CN112096669A - 一种伺服泵-阀控折弯机液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种伺服泵‑阀控折弯机液压系统，包括伺服泵站、油缸以及油缸控制阀组，伺服泵站输出端与油缸输入端相连；所述油缸控制阀组包括多个用于控制油缸运动的控制阀，油缸输入端与伺服泵站相连；所述油缸包括上腔和下腔，多个所述控制阀包括快下阀、比例伺服阀、电磁换向阀和充液阀，所述充液阀位于油缸内，所述电磁换向阀与充液阀连通，所述快下阀与油缸下腔连通，所述比例伺服阀分别与油缸上腔和伺服泵站的输出端连通，用于转换油的传输油路。本发明通过油缸控制阀组控制充液阀、油缸，实现油缸快下、慢下、保压、快回的动作。

Description

一种伺服泵-阀控折弯机液压系统
技术领域
本发明涉及折弯机液压技术领域，尤其涉及一种伺服泵-阀控折弯机液压系统。
背景技术
折弯机发展方向是使用节能、运行噪声低、安装维护简便。液压系统是折弯机的核心部件，为折弯机提供折弯所需折弯力、折弯速度。传统的40～300T数控折弯机液压系统采用普通电机驱动油泵，采用比例压力阀控制系统压力、折弯力，采用比例伺服阀控制油缸同步、慢下及快回速度。由于油泵输出的流量恒定，比例阀调速、系统保压过程中系统多会产生溢流，系统易发热。采用SVP系统即伺服电机替代普通电机驱动油泵，可根据工艺要求提供系统相应的流量、压力，系统运行无溢流，解决了折弯机运行节能的问题，但是还存在液压系统管路长压力损失大、运行噪声大、安装维护不便的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种伺服泵-阀控折弯机液压系统，控制电机转速，扭矩控制系统流量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种伺服泵-阀控折弯机液压系统，包括伺服泵站、油缸以及油缸控制阀组，伺服泵站输出端与油缸输入端相连；所述油缸控制阀组包括多个用于控制油缸运动的控制阀，油缸输入端与伺服泵站相连；
所述油缸包括上腔和下腔，多个所述控制阀包括快下阀、比例伺服阀、电磁换向阀和充液阀，所述充液阀位于油缸内，所述电磁换向阀与充液阀连通，所述快下阀与油缸下腔连通，所述比例伺服阀分别与油缸上腔和伺服泵站的输出端连通，用于转换油的传输油路；
所述快下阀、比例伺服阀、电磁换向阀以及伺服泵站均由单独电路控制。
进一步地，所述油缸控制阀组设置在油缸控制阀块上，所述油缸控制阀组还包括背压阀和安全阀，所述背压阀和快下阀并排设置于油缸控制阀块一侧，所属电磁换向阀设置于油缸控制阀块底侧，所述安全阀和比例伺服阀并列设置于与背压阀和安全阀相邻一侧。
进一步地，所述安全阀与伺服泵站输出端连通，背压阀分别与快下阀和比例伺服阀连通。
进一步地，所述伺服泵站与油缸通过油缸连接块相连，所述伺服泵站包括油箱本体，油箱内设置有油泵，油泵与位于油箱外的伺服电机连通，用于为油泵提供动力。
进一步地，所述油泵输出端上连接有压力管路滤油器，所述压力管路滤油器位于油箱内。
进一步地，所述伺服泵-阀控折弯机液压系统包括快下、慢下、保压、卸荷、返程五种工作模式；
快下：启动伺服电机，比例伺服阀以及快下阀得电，电磁换向阀失电充液阀开启，油缸内滑块由于自重快速下降，液压油被充液阀吸入油箱上腔，油泵排出的液压油经比例伺服阀吸入油缸上腔，油缸下腔的液压油通过快下阀、比例伺服阀流回油箱；
慢下：启动伺服电机，比例伺服阀以及电磁换向阀得电，快下阀失电，充液阀关闭，滑块由快下转为慢下。油泵排出的液压油经比例伺服阀进入油缸上腔，油缸下腔的液压油经过背压阀、比例伺服阀流回油箱；
保压：当滑块到达下压死点后，比例伺服阀失电，比例伺服阀不通，油缸的上下腔被封闭，滑块停止保压；
