CN106224332A - 一种电伺服超高压系统及其操作原理 - Google Patents

一种电伺服超高压系统及其操作原理 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电伺服超高压系统及其操作原理，包括安装在框架上的油泵电机组、油箱、增压器、油冷却装置和水过滤加压装置，油泵电机组包括压力传感器和安装在电器柜中的伺服驱动器，压力传感器安装在油泵的出油口处，用于实时监测系统的油压；伺服驱动器通过电缆线与压力传感器相连，且通过压力传感器检测到的信号，发出指令对伺服电机的转速进行控制；本发明采用伺服电机驱动油泵的形式，减小了由于增压器换向时产生的压力波动，使高压水的输出压力值更加稳定，提高了工件切口的质量和切割速度。

Description

一种电伺服超高压系统及其操作原理
技术领域
本发明涉及一种电伺服超高压系统及其操作原理，属于电伺服超高压系统领域。
背景技术
目前国内常见的超高压系统中的油泵电机组，采用三相异步电动机驱动普通油泵的形式，这种形式结构和控制简单，但转速和出油量都是恒定的，在换向产生压力波动时，不能有效地补偿压力损失。另外常见的油泵电机组，采用三相异步电动机驱动恒压柱塞泵的形式，虽然通过液压的方式，在柱塞泵控制油口处提供压力调整，能够补偿部分压力损失，比普通油泵的效果好，但比理想的压力波动值要求还有一定的差距。
发明内容
本发明提供一种电伺服超高压系统及其操作原理，采用伺服电机驱动油泵的形式，减小了由于增压器换向时产生的压力波动，使高压水的输出压力值更加稳定，提高了工件切口的质量和切割速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电伺服超高压系统，包括安装在框架上的油泵电机组、油箱、增压器、油冷却装置和水过滤加压装置，所述的油泵电机组包括伺服电机、油泵，油泵通过伺服电机的作用，从油箱中吸出液压油，将液压油由低压缸的一侧输入，驱动活塞进行运动，活塞带动活塞杆运动，活塞杆对高压缸中的水进行增压，液压油从低压缸的另一侧输出后重新流回油箱，所述的油泵电机组还包括压力传感器和安装在电器柜中的伺服驱动器，压力传感器安装在油泵的出油口处，用于实时监测系统的油压；伺服驱动器通过电缆线与压力传感器相连，且通过压力传感器检测到的信号，发出指令对伺服电机的转速进行控制；
作为本发明的进一步优选，所述的油泵电机组还包括旋转编码器，其与油泵、伺服电机、伺服驱动器、压力传感器构成闭环回路，油泵通过泵托架固定，其中，伺服驱动器预设压力值，压力传感器进行实时监控，伺服驱动器通过压力传感器检测到的信号对伺服电机的转速进行控制；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括可编程控制器，其对伺服驱动器进行控制，进行压力值的变更设定；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括油路阀块，其分别与油泵电机组、增压器相连通，所述的油路阀块上安装有先导式电磁换向阀、油压传感器、溢流阀、油压表和单向阀，其中先导式电磁换向阀的一端与增压器相连通，单向阀的一端与油泵输出端相连通，溢流阀同时与油泵输出端相连通；
作为本发明的进一步优选，所述的冷却装置包括油冷却泵、油冷却电机、油冷却器，电伺服超高压系统还包括温度液位传感器、油过滤器、温度水量调节阀、电磁开关阀、空气滤清器和液位计。温度液位传感器、油冷却泵、油过滤器、液位计分别与油箱相连通，油冷却器的两端分别与油冷却泵、油过滤器相连接，油冷却器、温度水量调节阀和电磁开关阀依次相连通，油冷却泵与油冷却电机相连接；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括水路阀块、高压水蓄能器、压力变速器、安全卸压阀、球阀、水过滤器和电磁开关阀，水溢流阀、水泵、水压开关、一级水压表和二级水压表均连接到水路阀块上。其中，水溢流阀安装在水路阀块内，水泵、水压开关、水过滤器和电磁开关阀依次连通，在水泵的两侧分别连接有一级水压表、二级水压表，；高压水蓄能器与增压器相连通，压力变送器、安全卸压阀分别与高压水蓄能器相连通；
