本實用新型涉及一種基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統。
背景技術:
目前國內的大部分油壓機是通過異步電動機+定量泵或者變量泵作為液壓動力源的,油泵以電機額定的轉速提供恒定的流量,多余的液壓油通過溢流閥溢流,產生大量發熱,尤其在保壓階段大部分液壓油用于溢流,使得液壓系統產生大量的能源浪費,并且還需附帶額外的冷卻器對液壓系統進行冷卻,通過異步電機帶變量泵的系統存在泵噪音大,保壓時也存在一定的能量損失。并且傳統的小型油壓機由于滑塊較輕,無法靠自重下掉,需要配置充液閥和快速缸,成本大大增加,并且系統時有因充液閥的問題而保壓效果不好。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題,在于克服背景技術中提及的現有技術中油壓機的液壓控制存在的技術缺陷。
本實用新型的設計思想是,采用伺服電機加雙聯齒輪泵,利用伺服電機變速,來改變泵的輸出流量。
本實用新型目的,提出了一種實現簡便,易于維護,適應負載各種工況速度的要求,極大限度的減少了溢流損失,大大提高系統效率的基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統。
為解決上述技術問題,本實用新型采取的技術方案是:
一種基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統,包括由伺服電機同時驅動的A泵與B泵,三位四通電磁換向閥、油缸和油箱;
在A泵出油口與三位四通電磁換向閥P端之間串聯第一單向閥,在A泵出油口同時并聯A泵卸荷油路,A泵卸荷油路回油接入到油箱內;在A泵卸荷油路上串聯接入插裝閥、換向閥和卸荷閥;
在B泵出油口與三位四通電磁換向閥P端之間設置防止液壓系統出現壓力過高的壓力調節油路,壓力調節油路回油接入油箱內;在壓力調節油路上串接第二安全閥,同時并聯接入壓力傳感器、壓力表和壓力表開關,用于測量液壓系統壓力;
A泵出油管路和B泵出油管路匯合后進入三位四通電磁換向閥的P端后分為兩路進油管路,第一路進油管路由三位四通電磁換向閥的A端進入油缸的無桿腔,第二路進油管路由三位四通電磁換向閥的B端進入油缸的有桿腔,油缸有桿腔B端串接第二單向閥后又連接到三位四通電磁換向閥的P端,組成差動回路;
在三位四通電磁換向閥的A端進入油缸的無桿腔的管路上接入卸荷油路,卸荷油路接入到油箱內,在卸荷油路上串接提動閥和節流閥;
在三位四通電磁換向閥的B端進入油缸的有桿腔的管路上串接平衡閥。
本實用新型系統由伺服電機同時帶動A泵和B泵組成的速度調節回路,通過伺服電機變速改變液壓系統流量以適應工況要求的流量。
本實用新型系統由三位四通電磁換向閥、油缸和第二單向閥組成差動回路,進一步提高了油缸快下速度。
本實用新型系統由插裝閥、換向閥和卸荷閥組成A泵卸荷回路,當壓力超過卸荷閥調定壓力時,A泵自動卸荷,也可通過檢測系統壓力使得換向閥YV4失電,實現卸荷。
本實用新型系統由三位四通電磁換向閥、提動閥和節流閥組成卸荷回路,節流閥可調節卸荷速度。
本實用新型系統中的第二安全閥調定系統的壓力,防止液壓系統出現壓力過高;同樣第一安全閥即壓力閥對下腔壓力起安全作用,防止油缸下腔壓力過高。
對本實用新型技術方案的改進,基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統還包括設置在油箱內的液位計和空氣濾清器。
對本實用新型技術方案的改進,基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統還包括設置在回油管路上的回油過濾器。
本實用新型與現有技術相比的優點:
1、本實用新型系統采用伺服電機加雙聯齒輪泵,利用伺服電機變速,來改變泵的輸出流量,以適應負載各種工況速度的要求,極大限度的減少了溢流損失,大大提高系統效率。
2、本實用新型系統通過雙聯泵加差動回路大大提高了油壓機的快下以及回程速度,省去了充液閥,通過成本較低的活塞缸替代了結構復雜的快速缸,通過雙聯泵回路減少了電機的裝機功率。
3、本實用新型系統在小型油壓機上特別適用:在壓力較低的快下以及回程過程,大小泵一起給油缸供油,在工進階段,當系統壓力達到一定的設定壓力時使得大泵卸荷,小泵以高壓工作,電機扭矩較小,并且由于伺服電機在短時間內有1.5-2倍的顯著過載能力,因此電機裝機功率小,并且伺服電機帶定量泵噪音低,柔性高,省去了節流閥、調速閥等速度控制回路,由于系統同時采用差動回路,在泵排量較小的情況下,大大提高了壓機的快下速度。
4、本實用新型系統采用伺服電機帶雙聯泵,大大減少了裝機功率以及節流損失,并且可以通過伺服泵進行保壓。
5、本實用新型系統采用差動回路,增加快下速度,省去了充液閥。
附圖說明
圖1是基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統的控制圖。