卸荷：保持伺服电机扭矩，比例伺服阀得电，在返程方向微量开启，油缸上腔的液压油通过比例伺服阀卸荷；
返程：启动伺服电机，比例伺服阀得电，同时电磁换向阀失电，充液阀开启，快下阀失电，滑块快速返回，液压油经比例伺服阀、快下阀到油缸下腔，油缸上腔的液压油经充液阀流回至油箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过油缸控制阀组控制充液阀、油缸，实现油缸快下、慢下、保压、快回的动作，充液阀启闭响应快，系统加压快；采用伺服电机控制电机转速、扭矩控制系统流量、压力系统运行无溢流，液压管路短、沿程压力损失小，进一步降低系统温升、运行能耗；采用小排量油泵系统运行整体噪声低；油泵、压力管路过滤器内置与油箱、伺服电机置于油箱侧面，使用、维护方便；采用螺纹插装阀，结构紧凑、压力损失小、无泄漏。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的一种伺服泵-阀控折弯机液压系统的原理图。
图2示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的一种伺服泵-阀控折弯机液压系统的伺服泵站的原理图。
图3示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的一种伺服泵-阀控折弯机液压系统的油缸控制阀组的原理图。
图4示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的一种伺服泵-阀控折弯机液压系统的伺服泵站外形图。
图5示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的一种伺服泵-阀控折弯机液压系统的油缸控制阀组外形图。
图中标号：1、伺服泵站，2、油缸控制阀组，3、伺服电机，4、油泵，5、压力管路滤油器，6、油箱，7、安全阀，8、电磁换向阀，9、比例伺服阀，10、背压阀，11、快下阀，12、充液阀，13、油缸，14、油缸连接块。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1至图4示出，一种伺服泵-阀控折弯机液压系统，包括伺服泵站1、油缸13以及油缸控制阀组2，伺服泵站1通过油缸连接块14与油缸13相连，油缸13上连接有用于控制油缸13运动的油缸控制阀组2。伺服泵站1包括油箱6本体，油箱6内设置有油泵4，油泵4与位于油箱6外的伺服电机3连通，用于为油泵4提供动力，油泵4输出端上连接有压力管路滤油器5，压力管路滤油器5位于油箱6内。油缸13包括上腔和下腔，腔体内设置有滑块，油缸控制阀组2包括快下阀11、比例伺服阀9、电磁换向阀8和充液阀12，充液阀12位于油缸13内且电磁换向阀8与充液阀12控制口连通，快下阀11与油缸13下腔连通，比例伺服阀9分别与油缸13的上腔以及伺服泵站1的输出端连通，用于转换油的传输油路。上述油缸13控制阀组2还包括背压阀10和安全阀7，背压阀10分别与快下阀11和比例伺服阀9连通，安全阀7与伺服泵站1输出端连通。
其中，伺服泵站1、油缸连接块14、油缸控制阀组2、充液阀12、油缸13各两组；伺服泵站1与油缸13之间连接管路短，管路沿程压力损失小，系统不易发热。
根据本发明的一实施方式结合图5示出，油缸控制阀组2设置在油缸控制阀块上，油缸控制阀组2还包括背压阀10和安全阀7，背压阀10和快下阀11并排设置于油缸控制阀块一侧，电磁换向阀8设置于油缸控制阀块底侧，安全阀7和比例伺服阀9并列设置于与背压阀10和安全阀7相邻一侧。
上述两组伺服泵-阀控折弯机液压系统搭配工作，通过油缸控制阀组2控制充液阀12、油缸13，实现油缸13快下、慢下、保压、快回的动作。
