CN201344159Y - 组合式油缸同步液压控制系统 - Google Patents

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吴辉
虎振生
王吉平
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Abstract

本实用新型提供了一种组合式油缸同步液压控制系统，四台油泵电机组分为两组，分别与左右两路电液比例同步块相连；两路电液比例同步块各控制一个快速油缸和一个柱塞缸，快速油缸的无杆腔和有杆腔均与电液比例同步块相连，柱塞缸的其中一个油口与电液比例同步块相连，另一个油口通过充液阀与油箱相连；通向快速油缸无杆腔和柱塞缸的油管上均设有压力传感器，滑块两端安装有位置检测反馈元件，压力传感器、位置检测反馈元件及电液比例同步块均与数控系统电连接构成闭环控制回路。该系统能够实现机床在快进、工进和快退全过程的精确同步，以消除液压机工作时的偏载负荷，提高工件质量。

Description

组合式油缸同步液压控制系统
技术领域
本实用新型属于液压控制技术领域，具体是一种大吨位液压机组合油缸同步液压控制系统。
背景技术
金属压力成形用液压机一般采用单独的主油缸结构，主油缸大多为活塞缸，也有少数结构采用大柱塞缸及辅助快速油缸组合的方式实现油缸规定动作。当因吨位较大或压力成形模具较长时也采用两大柱塞缸及两件快速缸轴线布置，其同步控制采用在快速上行和快速下行时采用电液比例技术实施，即进入快速缸的油液流量通过两个电液比例同步阀块进行控制，在数控系统作用下，实现快进、快退的同步控制。工进时，往往采用机械结构克服两主油缸不能实现精确同步的困难，其结构相对笨重、复杂，同步精度低、机床受偏载时间较长，偏载负荷较大，工件成形质量不易保证。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种满足大吨位液压机两个组合式油缸工作需要的液压控制系统，以实现机床工进过程中的精确同步，消除液压机工作时的偏载负荷，提高工件质量。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种组合式油缸同步液压控制系统，四台油泵电机组分为两组，分别与左路电液比例同步块和右路电液比例同步块相连；左路电液比例同步块和右路电液比例同步块分别控制一个快速油缸和一个柱塞缸，每个快速油缸的无杆腔和有杆腔均与电液比例同步块相连，每个柱塞缸的其中一个油口与电液比例同步块相连，柱塞缸的另一个油口通过充液阀与油箱相连；与快速油缸无杆腔连通的油管上、与柱塞缸连通的油管上均设有压力传感器，滑块两端安装有位置检测反馈元件，压力传感器、位置检测反馈元件、电液比例同步块均与数控系统电连接，构成一个闭环控制回路。
所述的位置检测反馈元件采用光栅尺。
所述的与快速油缸无杆腔连通的油管上、与柱塞缸连通的油管上还设有压力表。
本实用新型提供的上述组合式油缸同步液压控制系统，通过对左右两件柱塞缸和左右两个快速油缸实施电液比例控制、采用两个大流量电液比例同步块和两台大流量高压油泵的联合工作，来获得机床在快进、工进和快退全过程的精确同步，从而使其具有以下有益效果：
①同步精度高，工件质量明显提高；
②机床因同步误差产生的偏载负荷极小，机床使用寿命明显提高；
③液压系统温升大幅度降低，液压系统可靠性明显提高；
④工作速度精确、可调，可有效防止工件的撕裂和拉伤。
附图说明
图1为组合式油缸同步液压控制系统控制原理示意图
图中：1-左路电液比例同步块；2-右路电液比例同步块；3-数控系统；4-油泵电机组；5-快速油缸；6-柱塞缸；7-光栅尺；8-滑块；9-充液阀；10-压力传感器；11-压力表。
具体实施方式
下面结合图1对本实用新型作进一步详细说明：
如图1所示，本实用新型提供的组合式油缸同步液压控制系统实施例中，四台油泵电机组4分成两组，分别与左路电液比例同步块1和右路电液比例同步块2相连；左路电液比例同步块1和右路电液比例同步块2分别控制一个快速油缸5和一个柱塞缸6，每个快速油缸5的无杆腔和有杆腔均与电液比例同步块1或2相连，每个柱塞缸6的其中一个油口与电液比例同步块1或2相连，柱塞缸6的另一个油口通过充液阀9与油箱相连；与快速油缸5无杆腔连通的油管上、与柱塞缸6连通的油管上均设有压力传感器10和压力表11，滑块8的两端分别安装有位置检测反馈元件——光栅尺7，压力传感器10、光栅尺7、两路电液比例同步块均与数控系统3电连接，构成一个闭环控制回路。
