一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统技术方案

一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，包括泵组单元A、控制单元B、加载单元C以及补油单元D，泵组单元A负责给液压闭环控制系统供给高压及低压油液，控制单元B完成对液压闭环控制系统工作油液的换向、压力及流量进行控制，加载单元C完成对待成形元件进行加载成形，补油单元D对液压闭环控制系统中的油液进行补油；本发明专利技术系统针对大型锻件的多道次加载方式，采用局部加载的多加载步成形，实现在线连续变换加载区域，并且通过液压闭环控制系统的实时调控功能，实现对成形工件的实时高精度闭环控制，在工件成形过程中完成对工件精确的控形控性，实现工件一次加热后多次局部加载从而得到大于相同装机功率下整体加载成形的能力。

A Hydraulic Closed Loop Control System of Multi-Load Step Press with Local Loading

【技术实现步骤摘要】
一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统
本专利技术属于液压机
，具体涉及一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统。
技术介绍
在大型零件模锻工艺中，模具的上模一般与上滑块安装在一起，在工作过程中，上滑块整体下移，带动上模下移并与下模合模，从而实现对锻件的压制成形。然而加载过程中，整个上模同时加载，在压制大型锻件的时候，需要较大吨位的压力机才能实现对锻件的成形，因此限制了普通吨位的压力机对大型锻件的成形加工能力。通常情况下双动压力机的加压油缸由两部分组成，主缸用来实现对压制件的压制成型，侧缸用来辅助成形，对被压制件进行压边控制，输出较小的辅助力，不提供成形力。大型锻件在成型过程中，一般要经过多个道次的加工，在压制过程中要反复经过加热、调整、压制的过程。进行局部加载成形过程中，要经过多个步骤的模具调整过程，在反复进行加热、模具调整或者更换及压制的过程中，锻件及模具的加热及保温的时间较长，会影响锻件的组织性能，并且会造成毛坯零件的极大浪费。因此采用传统压力机实施多加载步的局部加载成形控制极大的制约了该工艺的广泛应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，以对锻件加热后实现多道次、多局部加载步成形的技术能力，从而扩大成形设备的成形能力，降低大型锻件的成形过程对于大型设备的依赖。为了达到上述目的，本专利技术采取了如下的技术方案：一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，包括泵组单元A、控制单元B、加载单元C以及补油单元D，泵组单元A负责给液压闭环控制系统供给高压及低压油液，控制单元B完成对液压闭环控制系统工作油液的换向、压力及流量进行控制，加载单元C完成对待成形元件进行加载成形，补油单元D对液压闭环控制系统中的油液进行补油。所述的泵组单元A包括低压大流量泵组A1.1、先导控制系统用油泵A1.2、高压小流量泵组A1.3以及高压小流量泵组A1.4，低压大流量泵组A1.1由1个或者多个低压大流量泵组成，低压大流量泵组A1.1的出口与插装式溢流阀A2.1连接，低压大流量泵组A1.1的出口和插装式单向阀A5入口连接，插装式单向阀A5出口和插装阀A3.2、插装阀A3.3的入口连接；先导控制系统用油泵A1.2给先导控制系统提供控制油液，油泵A1.2出口与溢流阀A2.2连接；高压小流量泵组A1.3的出油口与溢流阀A2.3相连接，高压小流量泵组A1.3的出油口与插装阀A3.1的入口相连接，高压小流量泵组A1.4的出油口与溢流阀A2.4相连接，高压小流量泵组A1.4的出油口与插装阀A3.4的入口相连接，插装阀A3.1的出口与插装阀A3.3的控制油腔、换向阀A4的一个工作油口相连接，插装阀A3.2的出口与插装阀A3.4的上腔、换向阀A4的另一个工作油口相连接，换向阀A4的进油口与先导控制系统用油泵A1.2的出油口相连接；换向阀A4与插装阀A3.1、插装阀A3.2、插装阀A3.3及插装阀A3.4共同组成插装式换向系统，用来切换高压小流量泵组A1.3、高压小流量泵组A1.4或者低压大流量泵组A1.1是否接入系统中。