CN204975261U - 压铸机伺服液压系统 - Google Patents

Abstract

本专利涉及压铸机制造领域，具体为压铸机伺服液压系统，集中供液站、供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸和温控单元，液压油从集中供液站出来依次通过供液单元、液控单元、液压缸、温控单元最后回到集中供液站构成回路，利用伺服驱动器直接控制伺服电机，根据系统工作需要的流量压力，调整变量泵直接输出相应的功率，与传统采用三相电机配合阀门构成的液压回路相比，本系统的有益效果在于：取消了调节使用的各种阀门，并且当压铸机处于保压状态下，本系统损耗的能量非常小。

Description

压铸机伺服液压系统

技术领域

本实用新型属于压铸机制造领域，特别涉及压铸机伺服液压系统。

背景技术

压铸机是一种典型的周期性工作设备，在一个完整的工作周期（工序过程）大致可分为锁模、给料、压射、抽芯、开模、顶针、冷却和蓄压等几个阶段，各个阶段都是通过油泵马达泵出液压油到各个油缸推动传动机构完成一系列动作，各个阶段需要不同的压力和流量。

对于液压系统来说，每个阶段对压力和流量的匹配各不一样，而油泵马达的功率是根据其运行过程中最大负载配置的，而压铸机在一个工作周期中只有高压锁模和压射工作阶段负载较大，其他工作阶段一般较小，在冷却过程的负载几乎为零；液压系统处于保压状态。

压铸过程的压铸负载一直处于变化的状态，在定量泵的液压系统中，由于油泵马达转速处于恒定，使得供油前端的流量和压力不变，如果要改变工作所需压力和流量大小，只有外接压力比例阀和流量比例阀来调节压力和流量大小，尤其是在保压过错中此过程中多余的液压油只能通过溢流阀回流，然而液压系统处于保压状态时候，从溢流阀流出的液压油压力非常高，高压溢流会使液压油油温升高，能源浪费且会对液压回路的液压器件造成热损耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压铸机伺服液压系统，该压铸机的液压系统采用伺服油泵马达为核心元件构成的液压结构，以达到可靠节能的效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供的压铸机伺服液压系统，其包括液压回路和电气回路，所述液压回路包括依次连通的集中供液站、供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸和温控单元，所述供液单元包括给液压系统提供液压的变量泵、设置在变量泵前端的过滤器和带动所述变量泵运行的伺服电机，变量泵输出端连接第一单向阀，所述液控单元包括用于限压的溢流阀、用于液压回路保压的蓄能器、用于切换液压缸通路的电液阀以及作为调节液压缸压力的节流阀，液压油从第一单向阀出来依次通过溢流阀、电液阀和液压缸，所述温控单元包括依次设置在液压缸输出端的温度调节器和第二过滤器，第二过滤器的输出连通到集中供液站；所述电气回路包括压力传感器、编码器、伺服驱动器以及控制器，所述压力传感器设置在变量泵的输出端，所述编码器用于测量伺服电机的转速，所述编码器电信号连接在伺服驱动器和伺服电机之间，所述伺服驱动器、压力传感器通过电信号与控制器连接。

本伺服液压系统的工作原理为，先通过控制器收集压铸机发出的供压请求，如果有压铸机需要供压，控制器控制阀门打开相应压铸机的液压回路通道，液压油在变量泵的带动下给液压缸进行供液，通过压力传感器向伺服驱动器反馈压力信号，编码器向伺服驱动器反馈流量信号，根据反馈回来的信号，由控制器计算出控制的电流信号值，该电流信号值作为伺服驱动器的控制信号，伺服驱动器控制伺服电机的旋转速度，伺服电机带动变量泵对整个液压回路进行适应性调节，从而完成液压系统的压力和流量的调节。

本实用新型的优点在于：

由于伺服电机的转速可调，控制器将伺服系统压力和流量的给定信号转换成电信号再传给伺服驱动器，伺服驱动器控制伺服电机旋转，以作为液压系统流量和压力的动力源。伺服系统采集液压系统的实时流量和实时压力，通过压力的实时反馈，使得整个系统的流量和压力组成双闭环系统，取代了传统多阀门配合调节流量和压力的方式。

由于压铸机在进行压铸时需要保压的时间远大于施压时间，伺服系统根据系统实际需要的流量和压力按需供给，在保压阶段，系统对流量的需求很少，伺服电机可以在很低的转速下就能够达到保压压力，使得整个系统处于较低的能耗状态。

