CN117380742A - 用电液混合驱动的轧机压下系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了用电液混合驱动的轧机压下系统，包括电液混合驱动机构，电液混合驱动机构包括压下油缸和进给装置；压下油缸具有活塞杆，活塞杆将压下油缸内部空间分为有杆腔和无杆腔；进给装置包括电机和行星滚柱丝杠组件，行星滚柱丝杠组件包括壳体、丝杠以及与丝杠配合的活动件，活动件与壳体密封配合，活动件将壳体内部空间分为无油腔和有油腔，有油腔与无杆腔通过管路连通，电机用于驱动丝杠转动，进而带动活动件移动。本申请利用行星滚柱丝杠组件控制压下油缸的活塞杆的位移可以提供更好的位置精度控制、进给速度控制和更快的响应速度，利用液压作为传递介质可以得到更高的冲击载荷缓冲。
Description
技术领域
本发明涉及轧机领域，具体涉及用电液混合驱动的轧机压下系统。
背景技术
传统的轧机使用液压系统来推动压下油缸位移，这种驱动方式位置精度控制差、进给速度控制、响应速度差。
发明内容
本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了用电液混合驱动的轧机压下系统。
本发明采取的技术方案如下：
一种电液混合驱动机构，包括压下油缸和进给装置；
所述压下油缸具有活塞杆，活塞杆将压下油缸内部空间分为有杆腔和无杆腔；
所述进给装置包括电机和行星滚柱丝杠组件，所述行星滚柱丝杠组件包括壳体、丝杠以及与丝杠配合的活动件，所述活动件与壳体密封配合，活动件将壳体内部空间分为无油腔和有油腔，所述有油腔与所述无杆腔通过管路连通，所述电机用于驱动所述丝杠转动，进而带动所述活动件移动。
进给装置通过管路与压下油缸的无杆腔相连，利用电机驱动丝杠转动，进而带动所述活动件移动，从而控制压下油缸的活塞杆移动实现进给和轧制工作，利用行星滚柱丝杠组件控制压下油缸的活塞杆的位移可以提供更好的位置精度控制、进给速度控制和更快的响应速度，利用液压作为传递介质可以得到更高的冲击载荷缓冲。
于本发明其中一实施例中，电液混合驱动机构还包括位移传感器，所述位移传感器设置在压下油缸上，用于检测活塞杆的位置。
于本发明其中一实施例中，电液混合驱动机构还包括与所述无杆腔连通的检测管路，所述检测管路上安装有压力传感器和第一截止阀，所述第一截止阀位于所述压力传感器和无杆腔之间。
实际运用时，可以通过位移传感器和压力传感器来反馈调节，控制油路工作。
于本发明其中一实施例中，所述进给装置有多个，多个进给装置的有油腔均与所述压下油缸的无杆腔连通。
于本发明其中一实施例中，所述进给装置有两个。
利用单侧双进给装置可以提供更大的滚压力，减少单个电机受力。
于本发明其中一实施例中，还包括联轴器，所述电机通过联轴器与所述丝杠连接。
本申请还公开了一种用电液混合驱动的轧机压下系统，包括主供油管路、主回油管路、主溢流管路以及两套分系统，每套分系统均包括：
上文所述的电液混合驱动机构；
三位四通电磁换向阀，具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，三位四通电磁换向阀具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，第一端口和第三端口连通，第二端口和第四端口连通，在第二工作位时，第一端口和第四端口连通，第二端口和第三端口连通；
第一管路，一端与主回油管路连通，另一端与所述第四端口连通；
第二管路，一端与主供油管路连通，另一端与所述第三端口连通；
单向阀，设置在第二管路上，主供油管路能够通过单向阀单向的向第三端口输送液压油；
第一先导式溢流阀，一端通过管路与第二管路连通，且连接点在第三端口和单向阀之间，另一端通过管路与主溢流管路连通；
第三管路，一端与所述第二端口连通，另一端与所述压下油缸的有杆腔连通；
单向溢流阀，设置在所述第三管路上；
第四管路，一端与所述第一端口连通，另一端与所述压下油缸的无杆腔连通；
二位二通电磁换向阀，设置在第四管路上，二位二通电磁换向阀具有第一状态和第二状态，在第一状态下，二位二通电磁换向阀使第四管路封闭，在第二状态下，二位二通电磁换向阀使第四管路连通；
溢流阀，设置在第四管路上，且位于二位二通电磁换向阀和无杆腔之间；
蓄能器；
第五管路，一端与所述主溢流管路连通，另一端与所述蓄能器连通；
第二截止阀，一端通过管路与所述第四管路连通，且连接点在溢流阀和无杆腔之间，另一端通过管路与所述蓄能器连通；
常闭阀，设置在第五管路上；
