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一种液压机压力油油压调节系统、方法及介质

文献发布时间:2023-06-19 19:37:02


一种液压机压力油油压调节系统、方法及介质

技术领域

本申请涉及液压机控制领域,尤其是涉及一种液压机压力油油压调节系统、方法及介质。

背景技术

液压机是一种以液体为工作介质的工业设备,常用于金属、塑料、橡胶等材料的压制塑形。液压机通常以油泵为动力源,通过帕斯卡效应,将油压通过工作介质传递给需要加工的工件,在液压机执行不同工步时,所需的压力值是不一样的,因此,如何在液压机进行不同工步时完成油压切换控制,是液压机必须要解决的问题。

目前,对于只对单一压力阀进行调节从而到达油压控制目的的液压机,在进行油压调整时无法做到油压的稳定切换,并且在油压切换时难以达到较快的速度,因此在某些需要压力切换频繁的工作场景无法达到工艺要求。

发明内容

为了保证液压机油压切换控制的快速稳定,本申请提供一种液压机压力油油压调节系统、方法、设备及介质。

第一方面本申请提供一种液压机压力油油压调节系统:

一种液压机压力油油压调节系统,包括动力油泵、两个油路与油箱,所述油箱内包含第一回油腔,两个油路的一端共同连接在所述动力油泵的出油端、另一端分别用于连接在回程缸的两个油腔,动力油泵的出油端设有压力油高低压切换模块,所述压力油高低压切换模块包括液压阀、第一调阀、第二调阀、双联电磁阀,所述双联电磁阀包括两个阀件,分别为第一电磁阀与第二电磁阀;所述液压阀的主油口与动力油泵的出油端连通,液压阀的控油口与第二调阀出油口相连接,液压阀的通油口与第一调阀、第二调阀、第一电磁阀的入油口相连接,第一调阀的出油口与第二电磁阀入油口相连接,所述第二电磁阀的出油口连通有用于储油的第一回油腔。

通过采用上述技术方案,完成了液压机高压供油控制、低压供油控制与零压待机控制,多阀门的油压控制系统保证在进行油压切换时油压的稳定性;当液压机需要高压工作时,打开第一电磁阀,液压油通过液压阀流向第二调阀,调整第二调阀使液压阀形成定量反压,使此时液压油压力升高;当液压机需要低压工作时第一电磁阀关闭,开启第二电磁阀,液压油通过液压阀同时流向第一调阀和第二调阀,液压油通过已开放油路部分流向与双联电磁阀出油口连通的回油腔,故而使此时液压油压力呈现更低的油压力为液压机供油;当液压机处于待机状态时,第一电磁阀与第二电磁阀均不得电,油路全部开通,液压油通过液压阀的通油口全部流向与双联电磁阀连通的回油腔,故而使此时液压油压力为零;上述三种模式的切换只需要人员通过控制模块键入当前液压机所需压力信息,控制模块控制第一电磁阀、第二电磁阀、第一调阀以及第二调阀对进行控制,从而使人员能够对液压机工作压力进行快速切换,并且多阀门的联动控制减小了外部扰动因素的影响。

优选的,还包括油压校正油路,所述油压校正油路包括调节油泵与校正阀,所述校正阀的入油口与所述调节油泵的出油端相连,所述校正阀的出油端连通有通向所述回程缸内用于控制回程缸伸出的回程缸B腔。

通过采用上述技术方案,在油压控制系统中添加了油压压力值校正环节,减少了因为柱塞油泵的流量脉动曲线的不稳定而导致的液压机工作时的压力波动。

优选的,还包括控制模块,所述控制模块可对所述液压阀、第一调阀、第二调阀、双联电磁阀进行控制,所述双联电磁阀与控制模块相连,以受控制模块的控制。

通过采用上述技术方案,通过控制模块对油压控制系统进行控制,使液压机在进行油压切换时能够快速响应人员控制信号;同时,通过控制模块可获取人员对液压机的油压控制信息以使液压机在人员要求下工作。

优选的,所述油箱还包括第二回油腔,所述第二回油腔与所述第二调阀的出油口与所述液压阀的控油口连通。

通过采用上述技术方案,在液压机处于高油压状态时,液压油全部流向第二调阀,在第二调阀出油口连通上第二回油腔,使液压机在高油压状态时液压油能够在第二回油腔内进行一次缓冲,减少了高油压对阀体的冲击。

优选的,所述第一调阀的通流量大于第二调阀。

通过采用上述技术方案,在液压机处于低油压状态时,液压油同时流向第一调阀与第二调阀,第一调阀的通流量大于第二调阀,则液压油大部分会经过第一调阀流向与双联电磁阀出油口连通的回油腔,使液压机能处于更低的油压状态进行工作。

第二方面本申请提供一种液压机压力油油压调节方法:

