比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統的製作方法

2023-05-31 22:40:46

專利名稱：比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液壓控制技術領域，具體地說是一種將流量和壓力較精確的按曲 線特性匹配，此控制可以最佳的利用驅動功率，並且使運動部件柔性啟動、停止。
背景技術：
目前，大型制管成型機大多數採用「定量泵和電液比例閥控制技術」，該技術是將 具有一定流量和壓力的油液輸送，通過電液比例閥控制，以實現油缸的同步控制。但這種控 制技術最主要的是油泵輸出的流量不變，液壓油經過溢流閥及比例閥時產生能量損耗，轉 化成熱能，因產生熱量而使油溫升高，形成能源的浪費。有效功率的利用率比較底，液壓油 的溫升較高，並且工具機運動部件的啟動和停止衝擊聲比較大，導致工具機震動噪音等級過高。

實用新型內容本實用新型的目的在於設計一種用來控制大型制管成型機滑塊部件的柔性液壓 控制系統，以實現流量和壓力較精確的按工具機運轉過程中所需要求特性匹配，最佳的利用 驅動功率，並且使滑塊部件柔性啟動、停止。為實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為一種比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統，包括比例油泵電 機組，兩臺比例油泵電機組分別與左、右路電液比例同步塊相連；該左、右路電液比例同步 塊分別控制活塞油缸，每個活塞油缸的無杆腔和有杆腔均與左或右電液比例同步塊相連， 每個活塞油缸的另一個油口通過充液閥與油箱相連；左、右路電液比例同步塊分別與活塞 油缸的無杆腔連通的油管上均設有壓力傳感器和壓力表，與活塞油缸連接的滑塊兩端分別 安裝有位置檢測反饋元件，比例油泵電機組中比例泵的放大板、壓力傳感器、位置檢測反饋 元件、左、右電液比例同步塊均與數控系統連接，構成一個閉環控制迴路。所述的位置檢測反饋元件採用光柵尺。本實用新型是籍助於帶斜盤傾角電反饋的比例閥控制油泵，進行排量的無級調 節。工具機需大流量時，比例泵輸出大流量，工具機需要小流量時，比例泵輸出小流量，輸出功率 隨著流量的變化而變化。通過對兩臺高壓比例油泵的聯合工作和左右兩件活塞油缸實施電 液比例控制，來獲得工具機在快進、工進和快退全過程的柔性控制，從而使其具有以下有益效 果①同步精度很高，工件質量明顯提高；②工具機運動部件因柔性啟動、停止，同步誤差產生的偏載負荷極小，工具機使用壽命 明顯提高；③液壓系統溫升大幅度降低，液壓系統可靠性明顯提高；④工作速度精確控制、可調，可有效防止工件的撕裂和拉傷。⑤提高了工具機有效功率的利用率，降低功率損耗。
圖1為本實用新型控制原理示意圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步詳細說明參照圖1，一種比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統，包括比 例油泵電機組，兩臺比例油泵電機組4分別與左、右路電液比例同步塊1、2相連；該左、右路 電液比例同步塊1、2分別控制活塞油缸6，每個活塞油缸(6)的無杆腔和有杆腔均與左或右 電液比例同步塊1或2相連，每個活塞油缸6的另一個油口通過充液閥9與油箱相連；左、 右路電液比例同步塊1、2分別與活塞油缸6的無杆腔連通的油管上均設有壓力傳感器10 和壓力表5，與活塞油缸6連接的滑塊8兩端分別安裝有位置檢測反饋元件7，比例油泵電 機組4中比例泵的放大板、壓力傳感器10、位置檢測反饋元件7、左、右電液比例同步塊1、2 均與數控系統3連接，構成一個閉環控制迴路。所述的位置檢測反饋元件7採用光柵尺。本實用新型因工具機自身及工況的需要，必須保證滑塊8在快進、工進和快退工況 下任意位置的精確同步、運行平穩，其工進控制過程如下當工具機開始從快進轉入工進時(即工進工況)，兩臺比例油泵電機組4分別向左、 右路電液比例同步塊1、2提供油液，左、右電液比例同步塊1、2在數控系統3的控制下，分 別向兩個活塞油缸6的無杆腔提供符合需要的油液流量，此時，兩個活塞油缸6的有杆腔油 液經各自的電液比例同步塊流回油箱，兩個活塞油缸6的上腔的充液閥9關閉；同時安裝在 滑塊8左右兩端的光柵尺7，時刻檢測油缸的位置，並將脈衝信號源反饋給數控系統3，數控 系統3接收光柵尺7反饋的脈衝信號，通過對脈衝信號的放大、模/數轉化及比較分析，向 比例油泵電機組4中比例泵的放大板及左、右電液比例同步塊1、2發出指示命令，使比例油 泵電機組4的流量隨比例閥開口的大小而調整流量，滿足進入活塞油缸6無杆腔油液流量 的大小。