一种带电驱动的液压压机制造技术

本发明专利技术公开了一种带电驱动的液压压机，其电动装置(11)通过机械连接装置(12)推动精确动力活塞缸(14)的柱塞(30)做伸缩运动，挤出其缸体中的流体介质进入压机油缸的动力腔(25)，给负载对象(20)施力。控制器(31)依据外部指令信号、传感系统(13、19、24、29)的信号和内置的控制算法生成驱动器(32)的控制信号，驱动器(32)据此提供相应的电流或电压驱动电动装置(11)，切换装置(27)切换液压动力装置(16)和精确动力活塞缸(14)与压机油缸(23)的联通。常规液压动力装置负责粗定位，电驱动执行压力精确控制，实现压力曲线的跟踪和平稳的保压，提供精确的高压或超高压。

【技术实现步骤摘要】

无论是热等静压、冷等静压材料制造装备中，以及静压法制备金刚石等超硬材料的场合，还有压力加工、压力成型、高压食品等行业也都离不开压机，压机的压力控制精度决定了压机的特性。本专利技术正是针对压力生成的装备提出了一种高精度压机，特别是一种带有电驱动的液压压机。
技术介绍
压机是压力机、液压压机、油压机的简称，压机指用于工业制品通过压力成型的一种成型机械，一般采用液压油缸，因此也叫油压机。在建材行业，压机是压砖机的简称，压机又分手动压砖机和自动液压砖机。在超硬材料制备行业，工艺上依据温度条件有热等静压、冷等静压，也有相应的压机，大多时刻工作在超高压的保压阶段，也称之为等静压。在高压 食品行业，为高压容器提供高压的加载装置。为了保证压机输出的压力精度，国内、外的专利和研究大多围绕相关的电气控制系统、自动控制策略、液压元器件的加工和改造和液压系统的完善等许多方面做了很多的探索。特别是在压力保持环节，采取了各种措施和方法。比如改进密封结构和材料减少泄漏量和增大密封的可靠性；采用大、小泵配置，用小泵补油来减少压力波动幅值；采用先进控制系统和先进控制策略来实现压力的精确控制等措施。但是，液压压机使用的都是常规液压系统，是基于密封、节流控制、容积式泵的液压传动原理建立起来的。容积式的液压泵的压力输出有压力脉动，密封有泄漏和失效，节流有发热和噪音。如果有增压器等压力放大环节，其系统压力输出端的压力波动会更大。如果压机的动力完全来源于常规液压系统，从原理上就不能彻底解决保压不可靠、补压波动、压力漂移、精确控制困难等一系列问题。许多行业的压机也都是基于容积式泵的液压传动原理建立起来的，由于泵的压力脉动导致的压力波动，以及由负载的扰动和内外泄漏导致的压力波动，都会使得系统压力输出端的压力控制精度下降。本专利技术正是针对常规压机的本质缺陷提出的，在粗定位、大行程时充分利用现有的液压系统的动力，而在高精度的保压阶段、压力曲线的跟踪阶段使用电驱动，并通过机械装置带动精确动力活塞缸的柱塞伸缩运动，挤压出高压流体来推动压机油缸的活塞，从而快速响应压力变化，维持压机系统输出端的稳定的、高精度的压力状态或超高压压力状态。本专利技术正是针对常规液压系统存在的问题，提出一种新型的电驱动的高精度压力生成方式，实现较快响应系统压力、流量等信息的变化，从而整体提高液压系统效率，减少能耗，并达到压机系统输出端的高精度的压力状态或超高压压力状态，有望使目前的压机所要求的压力条件得到大幅改善，实现更精确的压力控制，为压机的改造和升级换代提供可能的技术储备，具有广阔的应用前景
技术实现思路
针对常规液压压机的液压系统存在的问题，本专利技术提出一种新型的带电驱动的压机，将现有技术的全部由液压驱动的方式，改为大行程的粗定位阶段由常规液压动力装置来驱动，保压和压力曲线跟踪的精确压力控制阶段由电驱动来执行，从而使得压机油缸的压力输出的控制更加精细，同时能够快速地响应和跟踪工艺要求的压力曲线。本专利技术的一种带电驱动的液压压机，包括压机油缸、精确动力活塞缸、电动装置、机械连接装置、驱动器、传感系统、控制器、切换装置、液压动力装置，压机油缸通过切换装置和油路分别与液压动力装置和精确动力活塞缸联通，机械连接装置的一端与精确动力活塞缸的柱塞连接，机械连接装置的另一端与电动装置连接，通过切换装置导通或切断压机油缸与液压动力装置和精确动力活塞缸的油路联通，控制器依据外部指令信号、传感系统的信号和内置的控制算法生成驱动器的控制信号，驱动器依据控制信号提供相应的电流或电压驱动电动装置。本专利技术的一种带电驱动的液压压机，其电动装置通过机械连接装置推动精确动力活塞缸的柱塞做伸、缩运动。 本专利技术的一种带电驱动的液压压机的精确动力活塞缸，其缸体上安装有一个或多个柱塞，柱塞与缸体之间有动密封，所有柱塞的一端端部与机械连接装置连接，缸体内部的容腔经过缸体上的出油口通过油路与切换装置联通。本专利技术的一种带电驱动的液压压机，其液压动力装置提供的流体动力完成压机油缸的粗定位。