CN104895967B - 一种用于伺服压力机制动系统的控制管路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于伺服压力机制动系统的控制管路，包括气动泵、过滤器、蓄能器、滤清器、液位继电器、电机、调压阀组、齿轮泵和油箱，所述电机和齿轮泵通过联轴节连接，齿轮泵与气动泵并联连接后与油箱连接，过滤器连接调节阀组的进油口，调压阀组出油口连接安全双阀和制动器；所述安全双阀和制动器之间设有压力传感器，所述调压阀组上装有用压力传感器，整个系统与蓄能器相连；所述调压阀组设有溢流模块、调压模块和卸荷模块。本发明能快速提高系统的压力，保证系统压力的稳定性，采用安全双阀控制制动器，增大了制动器的安全系数；系统组成简单，动态性能较好，能够将系统压力稳定在工作范围内，减少了维修量，保证压机的工作效率。

Description

一种用于伺服压力机制动系统的控制管路

技术领域

本发明涉及一种用于伺服压力机制动系统的控制管路，属于锻压机械技术领域。

背景技术

压力机是通用锻压设备，它几乎可以进行所有的冲压工艺。伺服压力机由于其良好的精确控制和成型特性，目前正被广泛应用,而制动器是伺服压力机主传动的关键部件，制动系统是整个压机的重要组成部分，它的性能直接影响到压力机工作的安全性、可靠性。液控制动器由于较小的转动惯量并且能够提供较大的制动扭矩，常常被用在伺服压机上。

制动系统控制回路，一般采用电机带动齿轮泵的形式提供液压动力，制动器采用普通电磁阀进行控制，这样就会造成系统压力不稳定，制动器安全系数较低。系统压力较低时，制动器无法完全脱开，造成制动器的磨损；系统压力较高时，容易产生对制动器较大的冲击，降低制动器的使用寿命；系统压力不稳定，会造成整个压机频繁报警或停机，影响生产效率并且存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于伺服压力机制动系统的控制管路。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种用于伺服压力机制动系统的控制管路，包括气动泵、过滤器、蓄能器、滤清器、液位继电器、电机、齿轮泵和油箱，以及压力传感器一、制动器一、安全双阀一、制动器二、压力传感器二、安全双阀二和调压阀组，所述电机和齿轮泵通过联轴节连接，齿轮泵与气动泵并联连接，齿轮泵和气动泵的进油口与油箱连接，其出油口与过滤器的一端连接，过滤器的另一端连接具有调压、溢流和卸荷作用的调节阀组的进油口，调压阀组的出油口连接安全双阀一及安全双阀二的进油口，安全双阀一的出油口连接制动器一的进油口，安全双阀二的出油口连接制动器二的进油口；所述安全双阀一和制动器一之间设有检测流入制动器一的液压油压力的压力传感器一，安全双阀二和制动器二之间设有检测流入制动器二的液压油压力的压力传感器二，所述调压阀组上装有用以检测输入制动器液压油的压力、并将信号反馈到PLC的压力传感器三，整个系统与蓄能器相连。

所述调压阀组设有保证系统的最高压力的溢流模块、保持系统的压力在安全范围内的调压模块和用于排掉管路中的液压油的卸荷模块，所述调压阀组上装有压力表。

所述安全双阀一及安全双阀二内均包含电磁阀一和电磁阀二两组电磁阀、以及液控阀一和液控阀二两组液控阀、行程开关一和行程开关二两个行程开关，两组液控阀共同控制液压油的流向。

所述齿轮泵的功率大于气动泵的功率。

所述齿轮泵与气动泵的组合或者气动泵与气动泵的组合构成泵站动力系统。

所述蓄能器为气体隔离式蓄能器。

所述控制管路设置多个制动器、以及相应的安全双阀。

有益效果：本发明由气动泵和电机与齿轮泵组成的动力装置，能快速提高系统的压力，调压阀组能保证系统压力的稳定性，提高整个制动系统的可靠性、保证工作效率，采用安全双阀控制制动器，增大了制动器的安全系数；系统组成简单，动态性能较好，能够将系统压力稳定在工作范围内，提高了整个系统的可靠性，减少了维修量，保证压机的工作效率。

