CN107605872B - 减少挤压机固定非挤压时间的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减少挤压机固定非挤压时间的控制方法及系统，所述控制方法具体包括，1)油泵的控制方法：主油泵油源分为并联的两路，任何一台油泵可去任一路；2)挤压机空程前进时，挤压杆推挤压筒，主油泵供油给挤压杆油缸，挤压筒油缸随动；空程回退时，挤压筒推挤压杆，主油泵供油给挤压筒油缸，挤压杆油缸随动；3)主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法：挤压筒锁紧后，采用所有主油泵同时升压，在系统压力达到突破压力的80％后，再转入所设定的挤压速度挤压；所述控制系统包括油泵控制装置、挤压杆和挤压筒的速度控制装置及主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置，通过这三个装置的集成控制，成功地减少固定非挤压时间10～15S。

Description

减少挤压机固定非挤压时间的控制方法及系统

技术领域

本发明属于冶金设备领域，涉及金属挤压设备液压控制系统，具体涉及减少挤压机固定非挤压时间的控制方法及系统。

背景技术

挤压行业生产运转中的挤压机，大多数追求的是性能稳定、运行可靠，对固定非挤压时间基本上不进行考核，但随着挤压机整机可靠性水平的提高和全自动程序的应用，固定非挤压时间逐渐成为挤压机的一项重要技术参数，它显示了挤压机全自动生产的能力，标志着挤压机生产率水平的高低，所以，减少固定非挤压时间是挤压机设计研发的一项重要任务。

发明内容

为了提高挤压机生产效率，提高挤压机全自动生产能力，本发明提供了一种能显著减少挤压机固定非挤压时间的控制方法。

本发明所采用的技术方案如下：

减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，该方法是通过油泵的控制、挤压杆和挤压筒的速度控制、主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制这三方面集成控制来减少固定非挤压时间的，具体包括，

1)油泵的控制方法：多台油泵并联组成主油泵，主油泵油源分为并联的两路，任何一台油泵可以去任何一路；

2)挤压杆和挤压筒的速度控制方法：挤压机空程前进时，挤压杆推挤压筒，主油泵供油给挤压杆油缸，挤压筒油缸随动；挤压机空程回退时，挤压筒推挤压杆，系统主油泵供油给挤压筒油缸，挤压杆油缸随动；

3)主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法：主缸在镦粗、排气、排气结束挤压筒锁紧后，采用所有主油泵同时升压，在系统压力达到突破压力的80％后，再转入所设定的挤压速度挤压。

所述的2)挤压杆和挤压筒的速度控制方法进一步为，挤压杆空程前进时，挤压杆控制油缸活塞腔的进液阀a、排液阀b开启，油泵供油给挤压杆控制油缸，挤压杆主动前进，当挤压杆顶上了挤压筒上的撞块装置时，挤压筒控制油缸补液阀a、排液阀d开启，挤压杆推着挤压筒前进，即挤压筒随动；挤压机空程回退时，挤压筒控制油缸排液阀c、进液阀d开启，挤压筒主动回退，当挤压筒上的撞块装置顶上挤压杆时，挤压杆控制油缸排液阀a、连通阀a开启，挤压筒推着挤压杆后退，即挤压杆随动。

所述的3)主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法进一步为主缸升压到临界突破点100ar，系统所有主泵的电控方向阀及主缸的所有进液阀均带电开启，所有主油泵同时升压，在系统压力达到80bar后，根据挤压速度的大小确定所需油泵的台数，并将相应地电控方向阀关闭，比例溢流阀开启，主缸进液阀继续带电开启，程序转入设定挤压速度。

减少挤压机固定非挤压时间的控制系统，包括油泵控制装置、挤压杆和挤压筒的速度控制装置及主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置，所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置、主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置分别于油泵控制装置的主油泵油源相接；

所述的油泵控制装置包括由多台油泵并联组成的主油泵，所述的主油泵出口通过系统电控方向阀组合成两路并联油源P1、P2，每台油泵出口与P1或P2任一路油源相接；

所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置包括挤压筒、挤压杆，所述的挤压杆套接于挤压筒内，挤压杆上接有挤压杆控制油缸，挤压筒上挤压筒控制油缸，且所述的挤压杆控制油缸、挤压筒控制油缸分别与所述的油源P1或P2相连；

