CN109863017B - 伺服液压压力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属板成形的伺服液压压力机。压力机包括液压缸、至少两个伺服马达和用于向液压缸供应加压流体的至少两个泵，其中每个伺服马达驱动至少一个泵。伺服马达可以以可变速度操作，并且第一伺服马达和第一泵可在与第二伺服马达和第二泵相反的方向上操作。采用该布置，伺服液压压力机可以以低速操作，而不会对泵或马达造成损坏。

Description

伺服液压压力机

技术领域

本公开涉及一种伺服液压压力机，并且尤其是用于压制金属板的压力机。

背景

在金属板加工领域，有时需要将金属压制成所需的形状。实现这一点的常见方法是通过使用伺服液压压力机。

在这些类型的压力机中，有时需要调节液压压力机内部的压力。调节压力的一种常见方法是通过使用伺服马达来控制压力机内部的加压流体的流动。

这些类型的压力机的特殊问题是当以低速操作马达和泵时会损坏马达和泵。因此，需要一种伺服液压压力机，其可以以低速操作而不会对其部件造成损坏。

概述

本发明的目的是提供一种改进的解决方案，其使用本发明的设备减轻了上述缺点。

本发明由所附独立权利要求限定，其中在从属权利要求中、在以下描述中以及在附图中阐述实施方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于金属板成形的伺服液压压力机，其包括液压缸、至少两个伺服马达和用于向液压缸供应加压流体的至少两个泵。每个伺服马达驱动至少一个泵。伺服马达可以可变速度操作，并且至少一个第一伺服马达及其相关联的至少一个第一泵可在与至少一个第二伺服马达及其相关联的至少一个第二泵相反的方向上操作。

采用这种布置，伺服液压压力机可以以低速操作，而不会对泵或马达造成损坏。第一马达在一个方向上且至少第二马达在另一个方向上的操作意味着总压力和速度可以降低，因为第一马达在一个方向上的操作抵消或降低了另一个马达或多个马达在相反方向上的操作，合成速度是两个相反方向上的速度之间的差。每个液压泵的输出压力可以是恒定的，而马达的速度可以控制液压泵的输出流体流动。因此，可以控制流向液压缸的所得到的流体流动。

在示例性实施方案中，伺服液压压力机包括驱动第一液压泵的一个第一伺服马达和驱动第二液压泵的一个第二伺服马达。第一伺服马达在第一方向上是可操作的，并且第二伺服马达在与所述第一方向相反的第二方向上是可操作的。因此，第一液压泵在所述第一方向上是可操作的，并且第二液压泵在所述第二方向上是可操作的。由此，由一起向液压缸提供流体流动的两个液压泵提供的聚集流体流动可以低于由每个液压泵提供的流体流动。例如，第一液压泵可以在第一方向上向液压缸提供300升/分钟的流体流动。第二液压泵可以同时在第二方向提供200升/分钟的流体流动。由此，可以向液压缸提供所得到的100升/分钟的流体流动。

每个液压泵的流体流动和方向可以由相应伺服马达的方向和速度提供。

每个伺服马达的方向和速度可以由控制单元控制。控制单元可以被配置为基于液压缸的期望操作来控制伺服马达的方向和速度。控制单元可以被配置为直接向每个伺服马达或者经由伺服马达驱动单元向每个伺服马达提供控制信号，伺服马达驱动单元可以提供给每个伺服马达以控制伺服马达的操作。由此，控制单元可以向第一伺服马达提供控制信号以在第一方向上以第一速度操作，并且向第二伺服马达提供控制信号以在第二方向上以第二速度操作。第一速度和第二速度可以不同，以便提供两个伺服马达之间的速度差和由伺服马达驱动的液压泵所得到的液压压力。

根据一个实施方案，每个伺服马达和/或泵可以是在两个方向上可操作的。可在两个方向上操作的每个伺服马达允许在操作马达的方向之间的变化，并且由此可以调整马达的操作，使得所有泵的寿命基本上相等。

当液压压力机操作时，可能不需要在低速进行压力调节。伺服马达由此可以在相同的方向上操作，直到需要压力调节。当缸不工作但需要保持一定的压力时，可能需要压力调节。然后，至少第一马达以及对应于该马达的一个或更多个泵可以相对于其他伺服马达和对应的泵在相反的方向上操作。

