專利名稱：高速沖床液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大噸位高速沖床液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在國內(nèi)沖床市場依然由國外壟斷，其原理設(shè)計，分為單泵系統(tǒng)與雙泵系統(tǒng)，一般采用機(jī)械行程復(fù)合閥控制方向，液壓沖擊大，造成設(shè)備噪音大；通過液壓調(diào)整沖頭的行程(系統(tǒng)中用幾個液阻串聯(lián)，調(diào)整機(jī)械反饋位置)，配合機(jī)械行程復(fù)合閥控制沖頭的位置，行程調(diào)整麻煩，并且不易于維護(hù)；國內(nèi)做的沖床有些是用普通的換向閥，開環(huán)控制，通過電氣控制換向閥的換向速度，提高沖壓速度。但是沖壓精度差，只能用于沖孔工藝，沖壓速度低。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的沖床液壓系統(tǒng)設(shè)備噪音大，且由于是開環(huán)控制，沖壓精度差。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是高速沖床液壓系統(tǒng)，包括主控制回路、高壓回路和低壓回路；主控制閥回路包括控制閥、油缸、第一單向閥、第一壓力繼電器和高低壓切換閥；控制閥出油路一端與油缸的無桿腔連接，進(jìn)油端分別連接第一單向閥的后端以及高低壓切換閥的出油口 ；第一單向閥前端分別連接油缸的有桿腔和低壓回路的輸出端；切換閥進(jìn)油端連接高壓回路的輸出端；第一壓力繼電器連接油缸的無桿腔，通過電信號控制高低壓切換閥的開閉；油缸的活塞桿通過機(jī)械裝置連接位移傳感器，位移傳感器輸出端與外部控制器連接，控制器連接并調(diào)節(jié)控制閥的開合，前述控制閥為高頻響比例伺服閥。采用現(xiàn)有的高頻響比例閥控制沖頭方向和速度，控制器只要控制比例伺服閥閥芯開口度，即可實現(xiàn)沖壓運(yùn)動速度和沖裁力的無級調(diào)節(jié)；增設(shè)位移傳感器檢測和反饋油缸的位置，使外部控制器和控制閥之間形成閉環(huán)控制，大大提高了控制精度，使控制油缸的精度可以達(dá)到±0. 1mm，因為采用高頻響比例伺服閥控制油缸的運(yùn)動，運(yùn)動噪音可以控制在75dB以下。且設(shè)置兩個閥組，分別連接外設(shè)的高壓泵和低壓泵，并通過第一壓力繼電器發(fā)電訊號控制高低壓切換閥動作，通過低壓回路連接低壓泵單獨(dú)作業(yè)可以實現(xiàn)低壓快速沖壓薄板，通過高壓回路連接高壓泵作業(yè)可實現(xiàn)高壓沖壓厚板，同時采用兩種回路與主回路連接，可實現(xiàn)兩種工況下的自動壓力切換，實現(xiàn)了不同沖裁力的方便設(shè)定，使該系統(tǒng)可分別適用于薄板和中厚板的沖壓工藝，提高了系統(tǒng)的效率。采用油缸差動連接，即通過第一單向閥的設(shè)置，使油只能從有桿腔流向無桿腔，加快了油缸快下時的速度，提高了沖床液壓系統(tǒng)的工作效率。為降低油液脈動，減少發(fā)熱，控制閥回油路上設(shè)有減震器。為進(jìn)一步加快液壓系統(tǒng)的工作效率，高壓回路包括高壓蓄能器和充液閥；低壓回路包括低壓蓄能器、第二單向閥和卸荷閥組；外設(shè)的高壓泵的出口處與充液閥連接，充液閥出口處分三路，一路連通切換閥，一路連接高壓蓄能器，一路連通卸荷閥組；外設(shè)的低壓泵出口處分兩路，一路連接卸荷閥組，一路連接第二單向閥前端；低壓蓄能器出口處連接油缸有桿腔和卸荷閥組的控制口以及第二單向閥的后端。充液閥的設(shè)置，不僅起到給高壓蓄能器充液的效果，還能在高壓蓄能器充滿液壓油的時候，將高壓泵的油引到低壓回路的卸荷閥組，實現(xiàn)雙泵合流，不僅加快了充油的速度，提高了系統(tǒng)工作效率，還減小了油的損耗量。為保護(hù)系統(tǒng)使用的安全性，前述高壓蓄能器和低壓蓄能器的進(jìn)口端均連接有安全閥和提動閥，高壓蓄能器的出口端設(shè)第二壓力繼電器，低壓蓄能器的進(jìn)口端設(shè)第三壓力繼電器。在蓄能器的進(jìn)口端設(shè)置安全閥以及提動閥，可保護(hù)蓄能器以及在停機(jī)時實現(xiàn)蓄能器卸荷；而第二壓力繼電 器和第三壓力繼電器的設(shè)置，可用來保護(hù)蓄能器，即當(dāng)蓄能器的壓力低于壓力繼電器的設(shè)定值時系統(tǒng)給蓄能器充液。