CN107524662B - 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统 - Google Patents

一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107524662B
CN107524662B CN201710948822.6A CN201710948822A CN107524662B CN 107524662 B CN107524662 B CN 107524662B CN 201710948822 A CN201710948822 A CN 201710948822A CN 107524662 B CN107524662 B CN 107524662B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic
return cylinder
valve
way
port
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.)
Active
Application number
CN201710948822.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107524662A (zh
Inventor
熊义
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.)
NANTONG METALFORMING EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
NANTONG METALFORMING EQUIPMENT 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 NANTONG METALFORMING EQUIPMENT CO Ltd filed Critical NANTONG METALFORMING EQUIPMENT CO Ltd
Priority to CN201710948822.6A priority Critical patent/CN107524662B/zh
Publication of CN107524662A publication Critical patent/CN107524662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107524662B publication Critical patent/CN107524662B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统，主要包括回程缸、蓄能器组、液压泵、第一二通电液换向阀、第二二通电液换向阀、电磁溢流阀、背压溢流阀、蓄能器组限压溢流阀、单向阀。本发明在液压机的工作过程中具备持续转化、吸收和释放能量的能力，并且在滑块回程过程中抵消滑块装配体所受的部分重力，具有使液压机在相同生产效率下能耗降低或在相同能耗下生产效率提升的优点，应用时不需要增加额外的液压执行器，集成方便，特别适用于滑块质量较大或工作速度较快的液压机，同时有助于液压机故障率的降低和使用寿命的提高。

