CN202239424U - 用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，包括控制器和执行部分。所述控制器上设有用于收集所述执行部分位置信号的位置输入接口、用于收集液压管路压力信号的压力输入接口以及用于向执行部分输出控制信号的比例伺服阀控制接口。执行部分的各种传感器收集到的数据通过数据线传输给控制器，如位移传感器连接到控制器的位置输入接口、压力传感器连接到控制器的压力输入接口上。之后控制器按照预先设置的控制规则，控制执行部分产生动作。滑块的上调平油缸和其对角线上的下调平油缸形成力偶矩组，对发生倾斜的滑块施加相反方向的力矩。本实用新型由于采用了控制效果好的Trio控制器而在控制精度、响应速度上有所提升。
Description
技术领域
本实用新型属于液压机机械领域，特别是涉及一种特殊金属电极加工及等温锻造液压机用滑块双向力偶四角调平控制系统。
背景技术
目前，随着钛工业领域发展，锻件规格越来越大，对应压机吨位也越来越大，一些航空锻件对压机的需求吨位已经超过了2万吨，因此对钛、锆以及钛、锆合金锻件的锻造加工精度要求越来越高。目前用于加工特殊金属电极的液压机典型结构为三梁四柱式，其液压机的主油缸和滑块的布局为四个主油缸安装在上横梁中间位置，滑块与主油缸的柱塞连接，上横梁、工作台与下横梁之间安装支柱，滑块在主油缸驱动下随着四支柱作上下运动，在滑块下平面安装锻造模具，当需要调平时，四个主缸根据偏载的位置，产生不同的压力以达到纠偏的效果。此种结构液压机的滑块采用单向调平，即滑块上仅装有一个方向的四个调平油缸，当操作过程中对滑块的一角调平油缸进行调平时，即向该角调平油缸施加一定的调平压力，其对应角调平油缸不能再施加压力，以保证调平效果。此外，由于四个调平油缸之间的距离较小，即调平力矩小，不仅调平响应时间长、调平精度和生产效率低，而且容易造成压机主吨位的损失，浪费能源。现有的技术中，对应相应的机械结构，也没有一个很好的控制系统与之相配合，造成控制精度低、响应速度慢等诸多问题。
发明内容
目前，随着钛工业领域发展，锻件规格越来越大，对应压机吨位也越来越大，一些航空锻件对压机的需求吨位已经超过了2万吨，因此对钛、锆以及钛、锆合金锻件的锻造加工精度要求越来越高。目前用于加工特殊金属电极的液压机典型结构为三梁四柱式，其液压机的主油缸和滑块的布局为四个主油缸安装在上横梁中间位置，滑块与主油缸的柱塞连接，上横梁、工作台与下横梁之间安装支柱，滑块在主油缸驱动下随着四支柱作上下运动，在滑块下平面安装锻造模具，当需要调平时，四个主缸根据偏载的位置，产生不同的压力以达到纠偏的效果。此种结构液压机的滑块采用单向调平，即滑块上仅装有一个方向的四个调平油缸，当操作过程中对滑块的一角调平油缸进行调平时，即向该角调平油缸施加一定的调平压力，其对应角调平油缸不能再施加压力，以保证调平效果。此外，由于四个调平油缸之间的距离较小，即调平力矩小，不仅调平响应时间长、调平精度和生产效率低，而且容易造成压机主吨位的损失，浪费能源。现有的技术中，对应相应的机械结构，也没有一个很好的控制系统与之相配合，造成控制精度低、响应速度慢等诸多问题。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种控制精度高、响应速度快的用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，包括控制器和执行部分。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，包括控制器和执行部分，所述控制器上设有用于收集所述执行部分位置信号的位置输入接口、用于收集液压管路压力信号的压力输入接口以及用于向执行部分输出控制信号的比例伺服阀控制接口。
本实用新型还可以采用如下技术方案：
所述控制器型号为Trio MC224。
所述执行部分包括滑块、四个位移传感器、四个上调平油缸、四个下调平油缸、四个压力传感器以及液压控制系统；所述位移传感器位于所述滑块的四角处，分别与所述控制器上的位置输入接口连接；所述上调平油缸位于所述滑块上表面的四个角上，所述下调平油缸位于所述滑块下表面的相应位置，其中上表面四角处的上调平油缸与其对角线上的下调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力偶矩组；所述液压控制系统包括油箱及泵组，所述泵组通过管路连通有压力安全阀和过滤器，过滤器连接蓄能器和比例伺服阀，所述比例伺服阀分别连接设在滑块四角的上调平油缸和下调平油缸；所述压力传感器设在比例伺服阀和调平油缸之间的管路上，分别与所述控制器的压力输入接口连接。
所述液压控制系统的比例伺服阀与调平油缸之间还设有单向阀。
所述液压控制系统还包括补压泵，所述补压泵入口与油箱连接，出口连接在所述比例伺服阀与调平油缸之间的管路上。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用了控制效果好的Trio控制器，位移传感器及压力传感器收集到的数据通过数据线传输到控制器上的相应端口，之后按照预设规则对执行部分进行控制，响应速度快、控制精度高。
附图说明
图1是本实用新型的控制器示意图；
图2是本实用新型的执行部分示意图。