作為本實用新型的一種改進(jìn)方案，卸荷閥組包括卸荷閥、方向閥和二通插裝閥，卸荷閥與方向閥裝在二通插裝閥的蓋板上，為二通插裝閥的先導(dǎo)閥，卸荷閥的控制口連接在第二單向閥的后端。卸荷閥組通過油缸有桿腔的壓力控制低壓泵的卸荷，即從油缸有桿腔引入控制油到卸荷閥的控制口，當(dāng)油缸有桿腔的壓力達(dá)到卸荷閥的設(shè)定值時，卸荷閥打開，此時，二通插裝閥在閥芯壓差的作用下也打開，低壓泵打入的油直接流入油箱，實現(xiàn)了低壓泵卸荷，從而減少了系統(tǒng)的溢流量，減少了發(fā)熱，節(jié)約了能源；前述方向閥主要用于實現(xiàn)無載啟動。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是噪音低、操作安全性高、控制精度高，且工作效率高、能量損耗小。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖I所示，本實用新型包括主控制回路、高壓回路、低壓回路；主控制回路包括控制閥3、油缸I、第一單向閥7、第一壓力繼電器4和切換閥6 ;控制閥3出油路一端與油缸I的無桿腔連接，進(jìn)油端分別連接第一單向閥7的后端以及高低壓切換閥6的出油口 ；控制閥3回油路上設(shè)有減震器5 ;第一單向閥7前端分別連接油缸I的有桿腔和低壓回路的輸出端；切換閥6進(jìn)油口連接高壓回路的輸出端；第一壓力繼電器4連接在油缸I的無桿腔，通過電信號控制高低壓切換閥6的開閉；油缸I的活塞桿底部通過機(jī)械裝置連接位移傳感器2，位移傳感器2輸出端與外部控制器連接，控制器連接并調(diào)節(jié)控制閥3的開合，前述控制閥為高頻響比例伺服閥。第一壓力繼電器4的工作原理是第一壓力繼電器4受壓力達(dá)到給定值以上時，第一壓力繼電器4的觸點(diǎn)閉合，此時，電路導(dǎo)通，切換閥6上的電磁鐵得電，油路即接通。高壓回路包括高壓蓄能器8和充液閥12 ;低壓回路包括低壓蓄能器9、第二單向閥16和卸荷閥組；外設(shè)的高壓泵17的出口處與充液閥12連接，充液閥12出口處分三路，一路連通切換閥6，一路連接高壓蓄能器8，一路連通卸荷閥組；外設(shè)的低壓泵18出口處分兩路，一路連接卸荷閥組，一路連接第二單向閥16前端；低壓蓄能器9出口處連接油缸I的有桿腔，第二單向閥16的后端以及第一單向閥前端。前述高壓蓄能器8和低壓蓄能器9的進(jìn)口端均連接有安全閥10和提動閥11，安全閥10和提動閥11并聯(lián)設(shè)置，高壓蓄能器8的出口端設(shè)置第二壓力繼電器19、低壓蓄能器9的進(jìn)口端設(shè)置第三壓力繼電器20 ;卸荷閥組包括卸荷閥15、方向閥14和二通插裝閥13，卸荷閥15與方向閥14裝在二通插裝閥的蓋板上，為二通插裝閥13的先導(dǎo)閥，卸荷閥15的控制口連接在第二單向閥16的后端。前述蓄能器以及各種閥均選用現(xiàn)有產(chǎn)品。高壓泵輸出的油液經(jīng)過高壓回路直接給高壓蓄能器8充液，當(dāng)蓄能器8的壓力達(dá)到蓄能器充液閥12的設(shè)定值的時候，高壓泵的油液通過充液閥12到達(dá)低壓回路，跟低壓泵的油液合流。低壓泵打出的油液經(jīng)低壓回路直接給低壓蓄能器9充液，當(dāng)?shù)蛪盒钅芷?的壓力達(dá)到順序閥15的設(shè)定值的時候，順序閥打開，從而控制的二通插裝閥13打開，實現(xiàn)泵的卸荷。 當(dāng)控制閥3切換到左位時，控制閥的P-A接通，雙泵的油液跟蓄能器8、9的油液一起進(jìn)入控制回路，順次通過單向閥7，控制閥3到達(dá)油缸I的無桿腔，即上腔。油缸I下腔的油液通過單向閥7和控制閥3再次進(jìn)入油缸的無桿腔，實現(xiàn)油缸I的差動連接，實現(xiàn)快下工況。當(dāng)沖頭接觸到板料，油缸I的上腔壓力升高。當(dāng)上腔壓力達(dá)到壓力繼電器4的設(shè)定值的時候，壓力繼電器4控制的高低壓切換閥6打開，此時高壓油泵以及高壓蓄能器8的油液通過高低壓切換閥6，控制閥3進(jìn)入油缸I的上腔，油缸I下腔的油液進(jìn)入低壓蓄能器9，給低壓蓄能器充液，實現(xiàn)工進(jìn)動作。當(dāng)控制閥3切換到右邊時，A-T接通，此時高壓泵17、低壓泵18以及低壓蓄能器9的油液直接進(jìn)入油缸I的下腔，油缸I上腔的油液通過控制閥3直接回到油箱，實現(xiàn)油缸的返程動作。