附图说明

图1为本发明控制管路的原理图；

图2为本发明调压阀组的结构原理图；

图3为本发明安全双阀失电状态下的液压油流向示意图；

图4为本发明安全双阀得电状态下的液压油流向示意图。

图中：1气动泵、2消音器、3过滤器、4压力传感器一、5制动器一、6安全双阀一、7制动器二、8压力传感器二、9安全双阀二、10蓄能器、11调压阀组、12滤清器、13液位继电器、14电机、15齿轮泵、16油箱、17压力表、18压力传感器三、19卸荷模块、20调压模块、21溢流模块、22电磁阀一、23行程开关一、24液控阀一、25电磁阀二、26行程开关二、27液控阀二。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图1所示为本发明控制管路的原理图。

本发明的控制管路如图1所示，包括1气动泵、2消音器、3过滤器、4压力传感器一、5制动器一、6安全双阀一、7制动器二、8压力传感器二、9安全双阀二、10蓄能器、11调压阀组、12滤清器、13液位继电器、14电机、15齿轮泵、16油箱、17压力表、18压力传感器三。

所述电机14和齿轮泵15通过联轴节连接，齿轮泵15与气动泵1并联连接，电机与齿轮泵和气动泵组成泵站动力系统，两种动力并行控制。

所述齿轮泵15和气动泵1的进油口与油箱16连接，其出油口与过滤器3的一端连接，过滤器3的另一端连接具有调压、溢流和卸荷作用的调节阀组11的进油口，调压阀组11的出油口连接安全双阀一6及安全双阀二9的进油口，安全双阀一6的出油口连接制动器一5的进油口，安全双阀二9的出油口连接制动器二7的进油口，安全双阀控制制动器，提高了制动器和整个系统的安全性。

所述安全双阀一6和制动器一5之间设有压力传感器一4，实时监测流入制动器一5的液压油压力，安全双阀二9和制动器二7之间设有压力传感器二8，用于实时监测流入制动器二7的液压油压力，并将信号反馈到PLC，当压力过大或过小的时候都报警，PLC根据压力大小，控制系统的启停。

所述整个制动系统与蓄能器10连接，蓄能器10用于稳定系统的压力。保证压力变化时的快速响应。

所述蓄能器10为气体隔离式蓄能器。

所述齿轮泵15的功率大于气动泵1的功率。

所述过滤器3和滤清器12设置在管路上，保证整个回路的洁净。

图2所示为本发明调压阀组的结构原理图。

所述调压阀组11设有溢流模块21、调压模块20和卸荷模块19：调压模块20保持系统的压力在安全范围内；溢流模块21保证系统的最高压力；卸荷模块19用于排掉管路中的液压油，所述调压阀组11能够将系统压力控制在安全范围内，避免压力过高对制动器产生较大冲击，影响制动器的使用寿命。

所述调压阀组11上装有压力传感器三18，采集到的信号反馈到PLC，PLC根据该压力传感器三18采集到的压力值控制齿轮泵15或气动泵1的启停。

所述调压阀组11上装有压力表17，用于显示当前的系统压力。

所述安全双阀一6及安全双阀二9内均包含电磁阀一22和电磁阀二25两组电磁阀、以及液控阀一24和液控阀二27两组液控阀共同控制液压油的流向；电磁阀失电时，安全双阀关闭，制动器制动。电磁阀得电时，安全双阀打开，制动器脱开，即PLC通过控制安全双阀的通断控制制动器的脱开与制动。

所述安全双阀一6及安全双阀二9内均设有行程开关一23及行程开关二26两个行程开关，安全双阀的行程开关的得电状态，间接反馈制动器的得油情况，安全双阀接通后，若两个行程开关同时得电，系统正常运行；只有一个行程开关得电，系统报警，但仍可继续运行；两个行程开关都不得电，系统报警，并禁止压力机运行。

本发明的工作过程如下：

初始状态时，连接制动器一5的安全双阀一6和连接制动器二7的安全双阀二9处于失电状态，制动器一5和制动器二7由于弹簧力的作用处于制动状态；设置控制程序，当系统压力小于P1时，由齿轮泵15进行补压；当系统压力达到P1后，由气动泵1补压至工作压力P；PLC得到电控信号后，制动系统开始启动。