Description

一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统
技术领域
本发明涉及一种液压机的回程液压系统，特别是涉及一种能量回收与滑块重力平衡的液压系统。
背景技术
在液压机压制完成后需要将滑块提升至一定的高度以便取料、上料或更换模具等工序的执行，该滑块提升过程简称回程，是通过回程缸对滑块的作用实现的。回程过程中回程缸所做的功转化为滑块的重力势能，而不是直接用于工件的成型压制，是一种间接的能源浪费。对于滑块质量较大或者需要高频次长时间工作的液压机，回程过程的能耗巨大，节能问题更为突出。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种能量回收与滑块重力平衡系统，能够对液压机工作过程中的能量进行转化、回收、再利用，从而优化能量流、提升液压机的能源使用效率，同时提高液压机的可靠性和使用寿命。
本发明的技术方案如下：
本发明包括液压泵、单向阀、电磁溢流阀、第一二通电液换向阀、背压溢流阀、蓄能器组限压溢流阀、蓄能器组、第二二通电液换向阀、第一回程缸、第二回程缸、第三回程缸和第四回程缸，液压泵的出油口与单向阀的进油口、电磁溢流阀的进油口连通，第四回程缸的油口与第二回程缸的油口、单向阀的出油口、第一二通电液换向阀的B口连通，第一回程缸的油口与第三回程缸的油口、第一二通电液换向阀的A口、第二二通电液换向阀的B口、背压溢流阀的进油口连通，蓄能器组的油口与第二二通电液换向阀的A口、蓄能器组限压溢流阀的进油口连通，液压泵的吸油口、电磁溢流阀的出油口、背压溢流阀的出油口、蓄能器组限压溢流阀的出油口均与液压油箱连通。
本发明所述电磁溢流阀为常开型，即所述电磁溢流阀的先导电磁换向阀失电时处于卸压状态、所述电磁溢流阀的先导电磁换向阀通电时处于持压状态。
本发明所述第一二通电液换向阀为二通常开型，即所述第一二通电液换向阀的先导电磁换向阀失电时A口与B口连通，所述第一二通电液换向阀的先导电磁换向阀通电时A口与B口截止。
本发明所述第二二通电液换向阀为二通常闭型，即所述第二二通电液换向阀的先导电磁换向阀失电时A口与B口截止，所述第二二通电液换向阀的先导电磁换向阀通电时A口与B口连通
本发明所述蓄能器组是液压皮囊式蓄能器组或者液压活塞式蓄能器。
本发明所述第一回程缸、第二回程缸、第三回程缸与第四回程缸的结构、尺寸相同，安装位置关于滑块中心对称，所述第一回程缸、第二回程缸、第三回程缸与第四回程缸是液压机滑块回程的液压执行器，空间上所述第一回程缸与所述第三回程缸对角布置、所述第二回程缸与所述第四回程缸对角布置。
本发明的有益效果如下：
1、本发明采用蓄能器在液压机滑块快下时将部分能量转化、回收，并在液压机滑块回程时将这部分能量释放、再利用，从而对液压机运行过程中的能量流进行优化以达到提升能源利用率的目的。
2、本发明在液压机滑块回程时可以抵消滑块受到的部分重力作用，此时液压泵等主要元件可以工作在较低的压力状态，因而系统的故障率降低、可靠性与使用寿命提高。
3、本发明应用于液压机时不需要额外增加液压执行器，本发明中蓄能器组不需要单独的补油系统，便于系统集成、改造。
附图说明
图1为本发明的液压原理图。
图2为本发明的液压回路中液压油的（快下1）流向示意图。
图3为本发明的液压回路中液压油的（快下2）流向示意图。
图4为本发明的液压回路中液压油的（慢下）流向示意图。
图5为本发明的液压回路中液压油的（回程）流向示意图。
图中：1.液压泵，2.单向阀，3.电磁溢流阀，4.第一二通电液换向阀，5.背压溢流阀，6.蓄能器组限压溢流阀，7.蓄能器组，8.第二二通电液换向阀，9.第一回程缸，10.第二回程缸，11.第三回程缸，12.第四回程缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1，本发明主要包括：主液压泵1、单向阀2、电磁溢流阀3、第一二通电液换向阀4、背压溢流阀5、蓄能器组限压溢流阀6、蓄能器组7、第二二通电液换向阀8、第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11和第四回程缸12，液压泵1的出油口与单向阀2的进油口、电磁溢流阀3的进油口连通，第四回程缸12的油口与第二回程缸10的油口、单向阀3的出油口、第一二通电液换向阀4的B口连通，第一回程缸9的油口与第三回程缸11的油口、第一二通电液换向阀4的A口、第二二通电液换向阀8的B口、背压溢流阀5的进油口连通，蓄能器组7的油口与第二二通电液换向阀8的A口、蓄能器组限压溢流阀6的进油口连通，液压泵1的吸油口、电磁溢流阀3的出油口、背压溢流阀5的出油口、蓄能器组限压溢流阀6的出油口均与液压油箱连通。
参见表1，当液压机待机时，本发明中的电磁溢流阀3、第一二通电液换向阀4、第二二通电液换向阀8均处于失电状态。
参见表1，当液压机滑块快下时，本发明中的电磁溢流阀3、第一二通电液换向阀4处于失电状态，第二二通电液换向阀8处于通电状态。
参见表1，当液压机滑块满下（工进）时，本发明中的电磁溢流阀3、第一二通电液换向阀4、第二二通电液换向阀8均处于失电状态。
参见表1，当液压机滑块回程时，本发明中的电磁溢流阀3、第一二通电液换向阀4、第二二通电液换向阀8均处于通电状态。
表1为本发明的电磁铁动作顺序表。表1如下，
电磁溢流阀 第一二通电液换向阀 第二二通电液换向阀
待机 - - -
快下 - - +
慢下（工进） - - -
回程 + + +
“+”表示通电；“-”表示失电。
参见图2-3，液压机快下阶段可分为快下1与快下2两个子阶段。图2-5中粗实线表示液压油流动方向。
参见图2，在液压机快下1阶段，本发明中的电磁溢流阀3处于卸压状态，第一二通电液换向阀4、第二二通电液换向阀8均处于连通状态，从第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12排出的液压油合流流入蓄能器组7，本发明液压系统将液压机滑块的重力势能转化为液压能并且储存起来。
在液压机快下1阶段，随着蓄能器组7中液压油储存量的增加，蓄能器组7中液压油的压力增大。
参见图3，在液压机快下2阶段，本发明中的电磁溢流阀3处于卸压状态，第一二通电液换向阀4、第二二通电液换向阀8均处于连通状态，蓄能器组7中液压油的压力大于蓄能器组限压溢流阀6的设定压力，从第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12排出的液压油合流从蓄能器组限压溢流阀6排回液压油箱。
参见图4，在液压机慢下（工进）阶段，本发明中的电磁溢流阀3处于卸压状态，第一二通电液换向阀4处于连通状态，第二二通电液换向阀8处于截止状态，从第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12排出的液压油合流从背压溢流阀5排回液压油箱。
参见图5，在液压机回程阶段，本发明中的电磁溢流阀3处于持压状态，第一二通电液换向阀4处于截止状态，第二二通电液换向阀8处于连通状态，从液压泵1输出的液压油进入第二回程缸10与第四回程缸12，从蓄能器组7释放的液压油进入第一回程缸9与第三回程缸11。
液压机回程时，在蓄能器组7释放的液压油的作用下第一回程缸9与第三回程缸11输出的力抵消了滑块装配体的部分重力，驱动滑块装配体向上运动的部分功率由蓄能器组7提供，所以在相同条件下与常规的液压机液压系统相比，本发明液压系统中用于驱动回程缸的液压泵1的设计额定压力与装机功率较小，特别在液压机回程阶段本发明液压系统的实际耗能较低。
电磁溢流阀3的压力设定为：在电磁溢流阀3的设定压力作用下第二回程缸10与第四回程缸12输出的合力大于液压机滑块装配体回程时所需要的最大力。
背压溢流阀5的压力设定为：在背压溢流阀5的设定压力作用下第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12输出的合力略大于液压机滑块装配体受到的重力。
蓄能器组限压溢流阀6的压力设定为：在蓄能器组限压溢流阀6的设定压力作用下第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12输出的合力略小于液压机滑块装配体受到的重力。
蓄能器组7在液压机快下时回收第一回程缸9、第二回程缸10、第三回程缸11与第四回程缸12排出的液压油，蓄能器组7在液压机回程时释放的液压由仅供给第一回程缸9与第三回程缸11，因为所有回程缸的结构参数均相同，所以在满足快下行程大于滑块全行程一半的条件下，本发明能够持续循环地进行能量的转化、储存与释放，而不需要单独的补油系统。

