重型双功能液压机主缸驱动系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种重型双功能液压机主缸驱动系统，采用三个并联的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵，并配合将三个供油泵分别通过单向控制阀与旁路排油回路和柱塞缸相连，使用时，根据柱塞缸的速度需求选择三个供油泵中任意一个或两个或三个供油泵，可实现其快速供油提供垂直挤压时柱塞缸对高压大流量油液的需求；并利用供油回路与柱塞缸之间的小通径主油路控制支路和大通径主油路控制支路，可实现柱塞缸速度的精准调控，以满足模锻对进入柱塞缸的高压油液流量精确控制需要，从而为在一台重型液压机上实现模锻和垂直挤压两种功能提供基础，缩减了加工制造成本，提高了单台重型液压机的使用效率。

Main cylinder driving system of heavy type double function hydraulic press and its using method

The invention provides a system for driving a heavy duty double function hydraulic master cylinder, using three parallel large flow pump, small pump and variable flow pump, and with three pump respectively one-way control valve and a bypass drain circuit is connected, and a plunger cylinder through the use, select any three in a pump or two or three pump plunger cylinder speed according to the demand, can realize the quick oil vertical extrusion plunger cylinder of high pressure and large flow of oil demand; and the small pass between the fuel line and piston cylinder diameter of the main circuit control circuit and main circuit control circuit of large diameter, can achieve precise control of the piston cylinder speed, to meet the needs of forging high pressure oil into the plunger cylinder of liquid flow control, so as to achieve vertical extrusion and forging two functions in a heavy duty hydraulic machine provided The utility model has the advantages that the manufacturing cost is reduced, and the use efficiency of the single heavy duty hydraulic press is improved.

【技术实现步骤摘要】
重型双功能液压机主缸驱动系统及其使用方法
本专利技术涉及重型液压机柱塞缸控制
，更具体地，涉及一种重型双功能液压机主缸驱动系统及其控制方法。
技术介绍
随着我国科技的不断进步，重型机械的需求量越来越大，大吨位液压机的应用也越来越多，尤其是在模锻和黑色金属垂直挤压机方面，吨位已经由以前的几千吨上升到数万吨。在模锻加工中，动梁的运动速度低，但是需要严格控制动梁的运动速度精度，因而需要对进入柱塞缸的高压油液流量进行精确控制；而在垂直挤压加工中，特别是在黑色金属垂直挤压中，由于黑色金属导热系数高，散热快，为避免因坯料温度降低过多而致使变形抗力急剧增加或造成闷车事故，需要快速完成挤压加工，因而需要为柱塞缸提供高压大流量油液。然而，目前重型液压机多为单一功能压机，如单独用于模锻加工的模锻液压机和单独用于黑色金属垂直挤压加工的黑色金属垂直液压机。