本专利技术的一种带电驱动的液压压机，其压机油缸的动力腔的压力信号作为系统控制的反馈信号来构成压力闭环控制系统。常规的液压压机，除基本的机械机体以外，一般构成都是由压机油缸、油路系统、泵站、传感系统、控制系统组成。对于超高压的压机系统还要有增压器，例如不带超高压补油泵的人造金刚石压机。本专利技术的一种带电驱动的液压压机，包括压机油缸、精确动力活塞缸、电动装置、机械连接装置、驱动器、传感系统、控制器、切换装置、液压动力装置，以及管路等其它辅助>J-U装直。压机油缸是压机的主作用油缸，它负责实现压力系统的压力输出，压机油缸的活塞驱动负载对象。在负载对象运动的开始前和结束后，压机油缸的活塞与负载对象一般是要分开一段距离的，便于负载对象的安装和拆卸。这种压机油缸的活塞从负载对象运动开始前的停止位置移动到与负载对象的接触位置，以及再从与负载对象的接触位置退回到原先的开始位置，这一段的活塞行程对于压机油缸是低功率输出的空行程，一般行程较大，为大行程，其定位也称之为粗定位，它是由压机系统的液压动力装置直接驱动的。负载对象是指压机系统的压机油缸输出的力所作用的物体，比如金刚石压机的合成块组件、锻压压机的锻件、压铸机的压铸件等；而负载是指系统所有功率消耗作功的环节中所克服的阻力，常见的有惯性负载、摩擦负载、弹性负载、粘性负载，以及这些负载的复合负载。液压动力装置包括了常规的液压系统的泵、阀、电动机、油箱、滤油器、管路、阀块等辅助装置。本专利技术中的液压动力装置是只需要提供压机油缸的空行程时动力的液压系统，此时压机油缸的活塞的定位是粗定位。此时粗定位的动作有两种压机油缸的活塞头部从起始位置运动到与负载对象的位置很接近，或刚刚接触，或大致接触的位置，粗定位的另外的动作是压机油缸的活塞头部与负载对象的位置，从接触或接近接触位置退回到起始位置的动作，一来一回的两种动作。粗定位动作是大行程的，没有较高的定位精度的要求。完成粗定位的液压动力装置的功率可以设计得较小，结构也简单很多，不需要完成保压、压力曲线跟踪这样高压下的精确动作。液压动力装置通过油路和切换装置与压机油缸连接，切换装置负责在粗定位完成后切断液压动力装置与压机油缸的油路联通，同时接通精确动力活塞缸和压机油缸的油路联通。液压动力装置和精确动力活塞缸中的流体介质与压机油缸的液压介质通过切换装置、油路相连接，并通过切换装置在通路之间选择油路的通、断。切换装置的动作由压机系统的控制器来指定，油路可以是油管或阀块等液压油的流动的通道。精确动力活塞缸的缸体上安装有一个或多个精确动力活塞缸的柱塞，精确动力活塞缸的缸体和它的柱塞之间可以相互运动并且有动密封，在保证柱塞可以在缸体容腔中伸 出、缩进的运动的同时，此动密封尽可能地要泄漏很小。所有柱塞的一端端部与机械连接装置的一端连接，机械连接装置的另一端连接电动装置。精确动力活塞缸的所有柱塞的伸缩动作都是由电动装置通过机械连接装置驱动的，机械连接装置传递电动装置输出的力或力矩，并产生推力推动精确动力活塞缸的柱塞做伸出、缩进的运动。精确动力活塞缸的缸体内部是容腔，其缸体上有出油口将容腔通过油路与切换装置联通，再通过切换装置与压机主油缸动力腔联通。精确动力活塞缸在结构和功能上不同于常规的液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术的一种带电驱动的液压压机，包括压机油缸、精确动力活塞缸、电动装置、机械连接装置、驱动器、传感系统、控制器、切换装置、液压动力装置，压机油缸通过切换装置和油路分别与液压动力装置和精确动力活塞缸联通，机械连接装置的一端与精确动力活塞缸的柱塞连接，机械连接装置的另一端与电动装置连接，其特征在于：通过切换装置导通或切断压机油缸与液压动力装置和精确动力活塞缸的油路联通；控制器依据外部指令信号、传感系统的信号和内置的控制算法生成驱动器的控制信号，驱动器依据控制信号提供相应的电流或电压驱动电动装置。

【技术特征摘要】
1.本发明的一种带电驱动的液压压机，包括压机油缸、精确动カ活塞缸、电动装置、机械连接装置、驱动器、传感系统、控制器、切換装置、液压动カ装置，压机油缸通过切換装置和油路分别与液压动カ装置和精确动カ活塞缸联通，机械连接装置的一端与精确动カ活塞缸的柱塞连接，机械连接装置的另一端与电动装置连接，其特征在干通过切换装置导通或切断压机油缸与液压动カ装置和精确动カ活塞缸的油路联通；控制器依据外部指令信号、传感系统的信号和内置的控制算法生成驱动器的控制信号，驱动器依据控制信号提供相应的电流或电压驱动电动装置。2.如权利要求I所述的ー种带电驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宏，
申请(专利权)人：许宏，
类型：发明
国别省市：