JPH0448951B2 - - Google Patents

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JPH0448951B2
JPH0448951B2 JP59009707A JP970784A JPH0448951B2 JP H0448951 B2 JPH0448951 B2 JP H0448951B2 JP 59009707 A JP59009707 A JP 59009707A JP 970784 A JP970784 A JP 970784A JP H0448951 B2 JPH0448951 B2 JP H0448951B2
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JP
Japan
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main
main pump
solenoid valve
valve
pump
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Hitoshi Endo
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AMINO TEKKO KK
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AMINO TEKKO KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧発生装置とりわけフライホイール
エネルギを利用した省エネルギー型の油圧発生装
置に関するものである。 〔従来の技術及びその技術的課題〕 油圧プレス類の駆動源として用いられる油圧発
生装置として、電動機と、これに直結したフライ
ホイールと、フライホイールの出力端に結合され
油圧を発生するポンプとを備えたものが知られて
いる。 しかし、従来のこの種油圧発生装置において
は、重量の大きなフライホイールを専ら電動機の
出力で起動する方式となつていたため、起動電流
が定格の10倍以上かかる場合があり、その結果、
工場内の電源設備が大きくなり、設置スペースを
大きくとられたり、設備費が高価となつたりする
不具合があつた。 また、この種装置では、たとえばプレスの加圧
行程および上昇行程でフライホイールに蓄積され
たエネルギを放出することから、次の仕事を行う
までにフライホイールの回転数を元の状態に回復
させることが必要である。しかし、プレス加工が
連続サイクルの場合には、上限位置での停止時間
がないため、大容量の電動機を用いてもフライホ
イールの回転数を十分に回復することは困難であ
る。これを避けるには、上死点でのスライド停止
時間を長くとるほかなく、そのため作業能率や生
産性が低下していた。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記のような問題点を解消するため
に研究して創案されたもので、その目的とすると
ころは、特別な電源設備を用いなくてもフライホ
イールを簡易に起動することが出来るとともに、
連続負荷時フライホイールの回転数を十分に回復
させて高能率なプレス作業を行うことができ、ま
たプレス作業における成形終期の高圧域でポンプ
吐出流量を自動的に減少させて省エネルギー化を
達成できる実用的なフライホイール利用型油圧発
生装置を提供することにある。 上記目的を達成するため本発明は、フライホイ
ールエネルギを利用した油圧発生装置において、
主電動機の出力軸に、フライホイールと傾転用電
磁弁により吐出側が切り替えられる2つのポート
A,Bを備えた両傾転可変容量型の主ポンプを設
けると共に、該主ポンプの2つの吐出口を作動切
換用電磁弁を介して油圧プレス類のシリンダと接
続する一方、作動切換用電磁弁の上流側に主ポン
プ起動切換え用の電磁弁を接続し、該主ポンプ起
動切換え用の電磁弁を前記主ポンプと別の起動・
パイロツト用の副油圧ポンプと接続し、かつ、そ
れら副油圧ポンプと前記主ポンプ起動切換え用の
電磁弁間に、主ポンプの傾転用電磁弁とつながる
パイロツト圧力制御用の比例弁を含むパイロツト
回路を設け、起動時に前記比例弁と主ポンプ起動
切換え用の電磁弁により主ポンプをパイロツト駆
動させて主ポンプ自体を油圧モータとしてフライ
ホイールと主電動機を回転させるようにし、連続
負荷時には、比例弁と作動切換用電磁弁によりシ
リンダにつながる重量体の自重降下エネルギで主
ポンプを油圧モータとして作動させ、フライホイ
ールの回転を補助させるようにしたものである。 〔実施例〕 以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明す
る。 第1図ないし第4図は本発明を油圧プレスに用
いた実施例を示すもので、第1図と第2図におい
て、aはプレスフレーム、bはプレスフレームに
設けたベツド、cはスライドであり、主シリンダ
dに取り付けられ、ベツドbに対し昇降自在とな
つている。 1はプレスフレームaの一部又はプレスフレー
ム外側の支持フレーム40に設けられた主電動
機、2はフライホイール、3は主ポンプで、フラ
イホイール2と主ポンプ3は主電動機1の出力軸
41に取付けられている。 本発明は前記主ポンプ3として両傾転タイプの
可変容量型ポンプを用いるもので、この主ポンプ
3の吐出口は主プレス作動切換用電磁弁14を介
して主シリンダdに接続され、主電動機1の駆動
により出力軸41を介して直接フライホイール2
及び主ポンプ3を駆動し、主ポンプ3の吐出量
(傾転角)及び吐出圧力の増大に伴いフライホイ
ールに蓄積されたエネルギを放出しながら仕事を
行うようになつている。 さらに本発明は、前記主ポンプ3と主シリンダ
dを結ぶ油圧回路にパイロツトポンプ(副ポン
プ)を含む特殊な制御回路を組込み、起動時およ
び連続負荷時に主ポンプ3をそのまま油圧モータ
として機能させ、フライホイール2や主電動機1
の回転補助を行わしめるものである。 詳述すると、主ポンプ3の吸込み側は、適所た
とえば図示の例ではプレスフレームクラウン部に
設けたタンク42に導かれており、主ポンプ3
は、主電動機1とフライホイール2を起動させる
時に主ポンプ3を油圧モータとして機能させるた
め、吐出側が選択的に切り替え可能な2つのポー
トA,Bを有し、一方のポートAは主プレス作動
切換用電磁弁14の加圧口Pに、ポートBは戻り
口Rに接続され、前記主プレス作動切換用電磁弁
の一方のシリンダ口Aは主シリンダdの下降用口
に、他方のシリンダ口Bは主シリンダdの上昇用
口に接続されている。 前記主シリンダdの上昇用管路43には主プレ
ス上昇側安全用リリーフ弁13と、主プレス落下
防止用のパイロツトチエツク弁18と、主プレス
緩急速用のカウンタバランス弁19とが介在接続
され、主プレス上昇側安全用リリーフ弁13は戻
り弁(パイロツト管)44により前記タンク42
に導かれている。 また、パイロツトチエツク弁18は主プレス落
下防止弁開放用の電磁切換弁16に接続され、カ
ウンタバランス弁19は遅降流れ制御用の精密フ
ローコントロール弁20を介して主プレス急下降
弁作動用の電磁切換弁17と接続され、前二者の
戻り口は戻り管44に連絡している。 一方、プレスフレームの適所には副電動機5と
これにより駆動される副油圧ポンプ4が設けられ
