CN105834338A - 锻造油压机高精度控制系统和方法 - Google Patents

锻造油压机高精度控制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105834338A
CN105834338A CN201610320288.XA CN201610320288A CN105834338A CN 105834338 A CN105834338 A CN 105834338A CN 201610320288 A CN201610320288 A CN 201610320288A CN 105834338 A CN105834338 A CN 105834338A
Authority
CN
China
Prior art keywords
master cylinder
adder
direction valve
control system
subtracter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610320288.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105834338B (zh
Inventor
牛勇
张营杰
范玉林
冯东晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority to CN201610320288.XA priority Critical patent/CN105834338B/zh
Publication of CN105834338A publication Critical patent/CN105834338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105834338B publication Critical patent/CN105834338B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/20—Control devices specially adapted to forging presses not restricted to one of the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/12—Drives for forging presses operated by hydraulic or liquid pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明提供了锻造油压机高精度控制系统和方法，包括压机框架和在压机框架上移动的活动横梁，活动横梁的下表面安装有型砧，上表面通过柱塞连接有主缸，主缸上设有位置传感器，位置传感器电连接着加减器，加减器电连接着输入装置，所述主缸通过管线连接着比例方向阀，比例方向阀、放大器、PID控制器、加减器依次电联接，所述连接主缸和比例方向阀的管线上安装有压力传感器，压力传感器、框架变形量转换器、加减器依次电联接。本发明提供的锻造油压机高精度控制系统和控制方法，采用压力传感器监测主缸压力，将主缸压力转换成框架变形Uk，控制过程中单独考虑压机框架变形Uk对Ue的影响，控制精度更高；当压力变化较大时，系统响应速度快于现有技术。

Description

锻造油压机高精度控制系统和方法
技术领域
本发明属于自由锻造装备技术领域，具体涉及一种锻造油压机高精度控制系统和方法。
背景技术
锻件制造业是国家装备制造业的基础，锻造装备技术是提高锻件质量和生产效率，降低制造成本的必要条件。
现有技术中，采用安装于主工作缸内的位置传感器用于检测上砧位置Uc，并将Uc与设定值比较得到差值Ue，现有技术将加压时所有偏差Ue进行PID处理，没有单独考虑加压时框架的变形Uk，在压力较高时，Uk较大，实际测量锻件尺寸会发现余量较大；压力变化较大时，偏差Ue受Uk影响大，系统响应速度慢。
发明内容
本发明的目的是解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题。
为此，本发明提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架和在压机框架上移动的活动横梁，活动横梁的下表面安装有型砧，上表面通过柱塞连接有主缸，主缸上设有位置传感器，位置传感器电连接着加减器，加减器电连接着输入装置，所述主缸通过管线连接着比例方向阀，比例方向阀电连接着放大器，放大器电连接着PID控制器，PID控制器电连接着加减器，所述连接主缸和比例方向阀的管线上安装有压力传感器，压力传感器电连接有框架变形量转换器，框架变形量转换器电连接着加减器。
所述主缸内腔分为主缸大腔和主缸小腔，主缸大腔与比例方向阀的B口连接，主缸小腔与比例方向阀的A口连接，比例方向阀的P口连接着供油管，比例方向阀的T口连接着回油管。
所述型砧由上砧和下砧组成，上砧固定在活动横梁的下表面，下砧固定在压机框架的下横梁上。
所述的输入装置为触摸屏。
所述的压机框架由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧固定在下横梁上。
所述的回油管上安装有液压泵。
所述的主缸固定在上横梁上。
锻造油压机高精度控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，通过输入装置设定上砧的位置曲线值Us，并传输给加减器；
步骤二，位置传感器检测上砧位置Uc并传输给加减器，压力传感器检测主缸压力，通过框架变形量转换器转换得到Uk，Uk传输给加减器；
步骤三，加减器通过计算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；
步骤四，Ue通过PID控制器的输入端传输给PID控制器，Ue经PID控制器调节后，通过放大器驱动比例方向阀进而驱动主缸运动；
步骤五，重复步骤二、步骤三和步骤四，或者主缸接收停止指令，停止运动。
