專利名稱：鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及緩沖缸液壓系統(tǒng)，特別是涉及一種鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
完善的鍛壓操作機水平緩沖系統(tǒng)應(yīng)具有被動緩沖和主動進給的功能，其被動緩沖 功能用于減小鍛壓過程中或操作機加速減速過程中夾鉗及所加持工件對操作機的直接沖 擊，其主動進給功能在操作機的快速鍛造過程中精確控制夾鉗的前進與后退。目前已有的 操作機緩沖系統(tǒng)有以下問題 (1)不具備主動進給功能或者主動進給功能與被動緩沖功能之間的切換比較復 雜，很難實現(xiàn)操作機與壓機配合的快速進給功能； (2)無法實現(xiàn)緩沖力與緩沖結(jié)束后的緩沖缸恢復力的分開獨立控制；
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)，用于控制緩沖缸被動緩
沖模式下的緩沖力、緩沖恢復力和主動進給模式下的位移和速度。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明的比例減壓閥的入口和出口分別與油源供油口、比例方向閥的進油口 P連 接，比例方向閥的A 口分別與第一安全閥入口、第一單向閥出口、比例溢流閥入口、緩沖缸 第一腔外腔連接；比例方向閥的B 口分別與第二安全閥的入口、第二單向閥的出口、緩沖缸 第一腔內(nèi)腔連接；油源回油口與比例方向閥出油口 T、第一溢流閥出口、第二溢流閥出口、 第一單向閥入口、第二單向閥入口、比例溢流閥出口連接；緩沖缸第一腔外腔通過二位四通 電磁方向閥與緩沖缸第二腔內(nèi)腔連接，緩沖缸第一腔內(nèi)腔通過二位四通電磁方向閥與緩沖 缸第二腔外腔連接；位移控制器分別與比例方向閥和位移傳感器電連接，位移傳感器內(nèi)置 在第二腔活塞桿上。 所述位移控制器，包括操作人員給定的位移設(shè)定信號和加法器，位移設(shè)定信號與 位移傳感器檢測的信號輸出給加法器，加法器將位移設(shè)定信號減去位移傳感器檢測信號之 后的偏差信號輸出至比例方向閥形成位移閉環(huán)控制。
本發(fā)明具有的有益效果是 (1)采用二位四通電磁方向閥實現(xiàn)被動緩沖與主動進給兩種功能的切換，切換動 作簡單快速，可靠性高。
(2)緩沖缸左腔活塞隔開的兩個腔體與右腔活塞隔開的兩個腔體分別對應(yīng)連接，
用一個比例溢流閥控制向前與向后兩個方向上的緩沖力大小，防止鍛件的彎曲變形。
(3)利用比例方向閥實現(xiàn)主動進給的位移閉環(huán)控制，具有控制精度高，抗干擾能力
強的特點，特別適用鍛壓操作機的精鍛及夾鉗主動伸縮的快速鍛造模式。
(4)比例方向閥鎖定于中位，把比例溢流閥的壓力調(diào)定至一個較大值，可以保證鍛
壓壓機對工件的剪切切口質(zhì)量。
(5)比例減壓閥用于調(diào)節(jié)伺服閥P 口的壓力，針對具體鍛壓工件，設(shè)定緩沖缸主動 進給力及緩沖壓縮后的恢復力，以減小沖擊。 (6)超壓保護裝置防止階躍沖擊力對緩沖缸的損傷，同時防止過載對緩沖缸及操 作機其他機械結(jié)構(gòu)的損傷；防吸空補油裝置防止油路吸空。 (7)該緩沖缸液壓系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)簡單，在同等功能完備性的下，其結(jié)構(gòu)復雜程度比 起常規(guī)液壓系統(tǒng)大大降低。
圖1是鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖2是鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)工作于被動緩沖模式下的原理圖；
圖3是鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)工作于主動進給模式下的原理圖。