图中：1、第一位置输入接口； 2、第二位置输入接口； 3、第三位置输入接口； 4、第四位置输入接口； 5、第一比例伺服阀控制接口； 6、第二比例伺服阀控制接口； 7、第三比例伺服阀控制接口； 8、第四比例伺服阀控制接口； 9、压力输入接口； 12、位移传感器； 13、上调平油缸； 14、下调平油缸； 15、滑块； 16、压力传感器； 17、单向阀； 18、比例伺服阀； 19、蓄能器； 20、泵组； 21、控制泵； 22、油箱； 23、过滤器； 24、背压阀； 25、压力安全阀； 26、压力表； 27、压力安全阀； 28、补压泵。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1和图2，用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，包括控制器和执行部分，所述控制器上设有用于收集所述执行部分位置信号的位置输入接口，包括第一位置输入接口1、第二位置输入接口2、第三位置输入接口3、第四位置输入接口4；用于向执行部分输出控制信号的比例伺服阀控制接口，包括第一比例伺服阀控制接口5、第二比例伺服阀控制接口6、第三比例伺服阀控制接口7、第四比例伺服阀控制接口8；用于收集执行部分液压管路压力信号的压力输入接口9。作为优选的一种实施方式，控制器选用Trio MC224。
所述执行部分包括滑块15、四个位移传感器12、四个上调平油缸13、四个下调平油缸14、四个压力传感器16及液压控制系统。所述位移传感器12位于所述滑块15的四角处，分别与所述控制器上的位置输入接口连接；所述上调平油缸13位于所述滑块15上表面的四个角上，所述下调平油缸14位于所述滑块15下表面的相应位置，其中上表面四角处的上调平油缸13与其对角线上的下调平油缸14构成可施加大小相等且方向相反的力偶矩组；所述液压控制系统包括油箱22及泵组20，所述泵组20由控制泵21控制并通过管路连通有压力安全阀25和过滤器23，过滤器23连接蓄能器19和比例伺服阀18，所述比例伺服阀18分别连接设在滑块15四角的上调平油缸13和下调平油缸14。在该液压控制系统的比例伺服阀18与调平油缸之间还设有单向阀17。比例伺服阀18上还连接有背压阀24。压力传感器16设在单向阀17与调平油缸之间的液压管路上，其通过数据线分别连接到控制器的压力输入接口9。
为了使调平油缸中的油压保持正常，减少漏油现象等对调平油缸产生力矩大小的影响，所述液压控制系统还包括补压泵28，所述补压泵入口与油箱22连接，出口连接在所述比例伺服阀18与调平油缸之间的管路上。在所述的补油线路上还设有压力安全阀27，其上安装有压力表26。
本实力的工作过程：位于滑块15四角处的四个位移传感器12实时监测滑块15四角的位置，四个压力传感器16监控液压管路压力信号，将所得数据传输给控制器，控制器按照给定规则进行判断，当判断结果为滑块15倾斜程度超出预设允许斜度数值时，就会对执行部分发出动作指令，即通过比例伺服阀控制接口将指令发送给控制泵21和比例伺服阀18等动作机构，泵组20在控制泵21的控制下将液压油输送到管路中，再经比例伺服阀18和单向阀17进入调平油缸中。每个上调平油缸13和其对角线上的下调平油缸14为一组，所以有四个调平油缸组。当一组调平油缸产生调平力偶时，与之对应的那组调平油缸在比例伺服阀18的作用下自动泄压，这时这两组的反力偶矩就形成了纠正滑块15倾斜的力矩。由于造成滑块15倾斜的偏心载荷产生的力矩点是随时变化的，因此调平油缸的组合也是多变的。当滑块15四角位置误差值被调整到设定的允许斜度数值内，调平系统将保持这一状态。直到这一允许数值再次遭到破坏，调平纠偏再次继续，直到锻造工作完毕。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，包括控制器和执行部分，其特征在于：所述控制器上设有用于收集所述执行部分位置信号的位置输入接口、用于收集液压管路压力信号的压力输入接口以及用于向执行部分输出控制信号的比例伺服阀控制接口。
2.按照权利要求1所述的用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，其特征在于：所述控制器型号为Trio MC224。
3.按照权利要求1所述的用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，其特征在于：所述执行部分包括滑块、四个位移传感器、四个上调平油缸、四个下调平油缸、四个压力传感器以及液压控制系统；所述位移传感器位于所述滑块的四角处，分别与所述控制器上的位置输入接口连接；所述上调平油缸位于所述滑块上表面的四个角上，所述下调平油缸位于所述滑块下表面的相应位置，其中上表面四角处的上调平油缸与其对角线上的下调平油缸构成可施加大小相等且方向相反的力偶矩组；所述液压控制系统包括油箱及泵组，所述泵组通过管路连通有压力安全阀和过滤器，过滤器连接蓄能器和比例伺服阀，所述比例伺服阀分别连接设在滑块四角的上调平油缸和下调平油缸；所述压力传感器设在比例伺服阀和调平油缸之间的管路上，分别与所述控制器的压力输入接口连接。
4.按照权利要求3所述的用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，其特征在于：所述液压控制系统的比例伺服阀与调平油缸之间还设有单向阀。
5.按照权利要求3所述的用于锻压机滑块的双向力偶四角调平控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括补压泵，所述补压泵入口与油箱连接，出口连接在所述比例伺服阀与调平油缸之间的管路上。
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