一種液壓泵與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓泵與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，針對(duì)傳統(tǒng)液壓快鍛機(jī)組中液壓泵數(shù)量及配置方式的不合理，而造成設(shè)備投入增加及電力增容擴(kuò)大，空載消耗能源較多的技術(shù)不足，本發(fā)明通過(guò)增設(shè)由高壓蓄能器、電磁換向閥、電液比例閥及由傳感器、PLC組成電控制系統(tǒng)的蓄能儲(chǔ)能裝置來(lái)儲(chǔ)存主液壓泵在工作循環(huán)中被無(wú)效排放的能量，并通過(guò)控制系統(tǒng)在液壓機(jī)壓延工作過(guò)程中對(duì)主液壓缸供壓力油，從而減少主液壓泵的設(shè)置數(shù)量。實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本，減少投資、優(yōu)化資源配置的目的。
【專利說(shuō)明】
一種液壓泵與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓快鍛機(jī)組，尤其涉及一種液壓栗與高壓蓄能器疊加補(bǔ)償供壓的液壓快鍛機(jī)組，屬于液壓傳動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]液壓快鍛機(jī)組是一種新型鍛壓設(shè)備，由于其具有自動(dòng)化程度高，控制精度好，節(jié)約原材料等優(yōu)點(diǎn)，而被國(guó)內(nèi)外尚端鍛造業(yè)首選，廣泛用于機(jī)械制造以及尚品質(zhì)，尚性能材料的鍛造。目前國(guó)內(nèi)較好的快鍛機(jī)組的零部件是按照國(guó)際先進(jìn)水平進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，且關(guān)鍵部件為進(jìn)口國(guó)外品牌產(chǎn)品，故設(shè)備造價(jià)非常昂貴。由于該鍛壓機(jī)械能耗較大，特別是電力負(fù)荷投入太大，不但增加了企業(yè)的投資規(guī)模，還影響了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]以16MN快鍛機(jī)組為例說(shuō)明傳統(tǒng)液壓鍛造機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程。
[0004]1.啟動(dòng):六臺(tái)主液壓栗空載啟動(dòng)(每臺(tái)主液壓栗的額定功率為250KW);2.回程:三臺(tái)主液壓栗向兩側(cè)單出桿提升液壓缸供油，錘頭上升，主液壓缸內(nèi)存油排入低壓蓄能器中，其余三臺(tái)主液壓栗空載運(yùn)行。
[0005]3.空程快降:六臺(tái)主液壓栗和低壓蓄能器同時(shí)向主液壓缸供油，錘頭迅速下降直至錘頭接觸到工件，同時(shí)兩側(cè)單出桿提升液壓缸內(nèi)存油排入油箱。
[0006]4.壓延:低壓蓄能器關(guān)閉，六臺(tái)主液壓栗繼續(xù)向主液壓缸供油，隨著工件抗力不斷增加，六臺(tái)主液壓栗的壓力隨之增加，當(dāng)主液壓栗壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其中五臺(tái)主液壓栗空載運(yùn)行，只有一臺(tái)主液壓栗繼續(xù)工作，此時(shí)壓延速度迅速降低，當(dāng)工件尺寸達(dá)到要求后(或壓不動(dòng)時(shí))，壓延結(jié)束。
[0007]從上述16MN快鍛液壓機(jī)組的運(yùn)行方式可見(jiàn)傳統(tǒng)的鍛壓機(jī)組存在:a、壓機(jī)錘頭向上 (回程)時(shí)三臺(tái)主液壓栗空載運(yùn)行，其空載運(yùn)行功率達(dá)到100KWX3=300KW左右;b、壓延過(guò)程中，當(dāng)主液壓栗壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其中五臺(tái)主液壓栗空載運(yùn)行，只有一臺(tái)主液壓栗繼續(xù)工作，其空載運(yùn)行功率達(dá)100KW X 5=500KW左右。顯而易見(jiàn)，傳統(tǒng)快鍛液壓機(jī)組多臺(tái)主液壓栗的資源配置不合理，其中液壓栗空運(yùn)轉(zhuǎn)的電能消耗大；由于設(shè)置的栗數(shù)量較多，導(dǎo)致設(shè)備投入成本增大，而且需要配置的電力增容增加，又因增容大而承擔(dān)的基本電費(fèi)(每KW每月30元) 增加，還直接導(dǎo)致供電設(shè)施投入增大而浪費(fèi)資源。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)傳統(tǒng)液壓快鍛機(jī)組中液壓栗數(shù)量及配置方式的不合理，而造成設(shè)備投入增加及電力增容擴(kuò)大，空載消耗能源較多的技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組。