圖中l(wèi).油源供油口，2.比例減壓閥，3.比例方向閥，4.第一安全閥，5.第二安 全閥，6.第一單向閥，7.第二單向閥，8.比例溢流閥，9. 二位四通電磁方向閥，IO.緩沖缸， 10-1.緩沖缸第一腔活塞，10-2.緩沖缸缸筒，10-3.緩沖缸第二腔活塞，10-4.緩沖缸第一 腔活塞桿，10-5.緩沖缸第二腔活塞桿，10-6.緩沖缸第一腔外腔，10-7.緩沖缸第一腔內(nèi) 腔，10-8.緩沖缸中腔，10-9.緩沖缸第二腔內(nèi)腔，10-10.緩沖缸第二腔外腔，ll.油源回油 口，12.位移傳感器，13.加法器，14.位移設(shè)定信號，15.位移控制器。
具體實施例方式
參考圖1所示，本發(fā)明公開的鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)，比例減壓閥2的入 口禾P出口分別與油源供油口 1 、比例方向閥3的進油口 P連接，比例方向閥3的A 口分別與 第一安全閥4入口、第一單向閥6出口、比例溢流閥8入口、緩沖缸第一腔外腔10-6連接， 比例方向閥3的B 口分別與第二安全閥5的入口、第二單向閥7的出口、緩沖缸第一腔內(nèi)腔 10-7連接，油源回油口 11與比例方向閥3出油口 T、第一溢流閥4出口 、第二溢流閥5出口 、 第一單向閥6入口 、第二單向閥7入口 、比例溢流閥8出口連接。 緩沖缸10的緩沖缸缸筒10-2分為第一腔、中腔10-8、第二腔三個腔室，其中緩 沖缸第一腔由緩沖缸第一腔活塞10-1分隔成緩沖缸第一腔外腔10-6、緩沖缸第一腔內(nèi)腔 10-7，緩沖缸中腔10-8為獨立腔，接大氣，緩沖缸第二腔由緩沖缸第二腔活塞10-3分隔成 緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9、緩沖缸第二腔外腔10-10。緩沖缸第一腔活塞10-1和緩沖缸第二 腔活塞10-3可以相對緩沖缸缸筒10-2移動；緩沖缸第一腔外腔10-6通過二位四通電磁方 向閥9與緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9連接，緩沖缸第一腔內(nèi)腔10-7通過二位四通電磁方向閥 9與緩沖缸第二腔外腔10-10連接。 位移控制器15，包括操作人員給定的位移設(shè)定信號14和加法器13，位移設(shè)定信號
14與位移傳感器12檢測的信號輸出給加法器13，加法器13將位移設(shè)定信號14減去位移
傳感器12檢測信號之后的偏差信號輸出至比例方向閥3形成位移閉環(huán)控制。 緩沖缸第一腔活塞桿10-4的外側(cè)固定，緩沖缸缸筒10-2可以相對第一腔活塞
10-1移動，緩沖缸第二腔活塞10-3可以相對緩沖缸缸筒10-2移動，通過緩沖缸第二腔活塞
桿10-5對緩沖缸第一腔活塞桿10-4的相對移動來實現(xiàn)被動緩沖與主動進給功能。 參考圖2所示，系統(tǒng)工作于被動緩沖模式時，比例方向閥3鎖定于左位，位移控制器15不工作，電磁換向閥9斷電；緩沖缸第一腔內(nèi)腔10-7與緩沖缸第二腔外腔10-10連通 后，連接到回油油口 11 ;緩沖缸第一腔外腔10-6與緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9連通后，由供油 油口 l供給壓力油，供油壓力由比例減壓閥2設(shè)定。緩沖缸10在不受外力或者所受外力不 足以打開比例溢流閥8時，緩沖缸第一腔外腔10-6、緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9保持最大容積， 緩沖缸第一腔內(nèi)腔10-7、緩沖缸第二腔外腔10-10保持最小容積；緩沖缸10所受壓力超出 比例溢流閥8設(shè)定值時，緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9油液通過比例溢流閥8溢流、體積縮小，緩 沖缸第二腔外腔10-10補油、體積增大，緩沖缸第一腔外腔10-6、緩沖缸第一腔內(nèi)腔10-7體 積不變，緩沖缸第二腔活塞10-3相對緩沖缸第一腔活塞10-1距離減小，實現(xiàn)了緩沖系統(tǒng)的 壓縮緩沖；緩沖缸10所受拉力超出比例溢流閥8設(shè)定值時，緩沖缸第一腔外腔10-6油液通 過比例溢流閥8溢流、體積縮小，緩沖缸第一腔內(nèi)腔10-7補油、體積增大，緩沖缸第二腔內(nèi) 腔10-9、緩沖缸第二腔外腔10-10體積不變，緩沖缸第二腔活塞10-3相對緩沖缸第一腔活 塞IO-I距離增大，實現(xiàn)了緩沖系統(tǒng)的拉伸緩沖。外界緩沖力消除后，供油油口 1油液經(jīng)過 比例減壓閥2，補充緩沖缸第一腔外腔10-6及緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9油液，驅(qū)動緩沖缸10 恢復原位。緩沖缸10恢復力的大小通過比例減壓閥2設(shè)定。比例減壓閥2的壓力設(shè)定值 應(yīng)低于比例溢流閥8的設(shè)定值，以保證系統(tǒng)提供正常緩沖壓力下，比例溢流閥8不工作。