液压回路中设置温控单元，通过温控单元的温度调节器使得液压油维持在正常油温范围抑制油温上升，使得液压器件不易产生故障，提高机器性能和寿命。

进一步，所述变量泵为内啮合齿轮泵；伺服系统节能就是将油泵更换成内啮合齿轮泵；由于内啮合齿轮泵具有伺服的效果(只有让其转动才能有液体通过)，当内啮合齿轮泵为转动时，能够减少渗漏。根据系统工作需要的流量压力，调整内啮合齿轮泵的转速，就可直接输出相应的流速，减少原油泵的能耗和多余的功耗。

进一步，所述内啮合齿轮泵的输出端和液压缸的输入端均设置有压力表；引入压力表，通过人为监控机器控制的不确定因数，有效提高整个系统的安全性。

进一步，所述温度调节器的输入端设置有直接接入到集中供液站的第二单向阀；当含有温度调节器中液压支路作为输入，通过单向阀使得液压油必须进入温度调节器和过滤器进行液压油的初步处理，当含有温度调节器中液压支路作为输出，直接将液压回路的液压油导入到集中液压站中，有效防止含有杂质的液压油残留在液压元件中，造成液压元件的损坏。

进一步，所述集中供液站在同一车间设置为一个，集中供液站通过管道给多个变量泵供液。正因为使用伺服液压系统使得在同一间厂房内只设置一台集中供液站，多台压铸机同时使用该供液站，只要通过控制器对一台集中供液站的多个流出通道进行控制，就能完成液压回路的选择，这样取代了传统每个压铸机需设立单独液压站的方式，采用本方案能够省去较多的液压站，具有较高的经济价值。

进一步，所述集中供液站设置有温度报警器；由于集中供液站是给多台压铸机进行供液，集中供液站中的液压油来自于多台压铸机，液压油的温度极易升高，因此需要控制安全值范围内，通过温度报警器时刻对液压油的温度进行监控，实现安全生产的要求。

最后，所述电液阀为三位四通电液阀或二位四通电液阀，由于压铸机使用的液压缸均为双向供液的液压缸，三位四通电液阀或二位四通电液阀均可实现双向供液，当液压缸需要的液压超过16MPa使用三位四通电液阀作为液压缸的控制元件，如果低于该值则使用二位四通电液阀。

附图说明

图1为压铸机伺服液压系统的液压回路结构图；

图2为图1中液控单元的详细液压回路图；

图3为压铸机伺服液压系统的电气回路结构框图。

具体实施方式

附图标记列举：

图1和图2附图标记列举：集中供液站1、第二过滤器2-2、内啮合齿轮泵3、伺服电机4、第一单向阀5-1、压力表6、温度报警器7、温度调节器9、压力传感器10、蓄能器11、三位四通电液阀12、节流阀13、溢流阀14、液压缸15，液控单元C；

图3的附图标记列举：内啮合齿轮泵3、伺服电机4、压力传感器10、控制器16、编码器17、伺服驱动器18。

如图1、图2和图3所示：本实施例的压铸机伺服液压系统，包括液压回路和电气回路，所述液压回路包括依次连通的集中供液站1、供液单元、液控单元C、作为执行机构的液压缸15和温控单元，所述供液单元包括给液压系统提供液压的变量泵、设置在变量泵前端的过滤器和带动所述变量泵运行的伺服电机4，变量泵输出端连接第一单向阀5-1，所述液控单元C包括用于限压的溢流阀14、用于液压回路保压的蓄能器11、用于切换液压缸15通路的电液阀以及作为调节液压缸15压力的节流阀13，液压油从第一单向阀5-1出来依次通过溢流阀14、电液阀和液压缸15，所述温控单元包括依次设置在液压缸15输出端的温度调节器9和第二过滤器2-2，第二过滤器2-2的输出连通到集中供液站1；所述电气回路包括压力传感器10、编码器17、伺服驱动器18以及控制器16，所述压力传感器10设置在变量泵的输出端，所述编码器17用于测量伺服电机4的转速，所述编码器17电信号连接在伺服驱动器18和伺服电机4之间，所述伺服驱动器18、压力传感器10通过电信号与控制器16连接。

本伺服液压系统的工作原理为，先通过控制器16收集压铸机发出的供压请求，如果有压铸机需要供压，控制器16控制阀门打开相应压铸机的液压回路通道，液压油在变量泵的带动下给液压缸15进行供液，通过压力传感器10向伺服驱动器18反馈压力信号，编码器17向伺服驱动器18反馈流量信号，根据反馈回来的信号，由控制器16计算出控制的电流信号值，该电流信号值作为伺服驱动器18的控制信号，伺服驱动器18控制伺服电机4的旋转速度，伺服电机4带动变量泵对整个液压回路进行适应性调节，从而完成液压系统的压力和流量的调节。

