CN102756066A - 节能型锻造操作机前后提升液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型锻造操作机前后提升液压系统。它包括油源供油口、对称比例方向阀、非对称比例方向阀、2个电磁方向阀、2个安全阀、2个单向阀、液控单向阀、4个提升缸和油源回油口，其中两个电磁方向阀的切换用于选择承载液压缸。本发明针对四支液压缸活塞杆刚性同步的锻造操作机提升系统，采用了液压缸并联集中控制的方式，由两个比例方向阀并联驱动，其同步控制简单。系统电磁方向阀的切换能够选择承载液压缸的数量，实现重载驱动和快速驱动两种模式的切换，能够在保证系统重载能力的前提下，有效地提高系统在轻负载时的快速性和节能性。

Description

节能型锻造操作机前后提升液压系统
技术领域
本发明涉及一种锻造操作机提升液压系统，特别是涉及一种节能型锻造操作机前后提升液压系统。 
背景技术
锻造操作机用于夹持并控制工件运动，以配合锻造压机的锻造动作。夹钳在垂直方向上的运动由锻造操作机提升系统驱动，目前的锻造操作机的前后提升系统多采用独立驱动的方式，不利于同步控制和节能。 
申请号为200910055222.2的中国发明专利公布了一种前后提升系统刚性同步的锻造操作机新构型，能够降低前后提升系统的协调控制难度，但是其前后提升缸液压系统若仍然采用独立驱动的方式，将增大控制工作量且不利于负载均衡。申请号为201010573289.8的中国发明专利公布了一种并联驱动的锻造操作机前后提升液压系统，该系统采用并联集中驱动的方式，具备较高的同步驱动能力和重载驱动能力，但由于前后提升缸同时运动对系统的流量需求很大，会导致轻负载时系统的能量浪费严重，且不利于系统快速性的提高。 
发明内容
为了解决现有锻造操作机前后提升系统的同步驱动和能量浪费问题，本发明的目的在于提供一种节能型锻造操作机前后提升液压系统。 
本发明所采用的技术方案是： 
对称比例方向阀的P口与非对称比例方向阀的P口、油源供油口、先导电磁方向阀的P口连接；对称比例方向阀的A口与非对称比例方向阀的A口、液控单向阀的入口连接，对称比例方向阀的B口堵死；对称比例方向阀的T口与非对称比例方向阀的T口、油源回油口、先导电磁方向阀的T口、上腔电磁方向阀的T口、下腔安全阀的出口、上腔安全阀的出口、下腔单向阀的入口、上腔单向阀的入口、下腔电磁方向阀的T口、左侧前提升缸有杆腔、右侧前提升缸有杆腔连接；非对称比例方向阀的B口与上腔电磁方向阀的P口连接；上腔电磁方向阀的A口与上腔安全阀的入口、上腔单向阀的出口、左侧后提升缸的有杆腔、右侧后提升缸的有杆腔连接；液控单向阀的控制油口与先导电磁方向阀的A口连接，液控单向阀的出口与下腔安全阀的入口、下腔单向阀的出口、下腔电磁方向阀的P口、左侧前提升缸的无杆腔、右侧前提升缸的无杆腔连接；下腔电磁方向阀的A口与左侧后提升缸的无杆腔、右侧后提升缸的无杆腔连接；左侧前提升缸与右侧前提升缸、左侧后提升缸、右侧后提升缸的缸筒底端皆铰接在锻造操作机机身上，左侧前提升缸与右侧前提升缸、左侧后提升缸、右侧后提升缸的活塞杆通过机构铰接，其运动为刚性同步。
所述的P口均为进油口，T口均为回油口，对称比例方向阀和非对称比例方向阀的A口为进油口或者出油口，B口为出油口或者进油口；上腔电磁方向阀、先导式电磁方向阀以及下腔电磁方向阀的A口为出油口或者进油口。 
本发明具有的有益效果是： 
