鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，包括上油箱下方的油缸和數(shù)控系統(tǒng)，上油箱與油缸之間設(shè)有充液閥，所述油缸的無桿腔通過第一壓力傳感器與數(shù)控系統(tǒng)連接，油缸的有桿腔通過拉線式編碼器與數(shù)控系統(tǒng)連接；數(shù)控系統(tǒng)的輸出端分別連接電液比例換向單元和比例壓力調(diào)節(jié)單元,本實用新型的數(shù)控電液比例系統(tǒng)采用比例壓力閥對系統(tǒng)在不同工況下的壓力進行精確調(diào)定，壓力設(shè)定及顯示在數(shù)控面板上進行操作；采用電液比例換向閥對工作油缸的方向及速度進行精確調(diào)控，從而實現(xiàn)主缸的快下、快慢速平穩(wěn)切換、壓制、卸壓、返程、微動；可對執(zhí)行元件速度、位置、壓力進行精確控制、隨時監(jiān)測、隨時調(diào)節(jié)；速度、壓力切換時動作平穩(wěn)，沖擊小。
【專利說明】鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)控系統(tǒng)，具體涉及一種鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，輸氣管道的需求量日益增長，輸氣管道的質(zhì)量要求也更加嚴格。數(shù)控鋼管校直機是輸送油、氣直縫鋼管生產(chǎn)線必備的專用設(shè)備，其主要用于對直線度欠佳的長圓管進行校直，以改善長圓管直線度，使之達到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或使用要求。
[0003]數(shù)控鋼管校直機是一種數(shù)控電液比例大型設(shè)備，機械設(shè)備由固定工作臺、移動橫梁及主油缸、上下校直模具、輸送輥道、旋轉(zhuǎn)輥道等部分組成，機械設(shè)備的各部分由相應(yīng)的液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)完成相應(yīng)的控制。
[0004]現(xiàn)有的數(shù)控鋼管校直機在校直鋼管時定位不精確，速度的控制精度不高，校直不同規(guī)格鋼管時壓力控制精度也不高，導(dǎo)致機床在工作時動作不平穩(wěn)，速度、壓力過渡時沖擊較大，位置重復(fù)精度不高。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，包括上油箱及其下方與其連通的油缸，上油箱與油缸之間設(shè)有充液閥，該油缸的無桿腔通過第一壓力傳感器與數(shù)控系統(tǒng)連接，油缸的有桿腔通過拉線式編碼器與數(shù)控系統(tǒng)連接；數(shù)控系統(tǒng)的輸出端分別連接電液比例換向單元和比例壓力調(diào)節(jié)單元。
[0007]所述數(shù)控系統(tǒng)連接有外部數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)。
[0008]所述電液比例換向單元包括與第一油泵電機連接的電液比例換向閥及其放大板，油缸的無桿腔和有桿腔分別與電液比例換向閥連接。
[0009]在所述第一油泵電機與電液比例換向閥的連接油路上設(shè)有比例壓力調(diào)節(jié)單元，其是由第一壓力插件、比例壓力閥及其放大板、第一壓力蓋板組成的控制回路；第一壓力插件與下油箱連接，電液比例換向閥與下油箱連接。
[0010]所述有桿腔與電液比例換向閥之間的油路上設(shè)有快慢速切換單元，其包括串聯(lián)的方向單元和節(jié)流單元，與節(jié)流單元并聯(lián)的壓力單元；所述方向單元為由方向插件、二位三通電磁閥、第一控制蓋板組成的控制回路；節(jié)流單元為由節(jié)流插件、第二控制蓋板、第一二位四通電磁閥組成的控制回路；壓力單元為由第二壓力插件、第二壓力蓋板組成的控制回路；方向插件的輸入端與有桿腔連接，方向插件的輸出端分別與節(jié)流插件和第二壓力插件連接。
[0011]所述方向插件上設(shè)有第一直動式溢流閥。
[0012]所述電液比例換向單元連接有控制油路保壓單元，該控制油路保壓單元包括依次連接的第二油泵電機、第二直動式溢流閥、蓄能器和第二壓力傳感器。[0013]所述第二直動式溢流閥與充液閥連接。
[0014]所述第二直動式溢流閥與充液閥之間的油路上設(shè)有第二二位四通電磁閥。
[0015]所述第二油泵電機與第二直動式溢流閥之間的油路上設(shè)有單向閥，第二油泵電機與單向閥的油路上設(shè)有電磁溢流閥。
