[發明專利]壓力機智能過載保護裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201810326477.7
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108380786A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 梁森;陳新樂;安光明;解德義
• 申請（專利權）人: 青島理工大學;山東邁特力重機有限公司
• 主分類號: B21D55/00
• 分類號: B21D55/00;B30B15/28;B30B15/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，包括：

機械執行機構，包括缸體、連桿球頭、球形支座、彈性裝置、線圈繞組和滑塊；所述的缸體固定在滑塊內，缸體內部設有一圈由控制機構控制的線圈繞組，且缸體內部盛裝磁流變液，所述連桿球頭安裝在球形支座上，連桿球頭頂部穿過缸體并與端蓋連接，所述的連接件與所述滑塊連接，所述的球形支座安裝在所述的缸體內將磁流變液分成了上下兩個液體腔；所述球形支座與缸體內壁有間隙；球形支座底部與缸體底部之間豎直安裝有一個用于球形支座復位的彈性裝置；

檢測機構，其設置在所述缸體的底部，用于檢測壓力機工作狀態下的壓力，并傳送給控制機構；

反饋機構，其檢測所述的球形支座是否恢復原位，并將信號反饋給所述的控制機構；

控制機構，其根據檢測機構和反饋機構的信號控制所述的線圈繞組得電或者斷電。

2.如權利要求1所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，所述的檢測機構包括壓力傳感器，壓力傳感器通過粘結劑粘結在調整墊板上，在缸體底部設有凹槽，在滑塊下滑時，力傳感器正好接觸該凹槽底部，檢測壓力機的工作壓力；當壓力機出現過載悶車時，壓力傳感器在壓電效應下會產生電信號，并將該信號傳送到控制機構。

3.如權利要求1所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，所述的反饋機構主要由行程開關回路組成，行程開關回路中的行程開關用于檢測球形支座是否恢復原位。

4.如權利要求1所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，所述控制機構主要由PLC模擬模塊和PLC控制模塊組成，在接受到檢測機構的超載電信號后，PLC控制模塊會對線圈繞組斷電，讓壓力機停止工作；當接收到反饋機構的反饋信號時，控制模塊會對線圈繞組通電，讓壓力機開始工作。

5.如權利要求1所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，在所述的球形支座上設有多個用于連通上下兩個液體腔的節流孔。

6.如權利要求5所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，所述節流孔為細牙螺紋孔，通過安裝螺釘來改變節流孔的數目，從而控制了單位時間內磁流變液的流量，使壓力機過載時的卸載時間得到調節。

7.如權利要求1所述的壓力機智能過載保護裝置，其特征在于，所述線圈繞組采用的是相鄰通電導線電流方向相反方式進行繞組的纏繞。

8.利用權利要求1-7任一所述的壓力機智能過載保護裝置進行控制的方法，其特征在于，如下：

檢測機構實時檢測壓力機的工作壓力，檢測機構在壓力機工作壓力的作用下因自身的壓電效應會產生相應的電信號，該電信號輸入到控制機構，控制機構與程序中預先設置的過載閾值進行比較，檢測壓力機是否處于過載狀態，如果處于過載狀態，控制機構會發出指令，對線圈繞組斷電，讓壓力機停止工作；否則，壓力機處于正常工作狀態，完成下一個沖壓任務；

當線圈繞組斷電后，因電磁感應產生的強磁場消失，磁流變液在幾乎是零磁場下變成流動的液體，磁質懸浮顆粒鏈層解體，層間傳力消失，這時磁流變液的剪切應力與壓力機的工程壓力相比近似于零，連桿球頭和球形支座在過載壓力和機器慣性運動的作用下，磁流變液會通過節流孔和球形支座與缸體內壁之間的設計間隙進入到球形支座上半部分液體腔內，球形支座和連桿球頭下移，壓力機脫離出過載悶車狀態；隨著滑塊的回程運動，此時球形支座和連桿球頭在彈簧彈力的作用下恢復至原有高度；當球形支座恢復至原有高度后，觸碰到反饋機構，此時反饋機構發出信號給控制機構，控制機構在接受到反饋信號后，給線圈繞組和壓力機重新通電，把壓力機滑塊調整在上死點，壓力機恢復正常工作狀態，從而實現了對壓力機的智能化過載保護。

9.如權利要求8所述的壓力機智能過載保護裝置進行控制的方法，其特征在于，如下：

控制機構的掃描周期為1-100ms,每一個掃描周期內，控制機構對轉換成的數字信號進行掃描，每一次掃描完成后，控制機構內部的自檢系統都會把預先設置的程序自動執行一遍，由于控制機構的掃描周期時間極短，避免了壓力機長時間處于過載悶車狀態，避免由此造成對壓力機的損害。