模锻液压机多采用充液油箱、变量泵、比例阀组成的柱塞缸供油回路，当柱塞缸需要快下时由充液油箱为柱塞缸补油，当柱塞缸工进时由变量泵经比例阀为柱塞缸供油，这种回路无法满足垂直挤压时柱塞缸对高压大流量油液的需求；黑色金属垂直挤压机多采用变量泵为柱塞缸供油的回路，垂直挤压时直接由变量泵根据速度要求为柱塞缸供油，这种供油回路速度控制精度低，无法满足模锻加工过程中对柱塞缸速度精确控制的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种重型双功能液压机主缸驱动系统及使用其控制柱塞缸速度的方法，以解决现有重型液压机单一功能、仅能实现模锻或垂直挤压其种一种功能的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其包括：油箱、与油箱连通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三个并联的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵，所述供油回路的输出端分别与所述旁路排油回路和柱塞缸相连；所述大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵分别通过单向控制阀与所述旁路排油回路和柱塞缸相连，且所述单向阀的输入端还连接有二位二通电液换向阀。在上述方案基础上优选，所述供油回路的输出端进一步还连接有供油压力感应器和用于限定最大供油压力的先导型溢流阀，且所述先导型溢流阀与所述油箱相连通。在上述方案基础上优选，所述供油回路与所述柱塞缸之间设有两个并联的大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路。在上述方案基础上优选，所述大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路均包括插装阀、三位四通比例阀，所述插装阀的两个主油口分别与所述供油回路的输出端和所述柱塞缸相连，并将所述插装阀的控制口与所述三位四通比例阀相连接。在上述方案基础上优选，所述大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路的输出端通过单向阀与所述柱塞缸相连接，并在所述单向阀输出端接有用于测量进入所述柱塞缸内油压的压力传感器。在上述方案基础上优选，所述大流量供油泵的最大供油量为Qb、小流量供油泵的最大供油量为Qs和变量供油泵的最大供油量Qv，Qb＞Qv＞Qs，且Qv＞Qb-Qs。本专利技术还提供了一种使用如上所述重型双功能液压机主缸驱动系统控制柱塞缸速度的方法，其包括以下步骤：S1.基于柱塞缸的最大速度，获取柱塞缸的最大进油量Qm；S2.基于柱塞缸的最大进油量Qm获取供油回路中的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵的开启状态；S3.基于柱塞缸在不同加工阶段的速度，获取柱塞缸的进油量Q1，以调节供油回路瞬时的供油量Q2，且Q2>Q1，以确定二位二通电液换向阀的导通状态；S4.基于柱塞缸速度设定值v确定调速回路，并确定柱塞缸运动到位，停止供油回路供油；S5.基于供油回路的油压及卸荷时间，获取卸荷回路的开度。在上述方案基础上优选，所述步骤S2进一步包括:当0＜Qm＜Qv时，仅启动变量供油泵；当Qv≤Qm<Qv+Qs时，关闭大流量供油泵，启动小流量供油泵和变量供油泵；当Qv+Qs≤Qm<Qv+Qb时，关闭小流量供油泵，启动大流量供油泵和变量供油泵；当Qv+Qb≤Qm<Qv+Qb+Qs时，启动小流量供油泵、大流量供油泵和变量供油泵。在上述方案基础上优选，所述步骤S3进一步详细包括：当0＜Q1＜Qv时，与大流量供油泵和小流量供油泵连接的两个二位二通电液换向阀关闭，与变流量供油泵连接的二位二通电液换向阀导通；Qv≤Qm＜Qv+Qs时，与大流量供油泵连接的二位二通电液换向阀关闭，与变流量供油泵和小流量供油泵连接的两个二位二通电液换向阀导通；Qv+Qs≤Qm＜Qv+Qb时，与小流量供油泵连接的二位二通电液换向阀关闭，与大流量供油泵和变流量供油泵连接的两个二位二通电液换向阀导通；Qv+Qb≤Qm＜Qv+Qb+Qs，时，与大流量供油泵、小流量供油泵和变流量供油泵连接的三个二位二通电液换向阀均导通。在上述方案基础上优选，所述重型双功能液压机主缸驱动系统还包括两个并联的大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路，所述大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路的输出端与所述柱塞缸相连接，所述步骤S4进一步包括：当0＜v≤v0时，采用小通径主油路控制支路与旁路排油回路的组合对柱塞缸速度进行调节；当v0＜v≤vmax时，采用大通径主油路控制支路与旁路排油回路的组合对柱塞缸速度进行调节；其中，v0为切换小通径主油路控制支路和大通径主油路控制支路的柱塞缸速度设定值；vmax为柱塞缸最高速度值。本专利技术提供了一种重型双功能液压机主缸驱动系统，采用三个并联的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵，并配合将大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵分别通过单向控制阀与所述旁路排油回路和柱塞缸相连，并在每一个单向阀的输入端还接有一个二位二通电液换向阀，使用时，根据柱塞缸的速度选择三个供油泵中任意一个或两个或三个供油泵，可实现其快速供油提供垂直挤压时柱塞缸对高压大流量油液的需求；并利用供油回路与柱塞缸之间的小通径主油路控制支路和大通径主油路控制支路，配合旁路排油回路和卸荷回路，可实现柱塞缸速度的精准调控，以满足模锻对进入柱塞缸的高压油液流量精确控制需要，从而为在一台重型液压机上实现模锻和垂直挤压两种功能提供基础，缩减了加工制造成本，提高了单台压机的使用效率。