[0009]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組， 包括鍛壓錘頭、主液壓缸、單出桿提升液壓缸、主液壓栗、高壓蓄能器、中壓蓄能器、傳感器、 PLC、遠(yuǎn)程操控臺(tái)、液壓閥及管路，所述的主液壓缸為柱塞式液壓缸;單出桿提升液壓缸中的單出桿的一端與主液壓缸中的柱塞的一端及鍛壓錘頭固定連接在壓機(jī)的活動(dòng)梁上，從而三者上、下同步運(yùn)動(dòng)，其特征在于:主栗出油端增設(shè)一條管路，且管路上設(shè)有電磁換向閥、高壓蓄能器、傳感器、電液比例閥，所述電磁換向閥設(shè)置在主栗出油端與高壓蓄能器之間的管路上，所述主液壓缸與高壓蓄能器之間的管路上設(shè)有電液比例閥，所述傳感器設(shè)置在高壓蓄能器與電液比例閥的管路上;所述電磁換向閥、電液比例閥、傳感器與PLC電連接；所述鍛壓錘頭在壓延過(guò)程中主液壓缸內(nèi)的壓力油由主液壓栗和高壓蓄能器同時(shí)供給； 所述中壓蓄能器與主液壓缸油管連接，鍛壓錘頭空程快降時(shí)主液壓缸所需的液壓油由中壓蓄能器獨(dú)立供給；所述電磁換向閥將主液壓栗輸出的壓力油分別向液壓缸、高壓蓄能器、回油箱油路切換供油；所述主液壓栗向單出桿提升液壓缸的有桿腔供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)；所述中壓蓄能器連接主液壓缸的管路中設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)； 所述主液壓栗向主液壓缸供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)；所述高壓蓄能器向主液壓缸供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)；所述主液壓栗和高壓蓄能器可實(shí)現(xiàn)對(duì)管路疊加供油；所述單出桿提升液壓缸的有桿腔與油箱相通的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)；所述傳感器設(shè)置在高壓蓄能器向外輸出壓力油的管路上；與主液壓缸相連接的管路上還設(shè)有一傳感器；所述PLC、電液比例閥、電磁換向閥、傳感器電連接，且指令電液比例閥、電磁換向閥接通或斷開(kāi)。
[0010]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置高壓蓄能器將傳統(tǒng)液壓快鍛機(jī)組主液壓栗的配置數(shù)量減少，并將傳統(tǒng)快鍛液壓機(jī)組中低壓蓄能器的內(nèi)存蓄能壓力增加，可獲得以下有益效果:1、通過(guò)主液壓栗接近滿負(fù)荷的工作，使液壓栗動(dòng)力得到合理分配，即:利用主液壓栗的空運(yùn)轉(zhuǎn)工況向高壓蓄能器提供壓力油，需要輸出最大油量時(shí)，主液壓栗與高壓蓄能器同時(shí)供壓，從而達(dá)到傳統(tǒng)快鍛液壓機(jī)組多臺(tái)主液壓栗同時(shí)供壓的效果，優(yōu)化了資源配置、減少了設(shè)備投資、減少了液壓栗空運(yùn)轉(zhuǎn)的能源消耗；2、將傳統(tǒng)快鍛液壓機(jī)組由多臺(tái)主液壓栗和低壓蓄能器同時(shí)向主液壓缸提供壓力油，實(shí)現(xiàn)鍛壓錘頭空程快降接近工件的工況，改變由中壓蓄能器獨(dú)立向主液壓缸提供壓力油，實(shí)現(xiàn)鍛壓錘頭空程快降接近工件的工況，避免了大馬拉小車的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。
[0011]本發(fā)明具有資源配置合理、結(jié)構(gòu)設(shè)置簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少、能源利用率高等顯著優(yōu)點(diǎn)。【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖為本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)示意圖。