一种如上述所述的电伺服超高压系统的操作原理，在可编程控制器中预设压力值，安装在油泵的出油口处的压力传感器实时监测系统的油压，伺服驱动器按照预先设定的压力值，通过压力传感器检测的信号，实时输出电信号，控制伺服电机的转速，从而实时控制油泵的出油量，如果需要变更压力值，同样可以通过可编程控制器进行变更设定；设置在所述电伺服超高压系统中的油压传感器、温度液位传感器、压力变速器分别对电伺服超高压系统中的油压、高压水压力、液压油的温度和液位进行检测，并通过水刀设备信息终端，实现远程定位和监控功能；设置在电伺服超高压系统中的温度水量调节阀，通过安装在油箱中的感温元件检测液压油的温度，来调节油冷却器所需冷却水量，保证液压油处于所需工作温度范围内；液压油通过冷却装置后重新流回油箱时经过油过滤器进行过滤，当油过滤器内的杂质超过其设定的阈值时，油过滤器向可编程控制器发出报警信号，此时需对油过滤器的滤芯进行更换。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的电伺服超高压系统与现有的同类产品相比，减小了由于增压器换向时产生的压力波动，使高压水的输出压力值更加稳定，提高了工件切口的质量和切割速度。由于伺服电机根据换向时产生的压力波动，实时快速地改变转速来调整油泵的出油量，补偿压力波动引起的部分掉压，将系统压力的波动控制在在很小的范围内。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的超高压系统原理图；
图2是本发明的优选实施例的主视图；
图3是本发明的优选实施例的侧视图；
图4是本发明的优选实施例的俯视图。
图中：1为框架，2为油泵，3为压力传感器，4为泵托架，5为联轴器，6为伺服电机，7为电器柜，8为液位计，9为水泵，10为触摸屏，11为油压表，12为一级水压表，13为二级水压表，14为先导式电磁换向阀，15为增压器，16为压力传感器，17为水过滤器，18为油冷却电机，19为油冷却泵，20为油冷却器，21为温度水量调节阀，22为电磁阀，23为安全卸压阀，24为高压水蓄能器，25为温度液位传感器，26为油箱，27为空气滤清器，28为油路阀块，29为油过滤器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，本发明的一种电伺服超高压系统，包括安装在框架上的油泵电机组、油箱、增压器、油冷却装置和水过滤加压装置，所述的油泵电机组包括伺服电机、油泵，油泵通过伺服电机的作用，从油箱中吸出液压油，将液压油由低压缸的一侧输入，驱动活塞进行运动，活塞带动活塞杆运动，活塞杆对高压缸中的水进行增压，液压油从低压缸的另一侧输出后重新流回油箱，所述的油泵电机组还包括压力传感器和安装在电器柜中的伺服驱动器，压力传感器安装在油泵的出油口处，用于实时监测系统的油压；伺服驱动器通过电缆线与压力传感器相连，且通过压力传感器检测到的信号，发出指令对伺服电机的转速进行控制；
作为本发明的进一步优选，所述的油泵电机组还包括旋转编码器，其与油泵、伺服电机、伺服驱动器、压力传感器构成闭环回路，油泵通过泵托架固定，其中，伺服驱动器预设压力值，压力传感器进行实时监控，伺服驱动器通过压力传感器检测到的信号对伺服电机的转速进行控制；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括可编程控制器，其对伺服驱动器进行控制，进行压力值的变更设定；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括油路阀块，其分别与油泵电机组、增压器相连通，所述的油路阀块上安装有先导式电磁换向阀、油压传感器、溢流阀、油压表和单向阀，其中先导式电磁换向阀的一端与增压器相连通，单向阀的一端与油泵输出端连通，溢流阀同时与油泵输出端相连通；
作为本发明的进一步优选，所述的冷却装置包括油冷却泵、油冷却电机、油冷却器，电伺服超高压系统还包括温度液位传感器、油过滤器、温度水量调节阀、电磁开关阀、空气滤清器和液位计。温度液位传感器、油冷却泵、油过滤器、液位计分别与油箱相连通，油冷却器的两端分别与油冷却泵、油过滤器相连接，油冷却器、温度水量调节阀和电磁开关阀依次相连通，油冷却泵与油冷却电机相连接；
作为本发明的进一步优选，所述的电伺服超高压系统还包括水路阀块、高压水蓄能器、压力变速器、安全卸压阀、球阀、水过滤器和电磁开关阀，水溢流阀、水泵、水压开关、一级水压表和二级水压表均连接到水路阀块上。其中，水溢流阀安装在水路阀块内，水泵、水压开关、水过滤器和电磁开关阀依次连通，在水泵的两侧分别连接有一级水压表（显示外接水源压力）、二级水压表（显示经水泵加压后的水压）；高压水蓄能器与增压器相连通，压力变送器、安全卸压阀分别与高压水蓄能器相连通；
一种如上述所述的电伺服超高压系统的操作原理，在可编程控制器中预设压力值，安装在油泵的出油口处的压力传感器实时监测系统的油压，伺服驱动器按照预先设定的压力值，通过压力传感器检测的信号，实时输出电信号，控制伺服电机的转速，从而实时控制油泵的出油量，如果需要变更压力值，同样可以通过可编程控制器进行变更设定；设置在所述电伺服超高压系统中的油压传感器、温度液位传感器、压力变速器分别对电伺服超高压系统中的油压、高压水压力、液压油的温度和液位进行检测，并通过水刀设备信息终端，实现远程定位和监控功能；设置在电伺服超高压系统中的温度水量调节阀，通过安装在油箱中的感温元件检测液压油的温度，来调节油冷却器所需冷却水量，保证液压油处于所需工作温度范围内；液压油通过冷却装置后重新流回油箱时经过油过滤器进行过滤，当油过滤器内的杂质超过其设定的阈值时，油过滤器向可编程控制器发出报警信号，此时需对油过滤器的滤芯进行更换。
