CN215908143U - 一种制芯机液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种制芯机液压控制系统，该系统包括伺服电机、液压泵、执行机构和主液压驱动回路，所述伺服电机驱动所述液压泵，所述主液压驱动回路包括第一电磁换向阀，所述液压泵经由所述第一电磁换向阀交替连通所述执行机构的第一腔和第二腔以驱动所述执行机构。本申请通过伺服电机泵控方式，可实现对制芯机各执行机构的压力和流量的按需输出，从而减少了压力和流量的损耗，降低了液压站的油温，节约了液压站的能耗。优选地，通过采用增压缸替代高压泵，降低了系统压力，并节省了功率的消耗。

Description

一种制芯机液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及制芯机液压控制技术，尤其涉及一种制芯机液压控制系统。

背景技术

制芯机的运动机构中大量采用液压驱动器，故液压控制技术是制芯机的重要技术之一。为了满足制芯机各运动机构速度、节拍和射砂以及砂芯固化要求，液压系统需要提供液压大流量和高压压力，故液压装置的功率一般都较大，占射芯机总功率的50％以上。

传统液压系统采用定速电机和定量泵，即恒功率驱动，液压流量通过限流、压力通过溢流等方式来控制运动机构的速度和压力。特别是射砂或吹气固化时，需要单独采用高压泵提供较高的压力来满足射芯机所需较高的锁模力。这时，液压能转化成机械能所产生大量热能，产生大量能耗，使液压装置的油温升高，导致低效率高能耗的结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能耗更低的制芯机液压控制系统。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本实用新型的一方面，提供了一种制芯机液压控制系统，包括伺服电机、液压泵、执行机构和主液压驱动回路，所述伺服电机驱动所述液压泵，所述主液压驱动回路包括第一电磁换向阀，所述液压泵经由所述第一电磁换向阀交替连通所述执行机构的第一腔和第二腔以驱动所述执行机构。

在一实施例中，该系统还包括增压回路，所述液压泵通过所述增压回路连接所述执行机构的第一腔或第二腔。

在一实施例中，所述增压回路包括第二电磁阀和增压缸，所述液压泵经由所述第二电磁阀与所述增压缸连接，所述增压缸的输出端与所述执行机构的第一腔或第二腔连接。

在一实施例中，所述第二电磁阀的一个油口与油箱连接。

在一实施例中，所述增压回路还包括调压阀，所述调压阀连接于所述液压泵和所述增压缸之间。

在一实施例中，所述主液压驱动回路还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一电磁换向阀经由所述第一单向阀与所述执行机构的第一腔连接，所述第一电磁换向阀经由所述第二单向阀与所述执行机构的第二腔连接。

在一实施例中，所述第一单向阀和第二单向阀均为液控单向阀，所述主液压驱动回路还包括第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一单向阀经由所述第三电磁阀与所述液压泵连接，所述第二单向阀经由所述第四电磁阀与所述液压泵连接。

在一实施例中，所述第一电磁换向阀的一个油口与油箱连接，所述第三电磁阀的一个油口与油箱连接，所述第四电磁阀的一个油口与油箱连接。

在一实施例中，所述液压泵的出油口处设置有第一传感器，所述第一传感器与所述伺服电机控制关联。

在一实施例中，所述执行机构的第一腔或第二腔连接有第二传感器，所述第二传感器与所述伺服电机控制关联。

本实用新型实施例的有益效果是：通过伺服电机泵控方式，可实现对制芯机各执行机构的压力和流量的按需输出，从而减少了压力和流量的损耗，降低了液压站的油温，节约了液压站的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本申请系统实施例的连接关系示意图；

其中：1-液压泵；2-伺服电机；3-第一传感器；4-第二电磁阀；5-调压阀；6-第一电磁换向阀；7-第三电磁阀；8-第一单向阀；9-第四电磁阀；10-第二单向阀；11-第二传感器；13-液压缸。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

传统制芯机液压系统为高低压液压控制系统，即为阀控系统。低压(10-12MPa)用于驱动和控制各液压执行机构的运动和速度。高压(20-25MPa)用于制芯机射砂和吹气固化时，提供足够的锁模力，保证芯盒的紧密闭合和锁紧。高低压要分别由异步定速电机驱动液压泵产生，输出固定的压力和流量，各液压执行机构所需压力和流量通过溢流阀和比例阀或节流阀实现，存在功率损耗高、能耗高、油温高、噪音高的问题。

