过准工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号与工作状态下的油缸组所对应进油管道上压力传感器的压力信号之间的比值来控制比例电磁阀(5)的阀位开度，使准工作状态下的油缸组与工作状态下的油缸组的压力一致，继而触发准工作状态下油缸组充油并与工作状态下油缸组同步加压驱动滑块(1)。
2.根据权利要求1所述的液压机多缸转换柔性控制系统，其特征在于：所述多个油缸组中包括一个中央主缸组以及第一侧缸组、第二侧缸组两个侧缸组，中央主缸组中具有一个中央主油缸(2)，第一侧缸组与第二侧缸组均由分设在中央主油缸(2)两侧的侧油缸(3、4)组成；中央主油缸(2)通过进油管道I(21)与比例电磁阀(5)连接，第一侧缸组通过进油管道II(31)与比例电磁阀(5)连接，第二侧缸组通过进油管道III(41)与比例电磁阀(5)连接，进油管道I(21)上设有压力传感器I(22)，进油管道II(31)上设有压力传感器II(32)，进油管道III(41)上设有压力传感器III(42)。
3.根据权利要求2所述的液压机多缸转换柔性控制系统，其特征在于：所述的中央主油缸(2)加压驱动滑块(1)，比例电磁阀(5)根据压力传感器I(22)的压力信号来切换阀位，触发第一侧缸组中的两个侧油缸(3)加压并处于准工作状态；通过压力传感器II(32)压力信号与压力传感器I(22)压力信号之间的比值控制比例电磁阀(5)的阀位开度，使第一侧缸组中的两个侧油缸(3)的压力与中央主油缸(2)的压力一致，继而触发第一侧缸组中的两个侧油缸(3)充油并与中央主油缸(2)同步加压驱动滑块(1)，实现液压机一缸到三缸的转换。
4.根据权利要求3所述的液压机多缸转换柔性控制系统，其特征在于：中央主油缸(2)与第一侧缸组中的两个侧油缸(3)同步加压驱动滑块(1)，比例电磁阀(5)根据压力传感器I(22)与压力传感器II(32)的压力信号来切换阀位，触发第二侧缸组中的两个侧油缸(4)加压并处于准工作状态；通过压力传感器III(42)压力信号与压力传感器II(32)压力信号、压力传感器I(22)压力信号之间的比值来控制比例电磁阀(5)的阀位开度，使第二侧缸组中的两个侧油缸(4)、第一侧缸组中的两个侧油缸(3)、中央主油缸(2)的压力一致，继而触发第二侧缸组中的两个侧油缸(4)充油并与第一侧缸组中的两个侧油缸(3)、中央主油缸(2)同步加压驱动滑块(1)，实现液压机三缸到五缸的转换。
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