[發(fā)明專利]一種液壓重錘鍛造機及其智能控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810590577.0
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN108580773B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張連華;陳柏金;陸瀚文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇華威機械制造有限公司
• 主分類號: B21J7/46
• 分類號: B21J7/46;B21J7/28;F15B11/048;F15B11/08;F15B1/02;F15B21/02
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1.一種液壓重錘鍛造機，其特征在于：它包含錘頭裝置、蓄能調(diào)節(jié)裝置、液壓控制回路、液壓驅(qū)動回路、液壓動力源、氣室平衡管路、智能控制系統(tǒng)，所述的錘頭裝置包含：液壓缸體、活塞、活塞桿、錘頭，所述的液壓缸為單出桿液壓缸，有桿腔為油室、無桿腔為氣室，所述的錘頭固定連接在活塞桿的一端，有桿腔內(nèi)充入壓力油活塞帶動錘頭向上運動，到達第一設(shè)定值高度位置時，氣室內(nèi)的氣體受到壓縮形成背壓，同時錘頭向上的速度降低，直至錘頭停止運動，完成活塞上行；泄放有桿腔內(nèi)的壓力油回油箱，活塞在氣室背壓和自身及錘頭重量的合力作用向下運動，下行運動到第二設(shè)定高度位置時，有桿腔內(nèi)的壓力油進入蓄能罐；所述的氣室頂部設(shè)有位移傳感器，用于測定活塞在液壓缸內(nèi)的位置；所述的蓄能調(diào)節(jié)裝置包含：蓄能罐、調(diào)節(jié)罐和壓力傳感器，所述的蓄能罐和調(diào)節(jié)罐內(nèi)腔分成上、下兩室，上室為氣室，下室為液室，所述的蓄能罐和調(diào)節(jié)罐的氣室相連通，且在連通的管路上設(shè)置第六控制閥，所述的壓力傳感器設(shè)置在油室或氣室中，用于測定蓄能調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓力；所述的液壓控制回路包含：調(diào)節(jié)回路和控制回路，所述的調(diào)節(jié)回路由控制閥、液壓管路和調(diào)節(jié)罐組成，所述的液壓管路一端與調(diào)節(jié)罐液室相連通，另一端與液壓動力源和油箱相連通，所述的調(diào)節(jié)罐與油箱相連通液壓管路上設(shè)置第五控制閥，所述的調(diào)節(jié)罐與液壓動力源相連通液壓管路上設(shè)置第四控制閥，第四、五控制閥控制調(diào)節(jié)罐中油的體積，所述的控制回路由控制閥、液壓管路和蓄能罐組成，所述的液壓管路一端與蓄能罐液室相連通，另一端與液壓缸油室相連通，所述的液壓管路中設(shè)置第三控制閥，第三控制閥開，液壓缸油室向蓄能罐充壓力油或蓄能罐向液壓缸油室供壓力油，第三控制閥關(guān)，蓄能罐停止進出壓力油；所述蓄能罐與調(diào)節(jié)罐的氣室的連管路上設(shè)有第六控制閥，用于調(diào)節(jié)蓄能罐和調(diào)節(jié)罐氣室氣體的壓強；所述的液壓驅(qū)動回路包含：液壓動力源、控制閥、液壓管路，所述的液壓管路的一端與液壓缸油室相連通，另一端分別與液壓動力源和油箱相連通，所述的液壓缸油室與油箱相連通的液壓管路上設(shè)置第二控制閥，所述的壓缸油室與液壓動力源相連通液壓管路上設(shè)置第一控制閥，第二控制閥打開，液壓缸油室泄油，第二控制閥關(guān)閉，液壓缸油室停止泄油；第一控制閥打開，液壓動力源對液壓缸油室供壓力油，第一控制閥關(guān)閉，液壓動力源對液壓缸油室停止供壓力油；所述的液壓動力源為液壓泵或蓄能器或液壓泵加蓄能器；所述的氣室平衡管路包含：進氣管、出氣管、補氣裝置、溢流閥，所述的補氣裝置設(shè)置在所述進氣管上，多功能氣室中氣壓低于設(shè)定值時，補氣裝置向多功能氣室補氣，所述的出氣管一端與所述多功能氣室相連通，另一端與大氣相連通，所述的溢流閥設(shè)置在所述的出氣管上，多功能氣室中氣壓超過設(shè)定值時溢流閥泄氣；所述的智能控制系統(tǒng)包含：PLC可編程控制器、位移傳感器、壓力傳感器、第一、二、三、四、五、六控制閥，所述的PLC可編程控制器、位移傳感器、壓力傳感器、第一、二、三、四、五、六控制閥之間電連接，PLC可編程控制器接受位移傳感器、壓力傳感器信號，根據(jù)設(shè)定要求指令相應(yīng)的控制閥開或關(guān)；