由于伺服电机4的转速可调，控制器16将伺服系统压力和流量的给定信号转换成电信号再传给伺服驱动器18，伺服驱动器18控制伺服电机4旋转，以作为液压系统流量和压力的动力源。伺服系统采集液压系统的实时流量和实时压力，通过压力的实时反馈，使得整个系统的流量和压力组成双闭环系统，取代了传统多阀门配合调节流量和压力的方式。

由于压铸机在进行压铸时需要保压的时间远大于施压时间，伺服系统根据系统实际需要的流量和压力按需供给，在保压阶段，系统对流量的需求很少，伺服电机4可以在很低的转速下就能够达到保压压力，使得整个系统处于较低的能耗状态。

液压回路中设置温控单元，通过温控单元的温度调节器9使得液压油维持在正常油温范围抑制油温上升，使得液压器件不易产生故障，提高机器性能和寿命。

进一步，所述变量泵为内啮合齿轮泵3；伺服系统节能就是将油泵更换成内啮合齿轮泵3；由于内啮合齿轮泵3具有伺服的效果(只有让其转动才能有液体通过)，当内啮合齿轮泵3为转动时，能够减少渗漏。根据系统工作需要的流量压力，调整内啮合齿轮泵3的转速，就可直接输出相应的流速，减少原油泵的能耗和多余的功耗。

进一步，所述内啮合齿轮泵3的输出端和液压缸15的输入端均设置有压力表6；引入压力表6，通过人为监控机器控制的不确定因数，有效提高整个系统的安全性。

进一步，所述温度调节器9的输入端设置有直接接入到集中供液站1的第二单向阀；当含有温度调节器9中液压支路作为输入，通过单向阀使得液压油必须进入温度调节器9和过滤器进行液压油的初步处理，当含有温度调节器9中液压支路作为输出，直接将液压回路的液压油导入到集中液压站中，有效防止含有杂质的液压油残留在液压元件中，造成液压元件的损坏。

进一步，所述集中供液站1在同一车间设置为一个，集中供液站1通过管道给多个变量泵供液。正因为使用伺服液压系统使得在同一间厂房内只设置一台集中供液站1，多台压铸机同时使用该供液站，只要通过控制器16对一台集中供液站1的多个流出通道进行控制，就能完成液压回路的选择，这样取代了传统每个压铸机需设立单独液压站的方式，采用本方案能够省去较多的液压站，具有较高的经济价值。

进一步，所述集中供液站1设置有温度报警器7；由于集中供液站1是给多台压铸机进行供液，集中供液站1中的液压油来自于多台压铸机，液压油的温度极易升高，因此需要控制安全值范围内，通过温度报警器7时刻对液压油的温度进行监控，实现安全生产的要求。

最后，所述电液阀为三位四通电液阀12或二位四通电液阀，由于压铸机使用的液压缸15均为双向供液的液压缸15，三位四通电液阀12或二位四通电液阀均可实现双向供液，当液压缸15需要的液压超过16MPa使用三位四通电液阀12作为液压缸15的控制元件，如果低于该值则使用二位四通电液阀。

Claims (6)

1.压铸机伺服液压系统，其包括液压回路和电气回路，其特征在于：

所述液压回路包括依次连通的集中供液站、供液单元、液控单元、作为执行机构的液压缸和温控单元，

所述供液单元包括给液压系统提供液压的变量泵和设置在变量泵前端的过滤器，带动所述变量泵运行的伺服电机，变量泵输出端连接第一单向阀，

所述液控单元包括用于限压的溢流阀、用于液压回路保压的蓄能器、用于切换液压缸通路的电液阀以及作为调节液压缸压力的节流阀，液压油从第一单向阀出来依次通过溢流阀、电液阀和液压缸，所述温控单元包括设置在液压缸输出的温度调节器和依次设置的第二过滤器，第二过滤器的输出连通到集中供液站；

所述电气回路包括压力传感器、编码器、伺服驱动器以及控制器，所述压力传感器设置在变量泵的输出端，所述编码器用于测量伺服电机的转速，所述编码器电信号连接在与伺服驱动器和伺服电机之间，所述伺服驱动器、压力传感器通过电信号与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的压铸机伺服液压系统，其特征在于：所述变量泵为内啮合齿轮泵。

3.根据权利要求2所述的压铸机伺服液压系统，其特征在于：所述内啮合齿轮泵的输出端和液压缸的输入端均设置有压力表。

4.根据权利要求1所述的压铸机伺服液压系统，其特征在于：所述温度调节器的输入端设置有直接接入到集中供液站的第二单向阀。

5.根据权利要求1所述的压铸机伺服液压系统，其特征在于：所述集中供液站在同一车间设置为一个，集中供液站通过管道给多个变量泵供液。

6.根据权利要求4所述的压铸机伺服液压系统，其特征在于：所述集中供液站设置有温度报警器。