[0016]本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本實用新型的數(shù)控電液比例系統(tǒng)采用比例壓力閥對系統(tǒng)在不同工況下的壓力進行精確調(diào)定，壓力設(shè)定及顯示在數(shù)控面板上進行操作；采用電液比例換向閥對工作油缸的方向及速度進行精確調(diào)控，從而實現(xiàn)主缸的快下、快慢速平穩(wěn)切換、壓制、卸壓、返程、微動；可對執(zhí)行元件速度、位置、壓力進行精確控制、隨時監(jiān)測、隨時調(diào)節(jié)；速度、壓力切換時動作平穩(wěn)，沖擊小。
[0018]2、本實用新型的數(shù)控電液比例系統(tǒng)主要控制油路采用單獨控制，無沖擊卸荷，使系統(tǒng)中的液壓元件能夠平穩(wěn)工作，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0019]3、本實用新型的數(shù)控電液比例系統(tǒng)響應(yīng)速度快、通油能力大、液流阻力小、系統(tǒng)發(fā)熱小、噪聲小、泄漏少。
[0020]4、本實用新型的數(shù)控電液比例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、性能可靠運行平穩(wěn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)做進一步的詳細說明。
[0024]如圖1所示的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，油缸I的無桿腔11通過第一壓力傳感器3與數(shù)控系統(tǒng)2連接，油缸I的有桿腔12通過拉線式編碼器4與數(shù)控系統(tǒng)2連接；數(shù)控系統(tǒng)2的輸出端分別連接電液比例換向單元5和比例壓力調(diào)節(jié)單元6 ;數(shù)控系統(tǒng)2連接有外部數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)14。
[0025]如圖2所示的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，包括上油箱9及其下方與其連通的油缸1，上油箱9與油缸I之間設(shè)有充液閥10 ；電液比例換向單元5包括與第一油泵電機52連接的電液比例換向閥51及其放大板，油缸I的無桿腔11和有桿腔12分別與電液比例換向閥51連接；第一油泵電機52和第二油泵電機81分別與下油箱19連接。
[0026]在第一油泵電機52與電液比例換向閥51的連接油路上設(shè)有比例壓力調(diào)節(jié)單元6，其是由第一壓力插件61、比例壓力閥62及其放大板、第一壓力蓋板63組成的控制回路；有桿腔12與電液比例換向閥51之間的油路上設(shè)有快慢速切換單元7，其包括串聯(lián)的方向單元71和節(jié)流單元72，與節(jié)流單元72并聯(lián)的壓力單元73 ;方向單元71為由方向插件711、二位三通電磁閥712、第一控制蓋板713組成的控制回路；第一壓力插件61與下油箱19連接，電液比例換向閥51與下油箱19連接；節(jié)流單元72為由節(jié)流插件721、第二控制蓋板722、第一二位四通電磁閥723組成的控制回路；壓力單元73為由第二壓力插件731、第二壓力蓋板732組成的控制回路；方向插件711的輸入端與有桿腔12連接，方向插件711的輸出端分別與節(jié)流插件721和第二壓力插件731連接；方向插件711上設(shè)有第一直動式溢流閥714。
[0027]電液比例換向單元5連接有控制油路保壓單元8,該控制油路保壓單元8包括依次連接的第二油泵電機81、第二直動式溢流閥84、蓄能器82和第二壓力傳感器83 ;第二直動式溢流閥84與充液閥10連接；第二直動式溢流閥84與充液閥10之間的油路上設(shè)有第二二位四通電磁閥13 ;第二油泵電機81與第二直動式溢流閥84之間的油路上設(shè)有單向閥85，第二油泵電機81與單向閥85的油路上設(shè)有電磁溢流閥86。
