CN205937271U - 一种快速稳定的主缸液压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快速稳定的主缸液压系统,包括与滑块顶部中心连接的活塞缸和与滑块四个角部连接的第一、二、三、四柱塞缸,其中第一、二柱塞缸呈对角线布置,第三、四柱塞缸呈对角线布置,活塞缸和各柱塞缸分别由主泵模块提供压力油,活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔分别通过压力匹配模块与上腔油管相连,活塞缸的下腔与下腔油管相连,上腔油管和下腔油管分别通过高精度控制模块与主泵模块相连,主泵模块和高精度控制模块的控制油液均来自于控制油液稳压油管,控制油液稳压油管与控制油液供源模块的出口相连。该主缸液压系统可使滑块各步骤的动作更加快速、灵敏、稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压机,特别涉及一种快速稳定的主缸液压系统。
背景技术
液压机的滑块一个循环动作基本如下:快下、工进、加压、保压、泄压和回程。现有的液压系统在快下时,油缸下腔的快下阀为插装阀,快下阀的开口大小无法调节,导致快下速度无法调节。当然也有些插装阀盖板上带有手动调节杆,能够通过手动旋转调节杆来调节阀的开口大小,但这种调节只能凭感觉,没有数据参照;更何况不少的机床泵站上置,需要操作者爬上爬下,不方便调节。
油缸上腔在滑块快下时完成充液的装置为充液阀,其弹簧的软、硬程度比较难控制。弹簧硬度过大,快下时,上腔需要较大的自吸力才能打开充液阀,导致快下加速度变小,快下速度变慢,甚至有可能吸不开,没有快下;弹簧硬度过小,充液阀关闭缓慢,机床滑块在快下转工进时会出现停滞现象,待充液阀完全关闭以后,才会进入工进状态。
加压过程,最普通的系统靠压力继电器调节系统压力目标值,此类系统毫无压力精度可言,只能就着压力表大概的调节、读取压力值。相对精度高一点的,在系统上腔配有压力传感器,触摸屏上设定目标值,在系统压力达到目标值时,压力传感器发出讯号,通过PLC内部处理,控制小型继电器得、失电,从而控制电磁线圈得、失电,这一系列的动作所消耗的时间,导致压力值出现过冲现象。即油泵所输出的油液在这段时间继续进入到油缸上腔,最终压力值大于设定值,压力精度差。
保压过程采用阀保,阀体自身存在一定的泄漏量,油液会通过这些阀慢慢的泄漏掉,压力保持性差。
保压以后,系统进入泄压状态,一般都会选用带有预卸功能的充液阀,但是预卸口的大小是固定的,泄压时间设定的短,泄压不充分,回程时存在冲击;泄压时间设定的长,可以充分泄压,但效率低。且泄压的控制油来自主流量,随主流量的波动而变化,动作不稳定。回程时,系统建压阀为插装阀,阀芯靠弹簧复位,响应速度慢。
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,提供一种快速稳定的主缸液压系统,可使滑块各步骤的动作更加快速、灵敏、稳定。
为解决以上技术问题,本实用新型一种快速稳定的主缸液压系统,包括与滑块顶部中心连接的活塞缸1和与滑块四个角部连接的第一、二、三、四柱塞缸,其中第一、二柱塞缸呈对角线布置,第三、四柱塞缸呈对角线布置,所述活塞缸和各柱塞缸分别由主泵模块CF1提供压力油,所述活塞缸的上腔及所述第一、二、三、四柱塞缸的杆腔分别通过压力匹配模块CF4与上腔油管G2相连,所述活塞缸1的下腔与下腔油管G3相连,所述上腔油管G2和下腔油管G3分别通过高精度控制模块CF3与所述主泵模块CF1相连,所述主泵模块CF1和高精度控制模块CF3的控制油液均来自于控制油液稳压油管G4,所述控制油液稳压油管G4与控制油液供源模块CF2的出口相连。
相对于现有技术,本实用新型取得了以下有益效果:活塞缸1负责滑块的快下、工进、保压、泄压和回程,第一、二、三、四柱塞缸均可以对滑块加压,其中第一、二柱塞缸成对投入使用,第三、四柱塞缸成对投入使用,通过压力匹配模块CF4可以选择活塞缸与不同组别的柱塞缸进行搭配,从而实现对主缸的吨位进行切换。主泵模块CF1通过高精度控制模块CF3向上腔油管G2和下腔油管G3供油,液压系统的控制油液由控制油液供源模块CF2提供,能够不间断地通过控制油液稳压油管G4提供充足、压力稳定的控制油液,为主系统快速、稳定的动作奠定了坚实的基础。
作为本实用新型的改进,所述主泵模块CF1包括第一、二、三伺服泵B1、B2、B3,第一、二、三伺服泵的吸口分别与油箱相连,第一、二、三伺服泵的出口通过第一、二、三单向阀D1、D2、D3与压力油供油管G1的入口相连,所述压力油供油管G1与第一动态阀C1的入口相连,所述第一动态阀C1的出口与油箱相连,所述第一动态阀C1的液控口A通过节流阀与第一电磁换向阀YV1的A口相连,所述第一动态阀的液控口B通过节流阀与第一电磁换向阀的B口相连,第一电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第一电磁换向阀的T口与油箱相连;所述压力油供油管G1通过第一溢流阀F1与油箱相连,所述第一电磁换向阀YV1是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。本实用新型可以根据机床吨位的需要,选择相匹配的伺服泵投入工作,可以在触摸屏上快速、简洁地选取机床需要的吨位,无需通过吨位折算成压力,再设定压力值得到所需的吨位。当第一电磁换向阀YV1失电时,第一动态阀C1快速打开,压力油供油管G1迅速通过第一动态阀C1向油箱卸荷;当第一电磁换向阀YV1得电时,第一动态阀C1快速关闭,压力油供油管G1迅速建压;压力油供油管G1内的压力值如果超出极限值,例如超出28Mpa,则第一溢流阀F1打开,向油箱溢流。本实用新型可以实现以不同吨位工作时,滑块速度一致。例如100T工进时,第一伺服泵B1工作,上腔油管G2的油液进入第三、四柱塞缸的杆腔;200T工进时,第二伺服泵B2工作,上腔油管G2的油液进入第一、二、三、四柱塞缸的杆腔;300T工进时,第一、二伺服泵B1、B2工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔;400T工进时,第二、三伺服泵B2、B3工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔及第三、四柱塞缸的杆腔;500T工进时,第一、二、三伺服泵B1、B2、B3均工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔。
作为本实用新型的进一步改进,所述控制油液供源模块CF2包括控制油液柱塞泵B4、滤油器L1、第四单向阀D4、蓄能器X1、第一截止阀J1和第二截止阀J2,所述控制油液柱塞泵B4的吸口与油箱相连,所述控制油液柱塞泵B4的出口通过所述滤油器L1与所述第四单向阀D4相连,所述第四单向阀D4的出口分别与所述蓄能器X1、第一截止阀J1和第二截止阀J2的入口相连,所述第一截止阀J1的出口与油箱相连,所述第二截止阀J2的出口与所述控制油液稳压油管G4相连。控制油液柱塞泵B4工作前,关闭第一截止阀J1,打开第二截止阀J2,油液柱塞泵B4启动后,控制油液经滤油器L1、第四单向阀D4一方面流向蓄能器X1,一方面通过第二截止阀J2进入控制油液稳压油管G4,再流向各控制口,为下一步的控制动作做好准备。当流向控制口的油液充满控制油液稳压油管G4后,油液就会全部流向蓄能器X1。蓄能器X1的自动充放液可以使控制油液稳压油管G4中的油压稳定。独立设置控制油液稳压油管G4,大大提高了控制油液的压力稳定性,为主系统提供了能够快速、稳定地控制各控制阀的控制油液。