所述的控制单元B包含四个插装式比例流量控制阀模块和四个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.1的入口与泵组单元A中的插装阀A3.1及插装阀A3.2的出口连接，插装阀B1.1的控制腔与比例减压阀B2.1的出油口连接，插装阀B1.1与比例减压阀B2.1两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块，插装阀B1.1的出口与插装阀B3.1的入口并联，插装阀B3.1的控制腔与比例溢流阀B4.1的入口连接，插装阀B3.1和比例溢流阀B4.1共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.2的入口与泵组单元A中的插装阀A3.3及A3.4的出口连接，插装阀B1.2的控制腔与比例减压阀B2.2的出油口连接，插装阀B1.2与比例减压阀B2.2两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块，插装阀B1.2的出口与插装阀B3.2的入口并联，插装阀B3.2的控制腔与比例溢流阀B4.2的入口连接，插装阀B3.2和比例溢流阀B4.2共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.3入口通过换向阀A4与泵组单元A中的插装阀A3.3及A3.4的出口连接，插装阀B1.3的控制腔与比例减压阀B2.3的出油口连接，插装阀B1.3与比例减压阀B2.3两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块，插装阀B1.3的出口与插装阀B3.3的入口并联，插装阀B3.3的控制腔与比例溢流阀B4.3的入口连接，插装阀B3.3和比例溢流阀B4.3共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.4入口通过换向阀A4与与泵组单元A中的插装阀A3.1及A3.2的出口连接，插装阀B1.4的控制腔与比例减压阀B2.4的出油口连接，插装阀B1.4与比例减压阀B2.4两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块；插装阀B1.4的出口与插装阀B3.4的入口并联，插装阀B3.4的控制腔与比例溢流阀B4.4的入口连接，插装阀B3.4和比例溢流阀B4.4共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；所述的比例减压阀B2.1、比例减压阀B2.2、比例减压阀B2.3及比例减压阀B2.4和泵组单元A中的换向阀A4的油液进口、泵组单元A中的先导控制系统用油泵A1.2的出口相连接。所述的加载模块C包括第一加载系统和第二加载系统，第一加载系统由加载柱塞缸C1.2、加载活塞缸C1.1、活动横梁C2.1、加载柱塞缸C1.4、加载活塞缸C1.3及活动横梁C2.2组成，其中活动横梁C2.1与活动横梁C2.2连接在一起，加载柱塞缸C1.2、加载柱塞缸C1.4的油腔与加载活塞缸C1.1、加载活塞缸C1.3的上腔连接，并与控制单元B中的插装阀B1.1的出口相连接；加载活塞缸C1.1及加载活塞缸C1.3的下腔连接，并与控制单元B中的插装阀B1.4的出油口相连接；第二加载系统由加载柱塞缸C3.1、加载活塞缸C3.2、活动横梁C4及加载活塞缸C3.3组成，加载柱塞缸C3.1的油腔、加载活塞缸C3.2的上腔和加载活塞缸C3.3的上腔相连接，并与控制单元B中的插装阀B1.3的出口相连接，加载活塞缸C3.2的下腔与加载活塞缸C3.3的下腔相连接，并与控制单元B中的插装阀B1.2的出油口相连接；在第一加载系统的活动横梁C2.1上安装力传感器C5.1和位移传感器C6.1，第二加载系统的活动横梁C4上安装力传感器C5.2和位移传感器C6.2，力传感器实时检测加载系统的活动横梁的输出力并反馈给电气系统，位移传感器实时检测加载系统的活动横梁的位移值并反馈给电气控制系统。