Claims (3)

1.一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统，其特征是：包括液压泵（1）、单向阀（2）、电磁溢流阀（3）、第一二通电液换向阀（4）、背压溢流阀（5）、蓄能器组限压溢流阀（6）、蓄能器组（7）、第二二通电液换向阀（8）、第一回程缸（9）、第二回程缸（10）、第三回程缸（11）和第四回程缸（12），液压泵（1）的出油口与单向阀（2）的进油口、电磁溢流阀（3）的进油口连通，第四回程缸（12）的油口与第二回程缸（10）的油口、单向阀（2）的出油口、第一二通电液换向阀（4）的B口连通，第一回程缸（9）的油口与第三回程缸（11）的油口、第一二通电液换向阀（4）的A口、第二二通电液换向阀（8）的B口、背压溢流阀（5）的进油口连通，蓄能器组（7）的油口与第二二通电液换向阀（8）的A口、蓄能器组限压溢流阀（6）的进油口连通，液压泵（1）的吸油口、电磁溢流阀（3）的出油口、背压溢流阀（5）的出油口、蓄能器组限压溢流阀（6）的出油口均与液压油箱连通；所述第一二通电液换向阀（4）为二通常开型，即所述第一二通电液换向阀（4）的先导电磁换向阀失电时A口与B口连通，所述第一二通电液换向阀（4）的先导电磁换向阀通电时A口与B口截止；所述第二二通电液换向阀（8）为二通常闭型，即所述第二二通电液换向阀（8）的先导电磁换向阀失电时A口与B口截止，所述第二二通电液换向阀（8）的先导电磁换向阀通电时A口与B口连通；所述第一回程缸（9）、第二回程缸（10）、第三回程缸（11）与第四回程缸（12）的结构、尺寸相同，安装位置关于滑块中心对称，所述第一回程缸（9）、第二回程缸（10）、第三回程缸（11）与第四回程缸（12）是液压机滑块回程的液压执行器，空间上所述第一回程缸（9）与所述第三回程缸（11）对角布置、所述第二回程缸（10）与所述第四回程缸（12）对角布置；电磁溢流阀（3）的压力设定为：在电磁溢流阀（3）的设定压力作用下第二回程缸（10）与第四回程缸（12）输出的合力大于液压机滑块装配体回程时所需要的最大力；背压溢流阀（5）的压力设定为：在背压溢流阀（5）的设定压力作用下第一回程缸（9）、第二回程缸（10）、第三回程缸（11）与第四回程缸（12）输出的合力大于液压机滑块装配体受到的重力；蓄能器组限压溢流阀（6）的压力设定为：在蓄能器组限压溢流阀（6）的设定压力作用下第一回程缸（9）、第二回程缸（10）、第三回程缸（11）与第四回程缸（12）输出的合力小于液压机滑块装配体受到的重力。
2.根据权利要求1所述的一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统，其特征在于：所述电磁溢流阀（3）为常开型，即所述电磁溢流阀（3）的先导电磁换向阀失电时处于卸压状态、所述电磁溢流阀（3）的先导电磁换向阀通电时处于持压状态。
3.根据权利要求1所述的一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统，其特征在于：所述蓄能器组（7）是液压皮囊式蓄能器组或者液压活塞式蓄能器。
CN201710948822.6A 2017-10-12 2017-10-12 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统 Active CN107524662B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710948822.6A CN107524662B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710948822.6A CN107524662B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107524662A CN107524662A (zh) 2017-12-29
CN107524662B true CN107524662B (zh) 2023-06-23