根据另一个实施方案，加压流体的供应可以是闭合环路供应。闭合环路由液压缸中的内部阀配置。在内部阀中，加压流体在上腔室和下腔室之间传输，取决于缸的工作状态。当缸朝向金属板移动以执行压制时，内部阀可以关闭，并且泵将加压流体从下腔室传输到上腔室，使得产生力，并且采用工作工具将缸压靠在金属板上。压制之后，阀可以打开，并且流体从上腔室反向传输到下腔室，因此将加压流体保持在闭合环路中。

根据另一个实施方案，伺服马达可以是磁阻马达。作为磁阻马达的伺服马达允许具有高效率和高转矩密度的同步马达。在至少两个伺服马达中，第一伺服马达可以用作马达，并且第二伺服马达可以用作发电机。

根据另一个实施方案，伺服液压压力机还可以包括至少一个控制阀。控制阀可以用于冲洗系统或提高操作安全性水平。

在另一个实施方案中，至少一个控制阀可以手动操作。在又一个实施方案中，至少一个控制阀可以自动操作。控制阀可以自动地或手动地操作。控制阀的数量也可能取决于操作的方式。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制伺服液压压力机中的液压缸的方法，该伺服液压压力机用于金属板成形，该方法包括以下步骤：借助于至少两个泵向液压缸供应加压流体，使用至少两个伺服马达各自驱动至少一个泵，使伺服马达以可变速度操作，以及使至少一个第一伺服马达和至少一个第一泵在与至少一个第二伺服马达和至少一个第二泵相反的方向上操作。

采用该布置，伺服液压压力机可以以低速操作，同时以足够的速度操作马达和泵，以免由于操作速度太低而引起对泵的损坏。

每个马达轴可以连接到一个或更多个泵。至少两个马达中的第一个马达可以用作马达，并且第二个马达可以用作发电机。马达的可变速度可以用来根据压力机是处于操作模式还是空闲模式调整速度。

通过包括至少两个泵和马达，至少一个第一马达和第一马达轴上的相应的一个或多个泵可以相对于至少第二马达及其相应的一个或多个泵在相反的方向上操作，这允许伺服液压压力机以低速操作，而泵和马达以较高速度操作。马达和相应泵的相反方向可导致较低的总速度，因为合成速度是两个相反速度之间的差。

当压力机处于操作模式时，马达可以在相同的方向上操作，以获得用于压力机的操作的足够高的速度和压力。

在示例性实施方案中，伺服液压压力机包括驱动第一液压泵的一个第一伺服马达和驱动第二液压泵的一个第二伺服马达。第一伺服马达在第一方向上是可操作的，并且第二伺服马达在与所述第一方向相反的第二方向上是可操作的。因此，第一液压泵在所述第一方向上是可操作的，并且第二液压泵在所述第二方向上是可操作的。由此，由一起向液压缸提供流体流动的两个液压泵提供的聚集流体流动可以低于由每个液压泵提供的流体流动。

每个液压泵的输出压力可以是恒定的，而马达的速度可以控制液压泵的输出流体流动。因此，可以控制流向液压缸的所得到的流体流动。每个液压泵的流体流动和方向可以由相应伺服马达的方向和速度提供。

在另一个实施方案中，该方法还可以包括通过使用至少一个控制阀控制流体的流动的步骤。可能需要使用控制阀来控制流动，以冲洗系统或提高操作安全性水平。

在另一个实施方案中，该方法可以包括通过手动操作控制至少一个控制阀的步骤。该方法还可以包括通过自动操作控制至少一个控制阀的步骤。根据操作的方式，控制阀可以自动地或手动地操作。

附图简述

参考示出本发明的当前优选实施方式的附图，本发明的该方面和其它方面将会被更加详细地描述。

图1示出了伺服液压压力机的示意图；

图2a示出了处于打开位置的内部阀的示意图；

图2b示出了处于关闭位置的内部阀的示意图。

详细描述

下文中将参考附图更充分地描述本发明。在附图中，相同的编号指代相同的元件。

图1示意性图示了根据本发明的伺服液压压力机1。伺服马达4a、4b驱动泵3a、3b。这些马达是磁阻马达。控制阀2用于冲洗系统，并且通过手动控制或自动控制来增加系统的安全性。缸包括上缸6和下缸7。下缸的一端包括区域8，用于加工金属板的工件固定在该区域8中。当压力机处于工作模式时，缸在方向D上移动，朝向金属板降低工件。缸包括内部阀5，该内部阀控制流体的流动，使得流体处于闭合环路系统中。在图1中，内部阀5被示出为在打开位置中。