所述的主缸升压到临界突破点100bar所需时间的控制装置包括主缸、主缸进液阀一及主缸进液阀二，所述的主缸进液阀一和主缸进液阀二并联，所述系统电控方向阀进口接所述的油源P1或P2，系统电控方向阀出口分别与主缸进液阀一及主缸进液阀二的进口相接，主缸进液阀一及主缸进液阀二的出口均接于主缸上。

所述的油泵控制装置中每台油泵出口有两套电控方向阀，两套单向阀及一套电磁溢流阀，所述的一套电控方向阀进口接油泵，电控方向阀出口接单向阀进口，单向阀出口接油源P1；另外电控方向阀进口接油泵，电控方向阀出口接单向阀进口，单向阀出口接油源P1，电磁溢流阀进口接油泵，出口接油箱。

所述的挤压杆控制油缸的活塞腔油路上设有进液阀a、排液阀a；挤压杆控制油缸的活塞杆腔油路上设有进液阀b、排液阀b；挤压杆控制油缸的活塞腔油路和活塞杆腔油路之间设有连通阀a。

所述的挤压筒控制油缸的活塞腔油路上设有进液阀c、排液阀c、补液阀a；挤压筒控制油缸的活塞杆腔设有进液阀d、排液阀d。

所述的组成主油泵的每台油泵上分别设置有一个电控方向阀，多个电控方向阀并联构成所述系统电控方向阀。

本发明的优点是：通过以上所述三种方法的集成控制，成功地减少固定非挤压时间10～15S(小吨位挤压机取小值，大吨位挤压机取大值)。

附图说明：

下面结合实例附图对本发明专利作进一步说明：

图1是本发明主油泵控制原理图；

图2是本发明挤压杆和挤压筒控制原理图；

图3是本发明主缸升压控制原理图。

附图标记说明

1、电控方向阀；2、单向阀；3、电磁溢流阀；4、挤压筒；5、挤压杆；6、挤压杆控制油缸；6.1、进液阀a；6.2、排液阀a；6.3、进液阀b；6.4、排液阀b；6.5、连通阀a；7、挤压筒控制油缸；7.1、进液阀c；7.2、排液阀c；7.3、补液阀a；7.4、进液阀d；7.5、排液阀d；8、主缸；8.1、主缸进液阀一；8.2、主缸进液阀二；9、1号泵；10、2号泵；11、3号泵；9.1、1号泵电控方向阀；9.2、1号泵比例溢流阀；10.1、2号泵电控方向阀；10.2、2号泵比例溢流阀；11.1、3号泵电控方向阀；10.2、3号泵比例溢流阀。

具体实施方式：

实施例1

单动前上料短行程挤压机上料在前梁和挤压筒之间，挤压机固定非挤压时间是指从挤压完成主缸开始卸压到下一挤压周期主缸升压到临界突破点100bar之间的时间，主要由本次挤压周期主侧缸和挤压筒锁紧缸卸压时间、剪刀剪压余时间、下一次挤压周期挤压机上锭时间(主要包括挤压杆、挤压筒后退至待料位、机械手送锭至挤压中心、挤压杆顶锭、挤压筒套锭)、挤压筒升压锁紧时间、主侧缸升压到临界突破点100bar所需时间组成。

本发明主要从油泵的控制、挤压杆和挤压筒的速度控制、主侧缸升压到临界突破点100bar这三方面来减少固定非挤压时间，本发明减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，具体包括，

1)油泵的控制方法：多台油泵并联组成主油泵，主油泵油源分为并联的两路，任何一台油泵可以去任何一路；

2)挤压杆和挤压筒的速度控制方法：挤压机空程前进时，挤压杆5推挤压筒4，主油泵供油给挤压杆油缸6，挤压筒油缸7随动；挤压机空程回退时，挤压筒4推挤压杆5，系统主油泵供油给挤压筒油缸7，挤压杆油缸6随动；

3)主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法：主缸在镦粗、排气、排气结束挤压筒锁紧后，采用所有主油泵同时升压，在系统压力达到突破压力的80％后，再转入所设定的挤压速度挤压。