其中，安全阀7、背压阀10、快下阀11为螺纹插装阀，电磁换向阀8、比例伺服阀9为板阀,结构紧凑、无泄漏；电磁换向阀8的B口与充液阀12的控制口F连接通道短，充液阀12启闭响应快，系统加压快。
快下阀11、比例伺服阀9、电磁换向阀8、充液阀12以及伺服泵站1均由单独电路控制。记电磁换向阀8上的电磁铁为Y1，比例伺服阀9上的电磁铁为Y2，快下阀11上的电磁铁为Y3，记快下阀11的输入端为1，输出端为2，(1→2)表示油的流向，记液控单向阀12的控制口为3口。记比例伺服阀9上的四个口分别为A口、P口、B口以及T口，A口和P口与背压阀10位于同一油路，B口和T口连通可将经由伺服泵站1输出的油输送至油缸13上腔内。
工作原理如下：
折弯机工作程序包括快下、慢下、保压、卸荷、返程，折弯前需设定机床折弯参数：包括金属板的材质、折弯角、宽度、厚度，电控系统根据设定参数计算所需液压系统压力及流量。调整伺服电机3的扭矩限定系统工作压力，调整伺服电机3转速满足系统流量要求。
1、快下：给伺服电机3的扭矩转速、启动伺服电机3系统建压，给比例伺服的电磁铁Y2电压，同时电磁换向阀8(Y1)失电充液阀12开启，快下阀11(Y3)得电，滑块由于自重快速下降。液压油通过充液阀12吸入油缸13上腔，油泵4排出的液压油经比例伺服阀9(P→B)进入油缸13上腔，油缸13下腔的液压油通过快下阀11(1→2)、比例伺服阀9(A→T)回油箱6。滑块快下速度可通过调节比例伺服阀9的控制电压、控制开口，进而得到不同速度。
2、慢下：给伺服电机3的扭矩转速、启动伺服电机3系统建压，给比例伺服阀9(Y2)电压，同时电磁换向阀8(Y1)得电、充液阀12关闭，快下阀11(Y3)失电，滑块由快下转为慢下。油泵4排出的液压油经比例伺服阀9(P→B)进入油缸13上腔，其下腔的液压油经过背压阀10(P→T)、比例伺服(A→T)回油箱6。伺服电机3提供系统所需最低的压力、流量，通过调节比例伺服阀9的控制电压，调整滑块慢下速度。
3、保压：当滑块到达下压死点后，给比例伺服(Y2)0V电压，比例伺服的P、T、A、B口不通，油缸13的上、下腔被封闭，滑块停止保压。
4、卸荷：伺服电机3保持扭矩，给比例伺服阀9(Y2)一定电压，使比例伺服阀9返程方向微量开启，油缸13上腔的液压油通过比例伺服阀9(B→T)卸荷，卸荷时间由减压速度参数设定。
5、返程：给伺服电机3的扭矩转速、启动伺服电机3系统建压，给比例伺服阀9(Y2)电压，同时电磁换向阀8(Y1)失电、充液阀12开启，快下阀11(Y3)失电，滑块快速返回。液压油经比例伺服阀9(P→A)、快下阀11(2→1)到油缸13下腔，油缸13上腔的液压油经充液阀12回油箱6。伺服电机3提供系统所需最低的压力、流量，通过调节比例伺服阀9的控制电压，调整滑块返程速度。
该一种伺服泵-阀控折弯机液压系统采用两个独立的伺服泵站1通过油缸连接块14与油缸13连接，通过油缸控制阀组2控制充液阀12、油缸13，实现油缸13快下、慢下、保压、快回的动作，充液阀12启闭响应快，系统加压快；采用伺服电机3控制电机转速、扭矩控制系统流量、压力系统运行无溢流，液压管路短、沿程压力损失小，进一步降低系统温升、运行能耗；采用小排量油泵4系统运行整体噪声低；油泵4、压力管路过滤器内置与油箱6、伺服电机3置于油箱6侧面，使用、维护方便；采用螺纹插装阀，结构紧凑、压力损失小、无泄漏。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，包括伺服泵站(1)、油缸(13)以及油缸控制阀组(2)，伺服泵站(1)输出端与油缸(13)输入端相连；所述油缸控制阀组(2)包括多个用于控制油缸(13)运动的控制阀，油缸(13)输入端与伺服泵站(1)相连；