作为本实用新型的进一步改进,所述控制油液柱塞泵B4的出口通过第二溢流阀F2与油箱相连,所述第二溢流阀的液控口通过第二电磁换向阀YV2与油箱相连,所述第二电磁换向阀为两位两通电磁换向阀;所述第四单向阀D4的出口还通过第三溢流阀F3与油箱相连;所述蓄能器的入口管道上安装有第一压力表BP1和第一压力传感器CP1,所述第二电磁换向阀YV2的通断受控于所述第一压力传感器测得的压力值。控制油液稳压油管G4和蓄能器X1在充液过程中,压力逐渐升高,当第一压力传感器CP1测得的压力值高于设定高值例如高于15Mpa时,第二电磁换向阀YV2失电,控制油液柱塞泵B4输出的油液通过第二溢流阀F2卸荷。主系统工作一段时间以后,储存在蓄能器X1中的油液通过各控制阀动作而有所损耗,压力不断降低,当第一压力传感器CP1测得的压力值低于设定低值例如低于12Mpa时,第二电磁换向阀YV2得电,油液又继续充入蓄能器X1中,压力增大,如此不断重复地自动补油,使控制油液稳压油管G4中的油压稳定在12Mpa~15Mpa。第三溢流阀F3起到安全阀的作用,第一压力表BP1用于检测压力值的真实性,为维修提供数据参考。
作为本实用新型的进一步改进,所述高精度控制模块包括第二动态阀C2和比例流量阀YAA,第二动态阀C2的入口与所述压力油供油管G1相连,第二动态阀C2的出口与所述上腔油管G2相连,所述上腔油管G2与所述比例流量阀YAA的入口相连,比例流量阀YAA的出口与油箱相连;所述第二动态阀C2的液控口A通过节流阀与第五电磁换向阀YV5的A口相连,所述第二动态阀的液控口B通过节流阀与第五电磁换向阀的B口相连,第五电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第五电磁换向阀的T口与油箱相连;所述上腔油管G2安装有第二压力表BP2和第二压力传感器CP2,第五电磁换向阀YV5是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀。当第五电磁换向阀YV5得电时,控制油液迅速打开第二动态阀C2,压力油供油管G1中的压力油迅速通过第二动态阀C2进入上腔油管G2,上腔油管G2中的压力油可以通过压力匹配模块CF4进入所述活塞缸的上腔或所述第一、二、三、四柱塞缸的杆腔,进行滑块快下。保压以后系统进入泄压状态,此时比例流量阀YAA得电打开,比例流量阀YAA的开口大小与输入的电压成正比,只需在触摸屏上修改数值,便可以轻松地改变比例流量阀的开口,进行快速且充分泄压;避免采用带有预卸功能的充液阀,由于其预卸口的大小是固定的,泄压时间设定短,则泄压不充分,回程时存在冲击;泄压时间设定长,虽可以充分泄压,但效率低。
作为本实用新型的进一步改进,所述高精度控制模块还包括第一插装阀CZ1、第三插装阀CZ3、第四插装阀CZ4和双主动比例节流阀YAB,第三插装阀CZ3的入口与所述压力油供油管G1相连,第三插装阀CZ3的出口分别与第一插装阀CZ1、第四插装阀CZ4及双主动比例节流阀YAB的入口相连,所述第一插装阀CZ1及双主动比例节流阀YAB的出口分别与油箱相连,第四插装阀CZ4的出口与所述下腔油管G3相连;双主动比例节流阀YAB的P口与所述控制油液稳压油管G4相连;第一插装阀CZ1的液控口分别与第四溢流阀F4、第五溢流阀F5的入口及第三电磁换向阀YV3的P口相连,第五溢流阀F5的出口与第三电磁换向阀YV3的A口相连,第三电磁换向阀YV3的T口及第四溢流阀F4的出口均与油箱相连,第三电磁换向阀YV3是滑阀机能为D的两位四通电磁换向阀;第三插装阀CZ3的液控口与梭阀D5的出口相连,梭阀D5的右入口与第三插装阀CZ3的出口相连,梭阀D5的左入口与第六电磁换向阀YV6的A口相连,第六电磁换向阀YV6的P口与所述压力油供油管G1相连,第六电磁换向阀YV6的T口与油箱相连,第六电磁换向阀YV6是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;第四插装阀CZ4的液控口与第七电磁球阀YV7的A口相连,第七电磁球阀YV7为两位三通电磁球阀,第七电磁球阀YV7的P口与所述下腔油管G3相连,第七电磁球阀YV7的T口与油箱相连;所述下腔油管G3通过第六溢流阀F6与油箱相连。滑块回程时:第六电磁换向阀YV6得电将第三插装阀CZ3打开,第七电磁球阀YV7得电将第四插装阀CZ4打开,第三电磁换向阀YV3失电使第一插装阀CZ1受控于第四溢流阀F4,压力油供油管G1中的压力油进入下腔油管G3中,通过压力匹配模块CF4的控制向活塞缸1的下腔供油;当下腔回程压力超过25MPa时,第四溢流阀F4打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通。滑块快下时:第六电磁换向阀YV6失电与梭阀D5共同确保第三插装阀CZ3关闭;第七电磁球阀YV7得电将第四插装阀CZ4打开,双主动比例节流阀YAB得电打开,使得主缸下腔和油箱直接相通,滑块处于无支承状态,在重力作用下,向下运动。然后第三电磁换向阀YV3得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,为快下转工进做好准备,减小冲击。双主动比例节流阀YAB的开口大小与输入的电压成正比,只需在触摸屏上修改数值,便可以轻松地改变其开口,使得滑块的快下速度调节方便。滑块快下转工进时:第三电磁换向阀YV3保持得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,双主动比例节流阀YAB失电关闭,主缸下腔回油路切断,滑块不能在自重作用下向下作运动,压力油进入活塞缸1的上腔;当第一插装阀CZ1液控口的压力升高至高于下腔背压设定值8MPa时,第五溢流阀F5打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通,滑块在压力油作用下,慢速工进。
作为本实用新型的进一步改进,双主动比例节流阀YAB的出口与第二插装阀CZ2的入口相连,第二插装阀CZ2的出口与油箱相连,所述第二插装阀CZ2设有开度调节手柄,所述第二插装阀CZ2的液控口与第四电磁换向阀YV4的A口相连,第四电磁换向阀YV4的P口与第二插装阀CZ2的入口相连,第四电磁换向阀YV4的T口与油箱相连,第四电磁换向阀YV4是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。在双主动比例节流阀YAB与油箱之间串联第二插装阀CZ2,可以在双主动比例节流阀YAB失灵时,通过第二插装阀CZ2的开度调节手柄调整流量大小;滑块快下时,第四电磁换向阀YV4得电,使第二插装阀CZ2打开;快下转工进时,第四电磁换向阀YV4失电,使第二插装阀CZ2关闭。
