CN108708889A - 一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统 - Google Patents

一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，包括单作用工进缸、双作用快进缸、工作台、工进液压回路、快进液压回路、控制器和位移传感器，单作用工进缸和双作用快进缸的活塞杆均与工作台相连，工进液压回路和快进液压回路分别控制单作用工进缸及双作用快进缸往复运动，控制器输入端与位移传感器相连，输出端分别与工进液压回路及快进液压回路相联，位移传感器安设于工作台上。本发明能极大提高液压系统响应速度，提高生产效率，降低锻造过程中工作台振动幅度，具有较好的节能性。

Description

一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统
技术领域
本发明属于锻造设备液压系统的技术领域，尤其涉及一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统。
背景技术
随着零部件形状越来越复杂以及加工精度要求的提高，对其零部件锻造加工设备性能也越来越高。对于锻造领域常用设备液压机，其性能对于零部件精度具有重要影响。目前国内锻造设备液压系统响应速度慢，设备振动大，在锻造能力上与国际先进技术具有很大差距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，能极大提高液压系统响应速度，提高生产效率，能降低锻造过程中工作台振动幅度，同时具有较好的节能性。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，包括单作用工进缸、双作用快进缸、工作台、工进液压回路、快进液压回路、控制器和位移传感器，所述单作用工进缸和双作用快进缸的活塞杆均与所述工作台相连，所述工进液压回路和快进液压回路分别控制单作用工进缸及双作用快进缸往复运动，所述控制器输入端与所述位移传感器相连，输出端分别与工进液压回路及快进液压回路相联，位移传感器安设于工作台上。
按上述方案，所述快进液压回路包括通过管路依次相连的快进定量泵、快进单向阀、快进单向插装阀、快进方向控制插装阀、三位四通伺服阀、双作用快进缸，所述快进定量泵通过三相交流电机驱动，快进定量泵进口与油箱相连，所述快进单向阀和快进单向插装阀之间的管路上并联快进压力控制溢流插装阀，所述快进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第一溢流管路与油箱相连，所述快进方向控制插装阀和快进单向插装阀之间的管路上并联小容积中压蓄能器，双作用快进缸的出口管路与三位四通伺服阀相连，所述出口管路上设有快进安全阀和快进压力传感器，出口管路与油箱通过直连管路相连，所述直连管路上设有直连单向阀。
按上述方案，所述工进液压回路包括通过管路依次相连的工进定量泵、第一工进单向阀、工进单向插装阀、工进方向控制插装阀、单作用工进缸，所述工进定量泵通过伺服电机驱动，工进定量泵进口与油箱相连，所述第一工进单向阀和工进单向插装阀之间的管路上并联工进压力控制溢流插装阀，所述工进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第二溢流管路与所述快进单向阀相连，所述第二溢流管路上设有第二工进单向阀，工进单向插装阀和工进方向控制插装阀中间的管路上并联小容积高压蓄能器，工进方向控制插装阀和单作用工进缸中间的管路上并联大容积低压蓄能器，所述大容积低压蓄能器与第一二位开关电磁阀相连，大容积低压蓄能器与所述小容积中压蓄能器通过第一蓄能管路相连，所述第一蓄能管路上设有第二二位开关电磁阀，单作用工进缸与小容积中压蓄能器之间通过第二蓄能管路相连，所述第二蓄能管路上设有充液阀和二位四通电磁阀，单作用工进缸的进出口管路上设有工进安全阀和工进压力传感器。
按上述方案，所述小容积中压蓄能器的连接管路上分别设有第一压力传感器和第一蓄能安全阀，所述小容积高压蓄能器的连接管路上分别设有第二压力传感器和第二蓄能安全阀，所述大容积低压蓄能器的连接管路上设有第三压力传感器，所述第一、第二蓄能安全阀均通过管路与所述油箱相连。
按上述方案，所述单作用工进缸的进出口管路与卸荷插装阀相连，所述卸荷插装阀的出口通过管路与所述油箱相连。