ている。この副油圧ポンプ4は図示のものでは、
主ポンプ起動及びダイクツシヨン等作動用の第1
ポンプ4aと、各機器パイロツト用の第2ポンプ
4bとから達成されている。第1ポンプと第2ポ
ンプを1つにしてパイロツトと起動に使用しても
よいのはいうまでもない。 そして、主ポンプ3のポートA,Bと主プレス
作動切換用電磁弁14を結ぶ管路45,46には
分岐管47,48を介して主ポンプ起動用の切換
弁15が接続されており、この切換弁15はPR
接続弁として達成され、圧力口はパイロツトポン
プ吐出側安全弁9を有する接続路49によりさき
の第1ポンプ4aの吐出口路を経由して戻り口に
接続されている。 前記第2のポンプ4bはパイロツト主管路50
により主ポンプ3のコントロール部51のサーボ
側に接続されると共に、それから先が主ポンプ傾
転用の電磁弁28の加圧口Pに接続され、この電
磁弁のシリンダ口A,Bはコントロール部51の
パイロツト側に、戻り口Rはタンク側に夫々導か
れている。パイロツト主管路50の一部には、前
記主プレス落下防止弁開放用電磁切換弁16と主
プレス急下降弁作業用電磁切換弁17の圧力口か
ら導かれたパイロツト管路52が接続され、この
パイロツト管路52には、パイロツト圧力制御用
の電磁比例リリーフ弁10が圧力口をもつて接続
され、同リリーフ弁の戻り口は、第1ポンプ4a
の圧力口と戻り口を結ぶ接続路49のパイロツト
管路部49′に連結されている。 なお主プレス作動切換用電磁弁14のシリンダ
口と主シリンダdの下降用口を結ぶ管路には主プ
レス加圧力元弁11と主プレス加圧力制御用パイ
ロツトリリーフ弁12が接続されている。その他
図面において、29は主ポンプ吐出側安全弁とし
てのリリーフ弁である。53は主シリンダdのヘ
ツド側とロツド側への油の給排量の差を補償する
ための満油弁であり、パイロツト型逆止弁からな
つている。前記満油弁53は主シリンダdのヘツ
ド側に接続され、管路54によりタンク42に連
結されている。そして満油弁53のパイロツト室
には前記上昇用管路43から分岐した分岐配管4
3′(パイロツト管)が接続されている。このよ
うな満油弁53は主シリンダdとして片ロツド型
のものを使用した場合に汎用されており、主シリ
ンダとして同じく公知の同径両ロツド形シリンダ
を用いた場合には給排油量差の補償が不要である
ため、満油弁は必要としない。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a hydraulic pressure generator, and particularly to an energy-saving hydraulic pressure generator that utilizes flywheel energy. [Prior art and its technical issues] A hydraulic pressure generator used as a drive source for hydraulic presses uses an electric motor, a flywheel directly connected to the electric motor, and a pump connected to the output end of the flywheel to generate hydraulic pressure. What it has is known. However, in conventional hydraulic generators of this type, the heavy flywheel is started exclusively by the output of the electric motor, so the starting current may be more than 10 times the rated value.
There were problems with the power supply equipment in the factory becoming larger, requiring a larger installation space and increasing equipment costs. In addition, in this type of equipment, for example, the energy stored in the flywheel is released during the pressurizing stroke and the ascending stroke of the press, so it is necessary to restore the rotational speed of the flywheel to its original state before performing the next job. is necessary. However, when press working is a continuous cycle, there is no stopping time at the upper limit position, so it is difficult to sufficiently recover the rotational speed of the flywheel even if a large-capacity electric motor is used. The only way to avoid this is to take a longer time for the slide to stop at top dead center, which reduces work efficiency and productivity. [Means for Solving the Problems] The present invention was developed through research to solve the above-mentioned problems. In addition to being able to easily start the wheel,
It is possible to perform highly efficient press work by sufficiently recovering the rotational speed of the flywheel under continuous load, and it is also possible to achieve energy savings by automatically reducing the pump discharge flow rate in the high pressure region at the end of forming during press work. The object of the present invention is to provide a practical flywheel-based hydraulic pressure generator. In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic pressure generator using flywheel energy.
