一种液压机的滑块控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种液压机的滑块控制系统，包括下腔安全模块、上腔安全模块、下腔泵源模块、上腔泵源模块和充液阀恒压供油模块；充液阀恒压供油模块中小流量泵的入口与油箱相通，出口与第三单向阀的入口连接，第三单向阀的出口与蓄能器连接；油箱底部向下通过充液阀与主缸上腔相连通，充液阀的液控口通过电磁换向阀与第三单向阀的出口相连；上腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过上腔安全模块与主缸的上腔油管相连；下腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过下腔安全模块与主缸的下腔油管相连。齿轮泵可以实现流向的改变，流量可以由下腔齿轮泵的排量和伺服电机转速计算得出，滑块快下或回程速度可以准确计算，怠速时电机不转动，噪音低，节能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种液压机的滑块控制系统，包括下腔安全模块、上腔安全模块、下腔泵源模块、上腔泵源模块和充液阀恒压供油模块；充液阀恒压供油模块中小流量泵的入口与油箱相通，出口与第三单向阀的入口连接，第三单向阀的出口与蓄能器连接；油箱底部向下通过充液阀与主缸上腔相连通，充液阀的液控口通过电磁换向阀与第三单向阀的出口相连；上腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过上腔安全模块与主缸的上腔油管相连；下腔齿轮泵入口与油箱底部相连，出口通过下腔安全模块与主缸的下腔油管相连。齿轮泵可以实现流向的改变，流量可以由下腔齿轮泵的排量和伺服电机转速计算得出，滑块快下或回程速度可以准确计算，怠速时电机不转动，噪音低，节能。【专利说明】一种液压机的滑块控制系统
本专利技术涉及一种液压机，特别涉及一种液压机的滑块控制系统。
技术介绍
高速高精度液压机一般采用全钢板焊接整体式结构机身体，包括上横梁、立柱、工作台和滑块，上横梁、立柱、滑块形成封闭的机身体。立柱上设有垂直的导轨结构，滑块位于上横梁和工作台之间，主缸固定在上横梁的中心孔内，主缸活塞杆下端用锁母或螺钉与滑块上端相连接，滑块在主缸的驱动下可沿立柱导轨上下移动。主缸缸底开有大孔，安装有通油能力大的充液压阀。主缸活塞将主缸液压腔分隔为上腔和下腔，向上腔泵油将推动活塞下行，同时带动滑块下行，下腔向油箱回油；向下腔泵油将推动活塞上行，同时带动滑块回程上行，上腔经充液阀向油箱回油；上腔和下腔都停止供油或回油，滑块处于停止或保压状态。初始状态，滑块处于行程高位离工作台上的工件较远，然后滑块从高位快速下行简称快下，当滑块接近工件时滑块变为慢速下行简称工进，当滑块上模接触到工件时，滑块的压力增加将工件挤压成形，然后滑块要保压一段时间，接着滑块卸压，最后滑块回程。滑块保压时间的长短通过保压延时时间继电器来调节，保压时间的长短会影响工件成形是否完全。传统的液压机采用柱塞泵向上腔供油，柱塞泵采用感应电动机驱动，电机速度恒定，柱塞泵的流量恒定，速度不可无级调整，不能满足特定工艺的需要。液压机滑块的定压精度和定程精度较低，一般由模具结构保证。滑块快下时，主缸下腔的油液经插装阀回油箱，滑块快下速度由运动件自重，密封件阻力，活塞杆直径，主缸下腔回油阻力等多种因素决定，不能准确计算，只能通过实践和结构参数进行估算，误差较大。传统液压机在怠速状态下电机任然转动，柱塞泵输出的液压油经插装阀回油箱，根据不同的工作节拍，这部分空运转约需要消耗总功率的30%。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种液压机的滑块控制系统，主缸下腔的回油阻力小，滑块快下速度快。为解决以上技术问题，本专利技术所提供的一种液压机的滑块控制系统，包括滑块、立柱、主缸、液压控制系统和电气控制系统，主缸的活塞杆下端与滑块上端相连接，滑块在主缸活塞杆的驱动下可沿立柱导轨上下移动，滑块一侧设有检测滑块运动位置的位移传感器SI，所述主缸的液压腔被活塞杆分隔为上腔和下腔；所述液压控制系统包括下腔安全模块CFl、上腔安全模块CF2、下腔泵源模块CF3、上腔泵源模块CF4和充液阀恒压供油模块CF5 ；所述充液阀恒压供油模块CF5包括小流量泵B3，所述小流量泵的入口与油箱底部相通，所述小流量泵的出口与第三单向阀D3的入口连接，第三单向阀D3的出口与蓄能器AC连接；油箱底部向下通过大通径的充液阀D4与所述主缸的上腔相连通，充液阀D4的液控口通过第七电磁换向阀YV7与第三单向阀D3的出口相连；所述上腔泵源模块CF4包括上腔齿轮泵B2，所述上腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述上腔齿轮泵的出口通过所述上腔安全模块CF2与所述主缸的上腔油管相连；所述下腔泵源模块CF3包括下腔齿轮泵BI，所述下腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述下腔齿轮泵的出口通过所述下腔安全模块CFl与所述主缸的下腔油管相连；所述上腔齿轮泵与所述下腔齿轮泵分别由上腔泵伺服电机M2和下腔泵伺服电机Ml驱动。