第二先导式溢流阀，一端通过管路与所述第四管路连通，且连接点在溢流阀和二位二通电磁换向阀之间，另一端通过管路与第五管路连通，且连接点在常闭阀和主溢流管路之间。
单向溢流阀包括并联的单向阀和溢流阀，其中单向阀用于使液压油只能从第二端口向有杆腔输送。
用电液混合驱动的轧机压下系统主要工作过程如下：
(1)进给动作：三位四通电磁换向阀处于第一工作位，
进给装置启动并按照设定速度来进行快速进给或者轧制工作，此时压下油缸的有杆腔的液压油通过单向节流阀和三位四通电磁换向阀后回到主回油管路。
(2)定滚动作：三位四通电磁换向阀处于第一工作位，二位二通电磁换向阀得电，切换至第二状态，系统通过进给装置和蓄能器来进行压下油缸的活塞杆的定位和保压。
(3)退出动作：三位四通电磁换向阀切换至第二工作位，进给装置启动并按照设定速度来进行退出动作，主供油管路P的液压油通过三位四通电磁换向阀和单向节流阀进入到压下油缸的有杆腔中进行补充。
本申请中，进给动作由进给装置完成，蓄能器用于进给结束后稳压，保持系统压力正常。二位二通电磁换向阀得电的作用是维持蓄能器工作，定滚动作主要通过蓄能器、压力传感器保持系统压力正常和位移传感器控制位置来实现。
本申请的常闭截止阀主要用于蓄能器维修、更换时与油路断开，以及蓄能器油压过载时泄压用。
于本发明其中一实施例中，还包括设置在第二管路上的滤油器，所述滤油器在所述第三端口和单向阀之间，所述第一先导式溢流阀与第二管路的连接点在滤油器和单向阀之间。
于本发明其中一实施例中，所述压下油缸的活塞杆的一端向外伸出，活塞杆向外伸出的一端用于与轧机件连接，所述轧机件用于与待加工工件配合。
实际运用时，轧机件可以为滚丝轮，此时，进给是左右滚丝轮径向进给运动，定滚是左右滚丝轮进给结束后，保持滚丝轮位置固定。
于本发明其中一实施例中，两个分系统的活塞杆同步伸出或缩回。
本发明的有益效果是：进给装置通过管路与压下油缸的无杆腔相连，利用电机驱动丝杠转动，进而带动所述活动件移动，从而控制压下油缸的活塞杆移动实现进给和轧制工作，利用行星滚柱丝杠组件控制压下油缸的活塞杆的位移可以提供更好的位置精度控制、进给速度控制和更快的响应速度，利用液压作为传递介质可以得到更高的冲击载荷缓冲。
附图说明
图1是用电液混合驱动的轧机压下系统的原理图。
图中各附图标记为：
1、压下油缸；101、活塞杆；102、有杆腔；103、无杆腔；1-1a、进给装置；1a、电机；2a、壳体；2b、丝杠；2c、活动件；2d、无油腔；2e、有油腔；2f、联轴器；P、主供油管路；T、主回油管路；Y、主溢流管路；1-2、单向阀；1-3、第一先导式溢流阀；1-7、第二先导式溢流阀；1-4、滤油器；1-5、三位四通电磁换向阀；a、第一端口；b、第二端口；c、第三端口；d、四端口；1-6、二位二通电磁换向阀；1-8、常闭截止阀；1-9、蓄能器；1-14、第一截止阀；1-10、第二截止阀；1-11、溢流阀；1-12、单向溢流阀；11、第一管路；12、第二管路；13、第三管路；14、第四管路；15、第五管路；16、检测管路。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1所示，本实施例公开了一种用电液混合驱动的轧机压下系统，包括主供油管路P、主回油管路T、主溢流管路Y以及两套分系统(图中左右两侧分别为一个分系统)，每套分系统均包括电液混合驱动机构。
如图1所示，电液混合驱动机构包括压下油缸1和进给装置1-1a；
压下油缸1具有活塞杆101，活塞杆101将压下油缸1内部空间分为有杆腔102和无杆腔103；
进给装置1-1a包括电机1a和行星滚柱丝杠组件，行星滚柱丝杠组件包括壳体2a、丝杠2b以及与丝杠2b配合的活动件2c，活动件2c与壳体2a密封配合，活动件2c将壳体2a内部空间分为无油腔2d和有油腔2e，有油腔2e与无杆腔103通过管路连通，电机1a用于驱动丝杠2b转动，进而带动活动件2c移动。
进给装置1-1a通过管路与压下油缸1的无杆腔103相连，利用电机1a驱动丝杠2b转动，进而带动活动件2c移动，从而控制压下油缸1的活塞杆101移动实现进给和轧制工作，利用行星滚柱丝杠组件控制压下油缸1的活塞杆101的位移可以提供更好的位置精度控制、进给速度控制和更快的响应速度，利用液压作为传递介质可以得到更高的冲击载荷缓冲。
于本实施例中，电液混合驱动机构还包括位移传感器，位移传感器设置在压下油缸1上，用于检测活塞杆101的位置。