针对四支液压缸活塞杆刚性同步的锻造操作机提升系统，采用了液压缸并联集中控制的方式，由两个比例方向阀并联驱动，其同步控制简单。系统电磁方向阀的切换能够选择承载液压缸的数量，实现重载驱动和快速驱动两种模式的切换，能够在保证系统重载能力的前提下，有效地提高系统在轻负载时的快速性和节能性。
附图说明
图1是锻造操作机前后提升并联驱动液压系统原理示意图。 
附图中：1.油源供油口，2.油源回油口，3.对称比例方向阀，4.非对称比例方向阀，5.上腔电磁方向阀，6.下腔安全阀，7.上腔安全阀，8.下腔单向阀，9.上腔单向阀，10.液控单向阀，11.先导电磁方向阀，12.下腔电磁方向阀，13.左侧前提升缸，14.右侧前提升缸，15.左侧后提升缸，16右侧后提升缸。 
具体实施方式
下面结合附图和实施案例对本发明做进一步的描述。 
如图1所示，本发明的对称比例方向阀3的P口与非对称比例方向阀4的P口、油源供油口1、先导电磁方向阀11的P口连接；对称比例方向阀3的A口与非对称比例方向阀4的A口、液控单向阀10的入口连接，对称比例方向阀3的B口堵死；对称比例方向阀3的T口与非对称比例方向阀4的T口、油源回油口2、先导电磁方向阀11的T口、上腔电磁方向阀5的T口、下腔安全阀6的出口、上腔安全阀7的出口、下腔单向阀8的入口、上腔单向阀9的入口、下腔电磁方向阀12的T口、左侧前提升缸13有杆腔、右侧前提升缸14有杆腔连接；非对称比例方向阀4的B口与上腔电磁方向阀5的P口连接；上腔电磁方向阀5的A口与上腔安全阀7的入口、上腔单向阀9的出口、左侧后提升缸15的有杆腔、右侧后提升缸16的有杆腔连接；液控单向阀10的控制油口与先导电磁方向阀11的A口连接，液控单向阀10的出口与下腔安全阀6的入口、下腔单向阀8的出口、下腔电磁方向阀12的P口、左侧前提升缸13的无杆腔、右侧前提升缸14的无杆腔连接；下腔电磁方向阀12的A口与左侧后提升缸15的无杆腔、右侧后提升缸16的无杆腔连接；左侧前提升缸13与右侧前提升缸14、左侧后提升缸15、右侧后提升缸16的缸筒底端皆铰接在锻造操作机机身上，左侧前提升缸13与右侧前提升缸14、左侧后提升缸15)右侧后提升缸16的活塞杆通过机构铰接，其运动为刚性同步。 
本发明的对称比例方向阀3、非对称比例方向阀2上腔电磁方向阀5、先导式电磁方向阀11以及下腔电磁方向阀12的控制信号均与操作机的PLC控制器连接，阀芯的工作位置由控制器的输出信号控制。本发明所述液压阀的P口均为进油口，T口均为回油口，对称比例方向阀3和非对称比例方向阀2的A口为进油口或者出油口，B口为出油口或者进油口，A口和B口的油液流向与输入电信号有关，输入信号为零时，A口及B口堵死，输入信号为正时，B口为出油口，A口为回油口，在输入信号为负时，A口为出油口，B口为回油口；上腔电磁方向阀5、先导式电磁方向阀11以及下腔电磁方向阀12的A口为出油口或者进油口，在方向阀不通电时，A口为出油口，方向阀通电时A口为回油口。 
下腔安全阀6和上腔安全阀7用于防止液压缸容腔压力超出压力极限，下腔单向阀8和上腔单向阀9用于防止液压缸的吸空现象。液控单向阀10用于锁止提升缸位置，防止由于比例方向阀中位泄漏导致的液压缸下滑；在提升系统工作时，先导电磁方向阀11通电，液控单向阀10打开。 
根据上腔电磁方向阀5和下腔电磁方向阀12的工作状态，系统具有以下几种工作模式： 
