本发明属于液压机技术领域，更具体地说，涉及一种闸式剪板机液压系统的控制方法。
背景技术：
剪板机是用一个刀片相对另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器，是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机分为机械式剪板机和液压式剪板机，机械式剪板机能剪切的钢板厚度一般在10mm以下，而液压式剪板机多用于剪切6mm以上的钢板。液压式剪板机又分为摆式剪板机和闸式剪板机，闸式剪板机与摆式剪板机相比较，具有剪切精度高、剪切角度可调、刃口使用寿命长的优点。
剪板机的液压系统对于其性能至关重要，但现有闸式剪板机的液压系统还存在很多问题。在结构上，现有液压系统为满足各种功能需要，往往较为复杂，使用板式阀、多位多通电磁阀等等以力求达到各种功能要求，但是庞杂的系统会导致系统稳定性的下降，液压油在管路、元器件中穿行行程增加，系统噪音增大，泄露可能性增大，压力损失严重，且液压油升温严重，而且复杂的液压系统，造成设备笨重，生产成本高，后期也难以维护。在功能上，现有的闸式剪板机液压系统功能不够全面，不能适应各种应用环境，比如，压料动作不能单独控制，压料油缸的压料压力不能调节，实现压料、剪切的顺序功能不太可靠，在压料时，如果压料力不够，被剪板料在剪切过程中将产生位移，特别在剪切终了时位移更为明显，这样会使被剪板料尺寸偏差增大；如果压料力过大则使被剪板料表面产生压痕，同时还增大了压料缸对机架和压料梁的载荷，为了保证机架和压料梁的强度和刚度，只有增大机架和压料梁的横截面面积，从而增大了剪板机整体重量，加大了剪板机的制造成本；另外，对于后期系统检修维护等情况考虑不够全面，造成系统检修维护困难。
现有技术中对闸式剪板机的液压系统研究已有很多，如中国专利申请号为：201310709619.5，公开日为：2014年3月19日的专利文献，公开了一种大型闸式剪板机液压系统，包括与刀架连接的油缸、油箱、液压动力部分和液压控制阀，油缸包括主油缸和副油缸，主油缸的有杆腔与副油缸无杆腔连接后形成串联油缸同步驱动刀架上下运动；还包括连接在刀架端部、用于支撑刀架的平衡油缸，平衡油缸为两个，平衡油缸的油口与蓄能器连接形成密闭空间，该密闭空间中充有一定压力的、用于平衡刀架重力的液压油。该方案只适用于大型闸式剪板机，其结构复杂，设备笨重，生产和维护成本高。
又如，中国专利申请号为：200620158152.5，公开日为：2007年10月31日的专利文献，公开了一种闸式剪板机的液压装置，在刀架体两端分别固定主油缸和副油缸,主油缸的进油管通过电磁换向阀和双向高压截止阀连通，该阀分别和供油电机、过滤网连接，过滤网的进油端口伸到油缸内，并且双向高压截止阀的另一路通过先导式溢流阀和电磁换向阀，单向阀接至副油缸的出油口，副油缸的进油口和主油缸的出油口连通，形成液压回路。该方案功能简单，压料动作不能单独控制，系统稳定性较差，未考虑检修维护等操作。
技术实现要素：
1、要解决的问题
针对现有闸式剪板机的液压系统存在结构复杂，导致设备体积庞大笨重，生产成本高，降低设备稳定性，以及不能适应各种操作环境的问题，本发明提供一种闸式剪板机液压系统的控制方法，该系统相比于现有的液压系统，结构大大简化，降低了生产成本，系统运行稳定且能满足多种操作需求，压料动作可单独控制且压力可控，也方便检修维护。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种闸式剪板机液压系统的控制方法，它包括：
①系统卸荷待机状态控制
YV0、YV1、YV2和YV3均断电，油泵启动，压力油经电磁溢流阀Ⅰ流回油箱，系统处于卸荷待机状态；
②预压料控制
YV0得电，压力油经过单向阀Ⅱ进入压料缸，压料缸活塞下行压紧板料；当YV2得电，在压料缸本身弹簧力作用下，压料缸内液压油释放回油箱，压料缸回到上死点，解除压料；
③剪切控制
YV0、YV3得电，压力油进入压料缸，压料缸活塞下行压紧板料，当系统压力超过顺序阀的预设压力，压力油经顺序阀进入主油缸的无杆腔，主油缸和副油缸同步驱动刀架下行，且回程油缸有杆腔内液压油被压入蓄能器内，为刀架的回程蓄能；
④回程控制
YV2得电，其它电磁阀断电，在压料缸弹簧的拉力作用下，压料缸内液压油被释放回油箱，压料缸回程，松开板料；同时，主油缸无杆腔与油箱连通，蓄能器驱动回程油缸推动刀架上行，直至上死点；
