CN203623016U - 一种液压机的液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压机的液压系统，包括下腔安全模块、上腔安全模块、下腔泵源模块、上腔泵源模块和充液阀恒压供油模块；充液阀恒压供油模块中小流量泵的入口与油箱相通，出口与第三单向阀的入口连接，第三单向阀的出口与蓄能器连接；油箱底部向下通过充液阀与主缸上腔相连通，充液阀的液控口通过电磁换向阀与第三单向阀的出口相连；上腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过上腔安全模块与主缸的上腔油管相连；下腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过下腔安全模块与主缸的下腔油管相连。齿轮泵可以实现流向的改变，流量可以由下腔齿轮泵的排量和伺服电机转速计算得出，滑块快下或回程速度可以准确计算，怠速时电机不转动，噪音低，节能。

Description

一种液压机的液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压机，特别涉及一种液压机的液压系统。

背景技术

高速高精度液压机一般采用全钢板焊接整体式结构机身体，包括上横梁、立柱、工作台和滑块，上横梁、立柱、滑块形成封闭的机身体。立柱上设有垂直的导轨结构，滑块位于上横梁和工作台之间，主缸固定在上横梁的中心孔内，主缸活塞杆下端用锁母或螺钉与滑块上端相连接，滑块在主缸的驱动下可沿立柱导轨上下移动。主缸缸底开有大孔，安装有通油能力大的充液压阀。主缸活塞将主缸液压腔分隔为上腔和下腔，向上腔泵油将推动活塞下行，同时带动滑块下行，下腔向油箱回油；向下腔泵油将推动活塞上行，同时带动滑块回程上行，上腔经充液阀向油箱回油；上腔和下腔都停止供油或回油，滑块处于停止或保压状态。

初始状态，滑块处于行程高位离工作台上的工件较远，然后滑块从高位快速下行简称快下，当滑块接近工件时滑块变为慢速下行简称工进，当滑块上模接触到工件时，滑块的压力增加将工件挤压成形，然后滑块要保压一段时间，接着滑块卸压，最后滑块回程。滑块保压时间的长短通过保压延时时间继电器来调节，保压时间的长短会影响工件成形是否完全。

传统的液压机采用柱塞泵向上腔供油，柱塞泵采用感应电动机驱动，电机速度恒定，柱塞泵的流量恒定,速度不可无级调整，不能满足特定工艺的需要。液压机滑块的定压精度和定程精度较低，一般由模具结构保证。滑块快下时，主缸下腔的油液经插装阀回油箱，滑块快下速度由运动件自重，密封件阻力，活塞杆直径，主缸下腔回油阻力等多种因素决定，不能准确计算，只能通过实践和结构参数进行估算，误差较大。传统液压机在怠速状态下电机任然转动，柱塞泵输出的液压油经插装阀回油箱，根据不同的工作节拍，这部分空运转约需要消耗总功率的30%。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种液压机的液压系统，主缸下腔的回油阻力小，滑块快下速度快。

为解决以上技术问题，本实用新型所提供的一种液压机的液压系统，包括滑块、立柱、主缸、液压控制系统和电气控制系统，主缸的活塞杆下端与滑块上端相连接，滑块在主缸活塞杆的驱动下可沿立柱导轨上下移动，滑块一侧设有检测滑块运动位置的位移传感器S1，所述主缸的液压腔被活塞杆分隔为上腔和下腔；所述液压控制系统包括下腔安全模块CF1、上腔安全模块CF2、下腔泵源模块CF3、上腔泵源模块CF4和充液阀恒压供油模块CF5；所述充液阀恒压供油模块CF5包括小流量泵B3，所述小流量泵的入口与油箱底部相通，所述小流量泵的出口与第三单向阀D3的入口连接，第三单向阀D3的出口与蓄能器AC连接；油箱底部向下通过大通径的充液阀D4与所述主缸的上腔相连通，充液阀D4的液控口通过第七电磁换向阀YV7与第三单向阀D3的出口相连；所述上腔泵源模块CF4包括上腔齿轮泵B2，所述上腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述上腔齿轮泵的出口通过所述上腔安全模块CF2与所述主缸的上腔油管相连；所述下腔泵源模块CF3包括下腔齿轮泵B1，所述下腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述下腔齿轮泵的出口通过所述下腔安全模块CF1与所述主缸的下腔油管相连；所述上腔齿轮泵与所述下腔齿轮泵分别由上腔泵伺服电机M2和下腔泵伺服电机M1驱动。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：（1）小流量泵B3泵出的油经第三单向阀D3后向充液阀D4的液控口输送，蓄能器AC的下部为液压油，上部为压缩氮气，在油压波动时可以起到缓冲稳定的作用；（2）当第七电磁换向阀YV7不得电时，充液阀D4的液控口不建压，此时充液阀D4只能向下单向导通，当第七电磁换向阀YV7得电时，充液阀D4的液控口建压，此时充液阀D4实现双向导通；（3）上腔齿轮泵与下腔齿轮泵均可实现正反转，以实现液压油流向的改变；（4）主缸下腔油液经连接在主缸下腔的伺服电机驱动下腔齿轮泵抽回油箱，流量可以由下腔齿轮泵的排量和伺服电机转速计算得出，因而滑块快下速度可以准确计算；同理滑块回程速度也可以准确计算；（5）滑块运动实现高柔性，运动曲线可根据不同生产工艺和模具要求设置；（6）系统压力、滑块位置闭环控制，控制精度高，滑块的任意位置可以准确控制。（7）本实用新型的液压机在怠速状态下电机不转动，噪音低，滑块依靠下腔安全模块的液压支撑可以停留在全行程的任意位置；而传统液压机在怠速状态下，电机仍然转动，泵输出的液压油经插装阀回油箱，能耗大。（8）上下腔的伺服电机可以配合运转，可以实现变化输出的工作压力和变化的滑块速度。（9）可以实现任意时间的恒压保压功能，和缓慢的泄压功能。（10）可以实现多种滑块运动曲线。本实用新型液压机的工作过程如下： 