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果:(1)小流量泵B3泵出的油经第三单向阀D3后向充液阀D4的液控口输送，蓄能器AC的下部为液压油，上部为压缩氮气，在油压波动时可以起到缓冲稳定的作用；(2)当第七电磁换向阀YV7不得电时，充液阀D4的液控口不建压，此时充液阀D4只能向下单向导通，当第七电磁换向阀YV7得电时，充液阀D4的液控口建压，此时充液阀D4实现双向导通；(3)上腔齿轮泵与下腔齿轮泵均可实现正反转，以实现液压油流向的改变；(4)主缸下腔油液经连接在主缸下腔的伺服电机驱动下腔齿轮泵抽回油箱，流量可以由下腔齿轮泵的排量和伺服电机转速计算得出，因而滑块快下速度可以准确计算；同理滑块回程速度也可以准确计算；(5)滑块运动实现高柔性，运动曲线可根据不同生产工艺和模具要求设置；(6)系统压力、滑块位置闭环控制，控制精度高，滑块的任意位置可以准确控制。(7)本专利技术的液压机在怠速状态下电机不转动，噪音低，滑块依靠下腔安全模块的液压支撑可以停留在全行程的任意位置；而传统液压机在怠速状态下，电机仍然转动，泵输出的液压油经插装阀回油箱，能耗大。(8)上下腔的伺服电机可以配合运转，可以实现变化输出的工作压力和变化的滑块速度。(9)可以实现任意时间的恒压保压功能，和缓慢的泄压功能。(10)可以实现多种滑块运动曲线。本专利技术液压机的工作过程如下: (i )滑块快下:上腔齿轮泵B2不工作，第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开，油箱内的油经过充液阀D4注入主缸上腔，同时下腔齿轮泵BI在下腔伺服电机驱动下反转，将主缸下腔的油抽回油箱，可大大降低下腔回油阻力，滑块可以高速快下； (ii)滑块工进:第七电磁换向阀YV7不得电，充液阀D4为关闭状态，上腔齿轮泵B2在上腔伺服电机驱动下正转，向上腔注油，同时下腔齿轮泵BI反转，上腔齿轮泵B2和下腔齿轮泵BI的流量均无极可调，可主动实现相互平衡，大大降低下腔回油阻力，滑块以5-40mm/s的速度慢下； (iii)滑块保压:第七电磁换向阀YV7失电，充液阀D4的液控口失压，充液阀D4向上为关闭状态；同时第一插装阀Cl、第二插装阀C2、第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5也关闭，高压油被封闭在主缸上腔和下腔中，实现保压功能，避免了高压油长时间作用在齿轮泵上。还可以实现由于密封件内泄露造成掉压实现补压功能，当保压压力低于设定值时，主缸上腔的压力传感器检测到压力信号，控制系统发出指令驱动主缸上腔伺服电机低速转动，上腔齿轮泵给主缸上腔补油，维持压力的相对恒定。(iv)滑块泄压:第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；主缸上腔的高压油从充液阀D4快速进入油箱，同时主缸活塞在下腔油压作用下向上移动，下腔也得以泄压。(V )滑块回程:第七电磁换向阀YV7得电，充液阀D4打开；第一插装阀Cl和第二插装阀C2也打开，下腔齿轮泵BI在下腔伺服电机驱动下正转，将油箱里的油泵入主缸下腔，主缸上腔大量油液经充液阀D4快速回油箱。作为本专利技术的优选方案，上腔安全模块CF2包括第三插装阀C3、第四插装阀C4和第五插装阀C5，所述上腔齿轮泵B2的出口与所述第五插装阀C5的入口连接，所述第五插装阀C5的出口通过上腔安全模块CF2的内部通道与上腔安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压机的滑块控制系统，包括滑块、立柱、主缸、液压控制系统和电气控制系统，主缸的活塞杆下端与滑块上端相连接，滑块在主缸活塞杆的驱动下可沿立柱导轨上下移动，滑块一侧设有检测滑块运动位置的位移传感器（S1），所述主缸的液压腔被活塞杆分隔为上腔和下腔；所述液压控制系统包括下腔安全模块（CF1）、上腔安全模块（CF2）、下腔泵源模块（CF3）、上腔泵源模块（CF4）和充液阀恒压供油模块（CF5）；其特征在于：所述充液阀恒压供油模块（CF5）包括小流量泵（B3），所述小流量泵的入口与油箱底部相通，所述小流量泵的出口与第三单向阀（D3）的入口连接，第三单向阀（D3）的出口与蓄能器（AC）连接；油箱底部向下通过大通径的充液阀（D4）与所述主缸的上腔相连通，充液阀（D4）的液控口通过第七电磁换向阀（YV7）与第三单向阀（D3）的出口相连；所述上腔泵源模块（CF4）包括上腔齿轮泵（B2），所述上腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述上腔齿轮泵的出口通过所述上腔安全模块（CF2）与所述主缸的上腔油管相连；所述下腔泵源模块（CF3）包括下腔齿轮泵（B1），所述下腔齿轮泵的入口与所述油箱的底部相连，所述下腔齿轮泵的出口通过所述下腔安全模块（CF1）与所述主缸的下腔油管相连；所述上腔齿轮泵与所述下腔齿轮泵分别由上腔泵伺服电机（M2）和下腔泵伺服电机（M1）驱动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏卫明，李辉，骆桂林，乔礼惠，
申请(专利权)人：江苏国力锻压机床有限公司，
类型：发明
国别省市：