安装在调压阀组11上的压力传感器三18实时监测系统压力，并反馈至PLC，PLC根据采集的信号，首先控制齿轮泵15的启动，齿轮泵15迅速将压力提升至P1后停止工作，再由气动泵1将压力补至工作压力P，既能快速达到系统的工作压力，又能稳定系统的压力。

从过滤器3出来的液压油经过调压阀组11到达安全双阀一6和安全双阀二9，安全双阀一6得电后，电磁阀换向，液压油经液控阀流入制动器一5，制动器一5由于液压油的作用，处于脱开状态，允许压机启动；安全双阀一6失电后，液压油流向制动器一5的通道关闭，由于弹簧力的作用，制动器一5液压腔中的液压油经安全双阀的回油口流回到油箱，制动器一5于制动状态；同样地，安全双阀二9得电后，电磁阀换向，液压油经液控阀流入制动器二7，制动器二7由于液压油的作用，处于脱开状态，允许压机启动；安全双阀二9失电后，液压油流向制动器的通道关闭，由于弹簧力的作用，制动器二7液压腔中的液压油经安全双阀的回油口流回到油箱，制动器二7于制动状态；安装在制动器一5与安全双阀一6之间的压力传感器一4和安装在制动器二7与安全双阀二9之间的压力传感器二8将信号反馈给PLC。

调压阀组的控制原理(如图2所示)：

液压油经齿轮泵15或气动泵1流出后经过滤器3流出，从P口流入调压阀组11，球阀初始状态处于常闭状态，液压油流入后，分为三个支流：第一支流直接从PV口流出调压阀组11；第二支流流向溢流模块21的溢流阀，此支路设有压力传感器三18和液压表17，实时监测并显示整个系统的压力；第三支流流向调压模块20。

当系统压力小于调压模块20设置的压力值时，液压油从调压阀组11的出口流出；当系统压力大于调压模块20设置的压力值时，在压力的作用下，液控溢流阀换向，部分液压油流回油箱16；若系统的压力过大，达到了溢流模块21溢流阀的设定值时，溢流模块21工作，液压油从溢流模块21流回油箱16，从调压阀组11流出的液压油压力不会超过调压阀组11设定的压力。

图3所示为本发明安全双阀失电状态下的液压油流向示意图。

安全双阀失电状态下安全双阀一6和安全双阀二9的液压油流向是相同的，在此只介绍安全双阀一6在失电状态下的液压油流向：

电磁阀不得电时，电磁阀一22和电磁阀二25都处于右位，液压油从调压阀组11流出后从P口进入安全双阀一6后分为四个支路：第一支路从电磁阀一22经P口到A口流向液控阀一24的左侧；第二支路液压油从电磁阀二25经P口到A口流向液控阀二27的右侧；第三支路流向液控阀一24和液控阀二27的P口；第四支路液压油流向液控阀一24的右侧和液控阀二27的左侧。由于液控阀一24和液控阀二27两侧压力相等，所以液控阀一24和液控阀二27的P口都是关闭不导通的，则从P口流入的液压油无法流出安全双阀一6，液压油憋在P口处。制动器一5在弹簧力的作用下，将其液压腔中的液压油挤出，流回的液压油从制动器一5的A口流出，经安全双阀一6的A口流入安全双阀一6，流入安全双阀一6的液压油经过A、B两个节点分别流向液控阀一24和液控阀二27，流向液控阀一24的液压油经A口到T口最终流向安全双阀一6的出油口T；流向液控阀二27的液压油经B口到T1口也最终流向了安全双阀一6的出油口T，此时制动器一5不得油，处于制动状态。

