專利名稱：新型伺服泵控折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)，即一種伺服泵控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)控折彎機(jī)主要用于板金加工，可以根據(jù)角度自動(dòng)計(jì)算機(jī)械位置，降低操作難度， 提高工作效率。數(shù)控折彎機(jī)系統(tǒng)中主要采用50年代研制的滑閥式液壓控制系統(tǒng)設(shè)備，其滑閥液壓控制系統(tǒng)性能參數(shù)低，當(dāng)折彎機(jī)工作行程中遇到較大的偏載力時(shí)，會(huì)對(duì)工作裝置產(chǎn)生較大的偏載力矩，不能保證油缸的位移精度，還有可能使主機(jī)機(jī)構(gòu)發(fā)生變形，造成折彎機(jī)精度低，同時(shí)控制部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，泄漏嚴(yán)重，動(dòng)作不穩(wěn)定，沖擊大，快下速度不可調(diào)節(jié)，占用空間較大，維修不方便。目前，國內(nèi)電液伺服同步折彎機(jī)的液壓控制系統(tǒng)原理相似，幾十年基本未變，為閥控系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速原理，能量損耗大，系統(tǒng)易發(fā)熱，效率低。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，“節(jié)能降耗”提上議事日程，液壓技術(shù)亦向高效節(jié)能方向發(fā)展，為此，迫切需要開發(fā)新型泵控折彎機(jī)液壓系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)狀，專為伺服泵控電液同步折彎機(jī)系統(tǒng)所提出的一種新型伺服泵控折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)。本發(fā)明系統(tǒng)采用伺服電機(jī)加雙向定量泵的容積調(diào)速原理，利用伺服電機(jī)變速，來改變泵的輸出流量，以適應(yīng)負(fù)載各種工況速度的要求，極大限度的減少了溢流損失，大大提高系統(tǒng)效率。同時(shí)，采用雙向定量泵，利用伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，改變泵的油液流動(dòng)方向，直接控制負(fù)載的運(yùn)動(dòng)方向，替代了原來的比例伺服閥，減少了換向閥的阻力損失及泄漏損失，進(jìn)一步降低能耗，節(jié)省成本。隨著液壓技術(shù)向高效節(jié)能方向的發(fā)展，本發(fā)明控制系統(tǒng)將能取代原閥控系統(tǒng)。本發(fā)明的主要技術(shù)方案新型伺服泵控折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)，包括與數(shù)控系統(tǒng)連接的動(dòng)力源、控制閥組，其特征在于動(dòng)力源包括伺服電機(jī)及與伺服電機(jī)連接的雙向定量泵、 油箱；控制閥組包括梭閥及調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的壓力閥、卸荷閥，還包括單向閥、換向閥、背壓閥、提動(dòng)閥、安全閥及充液閥；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)梭閥控制，正向出油口直接接油缸上腔，反向出油口經(jīng)提動(dòng)閥、背壓閥接油缸下腔；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)單向閥、換向閥、 充液閥接油箱；充液閥連接控制閥；油箱與油缸下腔之間連接有安全閥。一般地，具有常開或常閉模式控制閥均適用于本發(fā)明的充液閥控制。本發(fā)明系統(tǒng)運(yùn)用容積調(diào)速液壓原理的閉環(huán)同步控制系統(tǒng)，依靠伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制雙向定量泵使液流換向，并通過改變伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速而改變泵的流量進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，省略了比例伺服閥，減少了換向閥的阻力損失和壓力泄漏損失及系統(tǒng)溢流損失。該系統(tǒng)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過伺服電機(jī)控制泵的轉(zhuǎn)速，使其空載功率消耗最小。當(dāng)伺服電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，泵接近于無壓力無流量啟動(dòng)，啟動(dòng)功率最小。在保壓階段，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，雙向定量泵幾乎可以停轉(zhuǎn)，溢流閥幾乎無油液溢流。由于泵的輸出流量適應(yīng)各種折彎工況的要求，極大程度減少了損失。從而節(jié)省了控制閥的數(shù)量、發(fā)熱量，具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，比原來的閥控系統(tǒng)節(jié)能1/3 ；通過伺服電機(jī)的精確轉(zhuǎn)速控制產(chǎn)生較高的同步精度和快速響應(yīng)。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例控制系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，25—充液閥；30—控制閥；40—換向閥；50—卸荷閥；60—單向閥；80—梭閥；90—壓力閥；100—背向閥；110—安全閥；120—提動(dòng)閥；130、140—液阻；A—油缸無桿腔；B—油缸有桿腔；Xl—油泵正向出油口 ；X2—油泵反向出油口 ；MXl—Xl測壓口 ；MX2— X2測壓口 ；MX3 — X3測壓口 ；M2. 1—油缸有桿腔測壓口 ；T——回油口 ；Yl—提動(dòng)閥的電磁鐵；Y2—換向閥的電磁鐵；Y3—卸荷閥的電磁鐵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)描述。實(shí)施例本實(shí)施例控制系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)如附圖1所示，主要包括與數(shù)控系統(tǒng)連接的動(dòng)力源、控制閥組，其主要特點(diǎn)是動(dòng)力源包括伺服電機(jī)及與伺服電機(jī)連接的雙向定量泵、油箱；控制閥組包括用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的壓力閥(90)、卸荷閥(50)，還包括梭閥(80)、單向閥 (60)、換向閥(40)、背壓閥(100)、提動(dòng)閥(120)、安全閥(110)及充液閥(25)。本實(shí)施例中，雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)梭閥(80)控制，油泵正向出油口 Xl直接接油缸上腔(即油缸無桿腔A)，油泵反向出油口 X2經(jīng)提動(dòng)閥(120)、背壓閥(100)接油缸下腔 (即油缸有桿腔B)；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)單向閥(60)、換向閥(40)、充液閥(25)接油箱；充液閥(25)連接具有常開或常閉模式控制閥(30)；油箱與油缸下腔之間連接有安全閥 (110)。充液閥(25)為SFE型時(shí)液阻(130)堵死，充液閥(25)為PV型時(shí)液阻(140)堵死。本實(shí)施例是這樣來運(yùn)作的，動(dòng)作順序如下表所示