本申请则针对制芯机提供了一种泵控系统，采用伺服电机与液压泵组成液压控制系统，通过调整伺服电机的转速可以按需提供制芯机各液压执行机构的压力和速度。

具体而言，如图1所示，本申请实施例提供了一种制芯机液压控制系统，包括伺服电机2、液压泵1、执行机构和主液压驱动回路。伺服电机2驱动液压泵1，主液压驱动回路包括第一电磁换向阀6，液压泵1经由第一电磁换向阀6交替连通执行机构的第一腔和第二腔以驱动执行机构。

执行机构可以为制芯机中的各类液压缸或液压马达。在本实施例中，执行机构为液压缸13，其第一腔为无杆腔A4，第二腔为有杆腔A5。液压泵1经由第一电磁换向阀6交替连通无杆腔A4和有杆腔A5，驱动活塞杆伸缩运动。

制芯机射砂/吹气时，需要提供较大的锁模力。因此在可能的实施例中，为了提供足够的锁模力，可设置增压回路，液压泵1通过增压回路连接至液压缸13的无杆腔A4。当需要增压保压对模具提供足够的锁模力时，由伺服电机2和液压泵1输出较低的压力，通过增压回路实现数倍以上的增压保压，从而伺服电机2只需输出较低的转速，消耗的功率也较小。

在本实施例中，增压回路通过增压缸12实现增压。增压缸12可将原低压系统压力提高数倍，以此来大大降低系统压力。具体而言，增压回路包括第二电磁阀4和增压缸12，液压泵1经由第二电磁阀4与增压缸12连接，增压缸12的输出端与液压缸13的无杆腔A4连接。其中，增压缸12包括活塞、第一无杆腔A1、有杆腔A2和第二无杆腔A3，活塞位于第一无杆腔A1中的端头面积大于位于第二无杆腔A3中的端头面积，利用同等压力下面积越小压强越大的原理实现压力放大。

优选地，增压回路还包括调压阀5，调压阀5连接于液压泵1和增压缸12之间，以使压力保持稳定。

增压回路中的各部件的连接关系如下：

第二电磁阀4

油口A与增压缸12的第一无杆腔A2连接；

油口B与增压缸12的有杆腔A1连接；

油口T连接油箱；

油口P连接至调压阀5；

调压阀5

进油口P与液压泵1的出口连接；

调压后油口P与第二电磁阀4的油口P连通；

增压缸12

第一无杆腔A1与第二电磁阀4的油口A连接；

有杆腔A2与第二电磁阀4的油口B连接；

第二无杆腔A3(高压出口)与液压缸13的无杆腔A4连通。

主液压驱动回路除了包括第一电磁换向阀6，还包括第一单向阀8和第二单向阀10，第一电磁换向阀6经由第一单向阀8与液压缸13的无杆腔A4连接，第一电磁换向阀6经由第二单向阀10与液压缸13的有杆腔A5连接。

进一步地，第一单向阀8和第二单向阀10均可采用液控单向阀，主液压驱动回路还包括第三电磁阀7和第四电磁阀9，第一单向阀8经由第三电磁阀7与液压泵1连接，第二单向阀10经由第四电磁阀9与液压泵1连接，从而可以通过液压泵1驱动第一单向阀8和第二单向阀10换向。

主液压驱动回路中各部件的连接关系如下：

第一电磁换向阀6

油口P与液压泵1的出口连接；

油口T与油箱连接；

油口A与第一单向阀8的油口A连接；

油口B与第二单向阀10的油口A连接；

第一单向阀8

油口B与液压缸13的无杆腔A4连通；

油口X与第三电磁阀7的油口B连接；

油口A与第一电磁换向阀6的油口A连接；

油口Y连接油箱；

第二单向阀10

油口B与液压缸13的有杆腔A5连通；

油口X与第四电磁阀9的油口B连接；

油口Y连接油箱；

油口A与第一电磁换向阀6的油口B连接；

第三电磁阀7

油口P与液压泵1的出口连接；

油口B与第一单向阀8的油口X连接；

油口Y与油箱连接；

第四电磁阀9

油口P与液压泵1的出口连接；

油口B与第二单向阀10的油口X连接；

油口T与油箱连接。

优选地，在液压泵1的出油口处设置有第一传感器3，第一传感器3与伺服电机2控制关联。此外，还可在液压缸13的无杆腔A4处连接第二传感器11，第二传感器11与伺服电机2控制关联，以构成闭环控制，保证输出的稳定性。

第一传感器3和第二传感器11均可为压力传感器。根据第一传感器3和第二传感器11采集到的压力信号，对伺服电机2的转速进行控制，从而实现闭环调控和实时调整。第一传感器3和第二传感器11既可以与伺服电机2直接信号连接，也可以统一连接到控制器，由控制器根据输入的压力指令和流量指令来控制伺服电机2的转速，以此来改变输出压力和流量。