[0013] 在附圖中為主液壓栗，2、2’、2’’為電磁換向閥，3、4為溢流閥，5為高壓蓄能器，6、7為傳感器，8、9、10、11、12、13為電液比例閥，14為中壓蓄能器，15、15’為單出桿提升液壓缸，16為主液壓缸，17為鍛壓錘頭，18為活動(dòng)梁，19為PLC，20為遠(yuǎn)程操控臺(tái)。【具體實(shí)施方式】[〇〇14]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說(shuō)明:如附圖1所示，主液壓缸16為柱塞式液壓缸，快鍛液壓機(jī)組的鍛壓錘頭17通過(guò)活動(dòng)梁18 連接在主液壓缸16的柱塞上，且當(dāng)柱塞一端充滿壓力油時(shí)鍛壓錘頭17空程下降；單出桿提升液壓缸15、15’分置于主液壓缸16的兩邊，其內(nèi)的單出桿與鍛壓錘頭17相聯(lián)動(dòng)，且當(dāng)有桿腔內(nèi)充滿壓力油時(shí)鍛壓錘頭17向上實(shí)現(xiàn)回程，；而當(dāng)鍛壓錘頭17空程下降時(shí)兩只單出桿液壓缸15和15’的有桿腔與油箱相連接，且在連接的管路上通過(guò)設(shè)置一電液比例閥11實(shí)現(xiàn)管路接通或斷開(kāi);主液壓栗配置數(shù)量為三臺(tái)1、1’、1’ 中壓蓄能器的蓄能壓力為〇.3—3Mpa; 鍛壓錘頭17向上實(shí)現(xiàn)回程時(shí)，單出桿提升液壓缸15和15’有桿腔內(nèi)的液壓油由配置的主液壓栗1、1’、1’’同時(shí)供給，主液壓缸1、1’、1’’內(nèi)的存油排入中壓蓄能器14內(nèi)；鍛壓錘頭17空程快降時(shí)主液壓缸16內(nèi)的液壓油由中壓蓄能器14獨(dú)立供給，單出桿提升液壓缸15和15’有桿腔內(nèi)的存油排入油箱，同時(shí)主液壓栗向高壓蓄能器5供油蓄能;鍛壓錘頭17壓延時(shí)主液壓缸1內(nèi)的液壓油由配置的主液壓栗1、1’、1’’和高壓蓄能器5同時(shí)疊加供給;鍛壓錘頭17壓延抗力增加使供油壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，主液壓缸16內(nèi)的液壓油由主液壓栗1或1’或 1’’供給，其余主液壓栗切換向高壓蓄能器5供油蓄能；主液壓栗1、1’、1’’輸出壓力油的管路上，通過(guò)分別設(shè)置電磁換向閥2、2’、2’’實(shí)現(xiàn)向主液壓缸16、單出桿提升液壓缸15和15’供油路或向高壓蓄能器5供油路的切換;主液壓栗向單出桿提升液壓缸15和15’的有桿腔供給壓力油的管路上，通過(guò)設(shè)置電液比例閥10,實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)；中壓蓄能器5 連接主液壓缸16的管路中通過(guò)設(shè)置電液比例閥12、13,實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi);主液壓栗1、 1’、1’’向主液壓缸16供給壓力油的管路上，通過(guò)設(shè)置電液比例閥9,高壓蓄能器5向主液壓缸16供給壓力油的管路上，通過(guò)設(shè)置電液比例閥8實(shí)現(xiàn)主液壓栗出油管路與高壓蓄能器5出油管路的疊加供油或斷開(kāi);傳感器6設(shè)置在高壓蓄能器5向外輸出壓力油的管路上，傳感器7設(shè)置在與主液壓缸16相通的連接管路上;PLC 19通過(guò)傳感器6、7的感應(yīng)信號(hào)和遠(yuǎn)程操控臺(tái)20的輸入信號(hào)分別向電磁換向閥、電液比例閥發(fā)出接通或斷開(kāi)工作指令。
[0015]以16MN快鍛機(jī)組為例，工作時(shí):1、啟動(dòng):遠(yuǎn)程操控臺(tái)20向PLC 19發(fā)出三臺(tái)主液壓栗1、1’、1’ ’的啟動(dòng)指令，三臺(tái)主液壓栗1、1’、 1’’空載啟動(dòng)；2、回程:遠(yuǎn)程操控臺(tái)20向PLC 19發(fā)出電液比例閥10、12、13和電磁換向閥2、2 ’、2 ’’的左路接通以及電液比例閥8、9、11的關(guān)閉指令，三臺(tái)主液壓栗1、1’、1’’向單出桿提升液壓缸15和15’ 的有桿腔供給壓力油，鍛壓錘頭17上升，主液壓缸16內(nèi)的存油排入中壓蓄能器14中；3、鍛壓錘頭空程快降:遠(yuǎn)程操控臺(tái)20向PLC 19發(fā)出電液比例閥11、12、13和電磁換向閥2、2 ’、2 ’’的右路接通指令，中壓蓄能器14向主液壓缸16供給壓力油，鍛壓錘頭17空程快降迅速接觸到工件，單出桿提升液壓缸15和15’的有桿腔內(nèi)存油排入油箱，三臺(tái)主液壓栗向高壓蓄能器5供油蓄能，當(dāng)傳感器6測(cè)得高壓蓄能器5內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PLC19指令電磁換向閥2、2’、 2 ’’的右路斷開(kāi)，三臺(tái)主液壓栗1、1’、1’ ’空載運(yùn)行；4、壓延:遠(yuǎn)程操控臺(tái)20向PLC19發(fā)出電液比例閥10、12、13關(guān)閉的指令，電液比例閥8、9接通，電磁換向閥2、2’、2’’的左路接通指令，三臺(tái)主液壓栗和高壓蓄能器5同時(shí)向主液壓缸16供給壓力油，隨著工件抗力不斷增加，主液壓栗的壓力隨之增加，當(dāng)傳感器7 測(cè)得壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PLC19向電磁換向閥2’、2’’發(fā)出右路接通指令，主液壓栗切換到向高壓蓄能器5供壓蓄能狀態(tài)，只有主液壓栗1向主液壓缸16供給壓力油繼續(xù)維持壓延，當(dāng)工件尺寸達(dá)到要求壓延結(jié)束時(shí)，傳感器7測(cè)得壓力最大值，PLC可編程控制器19向主液壓栗1發(fā)出左路斷開(kāi)、右路接通指令，三臺(tái)主液壓栗全部切換到向高壓蓄能器5供壓進(jìn)入蓄能狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，包括鍛壓錘頭、主液壓缸、單出 桿提升液壓缸、主液壓栗、高壓蓄能器、中壓蓄能器、傳感器、PLC、遠(yuǎn)程操控臺(tái)、液壓閥及管 路，所述的主液壓缸為柱塞式液壓缸;單出桿提升液壓缸中的單出桿的一端與主液壓缸中 的柱塞的一端及鍛壓錘頭固定連接在壓機(jī)的活動(dòng)梁上，從而三者上、下同步運(yùn)動(dòng)，其特征在 于:所述主液壓栗出油端增設(shè)一條管路，且管路上設(shè)有電磁換向閥、高壓蓄能器、傳感器、 電液比例閥，所述電磁換向閥設(shè)置在主栗出油端與高壓蓄能器之間的管路上，所述主液壓 缸與高壓蓄能器之間的管路上設(shè)有電液比例閥，所述傳感器設(shè)置在高壓蓄能器與電液比例 閥的管路上;所述電磁換向閥、電液比例閥、傳感器與PLC電連接；所述鍛壓錘頭在壓延過(guò)程中主液壓缸內(nèi)的壓力油由主液壓栗和高壓蓄能器同時(shí)供給；所述中壓蓄能器與主液壓缸油管連接，鍛壓錘頭空程快降時(shí)主液壓缸所需的液壓油由 中壓蓄能器獨(dú)立供給。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:電磁換向閥將主液壓栗輸出的壓力油分別向液壓缸、高壓蓄能器、回油箱油路切換供油。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述主液壓栗向單出桿提升液壓缸的有桿腔供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥， 實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述中壓蓄能器連接主液壓缸的管路中設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或斷開(kāi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述主液壓栗向主液壓缸供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通或 斷開(kāi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述高壓蓄能器向主液壓缸供給壓力油的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的接通 或斷開(kāi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述主液壓栗和高壓蓄能器可實(shí)現(xiàn)對(duì)管路疊加供油。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述單出桿提升液壓缸的有桿腔與油箱相通的管路上設(shè)有電液比例閥，實(shí)現(xiàn)管路的 接通或斷開(kāi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述傳感器設(shè)置在高壓蓄能器向外輸出壓力油的管路上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:與主液壓缸相連接的管路上還設(shè)有一傳感器。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓栗與高壓蓄能器疊加供壓的液壓快鍛機(jī)組，其特征 在于:所述PLC通過(guò)傳感器的感應(yīng)信號(hào)和遠(yuǎn)程操控臺(tái)的輸入信號(hào)分別向電磁換向閥、電液比 例閥發(fā)出接通或斷開(kāi)工作指令。
【文檔編號(hào)】F15B1/033GK106015124SQ201610582538
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】張連華, 胡志清
【申請(qǐng)人】中聚信海洋工程裝備有限公司