一種液壓/機械混合驅動伺服壓力機傳動系統的製作方法

2023-05-11 04:19:17

本發明涉及到一種壓力機伺服傳動系統，特別是涉及一種液壓/機械混合驅動伺服壓力機傳動系統。

背景技術：

壓力機是一種用於金屬成形加工的裝備。具有用途廣泛，生產效率高等特點，廣泛應用於切斷、衝孔、落料、彎曲、鉚合和成形等工藝。通過對金屬坯件施加強大的壓力使金屬發生塑性變形和斷裂來加工成零件。機械壓力機工作時由電動機通過三角皮帶驅動大皮帶輪(通常兼作飛輪)，經過齒輪副和離合器帶動曲柄滑塊機構，使滑塊和凸模直線下行。為了克服傳統壓力機的缺點，近年來，將伺服控制技術應用於壓力機，形成了伺服壓力機。伺服壓力機通常指採用伺服電機進行驅動控制的壓力機。伺服壓力機通過一個伺服電機帶動偏心齒輪，來實現滑塊運動過程。通過複雜的電氣化控制，伺服壓力機可以任意編程滑塊的行程，速度，壓力等。一般伺服壓力機採用大功率伺服電機直接驅動曲柄滑塊機構，或採用伺服電機驅動多連杆機構，對伺服電機的功率要求高，或機構、床身複雜。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，提供一種採用泵-馬達閉式系統的新型壓力機傳動系統，能夠克服傳統伺服電機的功率要求高，或機構、床身複雜的缺陷，

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：

一種液壓/機械混合驅動伺服壓力機傳動系統，其特徵在於：包括電機、液壓泵、油箱和液壓馬達，所述電機帶動所述液壓泵，所述液壓泵和液壓馬達組成閉式液壓迴路，所述液壓泵的進油口和所述液壓馬達的出油口通過管路連接，所述液壓泵通過管路為所述液壓馬達供油，所述油箱通過管路為系統補油，所述液壓馬達帶動曲柄轉動，所述曲柄帶動壓力機上的滑塊做上下運動。

所述液壓馬達帶動小齒輪，所述小齒輪和大齒輪嚙合，所述大齒輪帶動所述曲柄轉動。

所述電機包括正轉和反轉兩種工作方式，所述油箱並聯連有第一單向閥和第二單向閥的一端，所述第一單向閥和第二單向閥的另一端分別連在所述液壓泵的兩端。

溢流閥的一端與所述油箱和所述第一單向閥、第二單向閥的連接點相連，另一端並聯連有第三單向閥和第四單向閥的一端，所述第三單向閥和第四單向閥的另一端分別連在所述液壓馬達的兩端。

所述液壓泵包括定量液壓泵或者變量液壓泵。

所述液壓馬達包括定量液壓馬達或者變量液壓馬達。

第一單向閥和第二單向閥相聯，所述第一單向閥的一端和第二單向閥的一端分別連在所述液壓泵的兩端，所述第一單向閥的一端和第二單向閥的中間管路並聯連有安全閥和補油泵的一端，所述安全閥和的補油泵另一端分別連有油箱。

溢流閥的一端連有油箱，另一端並聯連有第三單向閥和第四單向閥的一端，所述第三單向閥和第四單向閥的另一端分別連在所述液壓馬達的兩端。

本發明的有益效果：本發明提供的一種液壓/機械混合驅動伺服壓力機傳動系統，所述電機帶動液壓泵，所述液壓泵和液壓馬達組成閉式液壓迴路，能夠根據實際所需對電機的轉速進行控制實現液壓系統流量控制，從而對壓力機的速度進行控制，綜合利用機械/液壓混合傳動，具有驅動功率大，壓力、速度易控、穩定性高、節能、柔性好等優點。