本发明的有益效果：本发明提供的这种锻造油压机高精度控制系统和方法，采用压力传感器监测主缸压力，将主缸压力转换成框架变形Uk，控制过程中单独考虑压机框架变形Uk对Ue的影响，控制精度更高；当压力变化较大时，系统响应速度快于现有技术。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是锻造油压机高精度控制系统的结构示意图。
图2是锻造油压机高精度控制系统的控制流程图。
附图标记说明：1、压机框架；2、型砧；3、主缸；4、位置传感器；5、压力传感器；6、框架变形量转换器；7、加减器；8、输入装置；9、PID控制器；10、放大器；11、比例方向阀；12、供油管；13、出油管；14、活动横梁；2-1、上砧；2-2、下砧；3-1、主缸大腔；3-2、主缸小腔。
具体实施方式
实施例1：
为了解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题，如图1所示，本实施例提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架1和在压机框架1上移动的活动横梁14，活动横梁14的下表面安装有型砧2，上表面通过柱塞连接有主缸3，主缸3上设有位置传感器4，位置传感器4电连接着加减器7，加减器7电连接着输入装置8，所述主缸3通过管线连接着比例方向阀11，比例方向阀11电连接着放大器10，放大器10电连接着PID控制器9，PID控制器9电连接着加减器7，所述连接主缸3和比例方向阀11的管线上安装有压力传感器5，压力传感器5电连接有框架变形量转换器6，框架变形量转换器6电连接着加减器7。
本实施例提供的锻造油压机高精度控制系统的工作过程是，（1）通过输入装置8设定上砧2-1的位置曲线值Us，并传输给加减器7；（2）位置传感器4检测上砧2-1位置Uc并传输给加减器7，压力传感器5检测主缸3压力，通过框架变形量转换器6转换得到Uk，Uk传输给加减器7；（3）加减器7通过计算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；（4）Ue通过PID控制器9的输入端传输给PID控制器9，Ue经PID控制器9调节后，通过放大器10驱动比例方向阀11进而驱动主缸3运动；（5）重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）或者主缸3接收停止指令，停止运动。
需要说明的是，框架变形量转换器6可以通过有限元计算，也可以通过锻造前闭合型砧给主缸加压，测量得到不同主缸压力带来的压机框架变形，加减器7用于做加减计算。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述主缸3内腔分为主缸大腔3-1和主缸小腔3-2，主缸大腔3-1与比例方向阀11的B口连接，主缸小腔3-2与比例方向阀11的A口连接，比例方向阀11的P口连接着供油管12，比例方向阀11的T口连接着回油管13。
所述型砧2由上砧2-1和下砧2-2组成，上砧2-1固定在活动横梁14的下表面，下砧2-2固定在压机框架1的下横梁上。
需要说明的是，如图1所示，下砧2-2固定在压机框架1上，主缸3固定在压机框架1上，主缸大腔3-1进液时推动上砧2-1沿压机框架1运动完成加压过程，主缸小腔3-2进液时推动上砧2-1沿压机框架1运动完成回程过程。
实施例3：
在实施例1的基础上，作为优选，所述的输入装置8为触摸屏。
实施例4：
为了解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题，如图1所示，本实施例提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架1和在压机框架1上移动的活动横梁14，活动横梁14的下表面安装有型砧2，上表面通过柱塞连接有主缸3，主缸3上设有位置传感器4，位置传感器4电连接着加减器7，加减器7电连接着输入装置8，所述主缸3通过管线连接着比例方向阀11，比例方向阀11电连接着放大器10，放大器10电连接着PID控制器9，PID控制器9电连接着加减器7，所述连接主缸3和比例方向阀11的管线上安装有压力传感器5，压力传感器5电连接有框架变形量转换器6，框架变形量转换器6电连接着加减器7。
所述的压机框架1由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧2-2固定在下横梁上。所述的回油管13上安装有液压泵。所述的主缸3固定在上横梁上。由于压机框架1的结构、主缸3与压机框架1的连接关系都是现有技术，其具体的结构不作为本发明的保护点，在此不作详细的说明。
实施例5：
在实施例1的基础上，所述主缸3内腔分为主缸大腔3-1和主缸小腔3-2，主缸大腔3-1与比例方向阀11的B口连接，主缸小腔3-2与比例方向阀11的A口连接，比例方向阀11的P口连接着供油管12，比例方向阀11的T口连接着回油管13。
所述型砧2由上砧2-1和下砧2-2组成，上砧2-1固定在活动横梁14的下表面，下砧2-2固定在压机框架1的下横梁上。
所述的压机框架1由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧2-2固定在下横梁上。
实施例6：
在实施例1的基础上，所述主缸3内腔分为主缸大腔3-1和主缸小腔3-2，主缸大腔3-1与比例方向阀11的B口连接，主缸小腔3-2与比例方向阀11的A口连接，比例方向阀11的P口连接着供油管12，比例方向阀11的T口连接着回油管13。所述的回油管13上安装有液压泵。液压泵用于泵入液压油。
实施例7：
为了解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题，如图1所示，本实施例提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架1和在压机框架1上移动的活动横梁14，活动横梁14的下表面安装有型砧2，上表面通过柱塞连接有主缸3，主缸3上设有位置传感器4，位置传感器4电连接着加减器7，加减器7电连接着输入装置8，所述主缸3通过管线连接着比例方向阀11，比例方向阀11电连接着放大器10，放大器10电连接着PID控制器9，PID控制器9电连接着加减器7，所述连接主缸3和比例方向阀11的管线上安装有压力传感器5，压力传感器5电连接有框架变形量转换器6，框架变形量转换器6电连接着加减器7。