作为本实用新型的进一步改进,所述压力匹配模块包括第三动态阀C3、第八电磁换向阀YV8、第九电磁换向阀YV9和第十电磁换向阀YV10,所述第三动态阀C3的入口与所述上腔油管G2相连,所述第三动态阀C3的出口与所述活塞缸的上腔相连;所述第三动态阀C3的液控口A通过节流阀与第十电磁换向阀YV10的A口相连,所述第三动态阀的液控口B通过节流阀与第十电磁换向阀的B口相连,第十电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十电磁换向阀的T口与油箱相连;所述活塞缸的上腔还与第六动态阀C6的入口相连,第六动态阀C6的出口与油箱相连,第十电磁换向阀YV10是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀;所述第六动态阀C6的液控口A通过节流阀与第十三电磁换向阀YV13的A口相连,所述第六动态阀的液控口B通过节流阀与第十三电磁换向阀的B口相连,第十三电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十三电磁换向阀的T口与油箱相连,第十三电磁换向阀YV13是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;第九电磁换向阀YV9的P口与所述上腔油管G2相连,第九电磁换向阀YV9的T口与油箱相连,第九电磁换向阀YV9的B口与所述第一、二柱塞缸的杆腔相连,第九电磁换向阀YV9是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀;第八电磁换向阀YV8的P口与所述上腔油管G2相连,第八电磁换向阀YV8的T口与油箱相连,第八电磁换向阀YV8的B口与所述第三、四柱塞缸的杆腔相连,第八电磁换向阀YV8是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀。滑块快下时,第十电磁换向阀YV10得电时,控制油液迅速打开第三动态阀C3,上腔油管G2中的压力油通过第三动态阀C3迅速进入活塞缸的上腔;同时第九电磁换向阀YV9得电,上腔油管G2中的压力油通过第九电磁换向阀YV9进入第一、二柱塞缸的杆腔。第八电磁换向阀YV8得电,上腔油管G2中的压力油通过第八电磁换向阀YV8进入第三、四柱塞缸的杆腔,但是第一、二、三伺服泵提供的油液远远不能满足活塞缸及各柱塞缸容积变化的需要。因此,在滑块快下时第十三电磁换向阀YV13处于失电状态,第六动态阀C6处于打开状态,油箱中的油液不断补入活塞缸的上腔,常开式的第六动态阀无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。滑块快下转工进时,上腔油管G2中的压力油通过第三动态阀C3迅速进入活塞缸的上腔,第十三电磁换向阀YV13得电,控制油液迅速关闭第六动态阀C6,使得活塞缸1上腔压力迅速升高。当下腔压力升至高于8MPa时,第五溢流阀F5打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通,滑块在压力油作用下,实现慢速工进。第六动态阀C6在第十三电磁换向阀YV13得电后,迅速关闭,响应时间快,控制程度与可靠性高,使得快下转工进不会出现停滞现象。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一、二柱塞缸的杆腔还同时与第七动态阀C7、第八动态阀C8的入口相连,第七动态阀C7、第八动态阀C8的出口分别与油箱相连;所述第七动态阀C7的液控口A通过节流阀与第十四电磁换向阀YV14的A口相连,所述第七动态阀的液控口B通过节流阀与第十四电磁换向阀的B口相连,第十四电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十四电磁换向阀的T口与油箱相连,第十四电磁换向阀YV14是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;所述第八动态阀C8的液控口A通过节流阀与第十五电磁换向阀YV15的A口相连,所述第八动态阀的液控口B通过节流阀与第十五电磁换向阀的B口相连,第十五电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十五电磁换向阀的T口与油箱相连,第十五电磁换向阀YV15是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。滑块快下时,第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,油箱中的油液不断补入第一、二柱塞缸的杆腔,常开式的第七动态阀C7、第八动态阀C8无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。
作为本实用新型的进一步改进,所述第三、四柱塞缸的杆腔还同时与第四动态阀C4、第五动态阀C5的入口相连,第四动态阀C4、第五动态阀C5的出口分别与油箱相连;所述第四动态阀C4的液控口A通过节流阀与第十一电磁换向阀YV11的A口相连,所述第四动态阀的液控口B通过节流阀与第十一电磁换向阀的B口相连,第十一电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十一电磁换向阀的T口与油箱相连,第十一电磁换向阀YV11是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;所述第五动态阀C5的液控口A通过节流阀与第十二电磁换向阀YV12的A口相连,所述第五动态阀的液控口B通过节流阀与第十二电磁换向阀的B口相连,第十二电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管G4相连,第十二电磁换向阀的T口与油箱相连,第十二电磁换向阀YV12是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。滑块快下时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12均失电,第四动态阀C4、第五动态阀C5常开,油箱中的油液不断补入第三、四柱塞缸的杆腔,常开式的第四动态阀C4、第五动态阀C5无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。滑块快下转工进时,根据吨位的需要,选择第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开或关闭。例如100T工进时,第十三电磁换向阀YV13、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,活塞缸的上腔及第一、二柱塞缸的杆腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5关闭,第三、四柱塞缸的杆腔建压。200T工进时,第十三电磁换向阀YV13失电,第六动态阀C6常开,活塞缸的上腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第七动态阀C7、第八动态阀C8关闭,第一、二、三、四柱塞缸的杆腔建压。300T工进时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,第一、二、三、四柱塞缸的杆腔不建压;第十三电磁换向阀YV13得电,第六动态阀C6关闭,活塞缸的上腔建压。400T工进时,第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,第一、二柱塞缸的杆腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6关闭,活塞缸的上腔及第三、四柱塞缸的杆腔建压。500T工进时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8关闭,活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔均建压。