本发明的有益效果是：提供一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，工进液压回路采用伺服液压泵控制，而快进液压回路采用伺服阀控制，通过高低压回路相互补偿，能极大提高液压系统响应速度，提高生产效率，能降低锻造过程中工作台振动幅度，同时具有较好的节能性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的液压回路示意图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，单作用工进缸17、双作用快进缸23、工作台14、工进液压回路、快进液压回路、控制器和位移传感器24，单作用工进缸和双作用快进缸的活塞杆均与工作台相连，工进液压回路和快进液压回路分别控制单作用工进缸及双作用快进缸往复运动，控制器输入端与位移传感器相连，输出端分别与工进液压回路及快进液压回路相联，位移传感器安设于工作台上，监测工作台的移动。
快进液压回路包括通过管路依次相连的快进定量泵35、快进单向阀34、快进单向插装阀32、快进方向控制插装阀29、三位四通伺服阀28、双作用快进缸，快进定量泵通过三相交流电机36驱动，快进定量泵进口与油箱1相连，快进单向阀和快进单向插装阀之间的管路上并联快进压力控制溢流插装阀33，快进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第一溢流管路与油箱相连，快进方向控制插装阀和快进单向插装阀之间的管路上并联小容积中压蓄能器30，双作用快进缸的出口管路与三位四通伺服阀相连，出口管路上设有快进安全阀25和快进压力传感器26，出口管路与油箱通过直连管路相连，直连管路上设有直连单向阀27。
工进液压回路包括通过管路依次相连的工进定量泵3、第一工进单向阀4-1、工进单向插装阀5、工进方向控制插装阀9、单作用工进缸，工进定量泵通过伺服电机2驱动，工进定量泵进口与油箱相连，第一工进单向阀和工进单向插装阀之间的管路上并联工进压力控制溢流插装阀6，工进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第二溢流管路与快进单向阀相连，第二溢流管路上设有第二工进单向阀4-2，工进单向插装阀和工进方向控制插装阀中间的管路上并联小容积高压蓄能器7，工进方向控制插装阀和单作用工进缸中间的管路上并联大容积低压蓄能器12，大容积低压蓄能器与第一二位开关电磁阀10相连，大容积低压蓄能器与小容积中压蓄能器通过第一蓄能管路相连，第一蓄能管路上设有第二二位开关电磁阀20，单作用工进缸与小容积中压蓄能器之间通过第二蓄能管路相连，第二蓄能管路上设有充液阀18和二位四通电磁阀19，单作用工进缸的进出口管路上设有工进安全阀15和工进压力传感器16。单作用工进缸的进出口管路与卸荷插装阀13相连，卸荷插装阀的出口通过管路与油箱相连。
小容积中压蓄能器的连接管路上分别设有第一压力传感器31和第一蓄能安全阀21，小容积高压蓄能器的连接管路上分别设有第二压力传感器8和第二蓄能安全阀22，大容积低压蓄能器的连接管路上设有第三压力传感器11。第一、第二蓄能安全阀均通过管路与油箱相连。
当工作台14处于快进阶段，三相交流电机36带动快进定量泵35转动给快进液压回路提供压力油液。该液压油经过快进单向阀34、快进插装单向阀32与来自小容积中压蓄能器30油液一起通过快进方向控制插装阀29，再通过三位四通伺服阀28进入双作用快进缸23。双作用快进缸23活塞推动工作台14快速上升。位移传感器24将工作台14的位置信号反馈至控制器，当工作台14速度过快，则控制器发出指令给三位四通伺服阀28，减小其过流面积，降低上升速度。当工作台速度过慢，则增大其过流面积，提高其上升速度。同时第一压力传感器31会监测小容积中压蓄能器30的压力，当其压力下降过快时，伺服电机2就会启动带动工进定量泵3转动，其高压油液会通过第一工进单向阀4-1、工进压力控制溢流插装阀6、第二工进单向阀4-2进入快进液压系统，补充小容积中压蓄能器30压力，使其维持在预设定值。
当双作用快进缸23推动工作台14快速上升时，工作台14带动单作用工进缸17活塞上升。此时二位四通电磁阀19开启，导致充液阀18开启，油液被倒吸进单作用工进缸17。
当工作台14由快进阶段进入工进阶段，二位开关电磁阀10提前打开，大容积低压蓄能器12的油液进入单作用工进缸17。随后工进方向控制插装阀9开启，来自工进定量泵3油液进入单作用工进缸17，推动工作台14上升。大容积低压蓄能器12能补偿伺服电机2和工进定量泵3控制系统响应慢的缺点，并通过控制伺服电机2的转速控制工进定量泵3输出流量，进而控制工作台14的工进速度。
当锻造工序完成后，进入泄压阶段。在大容积低压蓄能器12支上的第一二位开关电磁阀10开启，此时带有工作压力的油液进入大容积低压蓄能器12，当第三压力传感器11检测到压力达到阈值，第一二位开关电磁阀10关闭，同时连接工进液压回路与快进液压回路的第二二位开关电磁阀20开启，此时带有工作压力的油液会通过第二二位开关电磁阀20进入快进液压回路并储存在小容积低压蓄能器30。随后卸荷插装阀13开启，将多余油液排进油箱1。
泄压结束后，充液阀18开启，快进液压回路中双作用快进缸23有杆腔进入液压油，工作台14快速回程。