（ⅰ）滑块快下：上腔齿轮泵B2不工作，第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开，油箱内的油经过充液阀D4注入主缸上腔，同时下腔齿轮泵B1在下腔伺服电机驱动下反转，将主缸下腔的油抽回油箱，可大大降低下腔回油阻力，滑块可以高速快下；

（ⅱ）滑块工进：第七电磁换向阀YV7不得电，充液阀D4为关闭状态，上腔齿轮泵B2在上腔伺服电机驱动下正转，向上腔注油，同时下腔齿轮泵B1反转，上腔齿轮泵B2和下腔齿轮泵B1的流量均无极可调，可主动实现相互平衡，大大降低下腔回油阻力，滑块以5-40mm/s的速度慢下；

（ⅲ）滑块保压：第七电磁换向阀YV7失电，充液阀D4的液控口失压，充液阀D4向上为关闭状态；同时第一插装阀C1、第二插装阀C2、第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5也关闭，高压油被封闭在主缸上腔和下腔中，实现保压功能，避免了高压油长时间作用在齿轮泵上。还可以实现由于密封件内泄露造成掉压实现补压功能，当保压压力低于设定值时，主缸上腔的压力传感器检测到压力信号，控制系统发出指令驱动主缸上腔伺服电机低速转动，上腔齿轮泵给主缸上腔补油，维持压力的相对恒定。

（ⅳ）滑块泄压：第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；主缸上腔的高压油从充液阀D4快速进入油箱，同时主缸活塞在下腔油压作用下向上移动，下腔也得以泄压。

（ⅴ）滑块回程：第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；第一插装阀C1和第二插装阀C2也打开，下腔齿轮泵B1在下腔伺服电机驱动下正转，将油箱里的油泵入主缸下腔，主缸上腔大量油液经充液阀D4快速回油箱。

作为本实用新型的优选方案，上腔安全模块CF2包括第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5，所述上腔齿轮泵B2的出口与所述第五插装阀C5的入口连接，所述第五插装阀C5的出口通过上腔安全模块CF2的内部通道与上腔安全模块CF2的出口相连，上腔安全模块CF2的出口与所述上腔油管相连；所述上腔安全模块CF2的内部通道还设有两旁路管道，两所述旁路管道分别与所述第三插装阀C3和第四插装阀C4的入口连接，所述第三插装阀C3和第四插装阀C4的出口分别与油箱连接。第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5默认状态为打开，上腔齿轮泵B2出口的液压油在默认状态下通过第三插装阀C3或第四插装阀C4向油箱泄放；当第五插装阀C5打开，第三插装阀C3和第四插装阀C4关闭时，上腔齿轮泵B2出口的液压油进入主缸上腔。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述上腔安全模块CF2的内部通道分别通过第三电磁换向阀YV3和第四电磁换向阀YV4与第三插装阀C3和第四插装阀C4的液控口连接；第三插装阀C3和第四插装阀C4的入口管路上分别设有压力传感器接口且分别安装有第三压力传感器E3和第四压力传感器E4，第三压力传感器E3和第四压力传感器E4的信号分别提供给第三电磁换向阀YV3和第四电磁换向阀YV4；梭阀D5两端的进口分别与第五插装阀C5的进出口连接，梭阀D5的中部出口通过第五电磁换向阀YV5与第五插装阀C5的液控口连接。第三压力传感器E3或第四压力传感器E4检测第五插装阀C5的出口压力与设定值相比正常时，控制第三电磁换向阀YV3或第四电磁换向阀YV4得电，第三插装阀C3或第四插装阀C4的液控口建压，第三插装阀C3或第四插装阀C4关闭，上腔齿轮泵B2出口的液压油通过第五插装阀C5进入主缸上腔；第三插装阀C3和第四插装阀C4为双安全冗余设计，一只出现故障，另外一只正常工作；梭阀D5相当于两个单向阀组合的阀，其作用相当于“或门”，第五插装阀C5的进口或出口存在油压，梭阀D5均可通过第五电磁换向阀YV5在第五插装阀C5的液控口建压；第五电磁换向阀YV5未得电时，第五插装阀C5的液控口与油箱相通，第五插装阀C5打开；保压时第五电磁换向阀YV5得电，第五插装阀C5的液控口建压使第五插装阀C5关闭，同时第三插装阀C3和第四插装阀C4也关闭，高压油被封闭在主缸上腔中，实现保压功能，避免了高压油长时间作用在齿轮泵上，损害泵。