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为本实用新型快速稳定的主缸液压系统的液压原理图一。
图2为本实用新型快速稳定的主缸液压系统的液压原理图二。
图中:1.活塞缸;2-1.第一柱塞缸;2-2.第二柱塞缸;2-3.第三柱塞缸;2-4.第四柱塞缸;CF1.主泵模块;CF2.控制油液供源模块;CF3.压力匹配模块;CF4.高精度控制模块;G1.压力油供油管;G2.上腔油管;G3.下腔油管;G4.控制油液稳压油管;X1.蓄能器;B1.第一伺服泵;B2.第二伺服泵;B3.第三伺服泵;B4.控制油液柱塞泵;D1.第一单向阀;D2.第二单向阀;D3.第三单向阀;D4.第四单向阀;D5.梭阀;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.第五溢流阀;F6.第六溢流阀;C1.第一动态阀;C2.第二动态阀;C3.第三动态阀;C4.第四动态阀;C5.第五动态阀;C6.第六动态阀;C7.第七动态阀;C8.第八动态阀;CZ1.第一插装阀;CZ2.第二插装阀;CZ3.第三插装阀;CZ4.第四插装阀;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.第七电磁球阀;YV8.第八电磁换向阀;YV9.第九电磁换向阀;YV10.第十电磁换向阀;YV11.第十一电磁换向阀;YV12.第十二电磁换向阀;YV13.第十三电磁换向阀;YV14.第十四电磁换向阀;YV15.第十五电磁换向阀;YAA.比例流量阀;YAB.双主动比例节流阀;CP1.第一压力传感器;CP2.第二压力传感器;BP1.第一压力表;BP2.第二压力表;L1.滤油器;J1.第一截止阀;J2.第二截止阀。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型快速稳定的主缸液压系统包括与滑块顶部中心连接的活塞缸1和与滑块四个角部连接的第一柱塞缸2-1、第二柱塞缸2-2、第三柱塞缸2-3、第四柱塞缸2-4,其中第一柱塞缸2-1、第二柱塞缸2-2呈对角线布置,第三柱塞缸2-3、第四柱塞缸2-4呈对角线布置,活塞缸和各柱塞缸分别由主泵模块CF1提供压力油,活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔分别通过压力匹配模块CF4与上腔油管G2相连,活塞缸1的下腔与下腔油管G3相连,上腔油管G2和下腔油管G3分别通过高精度控制模块CF3与主泵模块CF1相连,主泵模块CF1和高精度控制模块CF3的控制油液均来自于控制油液稳压油管G4,控制油液稳压油管G4与控制油液供源模块CF2的出口相连。
活塞缸1负责滑块的快下、工进、保压、泄压和回程,第一、二、三、四柱塞缸均可以对滑块加压,其中第一柱塞缸2-1、第二柱塞缸2-2成对投入使用,第三柱塞缸2-3、第四柱塞缸2-4成对投入使用,通过压力匹配模块CF4可以选择活塞缸与不同组别的柱塞缸进行搭配,从而实现对主缸的吨位进行切换。主泵模块CF1通过高精度控制模块CF3向上腔油管G2和下腔油管G3供油,液压系统的控制油液由控制油液供源模块CF2提供,能够不间断地通过控制油液稳压油管G4提供充足、压力稳定的控制油液,为主系统快速、稳定的动作奠定了坚实的基础。
主泵模块CF1包括第一伺服泵B1、第二伺服泵B2、第三伺服泵B3,第一、二、三伺服泵的吸口分别与油箱相连,第一、二、三伺服泵的出口通过第一单向阀D1、第二单向阀D2、第三单向阀D3与压力油供油管G1的入口相连,压力油供油管G1与第一动态阀C1的入口相连,第一动态阀C1的出口与油箱相连,第一动态阀C1的液控口A通过节流阀与第一电磁换向阀YV1的A口相连,第一动态阀的液控口B通过节流阀与第一电磁换向阀的B口相连,第一电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第一电磁换向阀的T口与油箱相连;压力油供油管G1通过第一溢流阀F1与油箱相连,第一电磁换向阀YV1是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
本实用新型可以根据机床吨位的需要,选择相匹配的伺服泵投入工作,可以在触摸屏上快速、简洁地选取机床需要的吨位,无需通过吨位折算成压力,再设定压力值得到所需的吨位。当第一电磁换向阀YV1失电时,第一动态阀C1快速打开,压力油供油管G1迅速通过第一动态阀C1向油箱卸荷;当第一电磁换向阀YV1得电时,第一动态阀C1快速关闭,压力油供油管G1迅速建压;压力油供油管G1内的压力值如果超出极限值,例如超出28Mpa,则第一溢流阀F1打开,向油箱溢流。
本实用新型可以实现以不同吨位工作时,滑块速度一致。例如100T工进时,第一伺服泵B1工作,上腔油管G2的油液进入第三、四柱塞缸的杆腔;200T工进时,第二伺服泵B2工作,上腔油管G2的油液进入第一、二、三、四柱塞缸的杆腔;300T工进时,第一、二伺服泵B1、B2工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔;400T工进时,第二、三伺服泵B2、B3工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔及第三、四柱塞缸的杆腔;500T工进时,第一、二、三伺服泵B1、B2、B3均工作,上腔油管G2的油液进入活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔。
控制油液供源模块CF2包括控制油液柱塞泵B4、滤油器L1、第四单向阀D4、蓄能器X1、第一截止阀J1和第二截止阀J2,控制油液柱塞泵B4的吸口与油箱相连,控制油液柱塞泵B4的出口通过滤油器L1与第四单向阀D4相连,第四单向阀D4的出口分别与蓄能器X1、第一截止阀J1和第二截止阀J2的入口相连,第一截止阀J1的出口与油箱相连,第二截止阀J2的出口与控制油液稳压油管G4相连。
控制油液柱塞泵B4工作前,关闭第一截止阀J1,打开第二截止阀J2,油液柱塞泵B4启动后,控制油液经滤油器L1、第四单向阀D4一方面流向蓄能器X1,一方面通过第二截止阀J2进入控制油液稳压油管G4,再流向各控制口,为下一步的控制动作做好准备。当流向控制口的油液充满控制油液稳压油管G4后,油液就会全部流向蓄能器X1。蓄能器X1的自动充放液可以使控制油液稳压油管G4中的油压稳定。独立设置控制油液稳压油管G4,大大提高了控制油液的压力稳定性,为主系统提供了能够快速、稳定地控制各控制阀的控制油液。
控制油液柱塞泵B4的出口通过第二溢流阀F2与油箱相连,第二溢流阀的液控口通过第二电磁换向阀YV2与油箱相连,第二电磁换向阀为两位两通电磁换向阀;第四单向阀D4的出口还通过第三溢流阀F3与油箱相连;蓄能器的入口管道上安装有第一压力表BP1和第一压力传感器CP1,第二电磁换向阀YV2的通断受控于第一压力传感器测得的压力值。
控制油液稳压油管G4和蓄能器X1在充液过程中,压力逐渐升高,当第一压力传感器CP1测得的压力值高于设定高值例如高于15Mpa时,第二电磁换向阀YV2失电,控制油液柱塞泵B4输出的油液通过第二溢流阀F2卸荷。主系统工作一段时间以后,储存在蓄能器X1中的油液通过各控制阀动作而有所损耗,压力不断降低,当第一压力传感器CP1测得的压力值低于设定低值例如低于12Mpa时,第二电磁换向阀YV2得电,油液又继续充入蓄能器X1中,压力增大,如此不断重复地自动补油,使控制油液稳压油管G4中的油压稳定在12Mpa~15Mpa。第三溢流阀F3起到安全阀的作用,第一压力表BP1用于检测压力值的真实性,为维修提供数据参考。