多个所述控制阀包括快下阀(11)、比例伺服阀(9)、电磁换向阀(8)和充液阀(12)，所述充液阀(12)位于油缸(13)内，所述电磁换向阀(8)输出端与充液阀输入端(12)连通，用于控制充液阀(12)的开闭，所述快下阀(11)输出端与油缸(13)下腔连通，所述比例伺服阀(9)分别与油缸(13)上腔和伺服泵站(1)的输出端连通，用于转换传输油路；
所述快下阀(11)、比例伺服阀(9)、电磁换向阀(8)以及伺服泵站均由单独电路控制。
2.根据权利要求1所述的伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，所述油缸控制阀组(2)设置在油缸控制阀块上，所述油缸控制阀组(2)还包括背压阀(10)和安全阀(7)，所述背压阀(10)和快下阀(11)并排设置于油缸控制阀块一侧，所述电磁换向阀(8)设置于油缸控制阀块底侧，所述安全阀(7)和比例伺服阀(9)并列设置于与背压阀(10)和安全阀(7)相邻一侧。
3.根据权利要求2所述的伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，所述安全阀(7)与伺服泵站(1)输出端连通，背压阀(10)分别与快下阀(11)和比例伺服阀(9)连通。
4.根据权利要求1所述的伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，所述伺服泵站(1)与油缸(13)通过油缸连接块(14)相连，所述伺服泵站(1)包括油箱(6)本体，油箱(6)内设置有油泵(4)，油泵(4)与位于油箱(6)外的伺服电机(3)连通，用于为油泵(4)提供动力。
5.根据权利要求4所述的伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，所述油泵(4)输出端上连接有压力管路滤油器(5)，所述压力管路滤油器(5)位于油箱(6)内。
6.根据权利要求1-5任一所述的伺服泵-阀控折弯机液压系统，其特征在于，所述伺服泵-阀控折弯机液压系统包括快下、慢下、保压、卸荷、返程五种工作模式；
快下：启动伺服电机(3)，比例伺服阀(9)以及快下阀(11)得电，电磁换向阀(8)失电充液阀(12)开启，油缸内滑块由于自重快速下降，液压油被充液阀(8)吸入油箱(6)上腔，油泵(4)排出的液压油经比例伺服阀(9)吸入油缸(13)上腔，油缸(13)下腔的液压油通过快下阀(11)、比例伺服阀(9)流回油箱(6)；
慢下：启动伺服电机(3)，比例伺服阀(9)以及电磁换向阀(8)得电，快下阀(11)失电，充液阀(8)关闭，滑块由快下转为慢下。油泵(4)排出的液压油经比例伺服阀(9)进入油缸(13)上腔，油缸(13)下腔的液压油经过背压阀(10)、比例伺服阀(9)流回油箱(6)；
保压：当滑块到达下压死点后，比例伺服阀(9)失电，比例伺服阀(9)不通，油缸(13)的上下腔被封闭，滑块停止保压；
卸荷：保持伺服电机(3)扭矩，比例伺服阀(9)得电，在返程方向微量开启，油缸(13)上腔的液压油通过比例伺服阀(9)卸荷；
返程：启动伺服电机(3)，比例伺服阀(9)得电，同时电磁换向阀(8)失电，充液阀(12)开启，快下阀(11)失电，滑块快速返回，液压油经比例伺服阀(9)、快下阀(11)到油缸(13)下腔，油缸(13)上腔的液压油经充液阀(12)流回至油箱(6)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114198348A (zh) * 2021-12-16 2022-03-18 天水锻压机床(集团)有限公司 超大吨位伺服泵控折弯机液压系统及其控制方法

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