压力流量闭环可调的液压系统转让专利

申请号 : CN201210081564.3

文献号 : CN103357671B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 曹义军

申请人 : 苏州泰克诺机电有限公司

摘要 :

本发明提供了一种压力流量闭环可调的液压系统,包括增速液压缸和上位机,比例伺服阀和压力传感器,所述比例伺服阀连接至所述上位机,所述压力传感器实时监测系统液压油的压力大小并反馈至所述上位机,所述上位机根据反馈得到的液压油压力数值来调整输入比例伺服阀的电压值大小,来调节比例伺服阀的开口大小,从而控制系统中液压油流量,该系统采用闭环式控制,系统内置压力传感器和高响应的比例伺服阀,可实时将系统的压力和流量反馈给控制装置上位机,并使系统的控制准确性能得以快速响应,能大大提高该系统控制下所加工产品的合格率和重复精度。

权利要求 :

1.一种压力流量闭环可调的液压系统,包括增速液压缸(11)和上位机(12),其特征在于:

所述液压缸包括用于系统用油的油箱(1)和提供系统动力的液压泵(2),所述液压泵(2)通过油管a和油管b连接第2三位四通换向阀(7),所述第2三位四通换向阀(7)左位输出端通过油管c,油管c上的第二单向阀(13)及油管d连接所述增速液压缸(11)活塞杆端部的进油口,所述增速液压缸(11)的主油缸上腔Ⅰ连接有油管e,所述油管e末端与油管c和油管d交汇连接,所述油管e靠近增速液压缸(11)一方设有第一充液阀(14),所述第一充液阀(14)经油管f连接至第2两位三通换向阀(9)右位,所述第2两位三通换向阀(9)另一端通过油管g连接在油管k上,所述油管e上,第一充液阀(14)与油管e、油管c、油管d交汇处之间设有第三单向阀(19),所述第三单向阀(19)经油管m连接至第1两位三通换向阀(8)的右位,所述第1两位三通换向阀(8)的右位输出端经油管k连接在所述油管b上,所述油管e和所述油管d之间还连接有第三顺序阀(20),所述增速液压缸(11)的主油缸下腔Ⅲ经油管h、第二充液阀(15)与油管i连接,所述油管i末端连接在所述油管m上,在所述油管h上设有第一顺序阀(16),所述第一顺序阀(16)经油管j连接至所述第2三位四通换向阀(7)右位,与所述第一顺序阀(16)还并联有第一单向阀(10),所述油管b上,分支接有油管l,所述油管l另一端连接在溢流阀(4)上,所述溢流阀(4)的第一输出端连接第1三位四通换向阀(5)的上位,所述溢流阀(4)的第二输出端经油管p连接至副油箱(18),所述第1三位四通换向阀(5)的下位经第二顺序阀(17)与油管n相连,所述油管n末端连接在所述油管p上。

2.根据权利要求1所述的压力流量闭环可调的液压系统,其特征在于:在所述油管a和所述油管b之间设有比例伺服阀(3),所述比例伺服阀(3)连接至所述上位机(12)。

3.根据权利要求1所述的压力流量闭环可调的液压系统,其特征在于:在所述油管b上,油管l与第2三位四通换向阀(7)之间设置有压力传感器(6),所述压力传感器(6)实时监测系统液压油的压力大小并反馈至所述上位机(12),所述上位机(12)根据反馈得到的液压油压力数值来调整输入比例伺服阀(3)的电压值大小,进一步调节比例伺服阀(3)的开口大小,从而控制系统中液压油流量。

4.根据权利要求2所述的压力流量闭环可调的液压系统,其工作过程包括如下步骤:

步骤一,预调节步骤:调整所述增速液压缸(11)与待加工产品的距离;

步骤二,快速工进步骤:电磁阀YV1、电磁阀YV3和电磁阀YV5得电,液压油经油泵(2)从油箱(1)进入油管a,经过所述比例伺服阀(3)进入油管l和油管b,油管l内的油液经过所述溢流阀(4)、所述第1三位四通换向阀(5)的上位、第二顺序阀(17)流入副油箱(18),油管b内的油液经第2三位四通换向阀(7)的左位,克服第二单向阀(13)弹簧的弹力,打开阀芯,经第二单向阀(13)、油液c、油管d接入所述增速液压缸(11)活塞杆端部的进油口,进入小液压缸Ⅱ,由于设置有第三顺序阀(20)和第一充液阀(14),此时主油缸上腔Ⅰ只通过第一充液阀(14)吸油,从而活塞杆快速工进,接近待加工产品;

步骤三,慢速工进步骤:电磁阀YV1和电磁阀YV5得电,电磁阀YV3失电,液压油经油泵吸入油管a,经过所述比例伺服阀(3)进入油管b和油管1,油管1内的油液经过溢流阀(4),第二顺序阀(17)流回油箱,保持系统压力的恒定,油管b内的油液经过第2三位四通换向阀(7)的左位,经第二单向阀(13)进入油管e和油管d,所述油管e内的油液接入主油缸上腔Ⅰ,所述油管d内的油液接入小液压缸Ⅱ,此时活塞杆下移,由于第二充液阀(15)和第一单向阀(10)均处于关闭状态,主油缸下腔Ⅲ内的油经油管h通过第一顺序阀(16)进入油管j,经第2三位四通换向阀(7)回到油箱,活塞转为慢速工进;

步骤四,泄压延时步骤:电磁阀YV4和电磁阀YV6得电,主油缸上腔Ⅰ通过充液阀(14)泄压;

步骤五,快退步骤:电磁阀YV2、电磁阀YV5得电,液压油经油泵吸入油管a,经过比例伺服阀(3),进入油管b和油管1,油管1内的油液经过溢流阀(4),第二顺序阀(17)流回油箱,保持系统压力的恒定,油管b内的油经过第2三位四通换向阀(7)的右位进入油管j,经第一单向阀(10)进入油管h,接入主油缸下腔Ⅲ,油管b内的油同时流入油管k,油管k内的油经过第2两位三通换向阀(9)的右位流入油管f,打开第一充液阀(14),此时主油缸上腔Ⅰ内的油液迅速经过油管e回到油箱,使得活塞杆快速退回;

步骤六,结束步骤:当活塞杆退回到末端时,电磁阀YV2、电磁阀YV5、电磁阀YV6失电,活塞杆停止运动,完成整个工作过程,取出加工好的产品,准备进入下一个工作循环。

说明书 :

压力流量闭环可调的液压系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种压力流量闭环可调的液压系统,特别是涉及冷轧制造异型管件液压控制装置的压力流量闭环可调的液压系统,属于机械设备技术领域。

背景技术

[0002] 随着装配、制造业的快速发展和生活水平的不断提高,人们对产品的质量要求不断提高,从而对加工装配产品提出了更高的要求。液压系统以其稳定输出压力大而受到很多设备设计者的亲睐,但常规仅仅依靠手动节流阀和溢流阀来粗略调节液压系统压力和流量的方式已经越来越无法满足设备的功能需求。一种获得更精确和稳定压力输出的液压系统已成为迫切需要。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种压力流量闭环可调的液压系统。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0005] 一种压力流量闭环可调的液压系统,包括增速液压缸和上位机,所述液压缸包括用于系统用油的油箱和提供系统动力的液压泵,所述液压泵通过油管a和油管b连接第2三位四通换向阀,所述第2三位四通换向阀左位输出端通过油管c,油管c上的第二单向阀及油管d连接所述增速液压缸活塞杆端部的进油口,
[0006] 所述增速液压缸的主油缸上腔Ⅰ连接有油管e,所述油管e末端与油管c和油管d交汇连接,所述油管e靠近增速液压缸一方设有第一充液阀,所述第一充液阀经油管f连接至第2两位三通换向阀右位,所述第2两位三通换向阀另一端通过油管g连接在油管k上,[0007] 所述油管e上,第一充液阀与油管e、油管c、油管d交汇处之间设有第三单向阀,所述第三单向阀经油管m连接至第1两位三通换向阀的左位,所述第1两位三通换向阀的右位输出端经油管k连接在所述油管b上,所述油管e和所述油管d之间还连接有第三顺序阀,
[0008] 所述增速液压缸的主油缸下腔Ⅲ经油管h、第二充液阀与油管i连接,所述油管i末端连接在所述油管m上,在所述油管h上设有第一顺序阀,所述第一顺序阀经油管j连接至所述第2三位四通换向阀右位,与所述第一顺序阀还并联有第一单向阀,[0009] 所述油管b上,分支接有油管l,所述油管l另一端连接在溢流阀上,所述溢流阀的第一输出端连接第1三位四通换向阀的上位,所述溢流阀的第二输出端经油管p连接至副油箱,所述第1三位四通换向阀的下位经第二顺序阀与油管n相连,所述油管n末端连接在所述油管p上。
[0010] 进一步地,在所述油管a和所述油管b之间设有比例伺服阀,所述比例伺服阀连接至所述上位机。
[0011] 进一步地,在所述油管b上,油管l与第2三位四通换向阀之间设置有压力传感器,所述压力传感器实时监测系统液压油的压力大小并反馈至所述上位机,所述上位机根据反馈得到的液压油压力数值来调整输入比例伺服阀的电压值大小,进一步调节比例伺服阀的开口大小,从而控制系统中液压油流量。
[0012] 所述的压力流量闭环可调的液压系统,其工作过程包括如下步骤:
[0013] 步骤一,预调节步骤:调整所述增速液压缸与待加工产品的距离;
[0014] 步骤二,快速工进步骤:电磁阀YV1、电磁阀YV3和电磁阀YV5得电,液压油经油泵从油箱进入油管a,经过所述比例伺服阀进入油管l和油管b,油管l内的油液经过所述溢流阀、所述第1三位四通换向阀的上位、第二顺序阀流入副油箱,油管b内的油液经第2三位四通换向阀的左位,克服第二单向阀弹簧的弹力,打开阀芯,经第二单向阀、油液c、油管d接入所述增速液压缸活塞杆端部的进油口,进入小液压缸Ⅱ,由于设置有第三顺序阀和第一充液阀,此时主油缸上腔Ⅰ只通过第一充液阀吸油,从而活塞杆快速工进,接近待加工产品;
[0015] 步骤三,慢速工进步骤:电磁阀YV1和电磁阀YV5得电,电磁阀YV3失电,液压油经油泵吸入油管a,经过所述比例伺服阀进入油管b和油管1,油管1内的油液经过溢流阀,第二顺序阀流回油箱,保持系统压力的恒定,油管b内的油液经过第2三位四通换向阀的左位,经第二单向阀进入油管e和油管d,所述油管e内的油液接入主油缸上腔Ⅰ,所述油管d内的油液接入小液压缸Ⅱ,此时活塞杆下移,由于第二充液阀和第一单向阀均处于关闭状态,主油缸下腔Ⅲ内的油经油管h通过第一顺序阀进入油管j,经第2三位四通换向阀回到油箱,活塞转为慢速工进;
[0016] 步骤四,泄压延时步骤:电磁阀YV4和电磁阀YV6得电,主油缸上腔Ⅰ通过充液阀泄压;
[0017] 步骤五,快退步骤:电磁阀YV2、电磁阀YV5得电,液压油经油泵吸入油管a,经过比例伺服阀,进入油管b和油管1,油管1内的油液经过溢流阀,第二顺序阀流回油箱,保持系统压力的恒定,油管b内的油经过第2三位四通换向阀的右位进入油管j,经第一单向阀进入油管h,接入主油缸下腔Ⅲ,油管b内的油同时流入油管k,油管k内的油经过第2两位三通换向阀的右位流入油管f,打开第一充液阀,此时主油缸上腔Ⅰ内的油液迅速经过油管e回到油箱,使得活塞杆快速退回;
[0018] 步骤五,结束步骤:当活塞杆退回到末端时,电磁阀YV2、电磁阀YV5、电磁阀YV6失电,活塞杆停止运动,完成整个工作过程,取出加工好的产品,准备进入下一个工作循环。
[0019] 本发明的有益效果主要体现在:该系统采用闭环式控制,系统内置压力传感器和高响应的比例伺服阀,可实时将系统的压力和流量反馈给控制装置上位机,并使系统的控制准确性能得以快速响应,能大大提高该系统控制下所加工产品的合格率和重复精度。

附图说明

[0020] 下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
[0021] 图1是本发明的原理线路图。
[0022] 其中
[0023]1 油箱 2 液压泵 3 比例伺服阀
4 溢流阀 5 第1三位四通换向阀 6 压力传感器
7 第2三位四通换向阀 8 第1两位三通换向阀 9 第2两位三通换向阀
10 第一单向阀 11 增速液压缸 12 上位机
13 第二单向阀 14 第一充液阀 15 第二充液阀
16 第一顺序阀 17 第二顺序阀 18 副油箱
19 第三单向阀 20 第三顺序阀 Ⅰ 主油缸上腔
Ⅱ 小液压缸 Ⅲ 主油缸下腔