高精度控制模块包括第二动态阀C2和比例流量阀YAA,第二动态阀C2的入口与压力油供油管G1相连,第二动态阀C2的出口与上腔油管G2相连,上腔油管G2与比例流量阀YAA的入口相连,比例流量阀YAA的出口与油箱相连;第二动态阀C2的液控口A通过节流阀与第五电磁换向阀YV5的A口相连,第二动态阀的液控口B通过节流阀与第五电磁换向阀的B口相连,第五电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第五电磁换向阀的T口与油箱相连;上腔油管G2安装有第二压力表BP2和第二压力传感器CP2,第五电磁换向阀YV5是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀。
当第五电磁换向阀YV5得电时,控制油液迅速打开第二动态阀C2,压力油供油管G1中的压力油迅速通过第二动态阀C2进入上腔油管G2,上腔油管G2中的压力油可以通过压力匹配模块CF4进入活塞缸的上腔或第一、二、三、四柱塞缸的杆腔,进行滑块快下。
保压以后系统进入泄压状态,此时比例流量阀YAA得电打开,比例流量阀YAA的开口大小与输入的电压成正比,只需在触摸屏上修改数值,便可以轻松地改变比例流量阀的开口,进行快速且充分泄压;避免采用带有预卸功能的充液阀,由于其预卸口的大小是固定的,泄压时间设定短,则泄压不充分,回程时存在冲击;泄压时间设定长,虽可以充分泄压,但效率低。
高精度控制模块还包括第一插装阀CZ1、第三插装阀CZ3、第四插装阀CZ4和双主动比例节流阀YAB,第三插装阀CZ3的入口与压力油供油管G1相连,第三插装阀CZ3的出口分别与第一插装阀CZ1、第四插装阀CZ4及双主动比例节流阀YAB的入口相连,第一插装阀CZ1及双主动比例节流阀YAB的出口分别与油箱相连,第四插装阀CZ4的出口与下腔油管G3相连;双主动比例节流阀YAB的P口与控制油液稳压油管G4相连。
第一插装阀CZ1的液控口分别与第四溢流阀F4、第五溢流阀F5的入口及第三电磁换向阀YV3的P口相连,第五溢流阀F5的出口与第三电磁换向阀YV3的A口相连,第三电磁换向阀YV3的T口及第四溢流阀F4的出口均与油箱相连,第三电磁换向阀YV3是滑阀机能为D的两位四通电磁换向阀。
第三插装阀CZ3的液控口与梭阀D5的出口相连,梭阀D5的右入口与第三插装阀CZ3的出口相连,梭阀D5的左入口与第六电磁换向阀YV6的A口相连,第六电磁换向阀YV6的P口与压力油供油管G1相连,第六电磁换向阀YV6的T口与油箱相连,第六电磁换向阀YV6是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
第四插装阀CZ4的液控口与第七电磁球阀YV7的A口相连,第七电磁球阀YV7为两位三通电磁球阀,第七电磁球阀YV7的P口与下腔油管G3相连,第七电磁球阀YV7的T口与油箱相连;下腔油管G3通过第六溢流阀F6与油箱相连。
滑块回程时:第六电磁换向阀YV6得电将第三插装阀CZ3打开,第七电磁球阀YV7得电将第四插装阀CZ4打开,第三电磁换向阀YV3失电使第一插装阀CZ1受控于第四溢流阀F4,压力油供油管G1中的压力油进入下腔油管G3中,通过压力匹配模块CF4的控制向活塞缸1的下腔供油;当下腔回程压力超过25MPa时,第四溢流阀F4打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通。
滑块快下时:第六电磁换向阀YV6失电与梭阀D5共同确保第三插装阀CZ3关闭;第七电磁球阀YV7得电将第四插装阀CZ4打开,双主动比例节流阀YAB得电打开,使得主缸下腔和油箱直接相通,滑块处于无支承状态,在重力作用下,向下运动。然后第三电磁换向阀YV3得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,为快下转工进做好准备,减小冲击。双主动比例节流阀YAB的开口大小与输入的电压成正比,只需在触摸屏上修改数值,便可以轻松地改变其开口,使得滑块的快下速度调节方便。
滑块快下转工进时:第三电磁换向阀YV3保持得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,双主动比例节流阀YAB失电关闭,主缸下腔回油路切断,滑块不能在自重作用下向下作运动,压力油进入活塞缸1的上腔;当第一插装阀CZ1液控口的压力升高至高于下腔背压设定值8MPa时,第五溢流阀F5打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通,滑块在压力油作用下,慢速工进。
如图2所示,双主动比例节流阀YAB的出口与第二插装阀CZ2的入口相连,第二插装阀CZ2的出口与油箱相连,第二插装阀CZ2设有开度调节手柄,第二插装阀CZ2的液控口与第四电磁换向阀YV4的A口相连,第四电磁换向阀YV4的P口与第二插装阀CZ2的入口相连,第四电磁换向阀YV4的T口与油箱相连,第四电磁换向阀YV4是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。在双主动比例节流阀YAB与油箱之间串联第二插装阀CZ2,可以在双主动比例节流阀YAB失灵时,通过第二插装阀CZ2的开度调节手柄调整流量大小;滑块快下时,第四电磁换向阀YV4得电,使第二插装阀CZ2打开;快下转工进时,第四电磁换向阀YV4失电,使第二插装阀CZ2关闭。
压力匹配模块包括第三动态阀C3、第八电磁换向阀YV8、第九电磁换向阀YV9和第十电磁换向阀YV10。第三动态阀C3的入口与上腔油管G2相连,第三动态阀C3的出口与活塞缸的上腔相连;第三动态阀C3的液控口A通过节流阀与第十电磁换向阀YV10的A口相连,第三动态阀的液控口B通过节流阀与第十电磁换向阀的B口相连,第十电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十电磁换向阀的T口与油箱相连。
活塞缸的上腔还与第六动态阀C6的入口相连,第六动态阀C6的出口与油箱相连,第十电磁换向阀YV10是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀;第六动态阀C6的液控口A通过节流阀与第十三电磁换向阀YV13的A口相连,第六动态阀的液控口B通过节流阀与第十三电磁换向阀的B口相连,第十三电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十三电磁换向阀的T口与油箱相连,第十三电磁换向阀YV13是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
第九电磁换向阀YV9的P口与上腔油管G2相连,第九电磁换向阀YV9的T口与油箱相连,第九电磁换向阀YV9的B口与第一、二柱塞缸的杆腔相连,第九电磁换向阀YV9是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀。
第八电磁换向阀YV8的P口与上腔油管G2相连,第八电磁换向阀YV8的T口与油箱相连,第八电磁换向阀YV8的B口与第三、四柱塞缸的杆腔相连,第八电磁换向阀YV8是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀。
