重型雙功能液壓機主缸驅動系統及其使用方法技術方案

本發明專利技術提供了一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，采用三個并聯的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵，并配合將三個供油泵分別通過單向控制閥與旁路排油回路和柱塞缸相連，使用時，根據柱塞缸的速度需求選擇三個供油泵中任意一個或兩個或三個供油泵，可實現其快速供油提供垂直擠壓時柱塞缸對高壓大流量油液的需求；并利用供油回路與柱塞缸之間的小通徑主油路控制支路和大通徑主油路控制支路，可實現柱塞缸速度的精準調控，以滿足模鍛對進入柱塞缸的高壓油液流量精確控制需要，從而為在一臺重型液壓機上實現模鍛和垂直擠壓兩種功能提供基礎，縮減了加工制造成本，提高了單臺重型液壓機的使用效率。

Main cylinder driving system of heavy type double function hydraulic press and its using method

The invention provides a system for driving a heavy duty double function hydraulic master cylinder, using three parallel large flow pump, small pump and variable flow pump, and with three pump respectively one-way control valve and a bypass drain circuit is connected, and a plunger cylinder through the use, select any three in a pump or two or three pump plunger cylinder speed according to the demand, can realize the quick oil vertical extrusion plunger cylinder of high pressure and large flow of oil demand; and the small pass between the fuel line and piston cylinder diameter of the main circuit control circuit and main circuit control circuit of large diameter, can achieve precise control of the piston cylinder speed, to meet the needs of forging high pressure oil into the plunger cylinder of liquid flow control, so as to achieve vertical extrusion and forging two functions in a heavy duty hydraulic machine provided The utility model has the advantages that the manufacturing cost is reduced, and the use efficiency of the single heavy duty hydraulic press is improved.