通过以上所述三种方法的集成控制，成功地减少固定非挤压时间。

实施例2

在实施例1的基础上，1)油泵的控制方法进一步包括：所述的挤压机液压系统油泵的数量由挤压速度决定，前上料短行程挤压机执行机构可以分为两组：挤压杆、挤压筒为一组，主剪刀、模架移动、模内剪为一组。同一组内顺序动作，不同组内同时动作。据此动作特征，主油泵油源分为并联的两路，任何一台油泵可以去任何一路。油泵如此配置的优点为可以根据各执行机构速度要求随时加减泵。当某个执行机构运动至减速点或终点时，可以把不需要的泵切换到另一组正在运动的执行机构中去。泵的这种配置方式使系统的流量得到了充分利用，可以把固定非挤压时间减少5s左右。

实施例3

在实施例1的基础上，单动前上料短行程挤压机挤压杆和挤压筒的动作特点为同时空程前进或后退，根据这一特点，本发明采用了挤压杆推挤压筒或挤压筒推挤压杆的方案有效减少了固定非挤压时间，即所述的2)挤压杆和挤压筒的速度控制方法进一步具体包括，挤压杆空程前进时，挤压杆控制油缸6活塞腔的进液阀a6.1、排液阀b6.2开启，油泵供油给挤压杆控制油缸6，挤压杆5主动前进，当挤压杆5顶上了挤压筒4上的撞块装置时，挤压筒控制油缸7补液阀a7.3、排液阀d7.5开启，挤压杆5推着挤压筒4前进，即挤压筒4随动；挤压机空程回退时，挤压筒控制油缸7排液阀c7.2、进液阀d7.4开启，挤压筒4主动回退，当挤压筒4上的撞块装置顶上挤压杆5时，挤压杆控制油缸6排液阀a6.2、连通阀a6.5开启，挤压筒4推着挤压杆5后退，即挤压杆5随动。挤压杆油缸面积和挤压筒油缸面积基本相等，所以采用这种方案后，挤压杆5和挤压筒4的运动速度成倍提高，挤压杆和挤压筒空程运动所占的固定非挤压时间则成倍减少。

实施例4

在实施例1的基础上，所述的3)主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法进一步为，主缸升压到临界突破点100bar通常是在镦粗、排气、排气结束挤压筒锁紧后，程序根据挤压速度选择主泵突破挤压，即挤压速度高时，投入的泵多，挤压速度低时，投入的泵少；只有在最大挤压速度下才会投入所有的泵，因此通常挤压升压至临界突破点100bar需要较长时间，本发明在排气后的挤压突破过程中不论速度大小均采用所有主油泵同时升压，在系统压力达到突破压力的80％(80bar)后，再转入设定挤压速度的挤压过程，这样可把固定非挤压时间减少最少3S左右。

实施例5

在上述实施例的基础上，所述减少挤压机固定非挤压时间的控制方法是通过减少挤压机固定非挤压时间的控制系统实现的，所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制系统包括油泵控制装置、挤压杆和挤压筒的速度控制装置及主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置，所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置、主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置分别于油泵控制装置的主油泵油源相接。

如图1所示，所述的油泵控制装置包括由多台油泵并联组成的主油泵，所述的主油泵出口通过系统电控方向阀组合成两路并联油源P1、P2，每台油泵出口与P1或P2任一路油源相接，也就是说每台油泵能随时给不同的执行机构提供压力油源。所述的组成主油泵的每台油泵上分别设置有一个电控方向阀1，多个电控方向阀1并联构成所述系统电控方向阀。

组成主油泵的每台油泵出口有两套电控方向阀1，两套单向阀2及一套电磁溢流阀3，所述的一套电控方向阀1进口接油泵，电控方向阀1出口接单向阀2进口，单向阀2出口接油源P1；另外电控方向阀1进口接油泵，电控方向阀1出口接单向阀2进口，单向阀2出口接油源P2，电磁溢流阀3进口接油泵，出口接油箱。