滑块快下时,第十电磁换向阀YV10得电时,控制油液迅速打开第三动态阀C3,上腔油管G2中的压力油通过第三动态阀C3迅速进入活塞缸的上腔;同时第九电磁换向阀YV9得电,上腔油管G2中的压力油通过第九电磁换向阀YV9进入第一、二柱塞缸的杆腔。第八电磁换向阀YV8得电,上腔油管G2中的压力油通过第八电磁换向阀YV8进入第三、四柱塞缸的杆腔,但是第一、二、三伺服泵提供的油液远远不能满足活塞缸及各柱塞缸容积变化的需要。因此,在滑块快下时第十三电磁换向阀YV13处于失电状态,第六动态阀C6处于打开状态,油箱中的油液不断补入活塞缸的上腔,常开式的第六动态阀无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。
滑块快下转工进时,上腔油管G2中的压力油通过第三动态阀C3迅速进入活塞缸的上腔,第十三电磁换向阀YV13得电,控制油液迅速关闭第六动态阀C6,使得活塞缸1上腔压力迅速升高。当下腔压力升至高于8MPa时,第五溢流阀F5打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通,滑块在压力油作用下,实现慢速工进。第六动态阀C6在第十三电磁换向阀YV13得电后,迅速关闭,响应时间快,控制程度与可靠性高,使得快下转工进不会出现停滞现象。
第一、二柱塞缸的杆腔还同时与第七动态阀C7、第八动态阀C8的入口相连,第七动态阀C7、第八动态阀C8的出口分别与油箱相连;第七动态阀C7的液控口A通过节流阀与第十四电磁换向阀YV14的A口相连,第七动态阀的液控口B通过节流阀与第十四电磁换向阀的B口相连,第十四电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十四电磁换向阀的T口与油箱相连,第十四电磁换向阀YV14是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
第八动态阀C8的液控口A通过节流阀与第十五电磁换向阀YV15的A口相连,第八动态阀的液控口B通过节流阀与第十五电磁换向阀的B口相连,第十五电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十五电磁换向阀的T口与油箱相连,第十五电磁换向阀YV15是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
滑块快下时,第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,油箱中的油液不断补入第一、二柱塞缸的杆腔,常开式的第七动态阀C7、第八动态阀C8无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。
第三、四柱塞缸的杆腔还同时与第四动态阀C4、第五动态阀C5的入口相连,第四动态阀C4、第五动态阀C5的出口分别与油箱相连;第四动态阀C4的液控口A通过节流阀与第十一电磁换向阀YV11的A口相连。第四动态阀的液控口B通过节流阀与第十一电磁换向阀的B口相连,第十一电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十一电磁换向阀的T口与油箱相连,第十一电磁换向阀YV11是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
第五动态阀C5的液控口A通过节流阀与第十二电磁换向阀YV12的A口相连,第五动态阀的液控口B通过节流阀与第十二电磁换向阀的B口相连,第十二电磁换向阀的P口与控制油液稳压油管G4相连,第十二电磁换向阀的T口与油箱相连,第十二电磁换向阀YV12是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
滑块快下时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12均失电,第四动态阀C4、第五动态阀C5常开,油箱中的油液不断补入第三、四柱塞缸的杆腔,常开式的第四动态阀C4、第五动态阀C5无需克服自吸力,使滑块快下加速度大、速度快。滑块快下转工进时,根据吨位的需要,选择第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开或关闭。
例如100T工进时,第十三电磁换向阀YV13、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,活塞缸的上腔及第一、二柱塞缸的杆腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5关闭,第三、四柱塞缸的杆腔建压。
200T工进时,第十三电磁换向阀YV13失电,第六动态阀C6常开,活塞缸的上腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第七动态阀C7、第八动态阀C8关闭,第一、二、三、四柱塞缸的杆腔建压。
300T工进时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,第一、二、三、四柱塞缸的杆腔不建压;第十三电磁换向阀YV13得电,第六动态阀C6关闭,活塞缸的上腔建压。
400T工进时,第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均失电,第七动态阀C7、第八动态阀C8常开,第一、二柱塞缸的杆腔不建压;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6关闭,活塞缸的上腔及第三、四柱塞缸的杆腔建压。
500T工进时,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13、第十四电磁换向阀YV14、第十五电磁换向阀YV15均得电,第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6、第七动态阀C7、第八动态阀C8关闭,活塞缸的上腔及第一、二、三、四柱塞缸的杆腔均建压。
本实用新型快速稳定的主缸液压系统运行在各吨位之间只是公称力不同,工作原理、工作效率基本一致,下面以300T为例对液压机滑块的一个循环动作说明如下:
ⅰ滑块快下:第一电磁换向阀YV1得电,第一动态阀C1关闭,第一、二、三伺服泵B1、B2、B3启动,压力油供油管G1建压。控制油液柱塞泵B4启动,控制油液稳压油管G4建压。
第七电磁球阀YV7得电使第四插装阀CZ4打开,双主动比例节流阀YAB得电打开,第四电磁换向阀YV4得电使第二插装阀CZ2打开,使得主缸下腔和油箱直接相通,滑块处于无支承状态,在重力作用下,向下运动。
第五电磁换向阀YV5得电使第二动态阀C2打开,上腔油管G2建压;第十电磁换向阀YV10得电使第三动态阀C3打开,同时第八电磁换向阀YV8及第九电磁换向阀YV9得电导通,上腔油管G2中的压力油通过第三动态阀C3进入活塞缸的上腔,通过第九电磁换向阀YV9进入第一、二柱塞缸的杆腔,通过第八电磁换向阀YV8进入第三、四柱塞缸的杆腔。
滑块快下时,第一、二、三伺服泵提供的油液远远不能满足活塞缸及各柱塞缸容积变化的需要。因此,第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13、第十四电磁换向阀YV14和第十五电磁换向阀YV15 均失电,控制油液迅速打开第四动态阀C4、第五动态阀C5、第六动态阀C6、第七动态阀C7和第八动态阀C8,油箱中的油液不断补入活塞缸的上腔、第一、二、三、四柱塞缸的杆腔,使滑块快下加速度大、速度快。