所述主缸3内腔分为主缸大腔3-1和主缸小腔3-2，主缸大腔3-1与比例方向阀11的B口连接，主缸小腔3-2与比例方向阀11的A口连接，比例方向阀11的P口连接着供油管12，比例方向阀11的T口连接着回油管13。
所述型砧2由上砧2-1和下砧2-2组成，上砧2-1固定在活动横梁14的下表面，下砧2-2固定在压机框架1的下横梁上。
所述的压机框架1由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧2-2固定在下横梁上。所述的主缸3固定在上横梁上。
实施例8：
如图2所示，本实施例提供了一种锻造油压机高精度控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，通过输入装置8设定上砧2-1的位置曲线值Us，并传输给加减器7；
步骤二，位置传感器4检测上砧2-1位置Uc并传输给加减器7，压力传感器5检测主缸3压力，通过框架变形量转换器6转换得到Uk，Uk传输给加减器7；
步骤三，加减器7通过计算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；
步骤四，Ue通过PID控制器9的输入端传输给PID控制器9，Ue经PID控制器9调节后，通过放大器10驱动比例方向阀11进而驱动主缸3运动；
步骤五，重复步骤二、步骤三和步骤四，或者主缸3接收停止指令，停止运动。
现有技术将加压时所有偏差Ue进行PID处理，没有单独考虑加压时框架的变形Uk。在压力较高时，Uk较大，实际测量锻件尺寸会发现余量较大；压力变化较大时，偏差Ue受Uk影响大，系统响应速度慢。而在本实施例提供的锻造油压机高精度控制系统的控制方法中，采用压力传感器监测主缸压力，将主缸压力转换成框架变形Uk，控制过程中单独考虑压机框架变形Uk对Ue的影响，控制精度更高；当压力变化较大时，系统响应速度快于现有技术。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架（1）和在压机框架（1）上移动的活动横梁（14），活动横梁（14）的下表面安装有型砧（2），上表面通过柱塞连接有主缸（3），主缸（3）上设有位置传感器（4），位置传感器（4）电连接着加减器（7），加减器（7）电连接着输入装置（8），所述主缸（3）通过管线连接着比例方向阀（11），比例方向阀（11）电连接着放大器（10），放大器（10）电连接着PID控制器（9），PID控制器（9）电连接着加减器（7），其特征在于：所述连接主缸（3）和比例方向阀（11）的管线上安装有压力传感器（5），压力传感器（5）电连接有框架变形量转换器（6），框架变形量转换器（6）电连接着加减器（7）。
2.如权利要求1所述的锻造油压机高精度控制系统，其特征在于：所述主缸（3）内腔分为主缸大腔（3-1）和主缸小腔（3-2），主缸大腔（3-1）与比例方向阀（11）的B口连接，主缸小腔（3-2）与比例方向阀（11）的A口连接，比例方向阀（11）的P口连接着供油管（12），比例方向阀（11）的T口连接着回油管（13）。
3.如权利要求1所述的锻造油压机高精度控制系统，其特征在于：所述型砧（2）由上砧（2-1）和下砧（2-2）组成，上砧（2-1）固定在活动横梁（14）的下表面，下砧（2-2）固定在压机框架（1）上。
4. 如权利要求1所述的锻造油压机高精度控制系统，其特征在于：所述的输入装置（8）为触摸屏。
5.如权利要求3所述的锻造油压机高精度控制系统，其特征在于：所述的压机框架（1）由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧（2-2）固定在下横梁上。
6.如权利要求2所述的锻造油压机高精度控制系统的控制方法，其特征在于：所述的回油管（13）上安装有液压泵。
7. 如权利要求5所述的锻造油压机高精度控制系统，其特征在于：所述的主缸（3）固定在上横梁上。
8.锻造油压机高精度控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，通过输入装置（8）设定上砧（2-1）的位置曲线值Us，并传输给加减器（7）；
步骤二，位置传感器（4）检测上砧（2-1）位置Uc并传输给加减器（7），压力传感器（5）检测主缸（3）压力，通过框架变形量转换器（6）转换得到Uk，Uk传输给加减器（7）；
步骤三，加减器（7）通过计算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；
步骤四，Ue通过PID控制器（9）的输入端传输给PID控制器（9），Ue经PID控制器（9）调节后，通过放大器（10）驱动比例方向阀（11）进而驱动主缸（3）运动；
步骤五，重复步骤二、步骤三和步骤四，或者主缸（3）接收停止指令，停止运动。
CN201610320288.XA 2016-05-16 2016-05-16 锻造油压机高精度控制系统和方法 Active CN105834338B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610320288.XA CN105834338B (zh) 2016-05-16 2016-05-16 锻造油压机高精度控制系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610320288.XA CN105834338B (zh) 2016-05-16 2016-05-16 锻造油压机高精度控制系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105834338A true CN105834338A (zh) 2016-08-10
CN105834338B CN105834338B (zh) 2017-12-26

Family