图4所示为本发明安全双阀得电状态下的液压油流向示意图。

安全双阀得电状态下安全双阀一6和安全双阀二9的液压油流向是相同的，在此只介绍安全双阀一6在得电状态下的液压油流向：

电磁阀得电后，电磁阀一22和电磁阀二25都处于左位，液压油经电磁阀一22的P口进入安全双阀一6后分为四个支路：第一支路从电磁阀一22经P口到B口；第二支路液压油从电磁阀二25经P口到B口；第三支路流向液控阀一24和液控阀二27的P口；第四支路液压油流向液控阀一24的右侧和液控阀二27的左侧；由于液控阀一24和液控阀二27两侧压力不相等，所以液控阀一24的P口到A口通道是导通的，液控阀二27的P口到B口通道是导通的。则从安全双阀一6的P口流入的液压油经液控阀一24的P口流向A口和经液控阀二27的P口流向B口，最终从安全双阀一6的A口流出，流向制动器一5，制动器一5在液压油的作用下克服弹簧力处于脱开状态。

根据制动器所需制动压力的大小，以及制动管路的长短和管径，可以设置为齿轮泵与气动泵的组合或者气动泵与气动泵的组合。

所述控制管路，根据伺服电机的数量或制动扭矩的要求，可以设置一个或几个制动器，多个制动器同时动作，结构简单，成本较低，保证制动的最大扭矩。

本发明由气动泵和电机与齿轮泵组成的动力装置，能快速提高系统的压力，调压阀组能保证系统压力的稳定性，提高整个制动系统的可靠性、保证工作效率，采用安全双阀控制制动器，增大了制动器的安全系数；系统组成简单，动态性能较好，能够将系统压力稳定在工作范围内，提高了整个系统的可靠性，减少了维修量，保证压机的工作效率。

上述公示了实施本发明的带有两个制动器的控制管路，但本发明并不局限于此，作为本发明的制动器的控制管路，制动器可以是两个及多个制动器。

Claims (9)

1.一种用于伺服压力机制动系统的控制管路，包括气动泵（1）、过滤器（3）、蓄能器（10）、滤清器（12）、液位继电器（13）、电机（14）、齿轮泵（15）和油箱（16），其特征在于：还包括压力传感器一（4）、制动器一（5）、安全双阀一（6）、制动器二（7）、压力传感器二（8）、安全双阀二（9）和调压阀组（11），所述电机（14）和齿轮泵（15）通过联轴节连接，齿轮泵（15）与气动泵（1）并联连接，齿轮泵（15）和气动泵（1）的进油口与油箱（16）连接，其出油口与过滤器（3）的一端连接，过滤器（3）的另一端连接具有调压、溢流和卸荷作用的调节阀组（11）的进油口，调压阀组（11）的出油口连接安全双阀一（6）及安全双阀二（9）的进油口，安全双阀一（6）的出油口连接制动器一（5）的进油口，安全双阀二（9）的出油口连接制动器二（7）的进油口；所述安全双阀一（6）和制动器一（5）之间设有检测流入制动器一（5）的液压油压力的压力传感器一（4），安全双阀二（9）和制动器二（7）之间设有检测流入制动器二（7）的液压油压力的压力传感器二（8），所述调压阀组（11）上装有用以检测输入制动器液压油的压力、并将信号反馈到PLC的压力传感器三（18），整个系统与蓄能器（10）相连。

2.根据权利要求1所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述调压阀组（11）设有保证系统的最高压力的溢流模块（21）、保持系统的压力在安全范围内的调压模块（20）和用于排掉管路中的液压油的卸荷模块（19），所述调压阀组（11）上装有压力表（17）。

3.根据权利要求1或2任一项所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述安全双阀一（6）及安全双阀二（9）内均包含电磁阀一（22）和电磁阀二（25）两组电磁阀、以及液控阀一（24）和液控阀二（27）两组液控阀、行程开关一（23）和行程开关二（26）两个行程开关，两组液控阀共同控制液压油的流向。

4.根据权利要求3所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述齿轮泵（15）的功率大于气动泵（1）的功率。

5.根据权利要求3所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述齿轮泵（15）与气动泵（1）的组合或者气动泵（1）与气动泵（1）的组合构成泵站动力系统。

6.根据权利要求3所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述蓄能器（10）为气体隔离式蓄能器。

7.根据权利要求1或2所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述控制管路设置多个制动器、以及相应的安全双阀。

8.根据权利要求3所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述控制管路设置多个制动器、以及相应的安全双阀。

9.根据权利要求4-6任一项所述的用于伺服压力机制动系统的控制管路，其特征在于：所述控制管路设置多个制动器、以及相应的安全双阀。