快下即将转工进时,第三电磁换向阀YV3得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,为快下转工进做好准备,减小冲击。
ⅱ滑块工进:300T工进时,第一、二伺服泵B1、B2保持工作,第三伺服泵B3停止运行。
第十三电磁换向阀YV13得电,控制油液迅速关闭第六动态阀C6,使得活塞缸1上腔压力迅速升高,响应时间快,使得快下转工进不会出现停滞现象。第三电磁换向阀YV3保持得电使第一插装阀CZ1受控于第五溢流阀F5,双主动比例节流阀YAB失电关闭,活塞缸下腔回油路切断,滑块不能在自重作用下向下运动。当第一插装阀CZ1液控口的压力高于8MPa时,第五溢流阀F5打开,使得第一插装阀CZ1打开,下腔油路和油箱相通;滑块在压力油作用下,慢速工进。此时第四电磁换向阀YV4失电使第二插装阀CZ2关闭,第六电磁换向阀YV6失电使第三插装阀CZ3关闭。
第八电磁换向阀YV8及第九电磁换向阀YV9失电,上腔油管G2中的压力油不再进入第一、二、三、四柱塞缸的杆腔;第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十四电磁换向阀YV14和第十五电磁换向阀YV15 保持失电,第一、二、三、四柱塞缸的杆腔通过第四动态阀C4、第五动态阀C5、第七动态阀C7和第八动态阀C8与油箱相通。
ⅲ接触工件后,滑块加压:在触摸屏上设定活塞缸上腔的压力目标值,上腔油管G2上安装有高精度的第二压力传感器CP2(≤0.5%FSO)和第二压力表BP2,伺服驱动通过第二压力传感器CP2进行压力信号实时反馈,通过伺服电机编码器进行电机转速反馈。进而通过伺服驱动内部的压力流量双闭环算法,调节伺服电机转速,实现压力的高精度闭环控制。即在实际压力接近目标值时,伺服电机会自动降低转速,已达到压力不会出现过冲现象,定压精度达到±2%范围以内。第二压力表BP2用于检测压力值的真实性,为维修提供数据参考。
ⅳ滑块保压:各电磁换向阀得电情况与加压状态相同,运用泵保功能,伺服泵组自动在低转速下维持活塞缸的上腔压力值,压力保持性好。
ⅴ滑块泄压:第一电磁换向阀YV1失电,第一动态阀C1打开,压力油供油管G1中的压力油通过第一动态阀C1向油箱泄压,第一、二伺服泵B1、B2均停止运行。第七电磁球阀YV7失电使第四插装阀CZ4关闭,同时第三电磁换向阀YV3失电使第一插装阀CZ1受控于第四溢流阀F4。
第五电磁换向阀YV5失电使第二动态阀C2迅速关闭,比例流量阀YAA得电打开,活塞缸1上腔的压力油通过第三动态阀C3、比例流量阀YAA泄压,只需在触摸屏上修改数值,便可以轻松地改变比例流量阀YAA的开口,从而得到需要的泄压速度,效率高,且动作稳定。
ⅴ滑块回程:第一、二、三伺服泵B1、B2、B3投入运行,第一电磁换向阀YV1得电,第一动态阀C1快速关闭,压力油供油管G1迅速建压。
第六电磁换向阀YV6得电将第三插装阀CZ3打开,第七电磁球阀YV7得电将第四插装阀CZ4打开,压力油供油管G1中的压力油进入下腔油管G3中,继而进入活塞缸的下腔。第三电磁换向阀YV3保持失电使第一插装阀CZ1受控于第四溢流阀F4。
比例流量阀YAA失电关闭,第十电磁换向阀YV10失电使第三动态阀C3关闭,第十三电磁换向阀YV13失电使第六动态阀C6打开,活塞缸1的上腔与油箱相通,滑块回程,第六溢流阀F6起到安全阀的作用。
此系统完成一个循环动作的时间可以控制在2.8秒左右,速度快,动作平稳。
比例流量阀YAA可采用泰丰KTG4V-3S-2B08N-M-U1-H5-60-EN427型;双主动比例节流阀YAB可以采用泰丰TLCF032-2WRCD-1X/SG24型。
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 (10)
1.一种快速稳定的主缸液压系统,包括与滑块顶部中心连接的活塞缸(1)和与滑块四个角部连接的第一、二、三、四柱塞缸,其中第一、二柱塞缸呈对角线布置,第三、四柱塞缸呈对角线布置,所述活塞缸和各柱塞缸分别由主泵模块(CF1)提供压力油,其特征在于:所述活塞缸的上腔及所述第一、二、三、四柱塞缸的杆腔分别通过压力匹配模块(CF4)与上腔油管(G2)相连,所述活塞缸(1)的下腔与下腔油管(G3)相连,所述上腔油管(G2)和下腔油管(G3)分别通过高精度控制模块(CF3)与所述主泵模块(CF1)相连,所述主泵模块(CF1)和高精度控制模块(CF3)的控制油液均来自于控制油液稳压油管(G4),所述控制油液稳压油管(G4)与控制油液供源模块(CF2)的出口相连。
2.根据权利要求1所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述主泵模块(CF1)包括第一、二、三伺服泵(B1、B2、B3),第一、二、三伺服泵的吸口分别与油箱相连,第一、二、三伺服泵的出口通过第一、二、三单向阀(D1、D2、D3)与压力油供油管(G1)的入口相连,所述压力油供油管(G1)与第一动态阀(C1)的入口相连,所述第一动态阀(C1)的出口与油箱相连,所述第一动态阀(C1)的液控口A通过节流阀与第一电磁换向阀(YV1)的A口相连,所述第一动态阀的液控口B通过节流阀与第一电磁换向阀的B口相连,第一电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第一电磁换向阀的T口与油箱相连;所述压力油供油管(G1)通过第一溢流阀(F1)与油箱相连,所述第一电磁换向阀(YV1)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
3.根据权利要求1所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述控制油液供源模块(CF2)包括控制油液柱塞泵(B4)、滤油器(L1)、第四单向阀(D4)、蓄能器(X1)、第一截止阀(J1)和第二截止阀(J2),所述控制油液柱塞泵(B4)的吸口与油箱相连,所述控制油液柱塞泵(B4)的出口通过所述滤油器(L1)与所述第四单向阀(D4)相连,所述第四单向阀(D4)的出口分别与所述蓄能器(X1)、第一截止阀(J1)和第二截止阀(J2)的入口相连,所述第一截止阀(J1)的出口与油箱相连,所述第二截止阀(J2)的出口与所述控制油液稳压油管(G4)相连。
4.根据权利要求3所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述控制油液柱塞泵(B4)的出口通过第二溢流阀(F2)与油箱相连,所述第二溢流阀的液控口通过第二电磁换向阀(YV2)与油箱相连,所述第二电磁换向阀为两位两通电磁换向阀;所述第四单向阀(D4)的出口还通过第三溢流阀(F3)与油箱相连;所述蓄能器的入口管道上安装有第一压力表(BP1)和第一压力传感器(CP1),所述第二电磁换向阀(YV2)的通断受控于所述第一压力传感器测得的压力值。
5.根据权利要求1所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述高精度控制模块包括第二动态阀(C2)和比例流量阀(YAA),第二动态阀(C2)的入口与所述压力油供油管(G1)相连,第二动态阀(C2)的出口与所述上腔油管(G2)相连,所述上腔油管(G2)与所述比例流量阀(YAA)的入口相连,比例流量阀(YAA)的出口与油箱相连;所述第二动态阀(C2)的液控口A通过节流阀与第五电磁换向阀(YV5)的A口相连,所述第二动态阀的液控口B通过节流阀与第五电磁换向阀的B口相连,第五电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第五电磁换向阀的T口与油箱相连;所述上腔油管(G2)安装有第二压力表(BP2)和第二压力传感器(CP2),第五电磁换向阀(YV5)是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀。