所述的补油单元D安装在整体机型的上方构成上位油箱；上位油箱D3.1的出口连接充液阀D2.1的入口，充液阀D2.1的出口与第二加载系统中加载柱塞缸C3.1的油腔相连接；上位油箱D3.2的出油口连接充液阀D2.2的入口，充液阀D2.2的出口与第一加载系统中的加载柱塞缸C1.2及加载柱塞缸C1.4的油腔相连接，当加载柱塞缸C1.2、加载柱塞缸C3.1及加载柱塞缸C1.4快速下行时，由上位油箱D3.2进行及时补油；充液阀D2.1及充液阀D2.2的控制油路与电磁换向阀D1的出口相连接，电磁换向阀D1的进口与泵组单元A中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，其特征在于：包括泵组单元A、控制单元B、加载单元C以及补油单元D，泵组单元A负责给液压闭环控制系统供给高压及低压油液，控制单元B完成对液压闭环控制系统工作油液的换向、压力及流量进行控制，加载单元C完成对待成形元件进行加载成形，补油单元D对液压闭环控制系统中的油液进行补油。

【技术特征摘要】
1.一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，其特征在于：包括泵组单元A、控制单元B、加载单元C以及补油单元D，泵组单元A负责给液压闭环控制系统供给高压及低压油液，控制单元B完成对液压闭环控制系统工作油液的换向、压力及流量进行控制，加载单元C完成对待成形元件进行加载成形，补油单元D对液压闭环控制系统中的油液进行补油。2.根据权利要求1所述的一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，其特征在于：所述的泵组单元A包括低压大流量泵组A1.1、先导控制系统用油泵A1.2、高压小流量泵组A1.3以及高压小流量泵组A1.4，低压大流量泵组A1.1由1个或者多个低压大流量泵组成，低压大流量泵组A1.1的出口与插装式溢流阀A2.1连接，低压大流量泵组A1.1的出口和插装式单向阀A5入口连接，插装式单向阀A5出口和插装阀A3.2、插装阀A3.3的入口连接；先导控制系统用油泵A1.2给先导控制系统提供控制油液，油泵A1.2出口与溢流阀A2.2连接；高压小流量泵组A1.3的出油口与溢流阀A2.3相连接，高压小流量泵组A1.3的出油口与插装阀A3.1的入口相连接，高压小流量泵组A1.4的出油口与溢流阀A2.4相连接，高压小流量泵组A1.4的出油口与插装阀A3.4的入口相连接，插装阀A3.1的出口与插装阀A3.3的控制油腔、换向阀A4的一个工作油口相连接，插装阀A3.2的出口与插装阀A3.4的上腔、换向阀A4的另一个工作油口相连接，换向阀A4的进油口与先导控制系统用油泵A1.2的出油口相连接；换向阀A4与插装阀A3.1、插装阀A3.2、插装阀A3.3及插装阀A3.4共同组成插装式换向系统，用来切换高压小流量泵组A1.3、高压小流量泵组A1.4或者低压大流量泵组A1.1是否接入系统中。3.根据权利要求1所述的一种局部加载的多加载步式压力机液压闭环控制系统，其特征在于：所述的控制单元B包含四个插装式比例流量控制阀模块和四个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.1的入口与泵组单元A中的插装阀A3.1及插装阀A3.2的出口连接，插装阀B1.1的控制腔与比例减压阀B2.1的出油口连接，插装阀B1.1与比例减压阀B2.1两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块，插装阀B1.1的出口与插装阀B3.1的入口并联，插装阀B3.1的控制腔与比例溢流阀B4.1的入口连接，插装阀B3.1和比例溢流阀B4.1共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.2的入口与泵组单元A中的插装阀A3.3及A3.4的出口连接，插装阀B1.2的控制腔与比例减压阀B2.2的出油口连接，插装阀B1.2与比例减压阀B2.2两者共同组成一个插装式比例流量控制阀模块，插装阀B1.2的出口与插装阀B3.2的入口并联，插装阀B3.2的控制腔与比例溢流阀B4.2的入口连接，插装阀B3.2和比例溢流阀B4.2共同组成一个插装式比例压力控制阀模块；插装阀B1.3入口通过换向阀A4与泵组单元A中的插装阀A3.3及A3.4的出口连接，插装阀B1.3的控制腔与比例减压阀B2.3的出油口连接，插装阀B1.3与比例减压阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大伟，董朋，李晗晶，赵升吨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61