以下简述上述系统一个完整的合模工作过程：

1、伺服电机2带动液压泵1启动，第一电磁换向阀6的电磁铁VY4、第四电磁阀9的电磁铁VY6同时得电，第一电磁换向阀6和第四电磁阀9同时换向，液压泵1输出的压力油液通过第一电磁换向阀6的P-A通道和第一单向阀8流入液压缸13的无杆腔A4内。同时，液压泵1输出的压力油液通过第四电磁阀9的P-B油道使第二单向阀10打开，液压缸13有杆腔A5的油液，经过第二单向阀10流入第一电磁换向阀6的B-T通道回到油箱。液压缸13的活塞杆被驱动伸出，活塞杆到设定位置时，电磁铁VY4、电磁铁VY6断电。

2、第二电磁阀4的电磁铁VY1得电，液压泵1输出高压油液通过调压阀5流入第二电磁阀4的P-B通道到增压缸12的第一无杆腔A1内，使增压缸12进行增压。增压缸12的有杆腔A2内的油液通过第二电磁阀4的A-T通道流回油箱；增压缸12的第二无杆腔A3内的高压油同时作用在液压缸13的无杆腔A4上，从而提高锁模力，同时伺服电机2进行低转速输出。

3、增压结束，第二电磁阀4的电磁铁VY1断电，电磁铁VY2得电。液压泵1输出高压油液通过调压阀5流入第二电磁阀4的P-A通道到增压缸12有杆腔A2内，使增压缸12缩回泄压；增压缸12的第一无杆腔A1内的油液通过第二电磁阀4的B-T通断流回油箱。

4、当合模结束，第一电磁换向阀6的电磁铁VY3、第三电磁阀7的电磁铁VY5得电，液压泵1输出高压油液通过第三电磁阀7的P-B通道，使第一单向阀8打开；同时液压泵1输出高压油液通过第一电磁换向阀6的P-B通道到液压缸13有杆腔A5，使液压缸13的活塞杆缩回。液压缸13的无杆腔A4的油液通过第一单向阀8流入第一电磁换向阀6的A-T通道回油箱。液压缸13的活塞杆缩回到设定位置；电磁铁VY3、电磁铁VY5断电，液压缸13的活塞杆停止。

综上所述，本申请实施例提供的制芯机液压控制系统和方法，采用伺服电机与液压泵组成液压控制系统，通过调整伺服电机的转速可以按需提供制芯机各液压执行机构的压力和速度，由于采用增压缸替代高压泵，节省了原高压泵电机功率，故具有功率低、能耗低、油温低、噪音低的优点，与传统制芯机高低压控制系统相比，可以节电30～70％。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种制芯机液压控制系统，其特征在于：包括伺服电机、液压泵、执行机构和主液压驱动回路，所述伺服电机驱动所述液压泵，所述主液压驱动回路包括第一电磁换向阀，所述液压泵经由所述第一电磁换向阀交替连通所述执行机构的第一腔和第二腔以驱动所述执行机构。

2.根据权利要求1所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：还包括增压回路，所述液压泵通过所述增压回路连接所述执行机构的第一腔或第二腔。

3.根据权利要求2所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述增压回路包括第二电磁阀和增压缸，所述液压泵经由所述第二电磁阀与所述增压缸连接，所述增压缸的输出端与所述执行机构的第一腔或第二腔连接。

4.根据权利要求3所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述第二电磁阀的一个油口与油箱连接。

5.根据权利要求3所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述增压回路还包括调压阀，所述调压阀连接于所述液压泵和所述增压缸之间。

6.根据权利要求1所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述主液压驱动回路还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一电磁换向阀经由所述第一单向阀与所述执行机构的第一腔连接，所述第一电磁换向阀经由所述第二单向阀与所述执行机构的第二腔连接。

7.根据权利要求6所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述第一单向阀和第二单向阀均为液控单向阀，所述主液压驱动回路还包括第三电磁阀和第四电磁阀，所述第一单向阀经由所述第三电磁阀与所述液压泵连接，所述第二单向阀经由所述第四电磁阀与所述液压泵连接。

8.根据权利要求7所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述第一电磁换向阀的一个油口与油箱连接，所述第三电磁阀的一个油口与油箱连接，所述第四电磁阀的一个油口与油箱连接。

9.根据权利要求1所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述液压泵的出油口处设置有第一传感器，所述第一传感器与所述伺服电机控制关联。

10.根据权利要求1所述的制芯机液压控制系统，其特征在于：所述执行机构的第一腔或第二腔连接有第二传感器，所述第二传感器与所述伺服电机控制关联。

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