6.根据权利要求5所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述高精度控制模块还包括第一插装阀(CZ1)、第三插装阀(CZ3)、第四插装阀(CZ4)和双主动比例节流阀(YAB),第三插装阀(CZ3)的入口与所述压力油供油管(G1)相连,第三插装阀(CZ3)的出口分别与第一插装阀(CZ1)、第四插装阀(CZ4)及双主动比例节流阀(YAB)的入口相连,所述第一插装阀(CZ1)及双主动比例节流阀(YAB)的出口分别与油箱相连,第四插装阀(CZ4)的出口与所述下腔油管(G3)相连;双主动比例节流阀(YAB)的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连;第一插装阀(CZ1)的液控口分别与第四溢流阀(F4)、第五溢流阀(F5)的入口及第三电磁换向阀(YV3)的P口相连,第五溢流阀(F5)的出口与第三电磁换向阀(YV3)的A口相连,第三电磁换向阀(YV3)的T口及第四溢流阀(F4)的出口均与油箱相连,第三电磁换向阀(YV3)是滑阀机能为D的两位四通电磁换向阀;第三插装阀(CZ3)的液控口与梭阀(D5)的出口相连,梭阀(D5)的右入口与第三插装阀(CZ3)的出口相连,梭阀(D5)的左入口与第六电磁换向阀(YV6)的A口相连,第六电磁换向阀(YV6)的P口与所述压力油供油管(G1)相连,第六电磁换向阀(YV6)的T口与油箱相连,第六电磁换向阀(YV6)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;第四插装阀(CZ4)的液控口与第七电磁球阀(YV7)的A口相连,第七电磁球阀(YV7)为两位三通电磁球阀,第七电磁球阀(YV7)的P口与所述下腔油管(G3)相连,第七电磁球阀(YV7)的T口与油箱相连;所述下腔油管(G3)通过第六溢流阀(F6)与油箱相连。
7.根据权利要求6所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:双主动比例节流阀(YAB)的出口与第二插装阀(CZ2)的入口相连,第二插装阀(CZ2)的出口与油箱相连,所述第二插装阀(CZ2)设有开度调节手柄,所述第二插装阀(CZ2)的液控口与第四电磁换向阀(YV4)的A口相连,第四电磁换向阀(YV4)的P口与第二插装阀(CZ2)的入口相连,第四电磁换向阀(YV4)的T口与油箱相连,第四电磁换向阀(YV4)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
8.根据权利要求1所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述压力匹配模块包括第三动态阀(C3)、第八电磁换向阀(YV8)、第九电磁换向阀(YV9)和第十电磁换向阀(YV10),所述第三动态阀(C3)的入口与所述上腔油管(G2)相连,所述第三动态阀(C3)的出口与所述活塞缸的上腔相连;所述第三动态阀(C3)的液控口A通过节流阀与第十电磁换向阀(YV10)的A口相连,所述第三动态阀的液控口B通过节流阀与第十电磁换向阀的B口相连,第十电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十电磁换向阀的T口与油箱相连;所述活塞缸的上腔还与第六动态阀(C6)的入口相连,第六动态阀(C6)的出口与油箱相连,第十电磁换向阀(YV10)是滑阀机能为Y型的两位四通电磁换向阀;所述第六动态阀(C6)的液控口A通过节流阀与第十三电磁换向阀(YV13)的A口相连,所述第六动态阀的液控口B通过节流阀与第十三电磁换向阀的B口相连,第十三电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十三电磁换向阀的T口与油箱相连,第十三电磁换向阀(YV13)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;第九电磁换向阀(YV9)的P口与所述上腔油管(G2)相连,第九电磁换向阀(YV9)的T口与油箱相连,第九电磁换向阀(YV9)的B口与所述第一、二柱塞缸的杆腔相连,第九电磁换向阀(YV9)是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀;第八电磁换向阀(YV8)的P口与所述上腔油管(G2)相连,第八电磁换向阀(YV8)的T口与油箱相连,第八电磁换向阀(YV8)的B口与所述第三、四柱塞缸的杆腔相连,第八电磁换向阀(YV8)是滑阀机能为EA型的两位四通电磁换向阀。
9.根据权利要求8所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述第一、二柱塞缸的杆腔还同时与第七动态阀(C7)、第八动态阀(C8)的入口相连,第七动态阀(C7)、第八动态阀(C8)的出口分别与油箱相连;所述第七动态阀(C7)的液控口A通过节流阀与第十四电磁换向阀(YV14)的A口相连,所述第七动态阀的液控口B通过节流阀与第十四电磁换向阀的B口相连,第十四电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十四电磁换向阀的T口与油箱相连,第十四电磁换向阀(YV14)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;所述第八动态阀(C8)的液控口A通过节流阀与第十五电磁换向阀(YV15)的A口相连,所述第八动态阀的液控口B通过节流阀与第十五电磁换向阀的B口相连,第十五电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十五电磁换向阀的T口与油箱相连,第十五电磁换向阀(YV15)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
10.根据权利要求8或9所述的快速稳定的主缸液压系统,其特征在于:所述第三、四柱塞缸的杆腔还同时与第四动态阀(C4)、第五动态阀(C5)的入口相连,第四动态阀(C4)、第五动态阀(C5)的出口分别与油箱相连;所述第四动态阀(C4)的液控口A通过节流阀与第十一电磁换向阀(YV11)的A口相连,所述第四动态阀的液控口B通过节流阀与第十一电磁换向阀的B口相连,第十一电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十一电磁换向阀的T口与油箱相连,第十一电磁换向阀(YV11)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀;所述第五动态阀(C5)的液控口A通过节流阀与第十二电磁换向阀(YV12)的A口相连,所述第五动态阀的液控口B通过节流阀与第十二电磁换向阀的B口相连,第十二电磁换向阀的P口与所述控制油液稳压油管(G4)相连,第十二电磁换向阀的T口与油箱相连,第十二电磁换向阀(YV12)是滑阀机能为D型的两位四通电磁换向阀。
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