作为本实用新型的优选方案，所述下腔安全模块CF1包括第一插装阀C1和第二插装阀C2，下腔齿轮泵B1的出口与第二插装阀C2的入口相连，第二插装阀C2的出口与第一插装阀C1的入口相连，第一插装阀C1的出口与所述下腔油管相连。第一插装阀C1和第二插装阀C2为大通径插装阀，两者相串联可以起到双级安全保护的作用，默认状态如系统停机或怠速状态下，第一插装阀C1和第二插装阀C2为关闭，主缸下腔由于运动件自重产生的液压力油路被第一插装阀C1和第二插装阀C2封闭，从而阻止了运动件的下滑，对运动件形成液压支撑；主缸快下、工进、回程时第一插装阀C1和第二插装阀C2开启，主缸下腔油路接通。

作为本实用新型的进一步优选方案，第一插装阀C1的出口与下腔安全模块CF1的出口之间的内部通道上旁通连接有第一溢流阀F1，第一溢流阀F1的出口与所述油箱连接；第一插装阀C1的出口与下腔安全模块CF1的出口之间的内部通道还分别通过第一电磁换向阀YV1和第二电磁换向阀YV2与第一插装阀C1和第二插装阀C2的液控口相连；第一插装阀C1和第二插装阀C2的入口管路上分别安装有第一压力传感器E1和第二压力传感器E2，第一压力传感器E1和第二压力传感器E2的信号分别提供给第一电磁换向阀YV1和第二电磁换向阀YV2。当主缸下腔油路由于卡阀等故障被阻塞时，下腔产生高于上腔数倍的液压压力，其倍数等于主缸缸体内圆柱面截面积与活塞杆环形面积之比，如此高的液体压力会造成缸筒的塑性变形，永久损坏，密封件功能失效，密封间隙增加，在超高压作用下，甚至会将密封圈冲出缸体外部，造成人身伤害；对于允许弹性变形量小的铸造结构的液压机上横梁，主缸体过大的膨胀变形会撑裂上横梁，而采用允许弹性变形量大的钢板焊接结构的上横梁，会造成主缸体卡死在上横梁内孔内而不可拆卸，造成重大经济损失；第一溢流阀F1起到旁路安全阀的作用，可以有效防止主缸下腔油路超高压，当主缸下腔压力超过第一溢流阀F1的设定压力时，第一溢流阀F1开启溢流回油箱，保护主缸安全。

作为本实用新型的优选方案，所述第三单向阀D3的出口还连接有第四溢流阀F4，第四溢流阀F4的出口与油箱相连；小流量泵B3的出口管还通过电液比例伺服阀J1与油箱相通，电液比例伺服阀J1的左侧控制端与小流量泵B3的出口连接，电液比例伺服阀J1的右侧控制端通过第六电磁换向阀YV6与油箱相通，电液比例伺服阀J1的右侧控制端还与调压阀F5的入口连接，调压阀F5的出口与油箱相通，调压阀F5的压力控制端与第三单向阀D3的出口连接。第四溢流阀F4设置最大工作压力，作为旁路安全溢流阀；初始状态下如系统断电时，第六电磁换向阀YV6接右位，电液比例伺服阀J1的右侧控制端通过第六电磁换向阀YV6接通油箱，电液比例伺服阀J1的左侧控制端来自小流量泵B3的油压推动阀芯接左位，泵输出液压油经电液比例伺服阀J1回油箱；当小流量泵B3工作时，第六电磁换向阀YV6得电，接左位，关闭电液比例伺服阀J1的右侧控制油路，右侧压力由调压阀F5设定；若蓄能器压力上升，则推动电液比例伺服阀J1的阀芯接右位，关闭泵的泄油回路；该电液比例伺服阀J1的阀芯开口大小由主阀芯左右两端控制压力进行比较调节，控制泵输出的液压油的溢流流量，从而实现输入蓄能器的比例流量控制。

作为本实用新型的优选方案，所述上腔泵源模块CF4还包括第三溢流阀F3和第二单向阀D2，第三溢流阀F3的入口与上腔齿轮泵B2的出口相连，第三溢流阀F3的出口与上腔齿轮泵B2的入口相连；第二单向阀D2的入口与上腔齿轮泵B2的入口相连，第二单向阀D2的出口与上腔齿轮泵B2的出口相连。当上腔齿轮泵B2出口的油压超过限定值时，第三溢流阀F3自动打开进行泄放；当上腔齿轮泵B2处于不工作状态，滑块下行造成主缸上腔负压时，油箱内的油可通过第二单向阀D2自动补入上腔。

作为本实用新型的优选方案，所述下腔泵源模块CF3还包括第二溢流阀F2和第一单向阀D1，第二溢流阀F2的入口与下腔齿轮泵B1的出口相连，第二溢流阀F2的出口与下腔齿轮泵B1的入口相连；第一单向阀D1的入口与下腔齿轮泵B1的入口相连，第一单向阀D1的出口与下腔齿轮泵B1的出口相连。当下腔齿轮泵B1处于正转状态，其出口的油压超过限定值时，第二溢流阀F2自动打开进行泄放；当下腔齿轮泵B1处于不工作状态，当主缸上腔泄压时，滑块上行造成主缸下腔负压时，油箱内的油可通过第一单向阀D1自动补入主缸下腔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型液压机的液压系统的液压原理图。