使用過程如下啟動系統(tǒng)供電，啟動電機(jī)油泵，延遲兩秒方向閥14得電，控制閥3此時位于中位。此時高壓泵17給高壓蓄能器8充液，低壓泵給低壓蓄能器9充液?？煜驴刂崎y3切換到左位，高壓泵17、低壓泵18同時供油，高壓泵17的油經(jīng)充液閥12與低壓泵18的油一起經(jīng)第二單向閥16、第一單向閥7、控制閥3進(jìn)入油缸無桿腔，油缸I下腔的油液通過單向閥7和控制閥3再次進(jìn)入油缸的無桿腔，實現(xiàn)油缸I的差動連接，實現(xiàn)快下工況。沖壓接觸工件后，壓力升高使第一壓力繼電器4的觸點(diǎn)閉合，高壓油泵17和高壓蓄能器8的油液經(jīng)高壓回路從控制閥3的左位流入油缸I的無桿腔，油缸I有桿腔的油液則從第一單向閥7的前端流入低壓蓄能器9內(nèi)充液，實現(xiàn)沖壓動作。返程沖壓結(jié)束后，比例控制閥3切換至右位，第一壓力繼電器4的觸點(diǎn)斷開，切換閥6的電磁鐵自動失電，高壓泵17的油經(jīng)充液閥12給高壓蓄能器8充液，低壓泵18與低壓蓄能器9內(nèi)的油液進(jìn)入油缸有桿腔，油缸上腔的油經(jīng)控制閥3右位回油箱，實現(xiàn)沖頭快速返程。
權(quán)利要求1.高速沖床液壓系統(tǒng)，包括主回路、高壓回路和低壓回路；其特征是 主回路包括控制閥、油缸、第一單向閥、第一壓力繼電器和高低壓切換閥； 控制閥出油路一端與油缸的無桿腔連接，另一端分別連接第一單向閥的后端以及高低壓切換閥； 第一單向閥前后端分別連接低壓回路的輸出端和油缸的有桿腔； 高低壓切換閥連接高壓回路的輸出端； 第一壓力繼電器連接油缸的無桿腔，通過電信號控制高低壓切換閥的通斷； 油缸的活塞桿通過機(jī)械裝置連接位移傳感器，位移傳感器輸出端與外部控制器連接，控制器連接并調(diào)節(jié)控制閥的開合，前述控制閥為高頻響比例伺服閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速沖床液壓系統(tǒng)，其特征是，控制閥回油路上設(shè)有減震器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高速沖床液壓系統(tǒng)，其特征是，高壓回路包括高壓蓄能器和充液閥；低壓回路包括低壓蓄能器、第二單向閥和卸荷閥組； 外設(shè)的高壓泵塊的出口處與充液閥連接，充液閥出口處分三路，一路連通切換閥，一路連接高壓蓄能器，一路連通卸荷閥組； 外設(shè)的低壓泵出口處分兩路，一路連接卸荷閥組，一路連接第二單向閥前端；低壓蓄能器出口處連接油缸的有桿腔和第一單向閥的前端，進(jìn)口處連接第二單向閥的后端和卸荷閥組的控制口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高速沖床液壓系統(tǒng)，其特征是，前述高壓蓄能器和低壓蓄能器的進(jìn)口端均連接有安全閥和提動閥，高壓蓄能器的出口端設(shè)第二壓力繼電器，低壓蓄能器的進(jìn)口端設(shè)第三壓力繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速沖床液壓系統(tǒng)，其特征是，卸荷閥組包括卸荷閥、方向閥和二通插裝閥，卸荷閥與方向閥裝在二通插裝閥的蓋板上，為二通插裝閥的先導(dǎo)閥，卸荷閥的控制口連接在第二單向閥的后端。
專利摘要本實用新型公開了一種高速沖床液壓系統(tǒng)，包括主控制回路、高壓回路和低壓回路；主控制閥回路包括控制閥、油缸、第一單向閥、第一壓力繼電器和高低壓切換閥；控制閥出油路一端與油缸的無桿腔連接，進(jìn)油端分別連接第一單向閥的后端以及高低壓切換閥的出油口；第一單向閥前端分別連接油缸的有桿腔和低壓回路的輸出端；切換閥進(jìn)油端連接高壓回路的輸出端；第一壓力繼電器連接油缸的無桿腔，通過電信號控制高低壓切換閥的開閉；油缸的活塞桿通過機(jī)械裝置連接位移傳感器，位移傳感器輸出端與外部控制器連接，控制器連接并調(diào)節(jié)控制閥的開合。本實用新型噪音低、操作安全性高、控制精度高，且工作效率高、能量損耗小。
文檔編號F15B11/02GK202360484SQ20112048862
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者伊民民, 余繼軍, 朱世厚, 柳倩希 申請人:南京埃爾法電液技術(shù)有限公司, 南京埃斯頓自動化股份有限公司