附图说明图1为本专利技术的一种重型双功能液压机主缸驱动系统的原理图；图2为本专利技术的使用重型双功能液压机主缸驱动系统控制柱塞缸速度的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。请参阅图1所示，本专利技术提供了一种重型双功能液压机主缸驱动系统，包括：油箱1、与油箱1连通的供油回路100、旁路排油回路200、卸荷回路300及柱塞缸400。供油回路100包括三个并联的大流量供油泵5、小流量供油泵4和变量供油泵28，且大流量供油泵5、小流量供油泵4和变量供油泵28分别通过一个滤油器2、3、29与油箱1相连通，其另一端分别接有一个单向控制阀7、6、25和一个二位二通电液换向阀8、26、24，三个单向控制阀7、6、25的出油口接通后与旁路排油回路200和柱塞缸400相连。旁路排油回路200包括小通径旁路排油控制插装阀10、与小通径旁路排油控制插装阀10的控油口连接的三位四通比例阀11，三位四通比例阀11的控油进油口与控制油P1相连，小通径旁路排油控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，其包括：油箱、与油箱连通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三个并联的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵，所述供油回路的输出端分别与所述旁路排油回路和柱塞缸相连；所述大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵分别通过单向控制阀与所述旁路排油回路和柱塞缸相连，且所述单向阀的输入端还连接有二位二通电液换向阀。

【技术特征摘要】
1.一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，其包括：油箱、与油箱连通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三个并联的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵，所述供油回路的输出端分别与所述旁路排油回路和柱塞缸相连；所述大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵分别通过单向控制阀与所述旁路排油回路和柱塞缸相连，且所述单向阀的输入端还连接有二位二通电液换向阀。2.如权利要求1所述的一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，所述供油回路的输出端进一步还连接有供油压力感应器和用于限定最大供油压力的先导型溢流阀，且所述先导型溢流阀与所述油箱相连通。3.如权利要求1所述的一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，所述供油回路与所述柱塞缸之间设有两个并联的大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路。4.如权利要求3所述的一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，所述大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路均包括插装阀、三位四通比例阀，所述插装阀的两个主油口分别与所述供油回路的输出端和所述柱塞缸相连，并将所述插装阀的控制口与所述三位四通比例阀相连接。5.如权利要求4所述的一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，所述大通径主油路控制支路和小通径主油路控制支路的输出端通过单向阀与所述柱塞缸相连接，并在所述单向阀输出端接有用于测量进入所述柱塞缸内油压的压力传感器。6.如权利要求1所述的一种重型双功能液压机主缸驱动系统，其特征在于，所述大流量供油泵的最大供油量为Qb、小流量供油泵的最大供油量为Qs和变量供油泵的最大供油量Qv，Qb＞Qv＞Qs，且Qv＞Qb-Qs。7.一种使用如权利要求1所述的重型双功能液压机主缸驱动系统控制柱塞缸速度的方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1.基于柱塞缸的最大速度，获取柱塞缸的最大进油量Qm；S2.基于柱塞缸的最大进油量Qm获取供油回路中的大流量供油泵、小流量供油泵和变量供油泵的开启状态；S3.基于柱塞缸在不同加工阶段的速度，获取柱塞缸的进油量Q1，以调节供油回路瞬时的供油量Q2，且Q2>Q1，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：都东，袁朝龙，王文祝，吴任东，焦玮，刘雨桐，武东文，黄佳杰，冯消冰，姜艺林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11