CN203003339U - 摩擦焊机的伺服液压系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的目的在于公开一种摩擦焊机的伺服液压系统，它包括伺服电机、液压泵、电磁换向阀和主油缸，所述主油缸与所述电磁换向阀互相连接，所述电磁换向阀的P端通过液压泵连接到油箱，所述液压泵与所述伺服电机互相连接，所述电磁换向阀的T端连接到油箱；通过伺服控制器调整压力及流量，便于多组焊接参数的存储及多规格产品的焊接，通过压力传感器的反馈与伺服控制器所设定的参数比对，进而实现摩擦焊机液压系统的压力闭环控制，降低系统的使用功率和节约能耗，简化液压系统，提高液压系统的稳定性，降低故障隐患，实现本实用新型的目的。

Description

摩擦焊机的伺服液压系统
技术领域
本实用新型涉及一种液压系统，特别涉及一种适用于摩擦焊机的伺服液压系统。
背景技术
摩擦焊机的焊接过程主要是通过主油缸的工作来实现焊接中所需要的2级或3级加压，以及工作台的快进、慢进和后退，而提供给主油缸工作动力的液压系统的性能直接影响到零件焊接的质量。、
目前的摩擦焊机液压系统主要由电机、油泵、压力控制阀、流量控制阀及换向阀等液压元件组成。如图1所示，现有的摩擦焊机液压系统的工作原理是：通过电机1带动液压泵2，为系统通过压力及流量；通过电磁阀3和电磁阀5的通断及溢流阀4和溢流阀6的调整来实现摩擦压力及顶锻压力；快进速度只能靠预选的油泵流量来实现，不可改变；而工进速度由调速阀9来调节，通过电磁换向阀7来控制主油缸10实现前进或后退。
该系统在工作过程中及生产准备中需要电机不停的运转，在工作中产生大量的热量同时消耗大量的能量。由于液压系统不断地油温上升，以及多个液压元件参与工作，因此造成整个系统的压力及流量的不稳定，同时也影响了需要焊接零件的焊接质量。以20L定量泵为例，最高工作压力10Mp，所需电机功率约4KW。
因此，特别需要一种摩擦焊机的伺服液压系统，以解决上述现有存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种摩擦焊机的伺服液压系统，针对现有技术的不足，改变了现有的摩擦焊机液压系统的控制局限性，有效地解决了摩擦焊机液压系统使用过程中油温过高、液压元件维修的复杂性、焊接参数闭环控制、多组焊接参数存储及调用和功率消耗过大的问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，它包括伺服电机、液压泵、电磁换向阀和主油缸，所述主油缸与所述电磁换向阀互相连接，所述电磁换向阀的P端通过液压泵连接到油箱，所述液压泵与所述伺服电机互相连接，所述电磁换向阀的T端连接到油箱。
在本实用新型的一个实施例中，所述伺服电机连接有用于控制伺服电机的转速及输出扭矩以实现控制液压泵输出的流量及压力的伺服控制器。
在本实用新型的一个实施例中，所述电磁换向阀的P端与所述液压泵之间连接有压力传感器。
在本实用新型的一个实施例中，所述液压泵上还连接有压力表。
在本实用新型的一个实施例中，所述液压泵通过一滤油网与所述油箱连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述电磁换向阀的T端通过一回油过滤器与所述油箱连接。
本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统，与现有技术相比，通过伺服控制器调整压力及流量，便于多组焊接参数的存储及多规格产品的焊接，通过压力传感器的反馈与伺服控制器所设定的参数比对，进而实现摩擦焊机液压系统的压力闭环控制，降低系统的使用功率和节约能耗，简化液压系统，提高液压系统的稳定性，降低故障隐患，实现本实用新型的目的。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为现有的液压系统的结构示意图；
图2为本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图2所示，本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统，它包括伺服电机100、液压泵200、电磁换向阀300和主油缸400，所述主油缸400与所述电磁换向阀300互相连接，所述电磁换向阀300的P端通过液压泵200连接到油箱500，所述液压泵200与所述伺服电机100互相连接，所述电磁换向阀300的T端连接到油箱500。
在本实用新型中，所述伺服电机100连接有伺服控制器600；所述电磁换向阀300的P端与所述液压泵200之间连接有压力传感器700；所述液压泵200上还连接有压力表800；所述液压泵200通过一滤油网510与所述油箱500连接；所述电磁换向阀300的T端通过一回油过滤器520与所述油箱500连接。