图2为本实用新型液压机的液压系统的电气原理图。

图中：1.滑块；2.主缸；2a.活塞杆；S1.位移传感器；

CF1.下腔安全模块；CF2.上腔安全模块；CF3.下腔泵源模块；CF4.上腔泵源模块；CF5.充液阀恒压供油模块；

AC.蓄能器；

B1.下腔齿轮泵；M1.下腔泵伺服电机；B2.上腔齿轮泵；M2.上腔泵伺服电机；B3.小流量泵；M3.小流量泵伺服电机；

C1.第一插装阀；C2.第二插装阀；C3.第三插装阀；C4.第四插装阀；C5.第五插装阀；

D1.第一单向阀；D2.第二单向阀；D3.第三单向阀；D4.充液阀；D5.梭阀；

E1.第一压力传感器；E2.第二压力传感器；E3.第三压力传感器；E4.第四压力传感器；E5.第五压力传感器；E6.第六压力传感器；E7.第七压力传感器；E8. 第八压力传感器；E9. 第九压力传感器；

BP1.第一压力表；BP2.第二压力表；BP3.第三压力表；

F.过滤器；

F1.第一溢流阀；F2.第二溢流阀；F3.第三溢流阀；F4.第四溢流阀；F5.调压阀；

J1.电液比例伺服阀；

YV1.第一电磁换向阀；YV2.第二电磁换向阀；YV3.第三电磁换向阀；YV4.第四电磁换向阀；YV5.第五电磁换向阀；YV6.第六电磁换向阀；YV7.第七电磁换向阀。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型液压机的液压系统，包括滑块1、立柱、主缸2、液压控制系统和电气控制系统，主缸2的活塞杆2a下端与滑块1上端相连接，滑块1在主缸活塞杆的驱动下可沿立柱导轨上下移动，滑块1一侧设有检测滑块运动位置的位移传感器S1，主缸的液压腔被活塞杆分隔为上腔和下腔，上腔安装有检测上腔压力的第八压力传感器E8，下腔安装有检测下腔压力的第九压力传感器E9；液压控制系统包括下腔安全模块CF1、上腔安全模块CF2、下腔泵源模块CF3、上腔泵源模块CF4和充液阀恒压供油模块CF5；充液阀恒压供油模块CF5包括小流量泵B3，小流量泵的入口通过过滤器F与油箱底部相通，小流量泵的出口与第三单向阀D3的入口连接，第三单向阀D3的出口与蓄能器AC连接且安装有第三压力表BP3；油箱底部向下通过大通径的充液阀D4与主缸的上腔相连通，充液阀D4的液控口通过第七电磁换向阀YV7与第三单向阀D3的出口相连；上腔泵源模块CF4包括上腔齿轮泵B2，上腔齿轮泵的入口与油箱的底部相连，上腔齿轮泵的出口通过上腔安全模块CF2与主缸的上腔油管相连；下腔泵源模块CF3包括下腔齿轮泵B1，下腔齿轮泵的入口与油箱的底部相连，下腔齿轮泵的出口通过下腔安全模块CF1与主缸的下腔油管相连；上腔齿轮泵与下腔齿轮泵分别由上腔泵伺服电机M2和下腔泵伺服电机M1驱动。

上腔安全模块CF2包括第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5，上腔齿轮泵B2的出口与第五插装阀C5的入口连接，第五插装阀C5的出口通过上腔安全模块CF2的内部通道与上腔安全模块CF2的出口相连，上腔安全模块CF2的出口与上腔油管相连；上腔安全模块CF2的内部通道还设有两旁路管道，两旁路管道分别与第三插装阀C3和第四插装阀C4的入口连接，第三插装阀C3和第四插装阀C4的出口分别与油箱连接。

上腔安全模块CF2的内部通道分别通过第三电磁换向阀YV3和第四电磁换向阀YV4与第三插装阀C3和第四插装阀C4的液控口连接；第三插装阀C3和第四插装阀C4的入口管路上分别设有压力传感器接口且分别安装有第三压力传感器E3和第四压力传感器E4，第三压力传感器E3和第四压力传感器E4的信号分别提供给第三电磁换向阀YV3和第四电磁换向阀YV4；梭阀D5两端的进口分别与第五插装阀C5的进出口连接，梭阀D5的中部出口通过第五电磁换向阀YV5与第五插装阀C5的液控口连接。

第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5默认状态为打开，上腔齿轮泵B2出口的液压油在默认状态下通过第三插装阀C3或第四插装阀C4向油箱泄放；当第五插装阀C5打开，第三插装阀C3和第四插装阀C4关闭时，上腔齿轮泵B2出口的液压油进入主缸上腔。第三压力传感器E3或第四压力传感器E4检测第五插装阀C5的出口压力与设定值相比正常时，控制第三电磁换向阀YV3或第四电磁换向阀YV4得电，第三插装阀C3或第四插装阀C4的液控口建压，第三插装阀C3或第四插装阀C4关闭，上腔齿轮泵B2出口的液压油通过第五插装阀C5进入主缸上腔；第三插装阀C3和第四插装阀C4为双安全冗余设计，一只出现故障，另外一只正常工作；梭阀D5相当于两个单向阀组合的阀，其作用相当于“或门”，第五插装阀C5的进口或出口存在油压，梭阀D5均可通过第五电磁换向阀YV5在第五插装阀C5的液控口建压；第五电磁换向阀YV5未得电时，第五插装阀C5的液控口与油箱相通，第五插装阀C5打开；保压时第五电磁换向阀YV5得电，第五插装阀C5的液控口建压使第五插装阀C5关闭，同时第三插装阀C3和第四插装阀C4也关闭，高压油被封闭在主缸上腔中，实现保压功能，避免了高压油长时间作用在齿轮泵上，损害泵。