（1）在重载工况下，上腔电磁方向阀5和下腔电磁方向阀12皆处于初始位置，工作于右位，此时，提升系统的四支液压缸下腔由两支比例方向阀供油控制、上腔直接连接油源回油口2，由于上腔无压力且四支液压缸并联供油，系统的载重能力较强，适用于夹持大重量大扭矩锻件。
（2）上腔电磁方向阀5仍工作于右位，下腔电磁方向阀12通电、工作于左位，此时左侧后提升缸15和右侧后提升缸16的上下两腔都与油源回油口2连接，两支后提升缸不提供向上的驱动力，仅依靠两支前提升缸驱动负载。这种工作模式下，系统的负载能力较弱，但是由于后提升缸不需要系统提供流量，降低了同样位移量下的高压油液流量需求，能够有效的降低能量损耗。由于重载锻造操作机的油源供油有限，而这种工作模式对流量的需求量减小，因此可以有效提高系统的快速性。 
（3）下腔电磁方向阀12工作于右位，上腔电磁方向阀5通电、工作于左位，此时，后提升缸为双边阀控，可以提供一定向下的主动驱动力，有利于下降过程的平稳性。 
在本系统中，如果提升缸下腔压力值较低，则下腔电磁方向阀12通电。如果两支前提升缸下腔压力值较高、接近油源供油压力，或者两支比例方向阀接近最大开度工作，或者出现负载变化范围非常大的工况，则下腔电磁方向阀12断电。其具体通断电的切换准则应当由锻造操作机的控制器对系统的负载及工作状况计算后做出判断。 

Claims (2)

1.一种节能型锻造操作机前后提升液压系统，其特征在于：对称比例方向阀(3)的P口与非对称比例方向阀(4)的P口、油源供油口(1)、先导电磁方向阀(11)的P口连接；对称比例方向阀(3)的A口与非对称比例方向阀(4)的A口、液控单向阀(10)的入口连接，对称比例方向阀(3)的B口堵死；对称比例方向阀(3)的T口与非对称比例方向阀(4)的T口、油源回油口(2)、先导电磁方向阀(11)的T口、上腔电磁方向阀(5)的T口、下腔安全阀(6)的出口、上腔安全阀(7)的出口、下腔单向阀(8)的入口、上腔单向阀(9)的入口、下腔电磁方向阀(12)的T口、左侧前提升缸(13)有杆腔、右侧前提升缸(14)有杆腔连接；非对称比例方向阀(4)的B口与上腔电磁方向阀(5)的P口连接；上腔电磁方向阀(5)的A口与上腔安全阀(7)的入口、上腔单向阀(9)的出口、左侧后提升缸(15)的有杆腔、右侧后提升缸(16)的有杆腔连接；液控单向阀(10)的控制油口与先导电磁方向阀(11)的A口连接，液控单向阀(10)的出口与下腔安全阀(6)的入口、下腔单向阀(8)的出口、下腔电磁方向阀(12)的P口、左侧前提升缸(13)的无杆腔、右侧前提升缸(14)的无杆腔连接；下腔电磁方向阀(12)的A口与左侧后提升缸(15)的无杆腔、右侧后提升缸(16)的无杆腔连接；左侧前提升缸(13)与右侧前提升缸(14)、左侧后提升缸(15)、右侧后提升缸(16)的缸筒底端皆铰接在锻造操作机机身上，左侧前提升缸(13)与右侧前提升缸(14)、左侧后提升缸(15)、右侧后提升缸(16)的活塞杆通过机构铰接，其运动为刚性同步。
2.根据权利要求1所述的一种节能型锻造操作机前后提升液压系统，其特征在于：所述的P口均为进油口，T口均为回油口，对称比例方向阀(3)和非对称比例方向阀(2)的A口为进油口或者出油口，B口为出油口或者进油口；上腔电磁方向阀(5)、先导式电磁方向阀(11)以及下腔电磁方向阀(12)的A口为出油口或者进油口。
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