获取人员通过控制模块键入的压力信息;

根据预置的压力标准,判断所述压力信息是否为高油压信息;

若是,则控制第一电磁阀开启以使液压油通过液压阀流向第二调阀,再通过已开放的油路全部流向与第二调阀出油口连通的第二回油腔,使液压机内部工作压力增大。

通过采用上述技术方案,当液压机需要在高压条件工作时,只需手动配置所需压力信息,油压调节系统自动控制相关阀门使液压机工作油压达到相应工艺标准。

优选的,在判断所述控制信号类型是否为高油压控制信号步骤后,还包括以下步骤:若否,则控制第一电磁阀关闭,第二电磁阀开启以使液压油通过液压阀同时流向第一调阀和第二调阀,液压油通过已开放油路部分流向与双联电磁阀出油口连通的第一回油腔,另一部分流向与第二调阀出油口连通的第二回油腔,使液压机内部工作压力减小。

通过采用上述技术方案,完成液压机高油压与低油压工作状态的切换,免去了人员手动调节压力调节阀门的操作,实现自动控制。

优选的,所述的一种液压机压力油油压调节方法还包括油压校正环节,具体包含以下步骤:

通过压力传感器获取所述液压机一次工作行程中工作缸内部实时压力值;

根据所述液压机一次工作行程中工作缸内部实时压力值得出液压机工作时的实时工作曲线,所述实时工作曲线为压力-时间函数曲线;

将所述实时工作曲线各时间点压力值与所述人员键入的压力信息进行比对,计算两者差值;

根据所述两者差值生成压力校正信号;

根据预置的压力-流量对照表将所述压力校正信号转换为流量开放信号;

根据所述流量开放信号控制校正阀开放流量大小,完成油压校正。

通过采用上述技术方案,稳定了由于柱塞泵的流量脉动曲线不稳定而产生的液压机不稳定油压,使液压机能够产生稳定油压以适应对于油压稳定性要求较高的工艺。

第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案:存储有能够被处理器加载并执行上述任一种液压机压力油油压调节系统程序。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.实现了液压机的油压压力值控制,完成液压机高油压与低油压状态之间的切换,使液压机在进行不同油压压力值切换时可以保证内部油压压力值的稳定;

2.实现了在液压机处于高\低压工作时的压力值调节,使液压机可以根据不同工艺的不同压力值需求自由对高\低压压力值进行调节,提高了液压机的泛用性;

3.减少液压机由于柱塞泵的流量脉动不稳定而产生的油压的不稳定度,引入油压校正环节,使液压机的输出油压达到相对稳定的程度,以使液压机能够满足高要求的工艺需求.

附图说明

图1是本申请实施例的一种液压机压力油油压调节系统的油路图。

图2是本申请实施例的一种液压机压力油油压调节方法的流程图。

图3是本申请实施例的一种液压机压力油油压调节方法中的油压校正环节的流程图。

附图标记说明:1、动力油泵;2、第二回油腔;3、第一回油腔;4、液压阀;5、第二调阀;6、第一调阀;7、双联电磁阀;7a、第一电磁阀;7b、第二电磁阀;8、校正油泵;9、校正阀;10、油路一;11、油路二;12、压力油高低压切换模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

本申请实施例公开一种液压机压力油油压调节系统。参考图1,一种液压机压力油油压调节系统的油路包括:动力油泵1、两条通向回程缸A腔与回程缸B腔的油路以及油箱,其中,回程缸A腔控制回程缸收缩,回程缸B腔控制回程伸出,油箱内设有第一回油腔3与第二回油腔2,两条油路一10端共同固定连接在动力油泵1的出油端并与动力油泵1的出油端连通,另一端通向回程缸的A腔与回程缸的B腔;

动力油泵1出油端还连通有压力油油压切换模块,液压油由动力油泵1输出后经过压力油油压切换模块,通过压力油油压切换模块对不同压力工作模式下的液压油进行不同形式的分流,再通向回程缸的两个腔,压力油油压切换模块包括液压阀4、第一调阀6、第二调阀5以及双联电磁阀7,双联电磁阀7有两个阀件分别为第一电磁阀7a与第二电磁阀7b;

动力油泵1的出油端与液压阀4的主油口连通,液压阀4的控油口与第二调阀5出油口相连接,液压阀4的通油口与第一调阀6、第二调阀5、第一电磁阀7a的入油口相连接,第一调阀6的出油口与第二电磁阀7b入油口相连接,第二电磁阀7b的出油口与第一回油腔3连通;

参考图1,一种液压机压力油油压调节系统的油路还包括一条油压校正油路,油压校正油路以一个调节油泵作为动力源,调节油泵的出油端与校正阀9的入油端连通,校正阀9的出油端通向回程缸B腔。

动力油泵1采用柱塞泵,第一调阀6与第二调阀5为压力调节阀,当系统已经处于高/低压状态时,通过对第一调阀6与第二调阀5的通油量调节,即可对系统高/低压状态的输出工作油压进行调节,其中,第一调阀6被设定为低压调压阀,第二调阀5被设定为高压调阀,第一调阀6的通流量大于第二调阀5;第一电磁阀7a与第二电磁阀7b是一个双联电磁阀7的两个阀件;校正阀9采用数控电液阀,校正阀9可对控制模块发送的定量压力控制信号做出响应,当系统需要进行油压校正时,校正阀9接收定量压力控制信号,根据定量压力控制信号所要求的压力调整量,控制输入的校正油压的大小,从而对油压的波动进行校正;由于校正油泵8的作用是对动力油泵1输出的油压进行补偿所以校正油泵8采用小功率、小流量的油泵,其作用是为液压机进行油压校正时提供一定的校正压力值。

系统高/低压状态的输出工作油压调节具体如下,在液压机压力油油压调节系统对液压机工作压力状态进行调节时,若液压机处于待机状态,第一电磁阀7a与第二电磁阀7b不得电,处于开启状态,此时油路中A、B、C、D四点均连通,液压油从动力油泵1流出,经过液压阀4直接流向第一回油腔3,对于回程缸内部则无液压油进入,使得液压机处于零压状态;

在液压机工作时,如若液压机正在执行主滑块下行或压制工步时,需要输出高油压,此时第一电磁阀7a得电吸合,油路中B、C、D点之间相互断开,液压油从动力油泵1流出,经过液压阀4的主油口流向液压阀4的通油口,再流向第二调阀5,通过第二调阀5后流入液压阀4的控油口,动力油泵1输出的油压基本全部输入回程缸,若需对高压状态时回程缸内部的工作油压进行调节,只需调节第二调阀5与液压阀4的通油口的通流量即可;

在液压机压制工作结束后滑块复位或在液压机需要更换模具时,要求液压机工作油压处于较低的水平,此时使第二电磁阀7b吸合,第一电磁阀7a落下,油路中D点与C、B两点断开,C点与B点连通,液压油从动力油泵1流出,经过液压阀4同时流向第一调阀6与第二调阀5,由于第一调阀6的通流量大于第二调阀5,因此大部分液压油会经过C、B两点流入第一回油腔3,而通过液压阀4流入回程缸的液压油减少,回程缸内部油压降低,液压机处于低压工作状态;对于低压状态的回程缸内部工作油压的调节,可以通过对两个调阀的调节完成;

校正油路的调节油泵为液压机提供校正油压,在液压机工作时,将压力传感器安装在液压机工作缸内壁上,使压力传感器能够对液压机内部压力值进行实时监测,获取液压机工作时的实时压力值,根据获取到的实时压力值得出液压机压力-时间函数,即液压机的实时工作曲线,将液压机的实时工作曲线的时刻压力值与人员键入的压力标准值进行比对,计算两者压力差值,得到压力差值曲线,根据压力差值对照预置的压力-流量对照表得出校正阀9所需开放的流量,得到差值流量曲线,压力-流量对照表可由人员通过实验或计算得到,根据差值流量曲线控制校正阀9向液压机工作缸持续输入的液压油,通过延时调节液压油输入的时间差,使得差值流量曲线对应的压力差值曲线与实时工作曲线拟合后,液压机工作时内部工作压力趋于压力标准值,从而使得压力差值小于预置的标准差值;

本申请实施例一种液压机压力油油压调节系统的实施原理为:通过对第一电磁阀7a与第二电磁阀7b的开关状态进行控制从而控制液压油在油路中的流通情况,在不同的压力需求场景下,液压油在不同的油路进行流通,使得最终直接通向回程缸的液压油量发生变化,从而改变回程缸内部的工作油压值。添加的校正油路通过对回程缸内部的工作压力进行检测,得到液压机的实时工作压力,再通过计算得出使液压机达到理想工作状态时的所需校正油压值,控制校正阀9对回程缸内部油压值进行校正。

本申请实施例还公开一种液压机压力油油压调节方法。参照图2,一种液压机压力油油压调节方法包括以下步骤:

S201:获取人员通过控制模块键入的压力信息;

具体的,根据液压机的工作行程中各工步的所需压力值的不同,人员可对控制模块键入压力信息,例如,在液压机压制过程中,液压机需要较大的压力值,那么人员可通过控制模块将具体的压力信息键入,该键入过程可以是通过键盘鼠标完成的,也可以是通过触摸板完成的;

S202:根据预置的压力标准,判断所述压力信息是否为高油压信息;

具体的,预置的压力标准需要根据液压机的实际工作压力范围设置,例如,可以设置处于液压机工作压力范围前30%为高压,当输入的压力信息对应的压力值处于液压机工作压力范围前30%时,判断为高油压控制信号;

S2021:控制第一电磁阀7a开启以使液压油通过液压阀4流向第二调阀5,再通过已开放的油路全部流向与第二调阀5出油口连通的第二回油腔2,使液压机内部工作压力增大;

S2022:控制第一电磁阀7a关闭,第二电磁阀7b开启以使液压油通过液压阀4同时流向第一调阀6和第二调阀5,液压油通过已开放油路部分流向与双联电磁阀7出油口连通的第一回油腔3,另一部分流向与第二调阀5出油口连通的第二回油腔2,使液压机内部工作压力减小;

具体的,根据S202判断结果的不同执行S2021或S2022,若判断控制信号是高油压控制信号,则执行S2021,使液压机进入高油压状态工作;若判断控制信号不是高油压控制信号,则执行S2022,使液压机进入低油压状态工作。

参照图3,一种液压机压力油油压调节方法还包括油压校正环节,包括以下步骤:

S301:通过压力传感器获取所述液压机一次工作行程中工作缸内部实时压力值;

具体的,压力传感器设置在液压机工作缸内壁上,能够对工作缸内部的实时压力值进行检测,压力传感器的型号可以由本领域技术人员根据液压机内部工作压力范围选取,在此不做赘述;

S302:根据所述液压机一次工作行程中工作缸内部实时压力值得出液压机工作时的实时工作曲线,所述实时工作曲线为压力-时间函数曲线;

具体的,压力传感器检测到液压机工作缸内部的压力值,绘制压力-时间函数作为液压机的实时工作曲线,压力传感器检测的时间间隔为1ms,从液压机开始工作,进行实时记录,对若干个数据点拟合出压力-时间函数;

S303:将所述实时工作曲线各时间点压力值与所述人员键入的压力信息进行比对,计算两者差值;

具体的,可以取5ms为时间间隔进行一次比对,将人员键入的希望液压机工作的压力值为比较标准,对实时工作曲线计算与键入压力标准值做差,得出两者差值,以计算结果作为后续油压校正的标准;

S304:根据所述两者差值生成压力校正信号;

具体的,计算两者压力差值,得到压力差值曲线,根据压力差值对照预置的压力-流量对照表得出校正阀9所需开放的流量,得到差值流量曲线,压力-流量对照表可由人员通过实验或计算得到,根据差值流量曲线控制校正阀9向液压机工作缸持续输入的液压油,通过延时调节液压油输入的时间差,使得差值流量曲线对应的压力差值曲线与实时工作曲线拟合后,液压机工作时内部工作压力趋于压力标准值,从而使得压力差值小于预置的标准差值;

S305:根据预置的压力-流量对照表将所述压力校正信号转换为流量开放信号;

具体的,校正阀9采用数控电液阀,当校正阀9接收到定量的压力控制信号后,根据压力控制信号内包含的需求校正压力值控制校正阀9流量开放大小,校正阀9开放对应的流量,向工作缸输入校正油压,对工作缸实时工作状态进行调整,时液压机工作缸内部压力趋于平稳;

S306:根据所述流量开放信号控制校正阀9开放流量大小,完成油压校正;

具体的,通过校正阀9向液压机内部输入校正油压,由于液压机内部的实时压力值是瞬时变化的,因此校正油压的输入采用延迟输入的方法,通过曲线拟合的形式,减小压力差值,使实时压力值逐渐趋于平稳。

本申请实施例一种液压机压力油油压调节方法的校正环节的实施原理为:

以柱塞泵为动力源的液压机,其输出的油压是与柱塞泵的流量脉动曲线息息相关的,柱塞泵内部具有多个活动的柱塞,每个柱塞在周期内做往复运动;单个柱塞的流量脉动曲线是一条正弦函数,而每个柱塞之间的运动并不是同步的,因此多个柱塞的流量脉动曲线之间存在一定相移,由此可以知道柱塞泵的流量脉动曲线是每个柱塞的流量脉动曲线的不相交部分,这就导致了在实际工作中,以柱塞泵为动力源的液压机输出的压力值并不稳定;并且,在实际工作中,由于实际生产原因,柱塞泵的流量脉动曲线并不是平滑的,存在许多波动与瑕疵,这同样导致了液压机由柱塞泵输入的油压不稳定;通过压力传感器获取液压机工作时的实时压力值,计算实时压力值与标准压力差值,生成定量的控制信号调节校正阀9对液压机内部压力值进行校正,使得液压机输出压力趋于平稳。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。

具体来说,该计算机可读存储介质,其存储有能够被处理器加载并执行如上述一种液压机压力油油压调节方法的计算机程序,该计算机可读存储介质例如包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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