伺服马达4a、4b驱动泵3a、3b，并且可以在相反的方向上且以可变速度操作。当压力机处于空闲模式时，第一马达和第一马达轴上的相应的一个或多个泵相对于第二马达及其相应的一个或多个泵在相反的方向上操作。当马达在相反方向上操作时，第一马达可以作为马达，并且第二马达可以作为发电机，由来自第一马达的流动和压力驱动。在相反方向上的操作允许伺服液压压力机以低速操作，而泵和马达以较高速度操作，因为合成速度是两个相反速度之间的差。即流向液压缸的所得到的流体流动可低于来自每个液压缸的流体流动，因为在相反方向上操作的两个液压缸的所得到的流体流动变得更低。来自液压泵中的一个的流体流动抵消了来自在相反方向上操作的另一个液压泵的流体流动的一部分。

当压力机处于操作中时，第一马达和第二马达在相同的方向上操作，以获得足够操作压力。

液压系统是包括用于调节压制操作的内部阀的闭合系统。图2a和图2b图示了在图2a中处于打开位置中和在图2b中处于闭合位置中的液压压力机1中的内部阀5。在打开位置中，加压流体从上腔室9流向下腔室10。如图2b中图示，当缸处于工作时且处于某个位置时，阀移动到闭合位置中。在闭合位置中，通过使用泵3a、3b将加压流体从下腔室10传输到上腔室9，因此在缸移动所朝向的方向D上生成并施加力，使得通过压制形成金属板。当工作完成时，阀返回到打开位置，并且加压流体从上腔室9传输到下腔室10。

在附图和说明书中，已经公开了本发明的优选实施方案和示例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般意义和描述性意义使用，而不是为了限制的目的，本发明的范围在所附权利要求中阐述。

Claims (15)

1.一种伺服液压压力机(1)，其用于金属板成形，所述伺服液压压力机包括：

液压缸，

至少两个伺服马达，以及

至少两个泵，其用于向所述液压缸供应加压流体，其中每个伺服马达驱动至少一个泵，

其特征在于，

所述伺服马达能够以可变速度操作，并且

至少一个第一泵和至少一个第二泵一起向所述液压缸提供加压流体的总压力，其中至少一个第一伺服马达和所述至少一个第一泵被配置为在与至少一个第二伺服马达和所述至少一个第二泵相反的方向上操作，从而提供降低的总压力。

2.根据权利要求1所述的伺服液压压力机(1)，其中每个伺服马达和/或泵能够在两个方向上操作。

3.根据权利要求1所述的伺服液压压力机(1)，其中通过所述至少一个第一泵和所述至少一个第二泵的加压流体的供应是闭合环路供应。

4.根据权利要求2所述的伺服液压压力机(1)，其中通过所述至少一个第一泵和所述至少一个第二泵的加压流体的供应是闭合环路供应。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的伺服液压压力机(1)，其中所述伺服马达是磁阻马达。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的伺服液压压力机(1)，还包括至少一个控制阀(2)。

7.根据权利要求5所述的伺服液压压力机(1)，还包括至少一个控制阀(2)。

8.根据权利要求6所述的伺服液压压力机(1)，其中所述至少一个控制阀(2)是手动操作的。

9.根据权利要求7所述的伺服液压压力机(1)，其中所述至少一个控制阀(2)是手动操作的。

10.根据权利要求6所述的伺服液压压力机(1)，其中所述至少一个控制阀(2)是自动操作的。

11.根据权利要求7所述的伺服液压压力机(1)，其中所述至少一个控制阀(2)是自动操作的。

12.一种用于控制液压缸的方法，所述液压缸在用于形成金属板的伺服液压压力机(1)中，所述方法包括以下步骤：

借助于至少两个泵向所述液压缸供应加压流体，每个泵由各自的伺服马达驱动，

使所述伺服马达以可变速度操作，以及

使至少一个第一伺服马达和至少一个第一泵在与至少一个第二伺服马达和至少一个第二泵相反的方向上操作，使得通过所述至少一个第一泵和所述至少一个第二泵一起向所述液压缸提供加压流体的降低的总压力。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括通过使用至少一个控制阀(2)来控制加压流体的流动的步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述至少一个控制阀(2)的步骤是通过手动操作来进行的。

15.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述至少一个控制阀(2)的步骤是通过自动操作来进行的。

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