通过压力传感器检测的信号，实时输出电信号，控制伺服电机的转速，从而实时控制油泵的出油量，保证了电伺服超高压系统在增压器换向时，油压在很小的范围内波动；
在可编程控制器中预设压力值，如果需要变更压力值，同样可以通过可编程控制器进行变更设定，设定后，自动调整整个电伺服超高压系统的压力；
设置在所述电伺服超高压系统中的油压传感器、温度液位传感器、压力变速器分别对电伺服超高压系统中的油压、高压水压力、液压油的温度和液位进行检测，并通过水刀设备信息终端，实现远程定位和监控功能；
设置在电伺服超高压系统中的温度水量调节阀，通过安装在油箱中的感温元件检测液压油的温度，来调节油冷却器所需冷却水量，保证液压油处于所需工作温度范围内。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种电伺服超高压系统，包括安装在框架上的油泵电机组、油箱、增压器、油冷却装置和水过滤加压装置，所述的油泵电机组包括伺服电机、油泵，油泵通过伺服电机的作用，从油箱中吸出液压油，将液压油由低压缸的一侧输入，驱动活塞进行运动，活塞带动活塞杆运动，活塞杆对高压缸中的水进行增压，液压油从低压缸的另一侧输出后重新流回油箱，其特征在于：所述的油泵电机组还包括压力传感器和安装在电器柜中的伺服驱动器，压力传感器安装在油泵的出油口处，用于实时监测系统的油压；伺服驱动器通过电缆线与压力传感器相连，且通过压力传感器检测到的信号，发出指令对伺服电机的转速进行控制。
2.根据权利要求1所述的电伺服超高压系统，其特征在于：所述的油泵电机组还包括旋转编码器，其与油泵、伺服电机、伺服驱动器、压力传感器构成闭环回路，油泵通过泵托架固定，其中，伺服驱动器预设压力值，压力传感器进行实时监控，伺服驱动器通过压力传感器检测到的信号对伺服电机的转速进行控制。
3.根据权利要求2所述的电伺服超高压系统，其特征在于：所述的电伺服超高压系统还包括可编程控制器，其对伺服驱动器进行控制，进行压力值的变更设定。
4.根据权利要求3所述的电伺服超高压系统，其特征在于：所述的电伺服超高压系统还包括油路阀块，其分别与油泵电机组、增压器相连通，所述的油路阀块上安装有先导式电磁换向阀、油压传感器、溢流阀、油压表和单向阀，其中先导式电磁换向阀的一端与增压器相连通，单向阀的一端与油泵输出端连通，溢流阀同时与油泵输出端相连通。
5.根据权利要求4所述的电伺服超高压系统，其特征在于：所述的冷却装置包括油冷却泵、油冷却电机、油冷却器，电伺服超高压系统还包括温度液位传感器、油过滤器、温度水量调节阀、电磁开关阀、空气滤清器和液位计；温度液位传感器、油冷却泵、油过滤器、液位计分别与油箱相连通，油冷却器的两端分别与油冷却泵、油过滤器相连接，油冷却器、温度水量调节阀和电磁开关阀依次相连通，油冷却泵与油冷却电机相连接。
6.根据权利要求5所述的电伺服超高压系统，其特征在于：所述的电伺服超高压系统还包括水路阀块、高压水蓄能器、压力变速器、安全卸压阀、球阀、水过滤器和电磁开关阀，水溢流阀、水泵、水压开关、一级水压表和二级水压表均连接到水路阀块上；其中，水溢流阀安装在水路阀块内，水泵、水压开关、水过滤器和电磁开关阀依次连通，在水泵的两侧分别连接有一级水压表、二级水压表；高压水蓄能器与增压器相连通，压力变送器、安全卸压阀分别与高压水蓄能器相连通。
7.一种如权利要求6所述的电伺服超高压系统的操作原理，其特征在于：在可编程控制器中预设压力值，安装在油泵的出油口处的压力传感器实时监测系统的油压，伺服驱动器按照预先设定的压力值，通过压力传感器检测的信号，实时输出电信号，控制伺服电机的转速，从而实时控制油泵的出油量，如果需要变更压力值，同样可以通过可编程控制器进行变更设定；设置在所述电伺服超高压系统中的油压传感器、温度液位传感器、压力变速器分别对电伺服超高压系统中的油压、高压水压力、液压油的温度和液位进行检测，并通过水刀设备信息终端，实现远程定位和监控功能；设置在电伺服超高压系统中的温度水量调节阀，通过安装在油箱中的感温元件检测液压油的温度，来调节油冷却器所需冷却水量，保证液压油处于所需工作温度范围内；液压油通过冷却装置后重新流回油箱时经过油过滤器进行过滤，当油过滤器内的杂质超过其设定的阈值时，油过滤器向可编程控制器发出报警信号，此时需对油过滤器的滤芯进行更换。
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