其中,1、伺服電機,2、聯軸器,3、A泵,4、B泵,5、液位計,6、回油過濾棒,7、空氣濾清器,8、插裝閥,9、換向閥,10、卸荷閥,11、第一單向閥,12、第二安全閥,13、壓力表開關,14、壓力表,15、壓力傳感器,16、三位四通電磁換向閥,17、平衡閥,18、第二單向閥,19、第一安全閥,20、提動閥,21、節流閥,22、油缸,A油缸無桿腔,B、油缸有桿腔,P1、A泵出油口,P2、B泵出油口,MT、壓力傳感器接口,M、測壓口,T、回油口,P、進油口,YV1、提動閥電磁鐵,YV2、YV3三位四通電磁換向閥電磁鐵,YV4、換向閥電磁鐵。
具體實施方式
為使本實用新型的內容更加明顯易懂,以下結合附圖1和具體實施方式做進一步的描述。
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
實施例1
圖1是本實施例的基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統的系統圖,基于電液伺服型油壓機的液壓控制系統,包括由伺服電機1通過聯軸器2同時驅動的A泵3與B泵4,三位四通電磁換向閥16、油缸22、液位計5、空氣濾清器7、回油過濾器6和油箱。液位計5和空氣濾清器7設置在油箱內。回油過濾器6設置在回油管路上。
在A泵出油口P1與三位四通電磁換向閥P端之間串聯第一單向閥11,在A泵出油口P1同時并聯A泵卸荷油路,A泵卸荷油路回油接入到油箱內;在A泵卸荷油路上串聯接入插裝閥8、換向閥9和卸荷閥10。A泵卸荷油路當壓力超過卸荷閥調定壓力時,A泵自動卸荷,也可通過檢測系統壓力使得換向閥YV4失電,實現卸荷。
在B泵出油口P2與三位四通電磁換向閥P端之間設置防止液壓系統出現壓力過高的壓力調節油路,壓力調節油路回油接入油箱內;在壓力調節油路上串接第二安全閥12,同時并聯接入壓力傳感器15、壓力表14和壓力表開關13,用于測量液壓系統壓力。第二安全閥12調定系統的壓力,防止液壓系統出現壓力過高。
A泵出油管路和B泵出油管路匯合后進入三位四通電磁換向閥的P端后分為兩路進油管路,第一路進油管路由三位四通電磁換向閥的A端進入油缸的無桿腔,第二路進油管路由三位四通電磁換向閥的B端進入油缸的有桿腔。
在三位四通電磁換向閥的A端進入油缸的無桿腔的管路上接入卸荷油路,卸荷油路接入到油箱內,在卸荷油路上串接提動閥20和節流閥21。
在三位四通電磁換向閥的B端進入油缸的有桿腔的管路上串接平衡閥17。
本方案是這樣來運作的,動作順序如下表1所示:
表1
電磁鐵動作表
原理說明(參照液壓原理圖和動作順序圖)
A:壓力控制:啟動油泵電機,根據工作階段的不同,伺服驅動器控制伺服電機帶油泵,并采集壓力傳感器15反饋的壓力,驅動器內部做壓力閉環算法,此壓力閉環功能可設定系統各個階段的最高工作壓力,最高壓力控制精度達到±1bar,通過第二壓力閥12調節系統的安全壓力,以滿足油壓機壓制力的要求。
B:工作循環
快下:YV2、YV3、YV4得電,YV1失電,伺服電機1以較高的速度帶動油泵正轉,A泵3、B泵4一起給油缸22無桿腔供油,同時油缸有桿腔的油液通過第一單向閥11、三位四通電磁換向閥16、第二單向閥18,回到壓力油口,形成差動回路,使得系統快下時可獲得較高的速度,快下的速度可由伺服電機調節轉速得到不同的速度,使得系統省略了傳統油壓機的上置式充液閥,使得系統在較小泵排量的情況下得到較大的快下速度。
工進:YV2、YV4得電,YV1、YV3得電,伺服電機轉速逐漸降低,由于系統壓力上升到達平衡閥17的設定壓力,平衡閥17打開,關閉差動回路,工進速度降低,另一方面系統壓力使得卸荷閥10卸荷,從而使得A泵3卸荷,工進速度進一步降低。第一壓力閥19是下腔安全閥,以防止油缸無桿腔壓力過高。滑塊工進速度可通過調節控制系統控制伺服電機的轉速而得到不同速度。
保壓:YV2得電,YV1、YV3、YV4失電,控制系統根據壓力設定值與實際值的偏差給伺服電機正指令,伺服電機帶動慢速轉動,補償液壓系統的泄漏,使得油缸獲得恒定的保壓壓力,保持滑塊停留在下死點進行保壓。
卸荷:YV1得電,YV2、YV3、YV4失電,油缸上腔壓力通過提動閥20,節流閥21回到油箱,系統的卸荷時間可以調節節流閥21的開度來調整,使上腔壓力卸荷,此時電機轉速為0。
快上:YV3、YV4得電,YV1、YV3失電,控制系統給伺服電機較高轉速指令,伺服電機帶動雙聯泵給液壓系統供油。回程速度可通過控制系統控制伺服電機的轉速快慢而得到不同速度。
除上述實施例外,本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案,均落在本實用新型要求的保護范圍。
本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或采用現有技術加以實現。