[0028]第一油泵電機52由電機、油泵組成，為系統(tǒng)在不同工況時提供了動力；第二油泵電機81由電機、油泵組成，為控制油路提供動力；比例壓力調(diào)節(jié)單元6，與數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合能實現(xiàn)在不同要求下實現(xiàn)不同的壓力，并且能實時監(jiān)測壓力進行調(diào)整；控制油路保壓單元8，為控制油路提供穩(wěn)定的壓力，從而使電液比例換向閥51、充液閥10性能保持在最佳工作狀態(tài)；電液比例換向閥51，通過對電液比例換向閥51的輸入信號控制，可實現(xiàn)對執(zhí)行元件速度、位置精確控制，調(diào)節(jié)由于壓力、速度突變引起的沖擊，使機床定位準(zhǔn)確，動作平穩(wěn)，位置重復(fù)精度高；快慢速切換單元7，實現(xiàn)下行快速慢速的切換；充液閥7，快速下行提供大流量的液壓油。
[0029]具體工作過程如下:
[0030]1.快下
[0031 ] 油缸I快下時有桿腔12液壓油經(jīng)過方向插件711、節(jié)流插件721、電液比例換向閥51流回下油箱19，由于油缸無桿腔11油流不存在阻力，油缸I完全靠自重快速下行。油缸無桿腔11由于形成真空，充液閥10自吸打開，大量液壓油通過充液閥10進入無桿腔11。與以往普通閥相比，普通閥組成的系統(tǒng)在快下時閥心全部開啟，快下速度不能調(diào)節(jié)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而數(shù)控電液比例系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電液比例換向閥51的輸入信號改變快下速度，以滿足機床的要求，而速度是通過拉線式編碼器4來檢測，檢測到的數(shù)據(jù)反饋給數(shù)控系統(tǒng)2與設(shè)定的值進行比較，通過調(diào)節(jié)電液比例換向閥51輸入信號精確的達到設(shè)定值。
[0032]2.快慢速切換后進入工進
[0033]油缸I快下撞到快慢速切換限位17，節(jié)流插件721關(guān)閉，油缸有桿腔12液壓油經(jīng)過方向插件711、第二壓力插件731、電液比例換向閥51流回下油箱19。第一油泵電機52提供的壓力油經(jīng)電液比例換向閥51進入油缸無桿腔11，此時充液閥10復(fù)位關(guān)閉，液壓油推動油缸I下行，進入工進狀態(tài)。
[0034]快慢速切時，給入電液比例換向閥51輸入信號線性減小，閥芯開口逐漸變小，以使快慢速切換動作平穩(wěn)、液壓沖擊小。
[0035]3.保壓
[0036]模具15挨上工件后，進行壓制，油缸無桿腔11壓力上升，壓力達到第一壓力傳感器3的設(shè)定值時，比例壓力閥62、電液比例換向閥51斷電，系統(tǒng)開始保壓。在保壓過程中，如果無桿腔11壓力由于內(nèi)泄壓力降低，第一壓力傳感器3把信號反饋給數(shù)控系統(tǒng)2，數(shù)控系統(tǒng)2經(jīng)過處理給比例壓力閥62、電液比例換向閥51信號，第一油泵電機52繼續(xù)給油缸無桿腔11供油，使壓力保持在第一壓力傳感器3所設(shè)定的壓力。
[0037]4.卸壓
[0038]本系統(tǒng)是通過電液比例換向閥51卸掉無桿腔11壓力，給電液比例換向閥51給入一定信號，電液比例換向閥51處于右位,這時油缸無桿腔通過電液比例換向閥51與下油箱19相通，使無桿腔11壓力逐步得到釋放，避免返程時由于壓力突然釋放造成液壓沖擊。
[0039]5.返程
[0040]校直機有兩種返程方式:一為壓力返程；二為位置返程。壓力返程:壓上鋼管當(dāng)無桿腔11壓力達到第一壓力傳感器3的設(shè)定壓力時開始保壓，保壓完成后，第一壓力傳感器3發(fā)出信號執(zhí)行返程動作。位置返程:通過拉線式編碼器4檢測行程位置，當(dāng)達到設(shè)定的行程，執(zhí)行返程動作，通過拉線式編碼器4與電液比例換向閥51相配合，每次位置誤差不超過
0.05mmo
[0041]卸壓完成后，第一油泵電機52提供的壓力油通過電液比例換向閥51、節(jié)流插件721、方向插件711進入油缸有桿腔12。由于蓄能器82提供一定的壓力油通過第二二位四通電磁閥13進入充液閥10的控制口，充液閥10打開，這樣無桿腔11液壓油大部分通過充液閥10流回上油箱9，只有一小部分通過電液比例換向閥51流回下油箱19，油缸I開始返程。
[0042]6.蓄能器補液及作用
[0043]蓄能器補液:蓄能器82的壓力是通過第二壓力傳感器83檢測，當(dāng)壓力低于第二壓力傳感器83設(shè)定下限SMpa時，第二油泵電機81提供高壓油對蓄能器82進行補液，當(dāng)補液使蓄能器82壓力達到第二壓力傳感器83設(shè)定上限14Mpa，第二油泵電機81卸荷，補液完成，使蓄能器82保持一定的壓力。
[0044]蓄能器作用:為電液比例換向閥51的控制口提供恒定壓力，使電液比例換向閥51工作時性能保持最佳狀態(tài)；為打開常閉充液閥10提供動力。