A double tilting variable displacement main pump is installed on the output shaft of the main motor, and the main pump is equipped with two ports A and B whose discharge sides are switched by a flywheel and a tilting solenoid valve. It is connected to a cylinder of a hydraulic press through a solenoid valve for operation switching, and a solenoid valve for switching the start of the main pump is connected to the upstream side of the solenoid valve for switching operation, and the solenoid valve for switching the start of the main pump is connected to the Main pump and separate start-up
A pilot circuit is connected to a pilot auxiliary hydraulic pump, and includes a proportional valve for pilot pressure control connected to a tilting solenoid valve of the main pump, between the auxiliary hydraulic pumps and the solenoid valve for switching the start of the main pump. At startup, the main pump is pilot-driven by the proportional valve and the solenoid valve for switching the start of the main pump, and the main pump itself is used as a hydraulic motor to rotate the flywheel and the main electric motor.During continuous load, the proportional valve and the main pump are activated. The switching solenoid valve operates the main pump as a hydraulic motor using the falling energy of the weight of the heavy body connected to the cylinder to assist the rotation of the flywheel. [Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Figures 1 to 4 show an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic press. In Figures 1 and 2, a is a press frame, b is a bed provided on the press frame, and c is a slide. It is attached to the main cylinder d and can be raised and lowered with respect to the bed b. 1 is a main motor provided on a part of the press frame a or a support frame 40 outside the press frame, 2 is a flywheel, and 3 is a main pump.The flywheel 2 and the main pump 3 are connected to the output shaft 41 of the main motor 1. installed. The present invention uses a double tilting type variable displacement pump as the main pump 3. The discharge port of the main pump 3 is connected to the main cylinder d via a main press operation switching solenoid valve 14, and the main motor 1 directly drives the flywheel 2 via the output shaft 41.
and the main pump 3, and work is performed while releasing the energy stored in the flywheel as the discharge amount (tilt angle) and discharge pressure of the main pump 3 increase. Furthermore, the present invention incorporates a special control circuit including a pilot pump (auxiliary pump) into the hydraulic circuit connecting the main pump 3 and the main cylinder d, so that the main pump 3 functions as a hydraulic motor during startup and continuous load, Flywheel 2 and main motor 1
This assists in the rotation of the motor. To be more specific, the suction side of the main pump 3 is led to a tank 42 provided at a suitable place, for example, in the illustrated example, the crown of the press frame, and the main pump 3
has two ports A and B that can be selectively switched on the discharge side in order to make the main pump 3 function as a hydraulic motor when starting the main electric motor 1 and flywheel 2, and one port A is used for main press operation. The pressure port P of the switching solenoid valve 14 is connected to the pressure port P, and the port B is connected to the return port R. One cylinder port A of the main press operation switching solenoid valve is connected to the lowering port of the main cylinder d, and the other cylinder port B is connected to the ascending port of the main cylinder d. A main press ascending side safety relief valve 13, a pilot check valve 18 for preventing the main press from falling, and a counterbalance valve 19 for slowing and speeding the main press are interposed and connected to the ascending conduit 43 of the main cylinder d. , the safety relief valve 13 on the ascending side of the main press is connected to the tank 42 by a return valve (pilot pipe) 44.
guided by. In addition, the pilot check valve 18 is connected to the electromagnetic switching valve 16 for opening the main press fall prevention valve, and the counterbalance valve 19 is connected to the solenoid switching valve 16 for opening the main press fall prevention valve, and the counterbalance valve 19 is connected to the main press sudden fall prevention valve operation via the precision flow control valve 20 for slow fall flow control. It is connected to the electromagnetic switching valve 17, and the return ports of the former two communicate with the return pipe 44. On the other hand, an auxiliary electric motor 5 and an auxiliary hydraulic pump 4 driven by the motor are provided at appropriate positions on the press frame. This auxiliary hydraulic pump 4 is shown in the figure.
No. 1 for starting the main pump and operating the dictation, etc.
This is achieved by a pump 4a and a second pump 4b for each equipment pilot. It goes without saying that the first pump and the second pump may be combined into one and used for piloting and starting. A switching valve 15 for starting the main pump is connected to pipes 45 and 46 connecting ports A and B of the main pump 3 and the main press operation switching solenoid valve 14 via branch pipes 47 and 48. This switching valve 15 is PR
The pressure inlet is realized as a connecting valve, and the pressure inlet is connected to the return outlet via the outlet line of the first pump 4a by means of a connecting line 49 with a safety valve 9 on the pilot pump outlet side. The second pump 4b is connected to the pilot main line 50.
is connected to the servo side of the control section 51 of the main pump 3, and the end thereof is connected to the pressurizing port P of the solenoid valve 28 for tilting the main pump, and the cylinder ports A and B of this solenoid valve are connected to the servo side of the control section 51 of the main pump 3. The return port R is led to the pilot side, and the return port R is led to the tank side. A pilot pipe 52 is connected to a part of the pilot main pipe 50, which is led from the pressure ports of the main press fall prevention valve opening electromagnetic switching valve 16 and the main press rapid descent valve working electromagnetic switching valve 17. An electromagnetic proportional relief valve 10 for pilot pressure control is connected to the pilot pipe line 52 with a pressure port, and the return port of the relief valve is connected to the first pump 4a.
It is connected to a pilot conduit section 49' of a connection path 49 connecting the pressure port and the return port. A main press pressure source valve 11 and a pilot relief valve 12 for controlling the main press pressure force are connected to a conduit connecting the cylinder port of the main press operation switching solenoid valve 14 and the descending port of the main cylinder d. In other drawings, 29 is a relief valve as a safety valve on the discharge side of the main pump. Reference numeral 53 denotes a full oil valve for compensating for the difference in the amount of oil supplied to and discharged from the head side and the rod side of the main cylinder d, and is comprised of a pilot type check valve. The full oil valve 53 is connected to the head side of the main cylinder d, and is connected to the tank 42 by a pipe 54. A branch pipe 4 branched from the ascending pipe 43 is connected to the pilot chamber of the full fuel valve 53.
3' (pilot tube) is connected. Such a full oil valve 53 is commonly used when a single rod type cylinder is used as the main cylinder d, and when a double rod type cylinder with the same diameter is used as the main cylinder, the difference in the amount of oil supplied and discharged is reduced. Since no compensation is required, a full oil valve is not required.

【実施例の作用】[Effect of the example]

次に本発明の作用をプレスに適用した場合を例
にとつて説明する。 プレス加工を行うにあたつて通常のこの種装置
では、主電動機1に直接電流を流してフライホイ
ール2を起動していたものであり、そのため起動
電流が定格電流の10倍以上もかかる点に問題があ
つた。しかるに本発明では、油圧ポンプとして可
変容量型の主ポンプ3を用い、しかもこれをパイ
ロツト式の特殊な制御回路と接続しているため、
起動時に主ポンプを油圧モータとして働かせ主電
動機1を補助させることが可能となる。 すなわち、主電動機1に電流を流さない状態に
おいて、まず主ポンプ3のコントロール部51を
パイロツト側に操作して、副油圧ポンプ4の第2
ポンプ4bと電磁リリーフ弁10のSOL5により
主ポンプ3の傾転角度を最大(一般に25°〜27°)
にする。 次いで、副電動機5により副油圧ポンプ4を駆
動すると共に、主ポンプ起動用の電磁切換弁15
のSOL1を励磁してP→B,A→R接続状態と
し、また電磁弁28のSOL9を励磁する。これに
より、第1ポンプ4aから吐出された圧油は接続
路49から上記電磁弁15のシリンダ口B、分岐
路47および管路45を通つて主ポンプ3のポー
トBに供給されるが、ポートAには前記圧油は供
給されない。したがつて、ポートBに入つた圧油
は主ポンプ3を油圧モータとして機能変換させ、
ポートAに流れ出る。すなわちポートAはポート
Bから入つた油の出口として働く。このときプレ
ス作動用電磁弁14は中立位置にあるため、ポー
トAから出た油は、管路46から分岐管路48を
経て主ポンプ起動用の電磁切換弁15に到り、
AR接続のRポートからタンク42に戻される。
そのため、主ポンプ3は低速回転させられ、この
回転が出力軸41を介してフライホイール2と主
電動機1に伝達される。 このようにしてパイロツト駆動による回転が始
まつたならば、時間経過とともに電磁比例リリー
フ弁10のSOL5を操作して設定パイロツト圧力
を最大値(たとえば45Kg・f/cm2)から最低値近
く(たとえば15Kg・f/cm2)まで徐々に下げてゆ
く。これにより、主ポンプ3の傾転角が小さくな
り、第1ポンプ4aの吐出量か主ポンプ3の回転
数を増大させるように働くため、主ポンプ3の回
転数は最高回転数近くまで上昇し、それと同時に
フライホイール2及び主電動機1の回転数も最高
値に近くまで上昇する。 このようにしてフライホイール2と主電動機1
の回転数が最高回転数近くの安定した状態となつ
たところで、電磁弁28のSOL9と電磁比例リリ
ーフ弁10のSOL5と主ポンプ起動用の電磁弁1
5のSOL1を閉成する。これにより副油圧ポンプ
4から主ポンプ3への圧油が停止されるので、主
電動機1はフリーホイーリングし、次に主電動機
1の電磁開閉器(図示せず)をオンにして通電さ
せ自起動させる。これで主電動機1によりフライ
ホイール2が駆動させられる。 このように、予め主ポンプ3を油圧モータとし
て働かせてフライホイール2を回転させることか
ら、主電動機1の出力は小さいもので足り、定格
電流で十分に質量の大きなフライホイール2を起
動させることができる。上記のようにして起動が
行われたのちは、主電動機1の出力で直接フライ
ホイール2と主ポンプ3が駆動され、主シリンダ
dでプレススライドが下降、上昇し、主ポンプ3
の吐出量(傾転角度)及び吐出圧力の増大に伴い
フライホイール2に蓄積されたエネルギが放出さ
れる。 すなわち、プレス下降時には、電磁切換弁16
のSOL6と電磁切換弁17のSOL7をオンにして
パイロツトチエツク弁18とカウンタバランス弁
19をそれぞれ開放し、主プレス作動切換用電磁
弁14のSOL3と、リリーフ弁29のSOL10およ
び電磁弁28のSOL9をそれぞれオンにする。そ
して電磁比例リリーフ弁10のSOL5を最高圧力
にすれば主ポンプ3は最大傾転となり、主ポンプ
3のBポートに復元トルクをかけながら主シリン
ダdが下降する。主ポンプ3のAポートからの吐
出量は主プレス作動切換用電磁弁14のP→Aへ
と流れる。 次いで加圧作業時においては、電磁切換弁17
のSOL7をオフにすれば、遅降から加圧作業へと
移行され、所定のストローク位置又は所定出力ま
で到達した後、上昇工程に入る。このとき、主ポ
ンプ3は主電動機1およびフライホイール2のエ
ネルギ使いながら作業を行うが、作業力が大きく
なつて主ポンプ3の吐出圧力が高くなると、第4
図のように主ポンプ3の吐出力が馬力一定曲線に
沿つて自動的に減少する。 上昇時においては、電磁弁28のSOL9をオ
フ、SOL8をオンとして主ポンプ3の吐出方向を
逆にする。このとき主プレス作動切換用電磁弁1
4のSOL3はオンのままにする。これにより主ポ
ンプ3のポートBからの吐出油は前記電磁弁14
のR→Bを通りカウンタバランス弁19、パイロ
ツトチエツク弁18を経て主シリンダ上昇側に流
れる。 このような作業において、本発明では、主ポン
プ3として可変容量型のものを用い、パイロツト
圧力制御用電磁比例リリーフ弁10の設定圧力に
より第3図のごとくポンプ吐出量を自由に変える
ことができ、ポンプ吐出量を完全にゼロにするこ
とができるため、無負荷時にほとんどエネルギを
浪費しない。また、第4図のように吐出圧力の増
大に伴い吐出量を自動的に低減することで馬力一
定とすることができるものであり、これは通常の
塑性加工において成形終期では加工速度が遅くな
つてもさしつかえない場合が多い点から有利であ
る。すなわち、アイドル時にゼロ傾転(中立)、
ある加工力域で最大吐出量、成形終期の高圧域で
吐出量を減少させることにより適切な省エネルギ
ーを達成できるものである。 しかして、フライホイール2はプレスの加圧工
程、上昇工程でエネルギーを放出し、回転数が低
下しているので、次の仕事を行うまでに回転を元
の回転数に復帰させることが必要となる。これは
アイドルがあるときには問題がないが、連続サイ
クルの場合にはアイドルがないためフライホイー
ル2の回転を充分に回復できない。 そこで本発明は、プレススライドが上昇限から
の遅降位置まで自重下降であることを利用し、こ
の動作とさきのパイロツト回路とにより主ポンプ
3をオイルモータとして働かせ、主電動機1の回
転復帰の補助を行うものである。 すなわち、まずプレス下降時に、前記のように
主プレス落下防止弁開放用の電磁切換弁16の
SOL6、主プレス急下降弁作動用の電磁切換弁1
7のSOL7、および主プレス作動切換用電磁弁1
4のSOL3をそれぞれオンにすると共に、リリー
フ弁29のSOL10、電磁弁28のSOL9をオンに
する。それによりパイロツトチエツク弁18とシ
ーケンス弁19が開くと共に、主プレス作動切換
用電磁弁14がR→B,A→Pの接続状態とな
る。そこでパイロツト圧力制御用電磁比例リリー
フ弁10のSOL5によりパイロツト圧力を最大値
付近(たとえば45Kg・f/cm2)に設定すれば、主
ポンプ3は最大傾転角となるため、プレススライ
ドは主ポンプ3の吐出量を主シリンダ引上側面積
で除した速度で下降する。 このとき、プレススライドは、タンク42から
主ポンプ3のポートBの油吸込量によつて速度が
決まり、かつプレススライドがブレーキングさせ
られながら下降することによりポートBには数10
Kg・f/cm2の圧力が創生される。 そのため、プレススライドCの自重下降期に主
ポンプ3はオイルモータとなり、その駆動力が出
力軸41を介して主電動機1に重畳される結果、
主電動機1の回転が補助され、かつ主ポンプ3の
ポートAの吐出圧力は0Kg・f/cm2ないしはマイ
ナス圧力であるため主電動機エネルギー消費はほ
とんどない。そのため、フライホイール2はプレ
ススライド上限でのアイドルがなくても回転数が
充分に回復され、能率よく連続サイクルを行うこ
とができるものである。 なお、主プレス急下降弁作動用の電磁切換弁1
7のSOL7のオンにより主シリンダdのロツド側
の油が上昇用管路43により抜かれ、スライドは
下降するが、主シリンダdのヘツド側には満油弁
53が接続されており、管路54を介してタンク
42から油がヘツド側に負圧吸入され、ここに充
満される。 一方、スライドの上昇時には、主ポンプ3から
の圧油が上昇用管路43を通つて主シリンダロツ
ド側に送られると同時に分岐管路43′から満油
弁53のパイロツト室に送られ、満油弁53を開
弁するため、主シリンダヘツド側の油がタンク4
2に戻される。これらにより主シリンダdに対す
る油の給排量の差が補償される。 〔発明の効果〕 以上説明した本発明によれば、フライホイール
エネルギを利用した油圧発生装置において、主電
動機1の出力軸41に、フライホイール2と傾転
用電磁弁28により吐出側が切り替えられる2つ
のポートA,Bを備えた両傾転可変容量型の主ポ
ンプ3を設けると共に、該主ポンプ3の2つの吐
出口を作動切換用電磁弁14を介して油圧プレス
類のシリンダと接続する一方、作動切換用電磁弁
14の上流側に主ポンプ起動切換え用の電磁弁1
5を接続し、該主ポンプ起動切換え用の電磁弁1
5を前記主ポンプ3と別の起動・パイロツト用の
副油圧ポンプ4と接続し、かつ、それら副油圧ポ
ンプ4と前記主ポンプ起動切換え用の電磁弁15
間に、主ポンプ3の傾転用電磁弁28とつながる
パイロツト圧力制御用の比例弁10を含むパイロ
ツト回路を設け、起動時に前記比例弁10と主ポ
ンプ起動切換え用の電磁弁15により主ポンプ3
をパイロツト駆動させて主ポンプ自体を油圧モー
タとしてフライホイール2と主電動機1を回転さ
せるようにし、連続負荷時には、比例弁10と作
動切換用電磁弁14によりシリンダにつながる重
量体の自重降下エネルギで主ポンプ3を油圧モー
タとして作動させ、フライホイール2の回転を補
助させるようにしたので、ポンプ吐出高圧域で吐
出量を自動的に減少させることができたり、クラ
ツチや両軸電動機等が不要になるという利点に加
え、とくにフライホイール起動時に主電動機の出
力で起動する必要がなく定格電流の10倍以上とい
う起動電流を要しないため、省エネルギーと電源
設備に簡易化を達成でき、また、連続負荷時もフ
ライホイールの回転復帰の補助として、加圧工程
の圧縮エネルギを抜圧して返流するのでなくスラ
イドやこれに取付けた上型の大きな自重下降エネ
ルギを有効利用するため回転復帰効率がよく、し
たがつて高能率で適切な省エネルギーを図ること
ができるというすぐれた効果が得られる。
Next, an example in which the effect of the present invention is applied to a press will be described. When performing press working, a typical device of this type starts the flywheel 2 by passing current directly to the main motor 1, and as a result, the starting current is more than 10 times the rated current. There was a problem. However, in the present invention, a variable displacement main pump 3 is used as the hydraulic pump, and this is connected to a special pilot type control circuit.
At startup, the main pump can work as a hydraulic motor to assist the main motor 1. That is, with no current flowing through the main motor 1, the control section 51 of the main pump 3 is first operated to the pilot side, and the second hydraulic pump 4 is turned on.
SOL5 of pump 4b and electromagnetic relief valve 10 maximizes the tilting angle of main pump 3 (generally 25° to 27°)
Make it. Next, the auxiliary hydraulic pump 4 is driven by the auxiliary electric motor 5, and the electromagnetic switching valve 15 for starting the main pump is activated.
SOL1 of the solenoid valve 28 is energized to establish the P→B, A→R connection state, and SOL9 of the solenoid valve 28 is energized. As a result, the pressure oil discharged from the first pump 4a is supplied from the connection path 49 to the port B of the main pump 3 through the cylinder port B of the electromagnetic valve 15, the branch path 47, and the pipe 45. The pressure oil is not supplied to A. Therefore, the pressure oil entering port B causes the main pump 3 to function as a hydraulic motor,
Flows out to port A. That is, port A acts as an outlet for oil entering from port B. At this time, the press operation solenoid valve 14 is in the neutral position, so the oil coming out of port A passes from the pipe 46 to the branch pipe 48 and reaches the solenoid switching valve 15 for starting the main pump.
It is returned to the tank 42 from the R port of the AR connection.
Therefore, the main pump 3 is rotated at a low speed, and this rotation is transmitted to the flywheel 2 and the main motor 1 via the output shaft 41. Once rotation by the pilot drive has started in this way, as time passes, operate SOL5 of the electromagnetic proportional relief valve 10 to change the set pilot pressure from the maximum value (e.g. 45Kg·f/cm 2 ) to near the minimum value (e.g. Gradually lower the pressure to 15Kg・f/cm 2 ). As a result, the tilt angle of the main pump 3 becomes smaller, which works to increase the discharge amount of the first pump 4a or the rotation speed of the main pump 3, so the rotation speed of the main pump 3 increases to near the maximum rotation speed. At the same time, the rotational speeds of the flywheel 2 and the main motor 1 also rise to near their maximum values. In this way, the flywheel 2 and the main motor 1
When the rotation speed reaches a stable state near the maximum rotation speed, SOL9 of the solenoid valve 28, SOL5 of the solenoid proportional relief valve 10, and solenoid valve 1 for starting the main pump are activated.
Close SOL1 of 5. As a result, the pressure oil from the auxiliary hydraulic pump 4 to the main pump 3 is stopped, so the traction motor 1 freewheels, and then the electromagnetic switch (not shown) of the traction motor 1 is turned on to energize it and turn it on. Activate it. The flywheel 2 is now driven by the main electric motor 1. In this way, since the main pump 3 is operated as a hydraulic motor in advance to rotate the flywheel 2, the output of the main motor 1 is sufficient to be small, and the flywheel 2, which has a sufficiently large mass, can be started with the rated current. can. After startup is performed as described above, the flywheel 2 and main pump 3 are directly driven by the output of the main motor 1, and the press slide is lowered and raised by the main cylinder d, and the main pump 3
The energy stored in the flywheel 2 is released as the discharge amount (tilt angle) and discharge pressure increase. That is, when the press descends, the electromagnetic switching valve 16
Turn on SOL6 and SOL7 of the solenoid switching valve 17, open the pilot check valve 18 and counterbalance valve 19, respectively, and turn on SOL3 of the main press operation switching solenoid valve 14, SOL10 of the relief valve 29, and SOL9 of the solenoid valve 28. Turn on each. When SOL5 of the electromagnetic proportional relief valve 10 is set to the maximum pressure, the main pump 3 is tilted to its maximum, and the main cylinder d is lowered while applying restoring torque to the B port of the main pump 3. The discharge amount from the A port of the main pump 3 flows from P to A of the main press operation switching solenoid valve 14. Next, during pressurization work, the electromagnetic switching valve 17
When SOL7 is turned off, the process shifts from slow descent to pressurization work, and after reaching a predetermined stroke position or predetermined output, the ascent process begins. At this time, the main pump 3 performs work using the energy of the main motor 1 and the flywheel 2, but when the work force increases and the discharge pressure of the main pump 3 increases, the fourth
As shown in the figure, the discharge force of the main pump 3 automatically decreases along a constant horsepower curve. When ascending, SOL9 of the solenoid valve 28 is turned off and SOL8 is turned on to reverse the discharge direction of the main pump 3. At this time, the main press operation switching solenoid valve 1
Leave SOL3 of 4 on. As a result, the oil discharged from port B of the main pump 3 is transferred to the solenoid valve 14.
It flows from R to B, passes through the counter balance valve 19 and the pilot check valve 18, and flows to the main cylinder upward side. In this work, in the present invention, a variable displacement type main pump 3 is used, and the pump discharge amount can be freely changed as shown in Fig. 3 by the set pressure of the electromagnetic proportional relief valve 10 for pilot pressure control. Since the pump discharge amount can be completely reduced to zero, almost no energy is wasted when there is no load. In addition, as shown in Figure 4, the horsepower can be kept constant by automatically reducing the discharge amount as the discharge pressure increases; this is because the processing speed slows down at the end of forming in normal plastic working. This is advantageous in that there are many cases where it is acceptable. i.e. zero tilt (neutral) at idle,
Appropriate energy savings can be achieved by maximizing the discharge amount in a certain processing force range and reducing the discharge amount in a high pressure region at the end of molding. However, since the flywheel 2 releases energy during the pressurization process and lifting process of the press, and the rotational speed decreases, it is necessary to return the rotational speed to the original rotational speed before performing the next work. Become. This is not a problem when there is an idle, but in the case of continuous cycles, the rotation of the flywheel 2 cannot be recovered sufficiently because there is no idle. Therefore, the present invention takes advantage of the fact that the press slide descends under its own weight from the upper limit to the delayed lowering position, and uses this operation and the previous pilot circuit to cause the main pump 3 to work as an oil motor, thereby controlling the rotation return of the main motor 1. This is to provide assistance. That is, first, when the press is lowered, the electromagnetic switching valve 16 for opening the main press fall prevention valve is activated as described above.
SOL6, solenoid switching valve 1 for operating the main press rapid descent valve
7 SOL7 and main press operation switching solenoid valve 1
At the same time, SOL10 of the relief valve 29 and SOL9 of the solenoid valve 28 are turned on. As a result, the pilot check valve 18 and the sequence valve 19 are opened, and the main press operation switching solenoid valve 14 is connected from R→B and A→P. Therefore, if the pilot pressure is set near the maximum value (for example, 45 kg・f/cm 2 ) using SOL5 of the electromagnetic proportional relief valve 10 for pilot pressure control, the main pump 3 will have the maximum tilt angle, so the press slide will 3 divided by the main cylinder lifting surface area. At this time, the speed of the press slide is determined by the amount of oil sucked into port B of the main pump 3 from the tank 42, and as the press slide descends while being braked, the speed of the press slide is determined by the amount of oil sucked into port B of the main pump 3.
A pressure of Kg·f/cm 2 is created. Therefore, the main pump 3 becomes an oil motor during the falling period of the press slide C's own weight, and as a result, its driving force is superimposed on the main motor 1 via the output shaft 41.
Since the rotation of the main motor 1 is assisted and the discharge pressure at the port A of the main pump 3 is 0 Kg·f/cm 2 or negative pressure, there is almost no energy consumption by the main motor. Therefore, the rotational speed of the flywheel 2 is sufficiently recovered even without idling at the upper limit of the press slide, and continuous cycles can be performed efficiently. In addition, the solenoid switching valve 1 for operating the main press rapid descent valve
When SOL7 is turned on in step 7, the oil on the rod side of the main cylinder d is drained through the ascending pipe 43, and the slide descends, but the full oil valve 53 is connected to the head side of the main cylinder d, Oil is sucked into the head side from the tank 42 under negative pressure through the tank 42, and is filled here. On the other hand, when the slide is ascending, pressure oil from the main pump 3 is sent to the main cylinder rod side through the ascending pipe 43, and at the same time is sent from the branch pipe 43' to the pilot chamber of the full oil valve 53. Since the valve 53 is opened, the oil on the main cylinder head side flows into the tank 4.
Returned to 2. These compensate for the difference in the amount of oil supplied to and discharged from the main cylinder d. [Effects of the Invention] According to the present invention as described above, in the hydraulic pressure generating device using flywheel energy, there are two shafts on the output shaft 41 of the main motor 1 whose discharge sides are switched by the flywheel 2 and the tilting solenoid valve 28. A double tilting variable displacement main pump 3 equipped with ports A and B is provided, and two discharge ports of the main pump 3 are connected to a cylinder of a hydraulic press via an operation switching solenoid valve 14. A solenoid valve 1 for switching the start of the main pump is installed on the upstream side of the solenoid valve 14 for switching the operation.
5 and connect the solenoid valve 1 for switching the start of the main pump.
5 is connected to the main pump 3 and another auxiliary hydraulic pump 4 for starting and piloting, and a solenoid valve 15 for switching between the auxiliary hydraulic pump 4 and the main pump starting.
A pilot circuit including a proportional valve 10 for pilot pressure control connected to the tilting solenoid valve 28 of the main pump 3 is installed between the main pumps and the main pump 3.
is pilot-driven to rotate the flywheel 2 and main electric motor 1 by using the main pump itself as a hydraulic motor, and during continuous load, the proportional valve 10 and the operation switching solenoid valve 14 are operated by the falling energy of the weight of the heavy body connected to the cylinder. Since the main pump 3 is operated as a hydraulic motor to assist the rotation of the flywheel 2, the discharge amount can be automatically reduced in the pump discharge high pressure range, and a clutch or double-shaft electric motor is no longer required. In addition to the advantage that the flywheel does not need to be started with the output of the traction motor and does not require a starting current of more than 10 times the rated current, energy savings and simplification of power supply equipment can be achieved, and continuous load In order to assist the return of rotation of the flywheel, the compression energy of the pressurization process is not released and returned, but the large downward energy of the weight of the slide and the upper die attached to it is effectively utilized, resulting in high rotation return efficiency. Therefore, the excellent effect of achieving high efficiency and appropriate energy saving can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図は本発明を油圧プレスに適用し
た実施例を示す断面図、第2図は第1図の実施例
における油圧回路図、第3図は本発明における主
ポンプの傾転角とパイロツト圧力の関係を示すグ
ラフ、第4図は同じく吐出圧力と吐出量の関係を
示すグラフである。 1……主電動機、2……フライホイール、3…
…主ポンプ、4……副油圧ポンプ、10……電磁
比例リリーフ弁、14……主プレス作動切換用電
磁弁、15……主ポンプ起動切換え用の電磁弁、
28……傾転用電磁弁。
Figures 1 and 2 are cross-sectional views showing an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic press, Figure 2 is a hydraulic circuit diagram in the embodiment of Figure 1, and Figure 3 is a tilting of the main pump in the present invention. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the angle and the pilot pressure, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the discharge pressure and the discharge amount. 1... Main electric motor, 2... Flywheel, 3...
... Main pump, 4 ... Sub-hydraulic pump, 10 ... Solenoid proportional relief valve, 14 ... Solenoid valve for switching main press operation, 15 ... Solenoid valve for switching main pump start,
28... Solenoid valve for tilting.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 フライホイールエネルギを利用した油圧発生
装置において、主電動機1の出力軸41に、フラ
イホイール2と傾転用電磁弁28により吐出側が
切り替えられる2つのポートA,Bを備えた両傾
転可変容量型の主ポンプ3を設けると共に、該主
ポンプ3の2つの吐出口を作動切換用電磁弁14
を介して油圧プレス類のシリンダと接続する一
方、作動切換用電磁弁14の上流側に主ポンプ起
動切換え用の電磁弁15を接続し、該主ポンプ起
動切換え用の電磁弁15を前記主ポンプ3と別の
起動・パイロツト用の副油圧ポンプ4と接続し、
かつ、それら副油圧ポンプ4と前記主ポンプ起動
切換え用の電磁弁15間に、主ポンプ3の傾転用
電磁弁28とつながるパイロツト圧力制御用の比
例弁10を含むパイロツト回路を設け、起動時に
前記比例弁10と主ポンプ起動切換え用の電磁弁
15により主ポンプ3をパイロツト駆動させて主
ポンプ自体を油圧モータとしてフライホイール2
と主電動機1を回転させるようにし、連続負荷時
には、比例弁10と作動切換用電磁弁14により
シリンダにつながる重量体の自重降下エネルギで
主ポンプ3を油圧モータとして作動させ、フライ
ホイール2の回転を補助させるようにしたことを
特徴とする油圧発生装置。
1. A hydraulic pressure generator using flywheel energy, which is a double tilting variable displacement type equipped with two ports A and B on the output shaft 41 of the main motor 1, whose discharge sides are switched by the flywheel 2 and the tilting solenoid valve 28. A main pump 3 is provided, and two discharge ports of the main pump 3 are connected to an operation switching solenoid valve 14.
A solenoid valve 15 for switching the start of the main pump is connected to the upstream side of the solenoid valve 14 for switching the operation, and the solenoid valve 15 for switching the start of the main pump is connected to the cylinder of the hydraulic press through the solenoid valve 14 for switching the operation. 3 and another auxiliary hydraulic pump 4 for starting and piloting,
In addition, a pilot circuit including a proportional valve 10 for pilot pressure control connected to the tilting solenoid valve 28 of the main pump 3 is provided between the auxiliary hydraulic pump 4 and the solenoid valve 15 for switching the start of the main pump. The main pump 3 is pilot driven by the proportional valve 10 and the solenoid valve 15 for switching the start of the main pump, and the main pump itself is used as a hydraulic motor to drive the flywheel 2.
When under continuous load, the main pump 3 is operated as a hydraulic motor by the falling energy of the heavy body connected to the cylinder by the proportional valve 10 and the operation switching solenoid valve 14, and the flywheel 2 is rotated. A hydraulic pressure generating device characterized in that it assists in.
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