由於左、右路電液比例同步塊1、2分別與與活塞油缸6無杆腔連通的油管上連接 有壓力傳感器10和壓力表5，隨時可檢測活塞油缸6無杆腔壓力的變化情況，並觀測各油缸 的壓力變化情況，數控系統3實時接收壓力傳感器10反饋的模擬信號，通過對信號的放大、 模/數轉化及比較分析，向比例油泵電機組4和左右電液比例同步塊1、2發出不同的指示 命令，使兩個活塞油缸6無杆腔油壓保持一致，以實現工具機快進過程中的精確同步，以消除 大型制管成型機工作時的偏載負荷，提高工件質量，運行平穩，降低噪音。該閉環控制迴路 實時對液壓系統內各機構進行數位化控制，保證了滑塊8精確同步位置。當工具機由快進工 況轉為工進工況時，充液閥9關閉，進入活塞油缸6的油液全部由比例油泵電機組4中的比 例泵根據數控系統3的指令予以提供，比例泵的傾角、壓力和功率極限控制是靠電控比例 閥來實現，該閥能夠通過控制比例泵活塞來確定比例泵斜盤位置。當比例泵不運轉、控制系 統卸壓以及不給允許操作信號時，復位彈簧可以使比例泵斜盤迴復並保持「零位」。比例泵 的電氣控制系統由傾角控制器、壓力控制器、閥控制器和功率控制器組成，比例泵斜盤的位 移由感應式傳感器測得。壓力實際值由壓力傳感器10測得。兩路實際測得值都將傳輸給 控制器並且以數字的方式進行傳輸。實際輸出功率是由實際壓力值和實際傾角經過一系列 的乘積運算得出的。控制軟體通過最小值發生器保證控制器在每一個工作點都能夠有效工
4作。在靜態情況下，例如當比例泵斜盤傾角、功率和壓力的設定值和實際值都相同時，控制 閥的閥芯將位於中位位置。當控制器開始工作例如需要增大比例泵斜盤傾角(這將增大泵 的流量)時，控制閥的閥芯將從它的中位位置開始移動，直到比例泵斜盤傾角增大到所需 要的角度，使輸出的流量、壓力和功率與工具機運行狀態時刻相符。其它控制狀況與工進控制 狀況相同，不再詳述。 以上所述，僅是本實用新型的優選實例。應當指出對於本領域的普通技術人員來 說，在本實用新型所提供的技術啟示下，作為液壓領域的公知常識，還可以做出其它等同變 型和改進，也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統，包括比例油泵電機組，其特徵在於兩臺比例油泵電機組(4)分別與左、右路電液比例同步塊(1)、(2)相連；該左、右路電液比例同步塊(1)、(2)分別控制活塞油缸(6)，每個活塞油缸(6)的無杆腔和有杆腔均與左或右電液比例同步塊(1)或(2)相連，每個活塞油缸(6)的另一個油口通過充液閥(9)與油箱相連；左、右路電液比例同步塊(1)、(2)分別與活塞油缸(6)的無杆腔連通的油管上均設有壓力傳感器(10)和壓力表(5)，與活塞油缸(6)連接的滑塊(8)兩端分別安裝有位置檢測反饋元件(7)，比例油泵電機組(4)中比例泵的放大板、壓力傳感器(10)、位置檢測反饋元件(7)、左、右電液比例同步塊(1)、(2)均與數控系統(3)連接，構成一個閉環控制迴路。
2.根據權利要求1所述的比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統， 其特徵在於所述的位置檢測反饋元件(7)採用光柵尺。
專利摘要一種比例泵與中小通徑電液比例方向閥協配使用液壓控制系統，屬於液壓控制技術領域。兩臺比例油泵電機組分別與左、右路電液比例同步塊相連；該左、右路電液比例同步塊分別控制活塞油缸，每個活塞油缸的另一個油口通過充液閥與油箱相連；左、右路電液比例同步塊分別與活塞油缸的無杆腔連通的油管上均設有壓力傳感器和壓力表，與活塞油缸連接的滑塊兩端分別安裝有位置檢測反饋元件，比例油泵電機組中比例泵的放大板、壓力傳感器、位置檢測反饋元件、左、右電液比例同步塊均與數控系統連接，構成一個閉環控制迴路。通過對兩臺高壓比例油泵的聯合工作和左右兩件活塞油缸實施電液比例控制，來獲得工具機在快進、工進和快退全過程的柔性控制。
文檔編號F15B21/02GK201582232SQ20092022214
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者張懷德, 王飛義, 竇高強, 蔣文凱, 馬麟 申請人:天水鍛壓工具機有限公司