如图2所示，所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置包括挤压筒4、挤压杆5，所述的挤压杆5套接于挤压筒4内，挤压杆5上接有挤压杆控制油缸6，挤压筒4上挤压筒控制油缸7，且所述的挤压杆控制油缸6及挤压筒控制缸7共用油源P1，挤压筒4上装有撞块装置。所述的挤压杆控制油缸6的活塞腔油路上设有进液阀a6.1、排液阀a6.2；挤压杆控制油缸6的活塞杆腔油路上设有进液阀b6.3、排液阀b6.4；挤压杆控制油缸6的活塞腔油路和活塞杆腔油路之间设有连通阀a6.5；所述的挤压筒控制油缸7的活塞腔油路上设有进液阀c7.1、排液阀c7.2、补液阀a7.3；挤压筒控制油缸7的活塞杆腔设有进液阀d7.4、排液阀d7.5。

挤压杆空程前进时，进液阀a6.1、排液阀b6.2开启，油泵供油给挤压杆控制油缸6，挤压杆5主动前进，当挤压杆5顶上了挤压筒4上的撞块装置时，挤压筒控制油缸7补液阀a7.3、排液阀d7.5开启，挤压杆5推着挤压筒4前进，即挤压筒4随动；空程回退时，排液阀c7.2、进液阀d7.4开启，挤压筒4主动回退，当挤压筒4上的撞块装置顶上挤压杆5时，排液阀a6.2、连通阀a6.5开启，活塞腔首先排油至活塞杆腔，多余的排回油箱(排液阀a6.2的开启压力高于连通阀a6.5)，挤压筒4推着挤压杆5后退，即挤压杆5随动。

如图3所示，所述的主缸升压到临界突破点100bar所需时间的控制装置包括主缸8、主缸进液阀一8.1及主缸进液阀二8.2，所述的主缸进液阀一8.1和主缸进液阀二8.2并联，所述系统电控方向阀进口接所述的油源P1或P2，系统电控方向阀出口分别与主缸进液阀一8.1及主缸进液阀二8.2的进口相接，主缸进液阀一8.1及主缸进液阀二8.2的出口均接于主缸8上。

通常主缸是在镦粗、排气、排气结束挤压筒锁紧后，程序根据挤压速度选择主泵突破挤压，即挤压速度高时，投入的泵多，挤压速度低时，投入的泵少。本发明在排气后的挤压突破过程中不论速度大小，系统所有主泵的电控方向阀及主缸进液阀(即图3所示的1号泵电控方向阀9.1、2号泵电控方向阀10.1、3号泵电控方向阀11.1、主缸进液阀8.1、主缸进液阀8.2)均带电开启，所有主油泵同时升压。在系统压力达到突破压力的80％(80bar)后，根据挤压速度的大小确定所需油泵的台数，相应地给电控方向阀(即图3所示的1号泵电控方向阀9.1、2号泵电控方向阀10.1、3号泵电控方向阀11.1)断电(即阀关闭)、给相应的1号泵比例溢流阀9.2、2号泵比例溢流阀10.2、3号泵比例溢流阀10.3带电开启(泵循环空转)，主缸进液阀8.1、主缸进液阀8.2继续带电开启，程序转入设定挤压速度的挤压过程。

Claims (8)

1.减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：该方法是通过油泵的控制、挤压杆和挤压筒的速度控制、主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制这三方面集成控制来减少固定非挤压时间的，具体包括，

1）油泵的控制方法：多台油泵并联组成主油泵，主油泵油源分为并联的两路，任何一台油泵可以去任何一路；

2）挤压杆和挤压筒的速度控制方法：挤压机空程前进时，挤压杆（5）推挤压筒（4），主油泵供油给挤压杆油缸（6），挤压筒油缸（7）随动；挤压机空程回退时，挤压筒（4）推挤压杆（5），系统主油泵供油给挤压筒油缸（7），挤压杆油缸（6）随动；

3）主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法：主缸在镦粗、排气、排气结束挤压筒锁紧后，采用所有主油泵同时升压，在系统压力达到突破压力的80％后，再转入所设定的挤压速度挤压。