Family

ID=60684515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710948822.6A Active CN107524662B (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107524662B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114670471B (zh) * 2022-03-25 2024-02-06 江苏扬力液压装备有限公司 复合材料制品热成型伺服液压机及其压制复合材料人防密闭门的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533990U (ja) * 1991-10-14 1993-05-07 川崎油工株式会社 液圧プレスの油圧駆動装置
CN101342800A (zh) * 2008-09-09 2009-01-14 南通锻压设备有限公司 一种数控多点压边框架液压机
JP2010144840A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Ube Machinery Corporation Ltd 押出プレス
CN104999695A (zh) * 2015-06-15 2015-10-28 浙江大学 一种实现液压机超低速稳定运行的电液控制系统
CN105298945A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 南通锻压设备股份有限公司 快速压制液压机液压系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533990U (ja) * 1991-10-14 1993-05-07 川崎油工株式会社 液圧プレスの油圧駆動装置
CN101342800A (zh) * 2008-09-09 2009-01-14 南通锻压设备有限公司 一种数控多点压边框架液压机
JP2010144840A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Ube Machinery Corporation Ltd 押出プレス
CN104999695A (zh) * 2015-06-15 2015-10-28 浙江大学 一种实现液压机超低速稳定运行的电液控制系统
CN105298945A (zh) * 2015-11-27 2016-02-03 南通锻压设备股份有限公司 快速压制液压机液压系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
采用蓄能器的快锻液压机建模仿真与试验研究;姚静等;中国机械工程;第20卷(第2期);第241-244页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107524662A (zh) 2017-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102859080A (zh) 用于施工设备的双止回阀
CN101725580B (zh) 液压增压缸
CN103801751A (zh) 基于plc控制的全自动剪板机液压系统
CN104006015A (zh) 一种保压稳速的液压机液压系统
CN107524662B (zh) 一种液压机能量回收与滑块重力平衡系统
CN201823868U (zh) 模锻快速液压顶料装置的液压系统
CN203627345U (zh) 蓄能器保压回路
CN203856789U (zh) 一种保压稳速的液压机液压系统
CN104454707A (zh) 一种简易折弯机液压系统
CN202291180U (zh) 水压快速锻造机组
CN100493899C (zh) 液压机冲裁主动减振控制装置
CN103008362A (zh) 一种板带轧机液压压下并联伺服控制的方法及回路
CN102205663A (zh) 一种数控多点压边框架液压机
CN205715005U (zh) 液压系统以及包括该液压系统的设备
CN210034023U (zh) 一种快换装置液压控制系统
CN101698251B (zh) 定尺剪压板缸液压控制回路系统
CN201650928U (zh) 液压系统
CN100577400C (zh) 可控式辊压机液压系统
CN2892814Y (zh) 堆高机液压系统
CN203696090U (zh) 基于plc控制的全自动剪板机液压系统
CN201998452U (zh) 热压液压机的液压系统
CN202468560U (zh) 一种液压冲压机床的高速冲压液压回路
CN104454672A (zh) 基于矩阵回路的液压机液压系统
CN201944032U (zh) 一种具有增压功能的液压集成阀块装置
CN201871658U (zh) 一种高速冷锻液压机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230506

Address after: 226500 North Park Road, Chengbei street, Rugao City, Nantong City, Jiangsu Province (Forging Industry Park, economic and Technological Development Zone)

Applicant after: NANTONG METALFORMING EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: 226500 Jiangsu Nantong Rugao Economic Development Zone Forging Industry Park

Applicant before: NANTONG FORGING EQUIPMENT Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant