[發明專利]功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統

有效

• 申請號: 201410581864.7
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104439005A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 孔祥東;宋豫;艾超;王卓
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21J9/20
• 分類號: B21J9/20
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

技術領域

本發明涉及一種油壓機，特別涉及一種油壓機液壓控制系統。

背景技術

隨著國防工業和重工業的發展，加工大型甚至超大型自由鍛件的重型壓機的市場需求量日益增大。鍛造油壓機的裝備水平是衡量一個國家機械制造水平和能力的標志之一。同時，鍛造油壓機以其速度快、精度高、自動化程度高等特點成為目前大型自由鍛錘及中小型傳統水壓機的更新換代產品。液壓控制系統是提高鍛造油壓機工作特性及鍛件產品質量的關鍵，而在鍛造油壓機工作過程中液壓系統的能量損失是一個很重要的問題，而泵控液壓系統由于其優良的節能效果在大型和超大型油壓機領域受到廣泛的關注。

目前鍛造油壓機的液壓系統主要分為閥控系統(節流控制)和泵控系統(容積控制)。鍛造油壓機閥控系統早期廣泛采用的滑閥控制，20世紀70年代初開始出現二通插裝閥控制，90年代后期電液比例插裝閥控制開始應用于國外快鍛油壓機上，以上控制系統均存在壓力沖擊大、傳動效率低、抗污染能力差等缺點。以德國威普克公司可逆旋轉式雙向變量泵為主控元件的泵控直傳系統，其油壓機運行方向、速度、壓力隨徑向柱塞泵的排量變化而變化，實現系統全工況控制。泵控系統結構簡單，故障點減少，沖擊小，同時節流損耗和液壓沖擊大幅降低，大大提高了傳動效率。但是，現有的泵控直傳系統多為閉式泵控系統，屬于變量泵控非對稱缸或柱塞缸系統，由于主缸與回程缸的流量不平衡特性，功率回收率低，并且系統發熱大。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有能耗低、冷卻功率小、效率高、控制特性好等優點的功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統。本發明主要是采用雙向變量泵為主控元件的油壓機開式泵控直傳系統。

本發明的目的是這樣實現的：本發明主要包括：電動機、主缸雙向變量泵組、回程缸雙向變量泵組、充液油箱、充液閥、油壓機主缸、油壓機本體、油壓機回程缸、油箱和卸荷閥。其中，油壓機本體為現有技術，它主要是由上橫梁、活動橫梁、立柱、下橫梁、上砧及下砧組成。該油壓機的主缸通過連接管路與主缸雙向變量泵組的油口A1相連，上述主缸雙向變量泵組的油口A1還通過連接管與卸荷閥的進油口相連，卸荷閥的出油口通過連接管路與油箱相連，上述油壓機的主缸還通過連接管與充液閥的出油口相連，該充液閥的進油口與充液油箱相通，該充液油箱有多種形式，如上位油箱、低壓充液罐。該油壓機的兩個回程缸分別通過連接管路與回程缸雙向變量泵組的油口A2相連，上述主缸雙向變量泵組和回程缸雙向變量泵組與電動機三者同軸機械連接，并且該兩組雙向變量泵功率級別不同，它們分別與主缸和回程缸相匹配。上述主缸雙向變量泵組和回程缸雙向變量泵組的油口B1、B2通過連接管路同與油箱相連。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

(1)該功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統，是采用雙向變量泵為主控元件的油壓機開式泵控直傳系統，沒有溢流損失和節流損失，而且工作壓力隨負載變化而變化，因此效率高，冷卻功率小，可以節約大量的能源，對超大型油壓機來說是非常有意義的。并且雙向變量泵可實現正弦鍛造，因此，油壓機空程快下、工進和回程轉換時沖擊可降至最低，較好地改善目前系統中存在的液壓系統及本體機架的沖擊振動；新型雙向變量泵自吸能力強，省去了低壓補油及充液的大流量螺桿泵，裝機成本降低。

(2)該功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統，采用兩組功率級別不同的雙向變量泵分別與主缸和回程缸相匹配，進一步實現動力系統與負載的匹配，減少液壓系統功率損失，提高雙向變量泵的控制精度，同時也降低了電動機和液壓元件的工作強度，從而提高設備在使用中的可靠性，延長設備的使用壽命。

(3)該功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統，采用電動機、主缸雙向變量泵組、回程缸雙向變量泵組三者同軸機械連接。空程快下過程中回程缸雙向變量泵組和回程過程中主缸雙向變量泵組回收的液壓能，由雙向變量泵轉化為雙向變量泵軸上的機械能，由于三者同軸機械連接，從而降低電動機的輸出功率，該形式具有較高的能量傳遞效率。

(4)該功率回收匹配型泵控油壓機液壓控制系統，采用泵直傳負載口獨立控制方式，主缸或回程缸動作時系統具有較好的穩定性，提高了液壓系統的控制精度。

附圖說明

圖1是本發明實施例1流程示意圖。

圖2是本發明實施例2流程示意圖。

圖3是本發明實施例3流程示意圖。

圖中：1-電動機，2-主缸雙向變量泵組，3-回程缸雙向變量泵組，4-充液油箱，5-充液閥，6-油壓機主缸，7-油壓機本體，7.1-油壓機活動橫梁，8、9-油壓機回程缸，10-油箱，11-卸荷閥。

具體實施方式