下腔安全模块CF1包括第一插装阀C1和第二插装阀C2，下腔齿轮泵B1的出口与第二插装阀C2的入口相连，第二插装阀C2的出口与第一插装阀C1的入口相连，第一插装阀C1的出口与下腔油管相连。

第一插装阀C1的出口与下腔安全模块CF1的出口之间的内部通道上旁通连接有第一溢流阀F1，第一溢流阀F1的出口与油箱连接；下腔油管还分别通过第一电磁换向阀YV1和第二电磁换向阀YV2与第一插装阀C1和第二插装阀C2的液控口相连；第一插装阀C1和第二插装阀C2的入口管路上分别安装有第一压力传感器E1和第二压力传感器E2，第一压力传感器E1和第二压力传感器E2的信号分别提供给第一电磁换向阀YV1和第二电磁换向阀YV2。

第一插装阀C1和第二插装阀C2为大通径插装阀，两者相串联可以起到双级安全保护的作用，默认状态如系统停机或怠速状态下，第一插装阀C1和第二插装阀C2为关闭，主缸下腔由于运动件自重产生的液压力油路被第一插装阀C1和第二插装阀C2封闭，从而阻止了运动件的下滑，对运动件形成液压支撑；主缸快下、工进、回程时第一插装阀C1和第二插装阀C2开启，主缸下腔油路接通。当主缸下腔油路由于卡阀等故障被阻塞时，下腔产生高于上腔数倍的液压压力，其倍数等于主缸缸体内圆柱面截面积与活塞杆环形面积之比，如此高的液体压力会造成缸筒的塑性变形，永久损坏，密封件功能失效，密封间隙增加，在超高压作用下，甚至会将密封圈冲出缸体外部，造成人身伤害；对于允许弹性变形量小的铸造结构的液压机上横梁，主缸体过大的膨胀变形会撑裂上横梁，而采用允许弹性变形量大的钢板焊接结构的上横梁，会造成主缸体卡死在上横梁内孔内而不可拆卸，造成重大经济损失；第一溢流阀F1起到旁路安全阀的作用，可以有效防止主缸下腔油路超高压，当主缸下腔压力超过第一溢流阀F1的设定压力时，第一溢流阀F1开启溢流回油箱，保护主缸安全。

第三单向阀D3的出口还连接有第四溢流阀F4，第四溢流阀F4的出口与油箱相连；小流量泵B3的出口安装有第七压力传感器E7，小流量泵B3的出口管还通过电液比例伺服阀J1与油箱相通，电液比例伺服阀J1的左侧控制端与小流量泵B3的出口连接，电液比例伺服阀J1的右侧控制端通过第六电磁换向阀YV6与油箱相通，电液比例伺服阀J1的右侧控制端还与调压阀F5的入口连接，调压阀F5的出口与油箱相通，调压阀F5的压力控制端与第三单向阀D3的出口连接。第四溢流阀F4设置最大工作压力，作为旁路安全溢流阀；初始状态下如系统断电时，第六电磁换向阀YV6接右位，电液比例伺服阀J1的右侧控制端通过第六电磁换向阀YV6接通油箱，电液比例伺服阀J1的左侧控制端来自小流量泵B3的油压推动阀芯接左位，泵输出液压油经电液比例伺服阀J1回油箱；当小流量泵B3工作时，第六电磁换向阀YV6得电，接左位，关闭电液比例伺服阀J1的右侧控制油路，右侧压力由调压阀F5设定；若蓄能器压力上升，则推动电液比例伺服阀J1的阀芯接右位，关闭泵的泄油回路；该电液比例伺服阀J1的阀芯开口大小由主阀芯左右两端控制压力进行比较调节，控制泵输出的液压油的溢流流量，从而实现输入蓄能器的比例流量控制。

上腔泵源模块CF4还包括第三溢流阀F3和第二单向阀D2，第三溢流阀F3的入口与上腔齿轮泵B2的出口相连，第三溢流阀F3的出口与上腔齿轮泵B2的入口相连；第二单向阀D2的入口与上腔齿轮泵B2的入口相连，第二单向阀D2的出口与上腔齿轮泵B2的出口相连，上腔齿轮泵B2出口安装有第六压力传感器E6和第二压力表BP2。当上腔齿轮泵B2出口的油压超过限定值时，第三溢流阀F3自动打开进行泄放；当上腔齿轮泵B2处于不工作状态，滑块下行造成主缸上腔负压时，油箱内的油可通过第二单向阀D2自动补入上腔。

下腔泵源模块CF3还包括第二溢流阀F2和第一单向阀D1，第二溢流阀F2的入口与下腔齿轮泵B1的出口相连，第二溢流阀F2的出口与下腔齿轮泵B1的入口相连；第一单向阀D1的入口与下腔齿轮泵B1的入口相连，第一单向阀D1的出口与下腔齿轮泵B1的出口相连，下腔齿轮泵B1的出口安装有第五压力传感器E5和第一压力表BP1。当下腔齿轮泵B1处于正转状态，其出口的油压超过限定值时，第二溢流阀F2自动打开进行泄放；当下腔齿轮泵B1处于不工作状态，当主缸上腔泄压时，滑块上行造成主缸下腔负压时，油箱内的油可通过第一单向阀D1自动补入主缸下腔。