ID=56592435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610320288.XA Active CN105834338B (zh) 2016-05-16 2016-05-16 锻造油压机高精度控制系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105834338B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913966A (zh) * 2017-11-30 2018-04-17 江阴振宏重型锻造有限公司 锻造用油压机
CN108213303A (zh) * 2018-01-30 2018-06-29 二重（德阳）重型装备有限公司 模锻压机行程补偿方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0275968A2 (de) * 1987-01-23 1988-07-27 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für wenigstens zwei Verbraucher
CN102114517A (zh) * 2010-11-30 2011-07-06 浙江大学 锻造操作机位移-力复合控制提升系统
CN102773902A (zh) * 2012-08-13 2012-11-14 广州机械科学研究院有限公司 一种人造板连续热压机控制系统及其控制方法
CN104441754A (zh) * 2014-11-29 2015-03-25 合肥合锻机床股份有限公司 立式轴向成形压机的控制系统及方法、控制装置及方法
CN104550602A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国第一重型机械股份公司 一种基于机架变形的锻件尺寸控制方法
CN205650742U (zh) * 2016-05-16 2016-10-19 中国重型机械研究院股份公司 一种锻造油压机高精度控制装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0275968A2 (de) * 1987-01-23 1988-07-27 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe für wenigstens zwei Verbraucher
CN102114517A (zh) * 2010-11-30 2011-07-06 浙江大学 锻造操作机位移-力复合控制提升系统
CN102773902A (zh) * 2012-08-13 2012-11-14 广州机械科学研究院有限公司 一种人造板连续热压机控制系统及其控制方法
CN104441754A (zh) * 2014-11-29 2015-03-25 合肥合锻机床股份有限公司 立式轴向成形压机的控制系统及方法、控制装置及方法
CN104550602A (zh) * 2014-12-29 2015-04-29 中国第一重型机械股份公司 一种基于机架变形的锻件尺寸控制方法
CN205650742U (zh) * 2016-05-16 2016-10-19 中国重型机械研究院股份公司 一种锻造油压机高精度控制装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107913966A (zh) * 2017-11-30 2018-04-17 江阴振宏重型锻造有限公司 锻造用油压机
CN108213303A (zh) * 2018-01-30 2018-06-29 二重（德阳）重型装备有限公司 模锻压机行程补偿方法
CN108213303B (zh) * 2018-01-30 2018-11-23 二重（德阳）重型装备有限公司 模锻压机行程补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105834338B (zh) 2017-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104128396B (zh) 工件校直机及其校直方法
CN103660359A (zh) 一种被动式四角调平液压机的液压控制系统及控制方法
CN104634665A (zh) 一种管材充液胀形试验方法及装置
CN203651051U (zh) 被动式四角调平液压机的液压控制系统
CN102240690B (zh) 一种三通管挤压成型装置的挤压成型工艺
CN103357671A (zh) 压力流量闭环可调的液压系统
CN105834338A (zh) 锻造油压机高精度控制系统和方法
CN107478521A (zh) 一种金属材料弯曲试验装置
CN103143611B (zh) 板材液压成形中摩擦影响的测试装置及方法
CN102962304A (zh) 一种用于小弯曲半径矩形管的冲液剪切弯曲成形方法
CN205650742U (zh) 一种锻造油压机高精度控制装置
CN103706681B (zh) 一种控制折弯机滑块往复行程距离的方法
CN201313418Y (zh) 一种纵梁液压机滑块纠偏装置
CN104550602A (zh) 一种基于机架变形的锻件尺寸控制方法
CN203170783U (zh) 油管端部加厚机
CN110090888B (zh) 一种内高压成形位移-内压加载曲线控制系统
CN204430108U (zh) 卧式全液压柔性预镦机
CN105333844B (zh) 铆点尺寸检测用在线快速测量装置及铆点测量方法
CN107631936A (zh) 一种用于液压胶管耐压试验的测试装置
CN105880850A (zh) 一种用于激光拼焊生产线的自动上料装置
CN206450521U (zh) 用于检测泡沫玻璃抗压强度和位移的压力试验机
CN102198464A (zh) 钢系杆压型机
CN104568267A (zh) 一种特厚板坯结晶器足辊预紧力的检测装置及方法
CN102397969A (zh) 水压机
CN203623015U (zh) 龙门液压机双液压缸同步控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant