專利名稱：一種液壓機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在液壓機(jī)系統(tǒng)中，由于工作壓力很高，當(dāng)油缸上腔通入高壓油進(jìn)行沖壓時(shí)，高壓油具有很大的能量，除了推動油缸活塞下行完成工作外，還會使油缸機(jī)架、油缸本身、液壓元件、管道和接頭等處會產(chǎn)生不同程度的彈性形變，積蓄大量的能量。當(dāng)保壓完成之后，油缸上行時(shí)，油缸上腔接通油箱，上腔繼續(xù)的液壓能和機(jī)架等部分積蓄的彈性形變能突然釋放出來，而機(jī)架系統(tǒng)也迅速回彈，會瞬間產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動和巨大的聲響。在此泄荷過程中，油缸內(nèi)過飽和溶解的氣體的析出和破裂更加劇了這一現(xiàn)象，對設(shè)備的正常運(yùn)行極為不利，例如會造成壓力表指針強(qiáng)烈抖動和系統(tǒng)產(chǎn)生“炮鳴”現(xiàn)象，傳統(tǒng)液壓機(jī)系統(tǒng)通過設(shè)置專用的泄荷閥來泄荷，但是并不能完全消除這種現(xiàn)象，同時(shí)其泄荷時(shí)間較長，導(dǎo)致系統(tǒng)工作效率低下。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種液壓機(jī)系統(tǒng)，以平穩(wěn)、有效地泄荷，保護(hù)設(shè)備并消除泄荷時(shí)的噪音。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種液壓機(jī)系統(tǒng)，包括通過油路相連的油箱及油缸；在所述油缸泄荷時(shí)將高壓油從所述油缸排回油箱的油泵；用于設(shè)定所述油缸泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值的人機(jī)交互界面；與所述油泵相連的伺服電機(jī)；與所述伺服電機(jī)相連的伺服驅(qū)動器；用于測定所述油泵出口的實(shí)時(shí)壓力值的壓力傳感器；與所述人機(jī)交互界面、伺服驅(qū)動器及壓力傳感器相連的，用于當(dāng)所述實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)控制所述伺服驅(qū)動器驅(qū)動所述伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，并當(dāng)所述實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制所述伺服驅(qū)動器停止驅(qū)動所述伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)的控制器。進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互界面為觸摸屏；所述油泵為內(nèi)嚙合定量齒輪油泵；所述伺服電機(jī)為交流永磁伺服電機(jī)或直流電動機(jī)；所述控制器為現(xiàn)場可編程門陣列或可編程邏輯控制器或微控制單元。本實(shí)用新型實(shí)施例通過提供一種液壓機(jī)系統(tǒng)，首先人機(jī)交互界面預(yù)先設(shè)定油缸泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值，然后當(dāng)壓力傳感器測定的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)，控制器控制伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，并當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器停止驅(qū)動伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，這樣，通過伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出大扭矩可實(shí)現(xiàn)油缸上腔的液壓能和系統(tǒng)部分積蓄的彈性形變能的平穩(wěn)釋放，從而油缸平穩(wěn)、有效地泄荷，保護(hù)了設(shè)備并延長了其使用壽命，并且消除了泄荷噪音；可通過人機(jī)交互界面預(yù)先設(shè)定反轉(zhuǎn)啟動壓力值及反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值(即泄荷的目標(biāo)壓力)，并通過壓力傳感器進(jìn)行壓力的閉環(huán)控制，提高了設(shè)備的控制精度，并且可應(yīng)用于液壓機(jī)系統(tǒng)工作過程中泄荷，而不必等液壓機(jī)系統(tǒng)停機(jī)之后再發(fā)送零壓力指令泄荷；另外，還可設(shè)定泄荷時(shí)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高了設(shè)備的控制精度。

圖I是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的泄荷方法的流程圖。圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的泄荷方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。參照圖1，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)，其主要包括通過油路相連的油箱I及油缸2 ；在油缸2泄荷時(shí)將高壓油從油缸2排回油箱I的油泵3 ；用于設(shè)定油缸2泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值(即保壓壓力值)及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值的人機(jī)交互界面4 ；與油泵3相連的伺服電機(jī)6 ；與伺服電機(jī)6相連的伺服驅(qū)動器8 ；用于測定油泵3出口的實(shí)時(shí)壓力值的壓力傳感器7 ；與人機(jī)交互界面4、伺服驅(qū)動器8及壓力傳感器7相連的，用于當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器8驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)，并當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器8停止驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)的控制器5。而采用上述第一實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)可完成本實(shí)用新型第一實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的泄荷方法，其主要包括如圖2所示的流程201，通過人機(jī)交互界面4預(yù)先設(shè)定油缸2泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值；202，控制器5當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器8驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)，并當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器8停止驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)。下面以一個具體實(shí)例，說明上述第一實(shí)施例的泄荷方法根據(jù)工藝要求在人機(jī)交互界面4上預(yù)先設(shè)定泄荷開始時(shí)油泵3出口的壓力，即反轉(zhuǎn)啟動壓力值，以及泄荷完成時(shí)油泵3出口的壓力，即反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值。當(dāng)保壓完成后，控制器5通過比較得到壓力傳感器7向控制器5反饋的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)，控制器5向伺服驅(qū)動器8發(fā)送一個低電平信號作為反轉(zhuǎn)啟動信號，伺服驅(qū)動器8接收到低電平信號后控制伺服電機(jī)6進(jìn)行反轉(zhuǎn)，此時(shí)油泵3會將油缸2活塞腔內(nèi)的高壓油排回油箱1，油缸2活塞腔的壓力隨之降低，控制器5通過比較得到壓力傳感器7向控制器5反饋的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)，控制器5切斷發(fā)送到伺服驅(qū)動器8的低電平信號，伺服驅(qū)動器8停止驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)，油缸2泄荷完成。為了 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，本實(shí)用新型第二實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)在上述第一實(shí)施例基礎(chǔ)上還進(jìn)行了如下配置，如圖3所示人機(jī)交互界面4包括第一設(shè)定模塊41，用于設(shè)定油缸2泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值；第二設(shè)定模塊43，用于設(shè)定油缸2泄荷時(shí)伺服電機(jī)6的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值，控制器5包括第一控制模塊51，用于當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)向伺服驅(qū)動器8輸出反轉(zhuǎn)啟動信號，當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)向伺服驅(qū)動器8輸出反轉(zhuǎn)停止信號；第二控制模塊52，用于以目標(biāo)轉(zhuǎn)速值輸出轉(zhuǎn)速控制信號，而液壓機(jī)系統(tǒng)還包括與伺服電機(jī)6及伺服驅(qū)動器8相連、用于測定伺服電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值的旋轉(zhuǎn)編碼器9,伺服驅(qū)動器8包括第一驅(qū)動模塊81，用于根據(jù)反轉(zhuǎn)啟動信號控制伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)泄荷，并根據(jù)反轉(zhuǎn)停止信號控制伺服電機(jī)6停止反轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動模塊82，用于根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號及實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值控制伺服電機(jī)6以目標(biāo)轉(zhuǎn)速值反轉(zhuǎn)泄荷。而采用上述第二實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)可完成本實(shí)用新型第二實(shí)施例的液壓機(jī)系統(tǒng)的泄荷方法，其在第一實(shí)施例的泄荷方法的基礎(chǔ)上還包括如圖4所示的流程401，與201同時(shí)，通過人機(jī)交互界面4預(yù)先設(shè)定油缸2泄荷時(shí)伺服電機(jī)6的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值；402，與202同時(shí)，控制器5向伺服驅(qū)動器8發(fā)送轉(zhuǎn)速控制信號；403，與203同時(shí)，伺服驅(qū)動器8根據(jù)轉(zhuǎn)速控制信號及旋轉(zhuǎn)編碼器9測定的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值控制伺服電機(jī)6目標(biāo)轉(zhuǎn)速值反轉(zhuǎn)泄荷。下面以一個具體實(shí)例，說明上述第二實(shí)施例的泄荷方法根據(jù)工藝要求在人機(jī)交互界面4上預(yù)先設(shè)定泄荷開始時(shí)油泵3出口的壓力值，即反轉(zhuǎn)啟動壓力值，泄荷時(shí)伺服電機(jī)6的目標(biāo)轉(zhuǎn)速值，以及泄荷完成時(shí)油泵3出口的壓力，SP反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值，例如，當(dāng)伺服電機(jī)6的最大轉(zhuǎn)速值為2000轉(zhuǎn)/分，則當(dāng)取50%時(shí)，其目標(biāo)轉(zhuǎn)速值即為1000轉(zhuǎn)/分，通常，可在0-99%之間取值。當(dāng)保壓完成后，控制器5通過比較得到壓力傳感器7向控制器5反饋的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)，控制器5向伺服驅(qū)動器8發(fā)送一個低電平信號作為反轉(zhuǎn)啟動信號，伺服驅(qū)動器8接收到低電平信號后控制伺服電機(jī)6以目標(biāo)轉(zhuǎn)速值指示的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反轉(zhuǎn)，此時(shí)油泵3會將油缸2活塞腔內(nèi)的高壓油排回油箱1，油缸2活塞腔的壓力隨之降低，控制器5通過比較得到壓力傳感器7向控制器5反饋的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)，控制器5切斷發(fā)送到伺服驅(qū)動器8的低電平信號，伺服驅(qū)動器8停止驅(qū)動伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)，油缸2泄荷完成。當(dāng)然，上述反轉(zhuǎn)泄荷控制方式同樣可應(yīng)用與正轉(zhuǎn)加壓過程中，此時(shí)，上述液壓機(jī)系統(tǒng)需要進(jìn)行如下配置第一控制模塊51包括[0052]反轉(zhuǎn)控制模塊，用于當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)向伺服驅(qū)動器8輸出反轉(zhuǎn)啟動信號，當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)向伺服驅(qū)動器8輸出反轉(zhuǎn)停止信號；正轉(zhuǎn)控制模塊，用于當(dāng)?shù)谝辉O(shè)定模塊41設(shè)定油缸加壓正轉(zhuǎn)時(shí)，輸出正轉(zhuǎn)控制信號，第一驅(qū)動模塊81包括反轉(zhuǎn)驅(qū)動模塊，用于根據(jù)反轉(zhuǎn)啟動信號控制伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)泄荷，并根據(jù)反轉(zhuǎn)停止信號控制伺服電機(jī)6停止反轉(zhuǎn)；正轉(zhuǎn)驅(qū)動模塊，用于根據(jù)正轉(zhuǎn)控制信號控制伺服電機(jī)6正轉(zhuǎn)加壓。當(dāng)上述反轉(zhuǎn)啟動信號為低電平信號時(shí)，正轉(zhuǎn)控制信號即可為高電平信號，當(dāng)然，當(dāng) 反轉(zhuǎn)啟動信號為高電平信號時(shí)，正轉(zhuǎn)控制信號即可為低電平信號。為了進(jìn)行工序控制，控制器5還可包括與壓力傳感器7相連、用于根據(jù)實(shí)時(shí)壓力值進(jìn)行工序切換控制的第三控制模塊53，具體地，第三控制模塊可當(dāng)壓力傳感器7檢測到實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到一定值時(shí)，以開關(guān)量控制油路上對應(yīng)閥門動作,或者控制伺服電機(jī)6正反轉(zhuǎn)之間切換,或者進(jìn)行其他動作的控制。具體在應(yīng)用時(shí)，為增強(qiáng)操作性及便捷性，人機(jī)交互界面4可以為觸摸屏，當(dāng)然其他具有同等功能的按鈕控制面板同樣可以適用；油泵3為內(nèi)嚙合定量齒輪油泵；伺服電機(jī)6為成本較低廉的交流永磁伺服電機(jī)或成本較高的直流電動機(jī)；而控制器5為現(xiàn)場可編程門陣列(Filed Programmable Gate Array,FPGA)或可編程邏輯控制器(Programmable LogicController, PLC)或微控制單元(Micro Control Unit, MCU)等，當(dāng)然控制器5將要加載一定的軟件進(jìn)行配合處理。以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種液壓機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括 通過油路相連的油箱及油缸； 在所述油缸泄荷時(shí)將高壓油從所述油缸排回油箱的油泵； 用于設(shè)定所述油缸泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值的人機(jī)交互界面； 與所述油泵相連的伺服電機(jī)； 與所述伺服電機(jī)相連的伺服驅(qū)動器； 用于測定所述油泵出口的實(shí)時(shí)壓力值的壓力傳感器； 與所述人機(jī)交互界面、伺服驅(qū)動器及壓力傳感器相連的，用于當(dāng)所述實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)控制所述伺服驅(qū)動器驅(qū)動所述伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，并當(dāng)所述實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制所述伺服驅(qū)動器停止驅(qū)動所述伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)的控制器。
2.如權(quán)利要求I所述的液壓機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)交互界面為觸摸屏；所述油泵為內(nèi)嚙合定量齒輪油泵；所述伺服電機(jī)為交流永磁伺服電機(jī)或直流電動機(jī)；所述控制器為現(xiàn)場可編程門陣列或可編程邏輯控制器或微控制單元。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種液壓機(jī)系統(tǒng)，首先人機(jī)交互界面預(yù)先設(shè)定油缸泄荷反轉(zhuǎn)啟動壓力值及其反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值，然后當(dāng)壓力傳感器測定的實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)啟動壓力值時(shí)，控制器控制伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，并當(dāng)實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到反轉(zhuǎn)目標(biāo)壓力值時(shí)控制伺服驅(qū)動器停止驅(qū)動伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，這樣，通過伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)輸出大扭矩可實(shí)現(xiàn)油缸上腔的液壓能和系統(tǒng)部分積蓄的彈性形變能的平穩(wěn)釋放，從而油缸平穩(wěn)、有效地泄荷，保護(hù)了設(shè)備并延長了其使用壽命，并且消除了泄荷噪音；可預(yù)先設(shè)定泄荷的目標(biāo)壓力，并通過壓力傳感器進(jìn)行壓力的閉環(huán)控制，提高了設(shè)備的控制精度，并且可應(yīng)用于液壓機(jī)系統(tǒng)工作過程中泄荷。
文檔編號B30B15/16GK202491455SQ20112054431
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者汪玉峰 申請人:中廣核中電能源服務(wù)(深圳)有限公司