2.根据权利要求1所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的2）挤压杆和挤压筒的速度控制方法进一步为，挤压杆空程前进时，挤压杆控制油缸（6）活塞腔的进液阀a（6 .1）、排液阀b（6 .4）开启，油泵供油给挤压杆控制油缸（6），挤压杆（5）主动前进，当挤压杆（5）顶上了挤压筒（4）上的撞块装置时，挤压筒控制油缸（7）补液阀a（7 .3）、排液阀d（7 .5）开启，挤压杆（5）推着挤压筒（4）前进，即挤压筒（4）随动；挤压机空程回退时，挤压筒控制油缸（7）排液阀c（7 .2）、进液阀d（7 .4）开启，挤压筒（4）主动回退，当挤压筒（4）上的撞块装置顶上挤压杆（5）时，挤压杆控制油缸（6）排液阀a（6 .2）、连通阀a（6 .5）开启，挤压筒（4）推着挤压杆（5）后退，即挤压杆（5）随动。

3.根据权利要求1所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的3）主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制方法进一步为主缸升压到临界突破点100bar，系统所有主泵的电控方向阀及主缸的所有进液阀均带电开启，所有主油泵同时升压，在系统压力达到80bar后，根据挤压速度的大小确定所需油泵的台数，并将相应地电控方向阀关闭，比例溢流阀开启，主缸进液阀继续带电开启，程序转入设定挤压速度。

4.根据权利要求 1-3 任意一项所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：该控制方法还包括减少挤压机固定非挤压时间的控制系统，所述减少挤压机固定非挤压时间的控制系统包括油泵控制装置、挤压杆和挤压筒的速度控制装置及主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置，所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置、主缸升压到临界突破点100bar所需的时间控制装置分别于油泵控制装置的主油泵油源相接；

所述的油泵控制装置包括由多台油泵并联组成的主油泵，所述的主油泵出口通过系统电控方向阀组合成两路并联油源P1、P2，每台油泵出口与P1或P2任一路油源相接；

所述的挤压杆和挤压筒的速度控制装置包括挤压筒（4）、挤压杆（5），所述的挤压杆（5）套接于挤压筒（4）内，挤压杆（5）上接有挤压杆控制油缸（6），挤压筒（4）上接有挤压筒控制油缸（7），且所述的挤压杆控制油缸（6）、挤压筒控制油缸（7）分别与所述的油源P1或P2相连；

所述的主缸升压到临界突破点100bar所需时间的控制装置包括主缸（8）、主缸进液阀一（8 .1）及主缸进液阀二（8 .2），所述的主缸进液阀一（8 .1）和主缸进液阀二（8 .2）并联，且所述系统电控方向阀进口接所述的油源P1或P2，系统电控方向阀出口分别与主缸进液阀一（8 .1）及主缸进液阀二（8 .2）的进口相接，主缸进液阀一（8 .1）及主缸进液阀二（8.2）的出口均接于主缸（8）上。

5.根据权利要求4所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的油泵控制装置中每台油泵出口有两套电控方向阀 （1），两套单向阀 （2）及一套电磁溢流阀（3），所述的一套电控方向阀（1）进口接油泵，电控方向阀（1）出口接单向阀（2）进口，单向阀（2）出口接油源P1；另外的电控方向阀（1）进口接油泵，电控方向阀（1）出口接单向阀（2）进口，单向阀（2）出口接油源P2，电磁溢流阀（3）进口接油泵，出口接油箱。

6.根据权利要求4所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的挤压杆控制油缸（6）的活塞腔油路上设有进液阀a（6 .1）、排液阀a（6 .2）；挤压杆控制油缸（6）的活塞杆腔油路上设有进液阀b（6 .3）、排液阀b（6 .4）；挤压杆控制油缸（6）的活塞腔油路和活塞杆腔油路之间设有连通阀a（6 .5）。

7.根据权利要求4所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的挤压筒控制油缸（7）的活塞腔油路上设有进液阀c（7 .1）、排液阀c（7 .2）、补液阀a（7 .3）；挤压筒控制油缸（7）的活塞杆腔设有进液阀d（7 .4）、排液阀d（7 .5）。

8.根据权利要求4所述的减少挤压机固定非挤压时间的控制方法，其特征在于：所述的组成主油泵的每台油泵上分别设置有一个电控方向阀（1），多个电控方向阀（1）并联构成所述系统电控方向阀。