CN102615845B - 复合材料液压机系统 - Google Patents

Abstract

一种复合材料液压机系统，包括油泵、油缸、换向阀、模具及相应油路，其特征在于所述的油泵为双向变量泵，所述的系统还包括压力传感器及与前述压力传感器控制连接的伺服阀，前述的压力传感器设于油路中，前述的伺服阀与油泵连接。与现有技术相比，本发明的优点在于：用双向变量泵结合伺服阀控制流量和进出油方向，无能量损失，工作时，整个系统不发热，无需配备冷却装置；同时，控制更加精确，压力精度能到达1％以上。

Description

复合材料液压机系统

技术领域

本发明涉及一种液压机。

背景技术

复合材料行业是朝霞行业，它广泛应用于航空航天、军工、高铁、新能源汽车、通讯、电力、石化、建筑、卫浴、体育用品等行业。复合材料制品主要通过专用液压机加模具配合按设定的工艺动作来成型。因此复合材料液压机和模具的研发是重头戏，常规复合材料液压机保压除了压力不稳外还大量耗能，使油液发热。基本的工作原理：先把原材料放入模具的成型腔，通过液压机提供压力合上模具，然后通过液压机提供稳定的压力保压固化成型。整个压制过程中保压压力精度最为关键，其直接影响模压制品的质量。

图1为现有的复合材料液压机系统包括单向定量泵1a、换向阀2a、比例溢流阀3a、压力表4a、油缸5a和模具6a，单向定量泵2a为系统提供动力，换向阀2a控制油缸5a进退方向，比例溢流阀3a用于调节系统压力，油缸5a用于提供合模力与开模力，模具6a具有制品成型腔。

单向定量泵1a打出压力油，经换向阀2a使油缸5a伸出接触模具6a，达到设定的压力，由压力表4a显示压力，比例溢流阀3a溢流，使系统保持稳定压力，当模具6a内制品固化过程中产生反作用力，使油缸5a压力升高时，由比例溢流阀3a溢流，使系统始终保持稳定压力状态。

上述的液压系统由于采用定量泵和系统压力阀控的设计思路，存在如下不足：首先，定量泵为单向泵，其输出流量一定大于实际工作流量，多余流量通过比例溢流阀溢流回油箱，否则无法维持所需工作压力，没有消耗的能量会转化为热能，使液压系统发热，为了保持液压系统正常温度，必须配备冷却装置，从而增加设备投入和能耗；其次，压力精度不高，最大只能维持到2.5％。

作为改进，专利号为ZL201020690690.5的中国实用新型专利《一种液压机伺服泵控系统》(授权公告号为CN202062695U)，该专利包括定量泵、换向阀和液压油缸，所述定量泵由电机驱动，定量泵的出油口与换向阀进油口连通，换向阀的两出油口分别与液压油缸的进、出油口连通；其特征在于：所述电机为伺服电机，该伺服电机由伺服控制器进行驱动，所述伺服控制器与液压机指令控制器连接，在定量泵上连接有输出信号接入伺服控制器的压力传感器，伺服电机上连接有输出信号接入伺服控制器的转速编码器，液压油缸一侧设有输出信号接入伺服控制器的位移传感器。该专利定量泵通过伺服电机速度变化来控制流量，压力通过溢流阀溢流来实现，该专利中的定量泵也为单向泵，其一定需要溢流阀，在工作过程中始终有溢流，也就始终有能量损失，伺服电机在保压状态下可降低转速，减少能量损耗。当液压油缸遇到反作用力时由于定量泵是单向油泵，多余流量只能通过溢流回油箱来保持压力，压力波动大稳定性差。因此该专利的系统压力还是通过溢流阀实现，能量损失依旧存在，没有从根本上解决。为了保持液压系统正常温度，必须配备冷却装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能耗低的复合材料液压机系统。

本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种压力精度高的复合材料液压机系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合材料液压机系统，包括油泵、油缸、换向阀、模具及相应油路，前述油泵的出油口与换向阀进油口连通，而换向阀的两出油口分别与油缸的进、出油口连通，前述的模具具有型腔并位于油缸下方，其特征在于所述的油泵为双向变量泵，所述的系统还包括压力传感器及与前述压力传感器控制连接的伺服阀，前述的压力传感器设于油路中，前述的伺服阀与油泵连接，用于控制油泵的进出油方向及流量。

所述的油路中设有压力表。用于显示系统压力。

与现有技术相比，本发明的优点在于：用双向变量泵结合伺服阀控制流量和进出油方向，无能量损失，工作时，整个系统不发热，无需配备冷却装置；同时，控制更加精确，压力精度能到达1％以上；整体结构设计精巧，集成化程度高，易于推广和应用。

附图说明

图1为现有技术中复合材料液压机系统结构原理图。

图2为实施例的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图2所示，本实施例中的复合材料液压机系统包括油泵1、油缸5、压力表4，换向阀2、模具6、压力传感器3、伺服阀7及相应油路，油泵1的出油口与换向阀2进油口连通，换向阀2的两出油口分别与油缸5的进、出油口连通，模具6具有型腔并位于油缸5下方，压力表4设有油路中。

油泵1为双向变量泵，压力传感器3设于油路中，伺服阀7与油泵1连接，用于控制油泵1的进出油方向及流量。压力传感器3与伺服阀7控制连接，具体地，可以通过主机控制系统实现控制连接。

油泵1打出压力油，经换向阀2使油缸5伸出接触模具6，达到设定的压力，由压力传感器3发讯给主机控制系统，主机控制系统发出指令给伺服阀7，由伺服阀7控制油泵1使其输出流量减少，直至接近零位，使系统保持稳定压力；当模具6内制品固化过程中产生反作用力，使油缸5压力升高时，由压力传感器3发讯给主机控制系统，主机控制系统发出指令给伺服阀7，由伺服阀7控制油泵1使其反向输出流量，直至系统压力到达设定值，油泵1输出流量接近零位，使系统始终保持稳定压力状态。

采用伺服变量泵，系统需要多少流量，油泵通过伺服控制输出多少流量，系统无溢流，因此无需设置溢流阀。由于伺服变量泵是双向油泵，多余流量通过泵反向吸油回油箱，压力波动少稳定性好。

Claims (2)

1.一种复合材料液压机系统，包括油泵、油缸、换向阀、模具及相应油路，前述油泵的出油口与换向阀进油口连通，而换向阀的两出油口分别与油缸的进、出油口连通，前述的模具具有型腔并位于油缸下方，其特征在于所述的油泵为双向变量泵，所述的系统还包括压力传感器及与前述压力传感器控制连接的伺服阀，前述的压力传感器设于油路中，前述的伺服阀与油泵连接，用于控制油泵的进出油方向及流量；

油泵打出压力油，经换向阀使油缸伸出接触模具，达到设定的压力，由压力传感器发讯给主机控制系统，主机控制系统发出指令给伺服阀，由伺服阀控制油泵使其输出流量减少，直至接近零位，使系统保持稳定压力；当模具内制品固化过程中产生反作用力，使油缸压力升高时，由压力传感器发讯给主机控制系统，主机控制系统发出指令给伺服阀，由伺服阀控制油泵使其反向输出流量，直至系统压力到达设定值，油泵输出流量接近零位，使系统始终保持稳定压力状态。

2.根据权利要求1所述的复合材料液压机系统，其特征在于所述的油路中设有压力表。