所述位移傳感器的一端設(shè)置在多功能氣室的頂部，所述的活塞及活塞桿上沿活塞運動方向設(shè)有盲孔，所述的位移傳感器的另一端與所述的盲孔相對運動；

所述的蓄能罐與調(diào)節(jié)罐氣室直徑大于液室直徑。

2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述液壓重錘鍛造機的智能控制方法，其特征在于：包含配置超大重量的錘頭，其重量是相同噸位傳統(tǒng)電液錘錘頭重量的2—6倍，打擊能量與傳統(tǒng)電液鍛錘相同，實現(xiàn)錘頭低速低噪擊打工況下工件得到超大錘頭壓力；通過設(shè)定多功能氣室的初始壓力配合調(diào)節(jié)錘頭的運行速度，在多功能氣室背壓的作用下提高活塞下行初始響應(yīng)速度；蓄能調(diào)節(jié)裝置中的蓄能罐在需要時將錘頭下行過程中的壓力油儲存并調(diào)節(jié)錘頭下行速度，改變調(diào)節(jié)裝置氣室內(nèi)的氣體壓強和調(diào)節(jié)罐油室的油量，從而改變蓄能罐對液壓缸壓力油的反作用力；通過改變第一設(shè)定值高度與第二設(shè)定值高度之差值，調(diào)節(jié)錘頭擊打工件的速度，差值越大錘頭擊打工件的速度越大，差值越小錘頭擊打工件的速度越小，同時第一設(shè)定值越高，錘頭勢能量越大，錘頭擊打工件的能力就越強；錘頭輸出的打擊能量根據(jù)工況需要可任意調(diào)節(jié)；

錘頭上行，第三控制閥打開，調(diào)節(jié)裝置對液壓缸油室供油，調(diào)節(jié)罐內(nèi)的油壓降低，調(diào)節(jié)罐內(nèi)的油壓降低到一定壓力或錘頭上行到一定位置時，第三控制閥關(guān)閉，同時打開第一控制閥，液壓動力源向所述的液壓缸油室供壓力油，壓力油繼續(xù)推動活塞上行，活塞桿帶動錘頭向上到達第一設(shè)定值高度位置，此過程中活塞壓縮多功能氣室中的氣體，多功能氣室中氣體形成背壓；關(guān)閉第一控制閥打開第二控制閥，所述的液壓缸油室中壓力油排入油箱，多功能氣室中氣體壓力與錘頭自身重力使錘頭快速下行，到達第二設(shè)定值高度位置，關(guān)閉第二控制閥打開第三控制閥，所述的液壓缸油室中壓力油壓入蓄能罐，蓄能罐與調(diào)節(jié)罐氣室中氣體被壓縮，壓力油的能量儲存在蓄能罐中，同時蓄能罐與調(diào)節(jié)罐氣室中被壓縮氣體的反作用力通過連接管路擠壓液壓缸油室中的壓力油，壓力油向上擠壓活塞，調(diào)節(jié)錘頭下行速度；

打開第四控制閥關(guān)閉第五控制閥，液壓動力源對調(diào)節(jié)罐充壓力油，調(diào)節(jié)罐中油量增加；打開第五控制閥關(guān)閉第四控制閥，調(diào)節(jié)罐向油箱放壓力油，調(diào)節(jié)罐中油量減少；由于調(diào)節(jié)罐與蓄能罐氣室相連通，因此通過第四、第五控制閥的打開和關(guān)閉改變調(diào)節(jié)罐中油量，可使蓄能罐、調(diào)節(jié)罐油室和氣室的壓力改變；

打開第六控制閥向蓄能罐和調(diào)節(jié)罐氣室內(nèi)充氣，氣室壓強增大，向外放氣，氣室壓強降低，實現(xiàn)蓄能調(diào)節(jié)裝置對液壓缸油室中壓力油反作用力的改變。