具体实施方式

[0024] 下面结合图1对本发明的实施例作进一步描述。
[0025] 液压泵2通过油管a与比例伺服3阀连接,比例伺服阀3输出端通过油管b连接第2三位四通换向阀7,第2三位四通换向阀7右位输出端通过油管c和d连接增速液压缸11活塞杆端部的进油口,进油口与小增速液压缸Ⅱ相通,比例伺服阀3还连接至上位机。
[0026] 增速液压缸11的主油缸上腔Ⅰ连接油管e,油管e与油管c、油管d交汇连接在一起,油管e上设有第一充液阀14,第一充液阀14经油管f连接至两位三通换向阀9右位,两位三通换向阀9另一端经油管g连接在油管k上。在油管e上,还设有第三单向阀19,第三单向阀19经油管m连接至第1两位三通换向阀8的右位,两位三通换向阀的右位输出端经油管k连接在油管b上,油管e和所述油管d之间还连接有第三顺序阀20。
[0027] 增速液压缸11的主油缸下腔Ⅲ经油管h、第二充液阀15与油管i连接,油管i末端连接在所述油管m上,在油管h上设有第一顺序阀16,第一顺序阀16经油管j连接至第2三位四通换向阀7右位,第一单向阀10与第一顺序阀16并联。
[0028] 油管b上,接有油管l,油管l另一端连接在溢流阀4上,溢流阀4的第一输出端连接第1三位四通换向阀5的上位,溢流阀4的第二输出端经油管p连接至副油箱18。第1三位四通换向阀5的下位经第二顺序阀17与油管n相连,油管n末端连接在所述油管p上,溢流阀4在系统回路中防憋压,有利于提高系统的响应速度。
[0029] 油管b上,在油管l与第2三位四通换向阀7之间设置有压力传感器6,压力传感器6实时监测系统液压油的压力大小并反馈至上位机12,上位机12安装有数据采集卡及自主开发的控制软件,系统的压力值经过压力传感器6转化为模拟电压被数据采集卡采集进入控制软件,上位机软件经过运算后给出相应的输出电压值,调节比例伺服阀3的开口大小,进而控制系统流量。
[0030] 该实施例工作过程如下:
[0031] 首先调整所述增速液压缸11与待加工产品的距离,使增速液压缸11活塞杆端部与待加工产品的位置在适于加工的距离上。
[0032] 启动自动运行开关,电磁阀YV1、电磁阀YV3和电磁阀YV5得电,液压油经油泵2从油箱1打入油管a,经过所述比例伺服阀3进入油管l和油管b,油管l内的油液经过溢流阀4、第1三位四通换向阀5的上位、第二顺序阀17流入副油箱18,油管b内的油液经三位四通换向阀7的左位,克服第二单向阀13弹簧的弹力,打开阀芯,经第二单向阀13、油液c、油管d接入所述增速液压缸11内的小液压缸Ⅱ,由于设置有第三顺序阀20和第一充液阀14,主油缸上腔Ⅰ通过第一充液阀14吸油,从而推动活塞杆快速前进,接近待加工产品,达到快速工进的目的。
[0033] 当增速液压缸11的活塞接触到工件后,使管路中的油压迅速上升,液压油经油泵吸入a管,经过比例伺服阀3进入油管b和油管1。油管1内的油液经过溢流阀4,第二顺序阀17流回油箱,保持系统压力的恒定。油管b内的油液经过第2三位四通换向阀7的左位,经第二单向阀13进入油管e和油管d,油管e内的油液接入主油缸上腔Ⅰ,油管d内的油液接入小液压缸Ⅱ,此时活塞杆下移,由于第二充液阀15和第一单向阀10均处于关闭状态,主油缸下腔Ⅲ内的油经油管h通过第一顺序阀16进入油管j,经第2三位四通换向阀7回到油箱,活塞转为慢速工进。
[0034] 当活塞工进运动到要求的位置时,指令YV3失电,工进停止。按照主机要求,在快退之前需对主油缸上腔Ⅰ泄压。
[0035] 指令电磁阀YV4和电磁阀YV6得电,主油缸上腔Ⅰ通过充液阀14泄压。泄压达到安全值后,指令电磁阀YV2和电磁阀YV5得电,液压油经油泵吸入油管a,经过比例伺服阀3,进入油管b和油管1,油管1内的油液经过溢流阀4,第二顺序阀17流回油箱,保持系统压力的恒定。油管b内的油经过第2三位四通换向阀7的右位,进入油管j,冲开第一单向阀10,进入油管h,接入主油缸下腔Ⅲ,油管b内的油同时流入油管k,油管k内的油经过两位三通换向阀9的右位,流入油管f,打开第一充液阀14,此时主油缸上腔Ⅰ内的油液迅速经过油管e回到油箱,使得活塞杆快速退回。
[0036] 当活塞杆退回到末端时,指令电磁阀YV2和电磁阀YV5失电,活塞杆停止运动,完成整个工作过程,取出加工好的产品,准备进入下一个工作循环。
[0037] 本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明的保护范围之内。