【技術實現步驟摘要】
重型雙功能液壓機主缸驅動系統及其使用方法
本專利技術涉及重型液壓機柱塞缸控制
，更具體地，涉及一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統及其控制方法。
技術介紹
隨著我國科技的不斷進步，重型機械的需求量越來越大，大噸位液壓機的應用也越來越多，尤其是在模鍛和黑色金屬垂直擠壓機方面，噸位已經由以前的幾千噸上升到數萬噸。在模鍛加工中，動梁的運動速度低，但是需要嚴格控制動梁的運動速度精度，因而需要對進入柱塞缸的高壓油液流量進行精確控制；而在垂直擠壓加工中，特別是在黑色金屬垂直擠壓中，由于黑色金屬導熱系數高，散熱快，為避免因坯料溫度降低過多而致使變形抗力急劇增加或造成悶車事故，需要快速完成擠壓加工，因而需要為柱塞缸提供高壓大流量油液。然而，目前重型液壓機多為單一功能壓機，如單獨用于模鍛加工的模鍛液壓機和單獨用于黑色金屬垂直擠壓加工的黑色金屬垂直液壓機。模鍛液壓機多采用充液油箱、變量泵、比例閥組成的柱塞缸供油回路，當柱塞缸需要快下時由充液油箱為柱塞缸補油，當柱塞缸工進時由變量泵經比例閥為柱塞缸供油，這種回路無法滿足垂直擠壓時柱塞缸對高壓大流量油液的需求；黑色金屬垂直擠壓機多采用變量泵為柱塞缸供油的回路，垂直擠壓時直接由變量泵根據速度要求為柱塞缸供油，這種供油回路速度控制精度低，無法滿足模鍛加工過程中對柱塞缸速度精確控制的需求。
技術實現思路
本專利技術提供一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統及使用其控制柱塞缸速度的方法，以解決現有重型液壓機單一功能、僅能實現模鍛或垂直擠壓其種一種功能的技術問題。根據本專利技術的一個方面，提供一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其包括：油箱、與油箱連通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三個并聯的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵，所述供油回路的輸出端分別與所述旁路排油回路和柱塞缸相連；所述大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵分別通過單向控制閥與所述旁路排油回路和柱塞缸相連，且所述單向閥的輸入端還連接有二位二通電液換向閥。在上述方案基礎上優選，所述供油回路的輸出端進一步還連接有供油壓力感應器和用于限定最大供油壓力的先導型溢流閥，且所述先導型溢流閥與所述油箱相連通。在上述方案基礎上優選，所述供油回路與所述柱塞缸之間設有兩個并聯的大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路。在上述方案基礎上優選，所述大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路均包括插裝閥、三位四通比例閥，所述插裝閥的兩個主油口分別與所述供油回路的輸出端和所述柱塞缸相連，并將所述插裝閥的控制口與所述三位四通比例閥相連接。在上述方案基礎上優選，所述大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路的輸出端通過單向閥與所述柱塞缸相連接，并在所述單向閥輸出端接有用于測量進入所述柱塞缸內油壓的壓力傳感器。在上述方案基礎上優選，所述大流量供油泵的最大供油量為Qb、小流量供油泵的最大供油量為Qs和變量供油泵的最大供油量Qv，Qb＞Qv＞Qs，且Qv＞Qb-Qs。本專利技術還提供了一種使用如上所述重型雙功能液壓機主缸驅動系統控制柱塞缸速度的方法，其包括以下步驟：S1.基于柱塞缸的最大速度，獲取柱塞缸的最大進油量Qm；S2.基于柱塞缸的最大進油量Qm獲取供油回路中的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵的開啟狀態；S3.基于柱塞缸在不同加工階段的速度，獲取柱塞缸的進油量Q1，以調節供油回路瞬時的供油量Q2，且Q2>Q1，以確定二位二通電液換向閥的導通狀態；S4.基于柱塞缸速度設定值v確定調速回路，并確定柱塞缸運動到位，停止供油回路供油；S5.基于供油回路的油壓及卸荷時間，獲取卸荷回路的開度。在上述方案基礎上優選，所述步驟S2進一步包括:當0＜Qm＜Qv時，僅啟動變量供油泵；當Qv≤Qm<Qv+Qs時，關閉大流量供油泵，啟動小流量供油泵和變量供油泵；當Qv+Qs≤Qm<Qv+Qb時，關閉小流量供油泵，啟動大流量供油泵和變量供油泵；當Qv+Qb≤Qm<Qv+Qb+Qs時，啟動小流量供油泵、大流量供油泵和變量供油泵。在上述方案基礎上優選，所述步驟S3進一步詳細包括：當0＜Q1＜Qv時，與大流量供油泵和小流量供油泵連接的兩個二位二通電液換向閥關閉，與變流量供油泵連接的二位二通電液換向閥導通；Qv≤Qm＜Qv+Qs時，與大流量供油泵連接的二位二通電液換向閥關閉，與變流量供油泵和小流量供油泵連接的兩個二位二通電液換向閥導通；Qv+Qs≤Qm＜Qv+Qb時，與小流量供油泵連接的二位二通電液換向閥關閉，與大流量供油泵和變流量供油泵連接的兩個二位二通電液換向閥導通；Qv+Qb≤Qm＜Qv+Qb+Qs，時，與大流量供油泵、小流量供油泵和變流量供油泵連接的三個二位二通電液換向閥均導通。在上述方案基礎上優選，所述重型雙功能液壓機主缸驅動系統還包括兩個并聯的大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路，所述大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路的輸出端與所述柱塞缸相連接，所述步驟S4進一步包括：當0＜v≤v0時，采用小通徑主油路控制支路與旁路排油回路的組合對柱塞缸速度進行調節；當v0＜v≤vmax時，采用大通徑主油路控制支路與旁路排油回路的組合對柱塞缸速度進行調節；其中，v0為切換小通徑主油路控制支路和大通徑主油路控制支路的柱塞缸速度設定值；vmax為柱塞缸最高速度值。本專利技術提供了一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，采用三個并聯的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵，并配合將大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵分別通過單向控制閥與所述旁路排油回路和柱塞缸相連，并在每一個單向閥的輸入端還接有一個二位二通電液換向閥，使用時，根據柱塞缸的速度選擇三個供油泵中任意一個或兩個或三個供油泵，可實現其快速供油提供垂直擠壓時柱塞缸對高壓大流量油液的需求；并利用供油回路與柱塞缸之間的小通徑主油路控制支路和大通徑主油路控制支路，配合旁路排油回路和卸荷回路，可實現柱塞缸速度的精準調控，以滿足模鍛對進入柱塞缸的高壓油液流量精確控制需要，從而為在一臺重型液壓機上實現模鍛和垂直擠壓兩種功能提供基礎，縮減了加工制造成本，提高了單臺壓機的使用效率。附圖說明圖1為本專利技術的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統的原理圖；圖2為本專利技術的使用重型雙功能液壓機主缸驅動系統控制柱塞缸速度的方法流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。請參閱圖1所示，本專利技術提供了一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，包括：油箱1、與油箱1連通的供油回路100、旁路排油回路200、卸荷回路300及柱塞缸400。供油回路100包括三個并聯的大流量供油泵5、小流量供油泵4和變量供油泵28，且大流量供油泵5、小流量供油泵4和變量供油泵28分別通過一個濾油器2、3、29與油箱1相連通，其另一端分別接有一個單向控制閥7、6、25和一個二位二通電液換向閥8、26、24，三個單向控制閥7、6、25的出油口接通后與旁路排油回路200和柱塞缸400相連。旁路排油回路200包括小通徑旁路排油控制插裝閥10、與小通徑旁路排油控制插裝閥10的控油口連接的三位四通比例閥11，三位四通比例閥11的控油進油口與控制油P1相連，小通徑旁路排油控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，其包括：油箱、與油箱連通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三個并聯的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵，所述供油回路的輸出端分別與所述旁路排油回路和柱塞缸相連；所述大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵分別通過單向控制閥與所述旁路排油回路和柱塞缸相連，且所述單向閥的輸入端還連接有二位二通電液換向閥。