本实用新型提供的上述组合式油缸同步液压控制系统，因机床自身及工况的需要，必须保证滑块8在快进、工进和快退工况下任意位置的精确同步，其控制过程如下：
当机床开始工作时(即快进工况)，四台油泵电机组4分为两组，分别向左路电液比例同步块1和右路电液比例同步块2提供油液，左、右两路电液比例同步块1、2在数控系统3的控制下，分别向两个快速油缸5的无杆腔提供符合需要的油液流量，此时，两个快速油缸5的有杆腔油液经各自的电液比例同步块流回油箱，两个大吨位柱塞缸6的下腔油液经液压系统充液阀9大流量补油；同时安装在滑块8左右两端的光栅尺7，时刻检测油缸的位置，并将脉冲信号源反馈给数控系统3，数控系统3接收光栅尺7反馈的脉冲信号，通过对脉冲信号的放大、模/数转化及比较分析，并向左右电液比例同步块1、2发出不同的指示命令，左右电液比例同步块1、2在数控系统3的命令下，通过改变电液比例方向阀的开口，以调整进入快速油缸5无杆腔油液流量的大小，来控制左右电液比例同步块1、2提供油液流量的大小，由于与快速油缸5无杆腔连通的油管上还连接有压力传感器10，时刻检测快速油缸5和柱塞缸6油腔压力的变化情况，数控系统3实时接收压力传感器10反馈的模拟信号，通过对信号的放大、模/数转化及比较分析，向左右电液比例同步块1、2比例压力阀发出不同的指示命令，使两个快速油缸5无杆腔油压保持一致，以实现机床快进过程中的精确同步，以消除液压机工作时的偏载负荷，提高工件质量，运行平稳，同时连接在通向快速油缸5无杆腔的油管上、通向柱塞缸6的油管上的压力表11，随时可观测各油缸的压力变化情况。数控系统3对压力传感器10以及光栅尺7反馈回来的信号进行放大、模/数转化及比较分析，向左右电液比例同步块1、2分别发出不同的指示命令，左右电液比例同步块1、2在数控系统3的命令下，通过改变电液比例方向阀的开口，调整进入快速油缸5无杆腔油液流量的大小，从而实现滑块8两端的精确同步，该闭环控制回路实时对液压系统内各机构进行数字化控制，保证了滑块8精确同步位置，当机床由快进工况转为工进工况时，充液阀9关闭，进入柱塞缸6的油液全部由左右电液比例同步块1、2根据数控系统3的指令予以提供，其它控制状况与快进工况相同。
当机床工进结束转为快退工况时，分为左右两组的四台油泵电机组4，每组中只有一台工作，受控油液分别进入左右两个快速油缸5的有杆腔，两个快速油缸5无杆腔中的油液分别经各自的电液比例同步块流回油箱，柱塞缸6中的油液经充液阀9流回油箱，其它控制状况与快进、工进时相同。
以上所述的仅是本实用新型的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，作为液压领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种组合式油缸同步液压控制系统，其特征在于：该系统的四台油泵电机组分为两组，分别与左路电液比例同步块和右路电液比例同步块相连；左路电液比例同步块和右路电液比例同步块分别控制一个快速油缸和一个柱塞缸，每个快速油缸的无杆腔和有杆腔均与电液比例同步块相连，每个柱塞缸的其中一个油口与电液比例同步块相连，柱塞缸的另一个油口通过充液阀与油箱相连；与快速油缸无杆腔连通的油管上、与柱塞缸连通的油管上均设有压力传感器，滑块两端安装有位置检测反馈元件，压力传感器、位置检测反馈元件、电液比例同步块均与数控系统电连接，构成一个闭环控制回路。
2、根据权利要求1所述的组合式油缸同步液压控制系统，其特征在于：所述的位置检测反馈元件采用光栅尺。
3、根据权利要求1或2所述的组合式油缸同步液压控制系统，其特征在于：所述的与快速油缸无杆腔连通的油管上、与柱塞缸连通的油管上还设有压力表。
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