Claims (5)

1.一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，包括单作用工进缸、双作用快进缸、工作台、工进液压回路、快进液压回路、控制器和位移传感器，所述单作用工进缸和双作用快进缸的活塞杆均与所述工作台相连，所述工进液压回路和快进液压回路分别控制单作用工进缸及双作用快进缸往复运动，所述控制器输入端与所述位移传感器相连，输出端分别与工进液压回路及快进液压回路相联，位移传感器安设于工作台上。
2.根据上述权利要求1所述的一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，所述快进液压回路包括通过管路依次相连的快进定量泵、快进单向阀、快进单向插装阀、快进方向控制插装阀、三位四通伺服阀、双作用快进缸，所述快进定量泵通过三相交流电机驱动，快进定量泵进口与油箱相连，所述快进单向阀和快进单向插装阀之间的管路上并联快进压力控制溢流插装阀，所述快进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第一溢流管路与油箱相连，所述快进方向控制插装阀和快进单向插装阀之间的管路上并联小容积中压蓄能器，双作用快进缸的出口管路与三位四通伺服阀相连，所述出口管路上设有快进安全阀和快进压力传感器，出口管路与油箱通过直连管路相连，所述直连管路上设有直连单向阀。
3.根据权利要求2所述的一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，所述工进液压回路包括通过管路依次相连的工进定量泵、第一工进单向阀、工进单向插装阀、工进方向控制插装阀、单作用工进缸，所述工进定量泵通过伺服电机驱动，工进定量泵进口与油箱相连，所述第一工进单向阀和工进单向插装阀之间的管路上并联工进压力控制溢流插装阀，所述工进压力控制溢流插装阀的溢流口通过第二溢流管路与所述快进单向阀相连，所述第二溢流管路上设有第二工进单向阀，工进单向插装阀和工进方向控制插装阀中间的管路上并联小容积高压蓄能器，工进方向控制插装阀和单作用工进缸中间的管路上并联大容积低压蓄能器，所述大容积低压蓄能器与第一二位开关电磁阀相连，大容积低压蓄能器与所述小容积中压蓄能器通过第一蓄能管路相连，所述第一蓄能管路上设有第二二位开关电磁阀，单作用工进缸与小容积中压蓄能器之间通过第二蓄能管路相连，所述第二蓄能管路上设有充液阀和二位四通电磁阀，单作用工进缸的进出口管路上设有工进安全阀和工进压力传感器。
4.根据权利要求3所述的一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，所述小容积中压蓄能器的连接管路上分别设有第一压力传感器和第一蓄能安全阀，所述小容积高压蓄能器的连接管路上分别设有第二压力传感器和第二蓄能安全阀，所述大容积低压蓄能器的连接管路上设有第三压力传感器，所述第一、第二蓄能安全阀均通过管路与所述油箱相连。
5.根据权利要求3所述的一种节能型低振快响应混合控制伺服液压机液压系统，其特征在于，所述单作用工进缸的进出口管路与卸荷插装阀相连，所述卸荷插装阀的出口通过管路与所述油箱相连。
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