Y1 2Vi快下*蠡工進(jìn) 拿保壓 卸荷署返程m停止
一、壓力控制啟動(dòng)油泵電機(jī)，根據(jù)工作階段的不同，通過梭閥(80)的壓力選擇控制， 實(shí)現(xiàn)雙向壓力輸出；壓力閥(90)調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力，以滿足折彎力的要求。
二、工作循環(huán)
1、快下數(shù)控系統(tǒng)給伺服電機(jī)指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向定量泵變速正轉(zhuǎn)，油泵輸出油液，油液進(jìn)入油缸上腔，一路經(jīng)梭閥(80)、單向閥(60)、換向閥(40)，將充液閥(25)打開，油箱油液從充液閥進(jìn)入油缸上腔，油缸快速向下。油缸下腔油液經(jīng)提動(dòng)閥(120)流入泵的吸油腔。滑塊快下速度可通過數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢而得到不同速度。2、工進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)給伺服電機(jī)指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向定量泵變速正轉(zhuǎn)，油泵輸出油液進(jìn)入油缸上腔，油缸向下工進(jìn)，油缸下腔油液經(jīng)背壓閥(100)流入泵的吸油腔。安全閥 (110)是防止油缸下腔壓力過高，設(shè)定壓力比系統(tǒng)壓力高10% ；背壓閥(100)設(shè)定壓力一般為平衡壓力加(30 50) bar。滑塊工進(jìn)速度可通過數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢而得到不同速度。3、保壓數(shù)控系統(tǒng)給伺服電機(jī)指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向定量泵變速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切斷油缸上、下腔的通路，滑塊停留在下死點(diǎn)進(jìn)行保壓。4、卸荷數(shù)控系統(tǒng)給伺服電機(jī)指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向定量泵變速反轉(zhuǎn)，油泵輸出油進(jìn)入油缸下腔，滑塊緩慢上行，上行距離可以通過調(diào)節(jié)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，卸荷過程所用時(shí)間由減壓速度參數(shù)設(shè)定，油缸上腔的油通過充液閥(25)回油箱，使壓力卸荷。5、返程數(shù)控系統(tǒng)給伺服電機(jī)指令，伺服電機(jī)帶動(dòng)雙向定量泵變速反轉(zhuǎn)，油泵輸出油液一路經(jīng)梭閥(80)、單向閥(60)、換向閥(40)，將充液閥(25)打開，油缸上腔的油液通過充液閥大部分回油箱，另一部分回到雙向定量泵的吸油口，另一路油液通過提動(dòng)閥(120)進(jìn)入油缸下腔，油缸快速向上返程?；爻趟俣瓤赏ㄟ^數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢而得到不同速度。本發(fā)明系統(tǒng)是專為伺服泵控系統(tǒng)電液同步折彎機(jī)配套使用。采用容積調(diào)速液壓原理的閉環(huán)同步控制系統(tǒng)，通過對(duì)充液閥05)進(jìn)出油口的變換，將液阻(130)和液阻(140) 替換成適當(dāng)?shù)亩骂^，兼容了常開型和常閉性兩種充液閥在本發(fā)明中的適應(yīng)性。具有高效節(jié)能，同步精度高的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.新型伺服泵控折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)，包括與數(shù)控系統(tǒng)連接的動(dòng)力源、控制閥組，其特征在于動(dòng)力源包括伺服電機(jī)及與伺服電機(jī)連接的雙向定量泵、油箱；控制閥組包括梭閥及調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的壓力閥、卸荷閥，還包括單向閥、換向閥、背壓閥、提動(dòng)閥、安全閥及充液閥； 雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)梭閥控制，正向出油口直接接油缸上腔，反向出油口經(jīng)提動(dòng)閥、背壓閥接油缸下腔；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)單向閥、換向閥、充液閥接油箱；充液閥連接控制閥；油箱與油缸下腔之間連接有安全閥。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于充液閥連接常開或常閉模式的控制閥。
全文摘要
本發(fā)明屬于液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型折彎機(jī)液壓控制系統(tǒng)，即一種伺服泵控系統(tǒng)。包括與數(shù)控系統(tǒng)連接的動(dòng)力源、控制閥組，其特征在于動(dòng)力源包括伺服電機(jī)及與伺服電機(jī)連接的雙向定量泵、油箱；控制閥組包括梭閥及調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的壓力閥、卸荷閥，還包括單向閥、換向閥、背壓閥、提動(dòng)閥、安全閥及充液閥；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)梭閥控制，正向出油口直接接油缸上腔，反向出油口經(jīng)提動(dòng)閥、背壓閥接油缸下腔；雙向定量泵的進(jìn)出油口經(jīng)單向閥、換向閥、充液閥接油箱；充液閥連接控制閥；油箱與油缸下腔之間連接有安全閥。具有高效節(jié)能，同步精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21D5/00GK102513413SQ20111039538
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月3日
發(fā)明者余繼軍, 張黨龍, 柳倩希, 陳華 申請人:南京埃爾法電液技術(shù)有限公司, 南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司