本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统通过伺服控制器600来控制伺服电机100的转速及输出扭矩，用以实现控制液压泵200输出的流量及压力；通过压力传感器700的反馈数据与伺服控制器600预先设定的数据进行比对和修正来得到一个稳定的输出压力及流量。
在焊接过程中，通过伺服控制器600的参数变化可以实现多种压力组合来完成摩擦焊接工作过程中所需要的快进压力、摩擦压力和顶锻压力等多种压力以及快进速度、工进速度及顶锻速度。
本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统具有如下优点：
a、在同等工作条件下，如果要保证主油缸的快进速度，普通的液压系统油泵需要配置20L的流量，在工作进给时要通过调速阀来控制流量，而多余的流量需要卸荷掉，这样就造成了功率的浪费。而且不管是工作状态还是待机状态，由于液压电机都在不停的运转，系统容易发热，给工作带来不稳定性；而在本实用新型的摩擦焊机的伺服液压系统中只需配置10L的油泵，由于主油缸快进时只需很小的压力，通过改变电机的转速来提高油泵的流量，使10L的油泵可以达到20L以上的流量；
b、由于摩擦焊机工作的特殊性，在功率配置上还可以利用伺服电机的过载能力强的特点；摩擦焊机主油缸在工作中首先是快进，这时需要低压力大流量（速度55-100mm/秒），然后转为工进，这时需要稳定的中等压力及较低的流量（0.2-2mm/秒），然后是顶锻，这时瞬间需要较高的压力及流量，这个时间在1秒以内，随后是顶锻保压，这时需要较高的压力，而流量几乎为零（时间在1-15秒左右）；
根据这一焊接特性，我们选用伺服液压系统，与工作要求相匹配。（以10L油泵为例）
快进-电机转速2000r/min，油泵输出流量20L；如果压力设定2Mp，所需电机功率约1KW。
工进-电机转速100r/min，油泵输出流量1L；如果压力设定7Mp，所需电机功率不大于1KW。
顶锻-电机转速1000r/min，油泵输出流量10L；如果压力设定10Mp，所需电机功率约2KW。
顶锻保压-电机转速小于100r/min，这时的流量主要补偿油泵的内泄；如压力设定10MP，所需电机功率不大于1KW。
根据以上的工作状况，在顶锻时需要的功率消耗最大。由于顶锻时间只有1秒钟左右，这时我们选用2KW的伺服电机即可。由于伺服电机具有过载能力强的特点（最大转矩可达300%），选择1.5KW的伺服电机完全能满足工作需求；同时摩擦焊机在工作中单一循环动作中有30%-50%的时间主油缸都不工作，而这时普通的液压系统电机（4KW）是一直在转，而伺服液压系统的电机有30%-50%的时间是停止的，因此伺服液压系统的整个能耗只有普通液压系统能耗的35%以下；
c、通过降低电机的功率以及伺服电机的间歇性工作，液压系统常见的发热状况没有了，由于油温得到了控制，是整个伺服液压系统的工作更趋于稳定；
d、通过液压伺服控制，简少了原有的50%以上液压元件，使故障隐患得到降低；
e、通过参数调整及存储，节省了每次更换产品时对液压系统的调整，只需在使用时调出相应的参数即可正常生产；
f、通过伺服控制器的参数设定以及压力传感器的反馈比对，实现液压系统闭环控制，进而得到稳定的工作压力及主油缸所需要的进给速度，这是普通液压系统无法做到的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (6)

1.一种摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，它包括伺服电机、液压泵、电磁换向阀和主油缸，所述主油缸与所述电磁换向阀互相连接，所述电磁换向阀的P端通过液压泵连接到油箱，所述液压泵与所述伺服电机互相连接，所述电磁换向阀的T端连接到油箱。
2.如权利要求1所述的摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，所述伺服电机连接有用于控制伺服电机的转速及输出扭矩以实现控制液压泵输出的流量及压力的伺服控制器。
3.如权利要求1所述的摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，所述电磁换向阀的P端与所述液压泵之间连接有压力传感器。
4.如权利要求1所述的摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，所述液压泵上还连接有压力表。
5.如权利要求1所述的摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，所述液压泵通过一滤油网与所述油箱连接。
6.如权利要求1所述的摩擦焊机的伺服液压系统，其特征在于，所述电磁换向阀的T端通过一回油过滤器与所述油箱连接。
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