于本实施例中，电液混合驱动机构还包括与无杆腔103连通的检测管路16，检测管路16上安装有压力传感器和第一截止阀1-14，第一截止阀1-14位于压力传感器和无杆腔103之间。
实际运用时，可以通过位移传感器和压力传感器来反馈调节，控制油路工作。
实际运用时，进给装置1-1a有多个，多个进给装置1-1a的有油腔2e均与压下油缸1的无杆腔103连通。于本实施例中，进给装置1-1a有两个。利用单侧双进给装置1-1a可以提供更大的滚压力，减少单个电机1a受力。
于本实施例中，还包括联轴器2f，电机1a通过联轴器2f与丝杠2b连接。
如图1所示，本实施例中，分系统还包括：
三位四通电磁换向阀1-5，具有第一端口a、第二端口b、第三端口c和第四端口d，三位四通电磁换向阀1-5具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，第一端口a和第三端口c连通，第二端口b和第四端口d连通，在第二工作位时，第一端口a和第四端口d连通，第二端口b和第三端口c连通；
第一管路11，一端与主回油管路T连通，另一端与第四端口d连通；
第二管路12，一端与主供油管路P连通，另一端与第三端口c连通；
单向阀1-2，设置在第二管路12上，主供油管路P能够通过单向阀1-2单向的向第三端口c输送液压油；
第一先导式溢流阀1-3，一端通过管路与第二管路12连通，且连接点在第三端口c和单向阀1-2之间，另一端通过管路与主溢流管路Y连通；
第三管路13，一端与第二端口b连通，另一端与压下油缸1的有杆腔102连通；
单向溢流阀1-12，设置在第三管路13上；
第四管路14，一端与第一端口a连通，另一端与压下油缸1的无杆腔103连通；
二位二通电磁换向阀1-6，设置在第四管路14上，二位二通电磁换向阀1-6具有第一状态和第二状态，在第一状态下，二位二通电磁换向阀1-6使第四管路14封闭，在第二状态下，二位二通电磁换向阀1-6使第四管路14连通；
溢流阀1-11，设置在第四管路14上，且位于二位二通电磁换向阀1-6和无杆腔103之间；
蓄能器1-9；
第五管路15，一端与主溢流管路Y连通，另一端与蓄能器1-9连通；
第二截止阀1-10，一端通过管路与第四管路14连通，且连接点在溢流阀1-11和无杆腔103之间，另一端通过管路与蓄能器1-9连通；
常闭阀，设置在第五管路15上；
第二先导式溢流阀1-7，一端通过管路与第四管路14连通，且连接点在溢流阀1-11和二位二通电磁换向阀1-6之间，另一端通过管路与第五管路15连通，且连接点在常闭阀和主溢流管路Y之间。
单向溢流阀1-12包括并联的单向阀和溢流阀，其中，单向溢流阀1-12的单向阀用于使液压油只能从第二端口b向有杆腔102输送。
用电液混合驱动的轧机压下系统主要工作过程如下：
(1)进给动作：三位四通电磁换向阀1-5处于第一工作位(左右管路分别上下连通)，
进给装置1-1a启动并按照设定速度来进行快速进给或者轧制工作，此时压下油缸1的有杆腔102的液压油通过单向节流阀和三位四通电磁换向阀1-5后回到主回油管路T。
(2)定滚动作：三位四通电磁换向阀1-5处于第一工作位，二位二通电磁换向阀1-6得电，切换至第二状态，系统通过进给装置1-1a和蓄能器1-9来进行压下油缸1的活塞杆101的定位和保压。
(3)退出动作：三位四通电磁换向阀1-5切换至第二工作位(左右管路分别上下交叉连通)，进给装置1-1a启动并按照设定速度来进行退出动作，主供油管路PP的液压油通过三位四通电磁换向阀1-5和单向节流阀进入到压下油缸1的有杆腔102中进行补充。
本申请中，进给动作由进给装置1-1a完成，蓄能器1-9用于进给结束后稳压，保持系统压力正常。二位二通电磁换向阀1-6得电的作用是维持蓄能器1-9工作，定滚动作主要通过蓄能器1-9、压力传感器保持系统压力正常和位移传感器控制位置来实现。
本申请的常闭截止阀1-8主要用于蓄能器1-9维修、更换时与油路断开，以及蓄能器1-9油压过载时泄压用。
如图1所示，于本实施例中，还包括设置在第二管路12上的滤油器1-4，滤油器1-4在第三端口c和单向阀1-2之间，第一先导式溢流阀1-3与第二管路12的连接点在滤油器1-4和单向阀1-2之间。
于本实施例中，压下油缸1的活塞杆101的一端向外伸出，活塞杆101向外伸出的一端用于与轧机件(图中省略未示出)连接，轧机件用于与待加工工件配合，两个分系统的活塞杆101同步伸出或缩回。