附圖說明

圖1是本發明一種機械/液壓混合壓力機傳動系統原理圖；

圖2是液壓馬達直接驅動曲柄滑塊機構原理圖；

圖3是本發明中變量液壓泵-定量液壓馬達組合方案原理圖；

圖4是本發明中定量液壓泵-變量液壓馬達組合方案原理圖；

圖5是本發明中變量液壓泵-變量液壓馬達組合方案原理圖；

圖6是本發明中一種補油系統方案原理圖。

附圖的標記如下：1-電機，2-液壓泵，3-油箱，4-第一單向閥，5-第二單向閥，6-溢流閥，7-第三單向閥，8-第四單向閥，9-液壓馬達，10-制動器，11-壓力工具機身，12-曲柄，13-滑塊，14-小齒輪，15-大齒輪，16-補油泵，17-安全閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述，以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。

如圖1所示，本發明利用液壓傳動具有功率密度大，壓力、速度易控的特點，提出了一種採用泵-馬達閉式系統的機械/液壓混合壓力機伺服傳動系統，包括電機1、液壓泵2、油箱3和液壓馬達9，電機1帶動液壓泵2，液壓泵2和液壓馬達9組成閉式液壓迴路，液壓泵2的進油口和液壓馬達9的出油口通過管路連接，液壓泵2通過管路為液壓馬達9供油，油箱3通過管路為系統補油，液壓馬達9配合使用制動器10，液壓馬達9帶動小齒輪14，小齒輪14和大齒輪15嚙合，大齒輪15帶動曲柄12轉動，曲柄12帶動壓力機11上的滑塊13按照一定規律做上下運動。

基於上述方式的機械/液壓混合伺服傳動方案既可以用於單點壓力機，也可以用於多點壓力機。本發明取消了傳統機械壓力機的飛輪和離合器等部件，提高了設備的維護性和工作可靠性，同時通過位置閉環控制模式，可精確控制滑塊位置，可實現多種滑塊運動模式，增強了壓力機的柔性，提高了設備和零件精度。由於採用泵-馬達閉式系統，與普通液壓機比較，液壓系統具備更簡單、節能、噪音低、效率高、柔性好等諸多優點。

本發明也可以不通過小齒輪14和大齒輪15，直接由液壓馬達9帶動曲柄12轉動，曲柄12帶動壓力機11上的滑塊13按照一定規律做上下運動，具體機構原理圖如圖2所示。

如圖1到圖5所示，由於油液傳輸過程中存在油液洩露和損耗等情況，故需要添加低壓補油油箱3。電機1包括正轉和反轉兩種工作方式，在這裡我們設置第一單向閥4和第二單向閥5兩個單向閥來配合電機1的正轉和反轉，油箱3並聯連有第一單向閥4和第二單向閥5的一端，第一單向閥4和第二單向閥5的另一端分別連在液壓泵2的兩端。當液壓迴路缺油時，其迴路油壓會變低，油箱3的油液由於油壓的作用自動會通過兩端的第一單向閥4或第二單向閥5給液壓迴路進行補油。

為了進一步保證液壓迴路的安全性，我們增加溢流閥6、第三單向閥7和第四單向閥8。溢流閥6的一端與油箱3和第一單向閥4、第二單向閥5的連接點相連，另一端並聯連有第三單向閥7和第四單向閥8的一端，第三單向閥7和第四單向閥8的另一端分別連在液壓馬達9的兩端。安全閥6在該液壓迴路系統中主要起定壓和安全保護的作用，加以單向閥的限制，保障了液壓系統雙向迴路的安全。

本發明中，液壓泵2可以選定量液壓泵或者變量液壓泵，液壓馬達9包括定量液壓馬達或者變量液壓馬達。具體幾種組合如圖3到圖5所示。圖5中結合變量液壓泵/變量液壓馬達，可以有效降低電機的功率需求。

在本發明中，除了採用油箱3、第一單向閥4和第二單向閥5組成的補油系統，還可以採用如圖6所示的補油系統。如圖所示，第一單向閥4和第二單向閥5相聯，第一單向閥4的一端和第二單向閥5的一端分別連在液壓泵2的兩端，第一單向閥4的一端和第二單向閥5的中間管路並聯連有安全閥17和補油泵16的一端，安全閥17和的補油泵16另一端分別連有油箱3。

在這種方案下，我們同樣增加溢流閥6來保證系統安全性，溢流閥6的一端連有油箱3，另一端並聯連有第三單向閥7和第四單向閥8的一端，第三單向閥7和第四單向閥8的另一端分別連在液壓馬達9的兩端。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。