本实用新型液压机的工作过程如下： 

ⅰ滑块快下：上腔齿轮泵B2不工作，第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开，油箱内的油经过充液阀D4注入主缸上腔，同时下腔齿轮泵B1在下腔伺服电机驱动下反转，将主缸下腔的油抽回油箱，可大大降低下腔回油阻力，滑块可以高速快下；

ⅱ滑块工进：第七电磁换向阀YV7不得电，充液阀D4为关闭状态，上腔齿轮泵B2在上腔伺服电机驱动下正转，向上腔注油，同时下腔齿轮泵B1反转，上腔齿轮泵B2和下腔齿轮泵B1的流量均无极可调，可主动实现相互平衡，大大降低下腔回油阻力，滑块以5-40mm/s的速度慢下；

ⅲ滑块保压：第七电磁换向阀YV7失电，充液阀D4的液控口失压，充液阀D4向上为关闭状态；同时第一插装阀C1、第二插装阀C2、第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5也关闭，高压油被封闭在主缸上腔和下腔中，实现保压功能，避免了高压油长时间作用在齿轮泵上。还可以实现由于密封件内泄露造成掉压实现补压功能，当保压压力低于设定值时，主缸上腔的压力传感器检测到压力信号，控制系统发出指令驱动主缸上腔伺服电机低速转动，上腔齿轮泵给主缸上腔补油，维持压力的相对恒定。

ⅳ滑块泄压：第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；主缸上腔的高压油从充液阀D4快速进入油箱，同时主缸活塞在下腔油压作用下向上移动，下腔也得以泄压。

ⅴ滑块回程：第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；第一插装阀C1和第二插装阀C2也打开，下腔齿轮泵B1在下腔伺服电机驱动下正转，将油箱里的油泵入主缸下腔，主缸上腔大量油液经充液阀D4快速回油箱。

如图2所示，液压机滑块的控制电路包括滑块快下电路A、滑块慢下及保压电路B和泄压及回程电路C。

滑块快下电路A：包括依次串联在控制电源火线和零线之间的第二脚踏开关的常闭触点SF2-1、万能转换开关的第二常开触点SA1-2、第一继电器的第一常开触点KA1-1、保压延时时间继电器KT1的常闭延时触点、第二继电器的第一常闭触点KA2-1和第一继电器KA1的线圈；第二脚踏开关的常闭触点SF2-1的下桩头与保压延时时间继电器KT1的常闭延时触点的上桩头之间跨接有第一脚踏开关的常开触点SF1-1；第二脚踏开关的常闭触点SF2-1的下桩头与保压延时时间继电器KT1的常闭延时触点的上桩头之间还跨接有依次串联的第四继电器的第一常开触点KA4-1和换向延时时间继电器KT2的常开延时触点；第一继电器的第一常开触点KA1-1 的下桩头和零线之间依次串联有第三继电器的第一常开触点KA3-1、万能转换开关的第三常开触点SA1-3和第四继电器KA4的线圈；第四继电器的第一常开触点KA4-1的下桩头与万能转换开关的第三常开触点SA1-3的上桩头之间通过导线跨接。

滑块慢下及保压电路B：包括依次串联在控制电源火线和零线之间的变速点触点S1-2、万能转换开关的第四常开触点SA1-4和保压延时时间继电器KT1的线圈；还包括依次串联在控制电源火线和零线之间的第三继电器的第二常开触点KA3-2、泄压延时时间继电器KT3的常闭延时触点、第二继电器的第二常闭触点KA2-2和第三继电器的线圈KA3；变速点触点S1-2的下桩头与泄压延时时间继电器KT3的常闭延时触点的上桩头之间跨接有第一继电器的第二常开触点KA1-2。变速点触点S1-2与零线之间依次串联连接有压力继电器KP的常开触点和中间继电器KA的线圈，压力继电器KP的常开触点的两端并联连接有中间继电器的第一常开触点KA-1，中间继电器的第二常开触点KA-2串联在万能转换开关的第四常开触点SA1-4与保压延时时间继电器KT1的线圈之间。

泄压及回程电路C：包括依次串联在控制电源火线和零线之间的上死点触点S1-1的常闭触点、第三继电器的第一常闭触点KA3-3、万能转换开关的第五常开触点SA1-5、第一脚踏开关的常闭触点SF1-2、第一继电器的第一常闭触点KA1-3和第二继电器KA2的线圈；上死点触点S1-1的常闭触点的下桩头与第一脚踏开关的常闭触点SF1-2的上桩头之间跨接有第二脚踏开关的常开触点SF2-2；控制电源火线和零线之间还串联连接有保压延时时间继电器KT1的常开延时触点和泄压延时时间继电器KT3的线圈；控制电源火线和零线之间还依次串联连接有第一继电器的第二常闭触点KA1-4、第二继电器的第三常闭触点KA2-3、第三继电器的第二常闭触点KA3-4、第四继电器的第二常开触点KA4-2和换向延时时间继电器KT2的线圈。