參考圖3所示，系統(tǒng)工作于主動進給模式時，電磁換向閥9通電，緩沖缸第一腔外 腔10-6與緩沖缸第二腔外腔10-10連接后與比例方向閥3A 口相連，緩沖缸第一腔內(nèi)腔 10-7與緩沖缸第二腔內(nèi)腔10-9連接后與比例方向閥3的B 口相連；此時，緩沖缸第二腔活 塞10-3相對于緩沖缸第一腔活塞10-1的位移由比例方向閥3控制；位移傳感器12實時監(jiān) 控緩沖缸第二腔活塞10-3的位移，并與位移設(shè)定信號14通過加法器13做差后控制比例方 向閥3的開度。 本發(fā)明還可以實現(xiàn)緩沖缸的剛性鎖死，具體實現(xiàn)方式保持比例方向閥3處于中 位，位移控制器15不工作，電磁換向閥9斷電，給比例溢流閥8設(shè)定較大的溢流閾值，則緩 沖缸10剛性鎖定，配合壓機進行工件的剪切。
權(quán)利要求
一種鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)，包括緩沖缸，其特征在于比例減壓閥(2)的入口和出口分別與油源供油口(1)、比例方向閥(3)的進油口P連接，比例方向閥(3)的A口分別與第一安全閥(4)入口、第一單向閥(6)出口、比例溢流閥(8)入口、緩沖缸第一腔外腔(10-6)連接；比例方向閥(3)的B口分別與第二安全閥(5)的入口、第二單向閥(7)的出口、緩沖缸第一腔內(nèi)腔(10-7)連接；油源回油口(11)與比例方向閥(3)出油口T、第一溢流閥(4)出口、第二溢流閥(5)出口、第一單向閥(6)入口、第二單向閥(7)入口、比例溢流閥(8)出口連接；緩沖缸第一腔外腔(10-6)通過二位四通電磁方向閥(9)與緩沖缸第二腔內(nèi)腔(10-9)連接，緩沖缸第一腔內(nèi)腔(10-7)通過二位四通電磁方向閥(9)與緩沖缸第二腔外腔(10-10)連接；位移控制器(15)分別與比例方向閥(3)和位移傳感器(12)電連接，位移傳感器(12)內(nèi)置在第二腔活塞桿(10-5)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)，其特征在于所述位 移控制器(15)，包括操作人員給定的位移設(shè)定信號(14)和加法器(13)，位移設(shè)定信號(14) 與位移傳感器(12)檢測的信號輸出給加法器(13)，加法器(13)將位移設(shè)定信號(14)減去 位移傳感器(12)檢測信號之后的偏差信號輸出至比例方向閥(3)形成位移閉環(huán)控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍛壓操作機水平緩沖缸液壓系統(tǒng)。它包括供油油口、比例減壓閥、比例方向閥、兩個安全閥、兩個單向閥、比例溢流閥、電磁方向閥、緩沖缸、回油油口、位移傳感器和位移控制器。本發(fā)明通過控制電磁方向閥實現(xiàn)緩沖缸的被動緩沖、主動進給功能的切換，通過調(diào)節(jié)比例溢流閥實現(xiàn)被動緩沖力的控制，通過調(diào)節(jié)比例減壓閥實現(xiàn)主動進給力及緩沖恢復力的控制，通過比例方向閥位移閉環(huán)控制實現(xiàn)主動進給位移和速度的精確控制。本發(fā)明可完成鍛壓操作機水平緩沖所需的被動緩沖及主動進給功能，實現(xiàn)力及位移的比例控制，具有結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全的優(yōu)點。
文檔編號F15B13/04GK101704059SQ200910153528
公開日2010年5月12日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者侯交義, 傅新, 周華, 謝安桓 申請人:浙江大學