[0045]本發(fā)明提供的上述數(shù)控鋼管校直機電液比例系統(tǒng)，能實現(xiàn)系統(tǒng)無沖擊卸荷，可對執(zhí)行元件速度、位置、壓力精確控制，響應(yīng)速度快、重復(fù)定位精度、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠運行平穩(wěn)。
【權(quán)利要求】
1.鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，包括上油箱(9)及其下方與其連通的油缸(1)，上油箱(9)與油缸(I)之間設(shè)有充液閥(10)，其特征在于:該油缸(I)的無桿腔(11)通過第一壓力傳感器(3)與數(shù)控系統(tǒng)(2)連接，油缸(I)的有桿腔(12)通過拉線式編碼器(4)與數(shù)控系統(tǒng)(2)連接；數(shù)控系統(tǒng)(2)的輸出端分別連接電液比例換向單元(5)和比例壓力調(diào)節(jié)單元(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)控系統(tǒng)(2)連接有外部數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)(14)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述電液比例換向單元(5)包括與第一油泵電機(52)連接的電液比例換向閥(51)及其放大板，油缸(I)的無桿腔(11)和有桿腔(12 )分別與電液比例換向閥(51)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:在所述第一油泵電機(52)與電液比例換向閥(51)的連接油路上設(shè)有比例壓力調(diào)節(jié)單元(6)，其是由第一壓力插件(61)、比例壓力閥(62)及其放大板、第一壓力蓋板(63)組成的控制回路；第一壓力插件(61)與下油箱(19)連接，電液比例換向閥(51)與下油箱(19)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述有桿腔(12)與電液比例換向閥(51)之間的油路上設(shè)有快慢速切換單元(7 )，其包括串聯(lián)的方向單元(71)和節(jié)流單元(72)，與節(jié)流單元(72)并聯(lián)的壓力單元(73);所述方向單元(71)為由方向插件(711)、二位三通電磁閥(712 )、第一控制蓋板(713)組成的控制回路；節(jié)流單元(72 )為由節(jié)流插件(721)、第二控制蓋板(722)、第一二位四通電磁閥(723)組成的控制回路；壓力單元(73)為由第二壓力插件(731)、第二壓力蓋板(732)組成的控制回路；方向插件(711)的輸入端與有桿腔(12)連接，方向插件(711)的輸出端分別與節(jié)流插件(721)和第二壓力插件(731)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述方向插件(711)上設(shè)有第一直動式溢流閥(714)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述電液比例換向單元(5)連接有控制油路保壓單元(8)，該控制油路保壓單元(8)包括依次連接的第二油泵電機(81)、第二直動式溢流閥(84)、蓄能器(82)和第二壓力傳感器(83)。
8.如權(quán)利要求7所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述第二直動式溢流閥(84)與充液閥(10 )連接。
9.如權(quán)利要求8所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述第二直動式溢流閥(84)與充液閥(10)之間的油路上設(shè)有第二二位四通電磁閥(13)。
10.如權(quán)利要求9所述的鋼管校直機數(shù)控電液比例系統(tǒng)，其特征在于:所述第二油泵電機(81)與第二直動式溢流閥(84)之間的油路上設(shè)有單向閥(85)，第二油泵電機(81)與單向閥(85)的油路上設(shè)有電磁溢流閥(86)。
【文檔編號】F15B21/02GK203685776SQ201320795158
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】楊輔國, 劉民祥, 李延科, 張懷德, 王飛義 申請人:天水鍛壓機床(集團)有限公司