当万能转换开关SA1拨到“点动”状态时，其第二、三、四、五常开触点SA1-2、SA1-3、SA1-4、SA1-5全部断开，踩下第一脚踏开关SF1，第一脚踏开关的常开触点SF1-1闭合，第一继电器KA1的线圈得电工作，滑块慢速下行；松开第一脚踏开关SF1，第一脚踏开关的常开触点SF1-1断开，第一继电器KA1的线圈失电，滑块停止下行。当液压机上模开始接触板料后，系统压力增加，当压力超过压力继电器KP所设定的压力时，压力继电器KP发讯。在点动状态下，保压延时时间继电器KT1不起作用，保压时间的长短由脚踏开关控制。松开第一脚踏开关SF1，保压停止。踩下第二脚踏开关SF2，第二继电器KA2的主线圈得电，滑块回程；松开第二脚踏开关SF2，第二继电器KA2的主线圈失电，滑块停止回程。

当万能转换开关SA1拨到“单次”状态时，其第二、四、五常开触点SA1-2、SA1-4、SA1-5吸合，第三常开触点SA1-3仍处于断开状态，踩下第一脚踏开关SF1，第一脚踏开关的常开触点SF1-1闭合，第一继电器KA1的主线圈得电工作。此时，第一继电器KA1的第一常开触点KA1-1将得电自保，即使松开脚踏开关SF1，第一继电器KA1的主线圈仍然得电，滑块将快速下行。当滑块经过变速点触点S1-2后，第三继电器KA3的主线圈得电，滑块慢速下行即工进。当液压机上模开始接触板料后，系统压力增加，当压力超过压力继电器KP所设定的压力时，压力继电器KP发讯，使得中间继电器KA的主线圈得电，中间继电器KA的第一常开触点KA-1将得电自保，中间继电器KA的第二常开触点KA-2闭合使得保压延时时间继电器KT1的主线圈得电，进行保压延时。当保压延时时间继电器KT1到达所设定的时间后，保压延时时间继电器KT1的常开触点吸合，常闭触点断开，使得第一继电器KA1的主线圈失电、泄压延时时间继电器KT3得电，液压机停止保压，开始进行泄压。当泄压延时时间继电器KT3到达所设定的时间后，泄压延时时间继电器KT3的常闭触点断开，使得第三继电器KA3的主线圈失电，液压机结束泄压。此时第二继电器KA2的主线圈得电，开始回程。当滑块回程到达上死点触点S1-1后，上死点触点S1-1的常闭触头断开，使得第二继电器KA2的主线圈失电，滑块停止回程。

当万能转换开关SA1拨到“连续”状态时，其第二、三、四、五常开触点SA1-2、SA1-3 、SA1-4、SA1-5都吸合，踩下第一脚踏开关SF1，第一脚踏开关的常开触点SF1-1闭合，第一继电器KA1的主线圈得电工作。此时，第一继电器KA1的第一常开触点KA1-1将得电自保，即使松开脚踏开关SF1，第一继电器KA1的的主线圈仍然得电，滑块将快速下行。当滑块经过变速点触点S1-2后，第三继电器KA3的主线圈得电，滑块慢速下行即工进；此时，第三继电器KA3的第一常开触点KA3-1吸合，使得第四继电器KA4的主线圈得电。第四继电器KA4的第一常开触头KA4-1吸合自保。当液压机上模开始接触板料后，系统压力增加，当压力超过压力继电器KP所设定的压力时，压力继电器KP发讯，使得中间继电器KA的主线圈得电，中间继电器KA的第一常开触点KA-1将得电自保，中间继电器KA的第二常开触点KA-2闭合，使得保压延时时间继电器KT1的主线圈得电，进行保压延时。当保压延时时间继电器KT1的到达所设定的时间后，保压延时时间继电器KT1的常开触点吸合，常闭触点断开，使得第一继电器KA1的主线圈失电、泄压延时时间继电器KT3得电，液压机停止保压，开始进行泄压。当泄压延时时间继电器KT3的到达所设定的时间后，泄压延时时间继电器KT3的常闭触点断开，使得第三继电器KA3的主线圈失电，液压机结束泄压。此时第二继电器KA2的主线圈得电，开始回程。当滑块回程到达上死点触点S1-1时，上死点触点S1-1的常闭触头断开，使得第二继电器KA2的主线圈失电，滑块停止回程。此时，换向延时时间继电器KT2的主线圈得电，当换向延时时间继电器KT2达到所设定的时间后，换向延时时间继电器KT2的常开触点吸合，使得第一继电器KA1的主线圈再次得电，滑块再次快速下行。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种液压机的液压系统，包括滑块、立柱、主缸、液压控制系统和电气控制系统，主缸的活塞杆下端与滑块上端相连接，滑块在主缸活塞杆的驱动下可沿立柱导轨上下移动，滑块一侧设有检测滑块运动位置的位移传感器（S1），所述主缸的液压腔被活塞杆分隔为上腔和下腔；所述液压控制系统包括下腔安全模块（CF1）、上腔安全模块（CF2）、下腔泵源模块（CF3）、上腔泵源模块（CF4）和充液阀恒压供油模块（CF5）；其特征在于：所述充液阀恒压供油模块（CF5）包括小流量泵（B3），所述小流量泵的入口与油箱底部相通，所述小流量泵的出口与第三单向阀（D3）的入口连接，第三单向阀（D3）的出口与蓄能器（AC）连接；油箱底部向下通过大通径的充液阀（D4）与所述主缸的上腔相连通，充液阀（D4）的液控口通过第七电磁换向阀（YV7）与第三单向阀（D3）的出口相连；所述上腔泵源模块（CF4）包括上腔齿轮泵（B2），所述上腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述上腔齿轮泵的出口通过所述上腔安全模块（CF2）与所述主缸的上腔油管相连；所述下腔泵源模块（CF3）包括下腔齿轮泵（B1），所述下腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述下腔齿轮泵的出口通过所述下腔安全模块（CF1）与所述主缸的下腔油管相连；所述上腔齿轮泵与所述下腔齿轮泵分别由上腔泵伺服电机（M2）和下腔泵伺服电机（M1）驱动。