【技術特征摘要】
1.一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，其包括：油箱、與油箱連通的供油回路、旁路排油回路、卸荷回路及柱塞缸；所述供油回路包括三個并聯的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵，所述供油回路的輸出端分別與所述旁路排油回路和柱塞缸相連；所述大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵分別通過單向控制閥與所述旁路排油回路和柱塞缸相連，且所述單向閥的輸入端還連接有二位二通電液換向閥。2.如權利要求1所述的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，所述供油回路的輸出端進一步還連接有供油壓力感應器和用于限定最大供油壓力的先導型溢流閥，且所述先導型溢流閥與所述油箱相連通。3.如權利要求1所述的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，所述供油回路與所述柱塞缸之間設有兩個并聯的大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路。4.如權利要求3所述的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，所述大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路均包括插裝閥、三位四通比例閥，所述插裝閥的兩個主油口分別與所述供油回路的輸出端和所述柱塞缸相連，并將所述插裝閥的控制口與所述三位四通比例閥相連接。5.如權利要求4所述的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，所述大通徑主油路控制支路和小通徑主油路控制支路的輸出端通過單向閥與所述柱塞缸相連接，并在所述單向閥輸出端接有用于測量進入所述柱塞缸內油壓的壓力傳感器。6.如權利要求1所述的一種重型雙功能液壓機主缸驅動系統，其特征在于，所述大流量供油泵的最大供油量為Qb、小流量供油泵的最大供油量為Qs和變量供油泵的最大供油量Qv，Qb＞Qv＞Qs，且Qv＞Qb-Qs。7.一種使用如權利要求1所述的重型雙功能液壓機主缸驅動系統控制柱塞缸速度的方法，其特征在于，其包括以下步驟：S1.基于柱塞缸的最大速度，獲取柱塞缸的最大進油量Qm；S2.基于柱塞缸的最大進油量Qm獲取供油回路中的大流量供油泵、小流量供油泵和變量供油泵的開啟狀態；S3.基于柱塞缸在不同加工階段的速度，獲取柱塞缸的進油量Q1，以調節供油回路瞬時的供油量Q2，且Q2>Q1，以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：都東，袁朝龍，王文祝，吳任東，焦瑋，劉雨桐，武東文，黃佳杰，馮消冰，姜藝林，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：北京,11