实际运用时，轧机件可以为滚丝轮，此时，进给是左右滚丝轮径向进给运动，定滚是左右滚丝轮进给结束后，保持滚丝轮位置固定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用电液混合驱动的轧机压下系统，其特征在于，包括主供油管路、主回油管路、主溢流管路以及两套分系统，每套分系统均包括电液混合驱动机构，所述电液混合驱动机构包括：
压下油缸，所述压下油缸具有活塞杆，活塞杆将压下油缸内部空间分为有杆腔和无杆腔；
进给装置，所述进给装置包括电机和行星滚柱丝杠组件，所述行星滚柱丝杠组件包括壳体、丝杠以及与丝杠配合的活动件，所述活动件与壳体密封配合，活动件将壳体内部空间分为无油腔和有油腔，所述有油腔与所述无杆腔通过管路连通，所述电机用于驱动所述丝杠转动，进而带动所述活动件移动；
位移传感器，所述位移传感器设置在压下油缸上，用于检测活塞杆的位置；
与所述无杆腔连通的检测管路，所述检测管路上安装有压力传感器和第一截止阀，所述第一截止阀位于所述压力传感器和无杆腔之间；
每套分系统还包括：
三位四通电磁换向阀，具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，三位四通电磁换向阀具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，第一端口和第三端口连通，第二端口和第四端口连通，在第二工作位时，第一端口和第四端口连通，第二端口和第三端口连通；
第一管路，一端与主回油管路连通，另一端与所述第四端口连通；
第二管路，一端与主供油管路连通，另一端与所述第三端口连通；
单向阀，设置在第二管路上，主供油管路能够通过单向阀单向的向第三端口输送液压油；
第一先导式溢流阀，一端通过管路与第二管路连通，且连接点在第三端口和单向阀之间，另一端通过管路与主溢流管路连通；
第三管路，一端与所述第二端口连通，另一端与所述压下油缸的有杆腔连通；
单向溢流阀，设置在所述第三管路上；
第四管路，一端与所述第一端口连通，另一端与所述压下油缸的无杆腔连通；
二位二通电磁换向阀，设置在第四管路上，二位二通电磁换向阀具有第一状态和第二状态，在第一状态下，二位二通电磁换向阀使第四管路封闭，在第二状态下，二位二通电磁换向阀使第四管路连通；
溢流阀，设置在第四管路上，且位于二位二通电磁换向阀和无杆腔之间；
蓄能器；
第五管路，一端与所述主溢流管路连通，另一端与所述蓄能器连通；
第二截止阀，一端通过管路与所述第四管路连通，且连接点在溢流阀和无杆腔之间，另一端通过管路与所述蓄能器连通；
常闭阀，设置在第五管路上；
第二先导式溢流阀，一端通过管路与所述第四管路连通，且连接点在溢流阀和二位二通电磁换向阀之间，另一端通过管路与第五管路连通，且连接点在常闭阀和主溢流管路之间。
2.如权利要求1所述的用电液混合驱动的轧机压下系统，其特征在于，还包括设置在第二管路上的滤油器，所述滤油器在所述第三端口和单向阀之间，所述第一先导式溢流阀与第二管路的连接点在滤油器和单向阀之间。
3.如权利要求1所述的用电液混合驱动的轧机压下系统，其特征在于，所述压下油缸的活塞杆的一端向外伸出，活塞杆向外伸出的一端用于与轧机件连接，所述轧机件用于与待加工工件配合。
4.如权利要求3所述的用电液混合驱动的轧机压下系统，其特征在于，两个分系统的活塞杆同步伸出或缩回。
5.如权利要求1所述的电液混合驱动机构，其特征在于，所述进给装置有多个，多个进给装置的有油腔均与所述压下油缸的无杆腔连通。
6.如权利要求5所述的电液混合驱动机构，其特征在于，所述进给装置有两个。
7.如权利要求1所述的电液混合驱动机构，其特征在于，所述电液混合驱动机构还包括联轴器，所述电机通过联轴器与所述丝杠连接。
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|---|---|---|---|
| CN202311384239.9A Pending CN117380742A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 用电液混合驱动的轧机压下系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117380742A (zh) |
-
2023
- 2023-10-24 CN CN202311384239.9A patent/CN117380742A/zh active Pending
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