2.根据权利要求1所述的液压机的液压系统，其特征在于：上腔安全模块（CF2）包括第三插装阀（C3）、第四插装阀（C4）和第五插装阀（C5），所述上腔齿轮泵（B2）的出口与所述第五插装阀（C5）的入口连接，所述第五插装阀（C5）的出口通过上腔安全模块（CF2）的内部通道与上腔安全模块（CF2）的出口相连，上腔安全模块（CF2）的出口与所述上腔油管相连；所述上腔安全模块（CF2）的内部通道还设有两旁路管道，两所述旁路管道分别与所述第三插装阀（C3）和第四插装阀（C4）的入口连接，所述第三插装阀（C3）和第四插装阀（C4）的出口分别与油箱连接。

3.根据权利要求2所述的液压机的液压系统，其特征在于：所述上腔安全模块（CF2）的内部通道分别通过第三电磁换向阀（YV3）和第四电磁换向阀（YV4）与第三插装阀（C3）和第四插装阀（C4）的液控口连接；第三插装阀（C3）和第四插装阀（C4）的入口管路上分别设有压力传感器接口且分别安装有第三压力传感器（E3）和第四压力传感器（E4），第三压力传感器（E3）和第四压力传感器（E4）的信号分别提供给第三电磁换向阀（YV3）和第四电磁换向阀（YV4）；梭阀（D5）两端的进口分别与第五插装阀（C5）的进出口连接，梭阀（D5）的中部出口通过第五电磁换向阀（YV5）与第五插装阀（C5）的液控口连接。

4.根据权利要求1所述的液压机的液压系统，其特征在于：所述下腔安全模块（CF1）包括第一插装阀（C1）和第二插装阀（C2），下腔齿轮泵（B1）的出口与第二插装阀（C2）的入口相连，第二插装阀（C2）的出口与第一插装阀（C1）的入口相连，第一插装阀（C1）的出口与所述下腔油管相连。

5.根据权利要求4所述的液压机的液压系统，其特征在于：第一插装阀（C1）的出口与下腔安全模块（CF1）的出口之间的内部通道上旁通连接有第一溢流阀（F1），第一溢流阀（F1）的出口与所述油箱连接；第一插装阀（C1）的出口与下腔安全模块（CF1）的出口（P1）之间的内部通道还分别通过第一电磁换向阀（YV1）和第二电磁换向阀（YV2）与第一插装阀（C1）和第二插装阀（C2）的液控口相连；第一插装阀（C1）和第二插装阀（C2）的入口管路上分别安装有第一压力传感器（E1）和第二压力传感器（E2），第一压力传感器（E1）和第二压力传感器（E2）的信号分别提供给第一电磁换向阀（YV1）和第二电磁换向阀（YV2）。

6.根据权利要求1所述的液压机的液压系统，其特征在于：所述第三单向阀（D3）的出口还连接有第四溢流阀（F4），第四溢流阀（F4）的出口与油箱相连；小流量泵（B3）的出口管还通过电液比例伺服阀（J1）与油箱相通，电液比例伺服阀（J1）的左侧控制端与小流量泵（B3）的出口连接，电液比例伺服阀（J1）的右侧控制端通过第六电磁换向阀（YV6）与油箱相通，电液比例伺服阀（J1）的右侧控制端还与调压阀（F5）的入口连接，调压阀（F5）的出口与油箱相通，调压阀（F5）的压力控制端与第三单向阀（D3）的出口连接。

7.根据权利要求1所述的液压机的液压系统，其特征在于：所述上腔泵源模块（CF4）还包括第三溢流阀（F3）和第二单向阀（D2），第三溢流阀（F3）的入口与上腔齿轮泵（B2）的出口相连，第三溢流阀（F3）的出口与上腔齿轮泵（B2）的入口相连；第二单向阀（D2）的入口与上腔齿轮泵（B2）的入口相连，第二单向阀（D2）的出口与上腔齿轮泵（B2）的出口相连。

8.根据权利要求1所述的液压机的液压系统，其特征在于：所述下腔泵源模块（CF3）还包括第二溢流阀（F2）和第一单向阀（D1），第二溢流阀（F2）的入口与下腔齿轮泵（B1）的出口相连，第二溢流阀（F2）的出口与下腔齿轮泵（B1）的入口相连；第一单向阀（D1）的入口与下腔齿轮泵（B1）的入口相连，第一单向阀（D1）的出口与下腔齿轮泵（B1）的出口相连。

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