⑤刀架剪切角减小控制
YV0和YV1得电，打开截止阀Ⅱ，压力油经开关阀进入主油缸的有杆腔和副油缸的无杆腔，副油缸活塞开始下行，刀架在副油缸的驱动下和工作台的夹角逐渐减小；当YV0和YV1断电后，主油缸和副油缸被锁定，刀架剪切角被固定，关闭截止阀Ⅱ，完成剪切角减小动作；
⑥刀架剪切角增大控制
YV1得电，打开截止阀Ⅱ，副油缸无杆腔内的液压油在回程油缸的驱动下被压回油箱，副油缸活塞上行，刀架在副油缸的驱动下和工作台的夹角逐渐增大；当YV1断电，主油缸和副油缸被锁定，刀架剪切角被固定，关闭截止阀Ⅱ，完成剪切角增大动作；
⑦蓄能器充液控制
YV0得电，系统建立压力，调整顺序阀的充液压力为12～16MPa，开启截止阀Ⅰ，压力油经截止阀Ⅰ进入蓄能器，回程油缸内液压油压力逐渐变大，刀架在回程油缸的作用力下上升至死点；当压力达到顺序阀调定的充液压力后压力值趋于稳定，此时关闭截止阀Ⅰ，结束蓄能器充液，重新调定顺序阀的工作压力到预设值，完成蓄能器充液；
⑧油缸充液控制
打开截止阀Ⅰ，释放蓄能器内的液压油使刀架下落至下止点，打开截止阀Ⅱ，再将副油缸顶部的排气螺塞松开，启动油泵，YV0和YV1得电，液压油进入主油缸的有杆腔和副油缸的无杆腔内，监视排气螺塞，开始有油液从排气螺塞溢出时暂停充液操作，五分钟后继续进行充液操作，反复几次以上操作，直到排气口没有气体排出，油缸内已充满油液，最后将排气螺塞锁紧；
其中，YV0表示电磁溢流阀Ⅰ的电磁铁，YV1表示开关阀的电磁铁，YV2表示二位二通电磁阀的电磁铁，YV3表示电磁溢流阀Ⅱ的电磁铁。
进一步地，所述的闸式剪板机液压系统包括油箱、油泵、电磁溢流阀Ⅰ、开关阀、顺序阀、蓄能器、回程油缸、压料缸、主油缸、副油缸和单向阀Ⅱ；所述的主油缸和副油缸的活塞杆连接刀架，用于驱动刀架向下运动完成板材的剪切，回程油缸与刀架连接，用于驱动刀架向上做回程运动；所述的油泵通过电机驱动，油泵的吸油口连接油箱，出油口与顺序阀的进口连接，顺序阀的出口与主油缸的无杆腔连接；所述的电磁溢流阀Ⅰ的进口与油泵的出油口连接，电磁溢流阀Ⅰ的出口连接油箱；所述的主油缸的有杆腔和副油缸的无杆腔相连通，并通过开关阀连接油泵的出油口，开关阀和主油缸连接的管路上设置有截止阀Ⅱ；所述的蓄能器通过截止阀Ⅰ与油泵的出油口连接，蓄能器与回程油缸的有杆腔连接，回程油缸的无杆腔连通空气；所述的压料缸通过二位二通电磁阀与油泵的出油口连接，单向阀Ⅱ并联在二位二通电磁阀的两端。
进一步地，所述的压料缸和二位二通电磁阀之间的管路上设置有单向减压阀。
进一步地，所述的单向减压阀通过压力表开关Ⅱ连接压力表Ⅱ。
进一步地，所述的蓄能器通过压力表开关Ⅰ连接压力表Ⅰ。
进一步地，所述的顺序阀的出口与油箱之间设置电磁溢流阀Ⅱ。
进一步地，所述的电磁溢流阀Ⅰ的溢流压力大于顺序阀的开启压力，小于电磁溢流阀Ⅱ的溢流压力。
进一步地，所述的油泵与油箱之间设置滤油器，油泵的出油管路上安装单向阀Ⅰ。
进一步地，所述的油箱安装有液位计，油箱通过空气滤清器与空气连通。
进一步地，所述的蓄能器为囊式蓄能器。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，相比于现有的剪板机液压系统，结构大大简化，减少管路布置，元器件可集中到一个集成阀块上，结构更加紧凑，与同规格的剪板机相比整体重量可降低2.4％以上，剪板机造价减少至少4％，系统动作灵敏，无泄漏，工作稳定可靠，且控制精度高，由于管路少，液压油行程短，所以工作过程发热少、噪音小，系统压力较为稳定，压力损失可降低到最低；另外，该系统所能实现的功能多，包括预压料、剪切、剪切角调节、故障检修等，满足各种工作需求；
(2)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，压料缸通过二位二通电磁阀与油泵的出油口连接，可以单独控制压料缸进行压料，且压料压力可调，在压力表Ⅱ上显示压力值，适应不同厚度板料的压紧需求，顺序阀的使用，实现压料、剪切的顺序功能可靠；
(3)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，顺序阀的出口与油箱之间设置电磁溢流阀Ⅱ，实现系统的过载保护，且电磁溢流阀Ⅰ的溢流压力大于顺序阀的开启压力，小于电磁溢流阀Ⅱ的溢流压力，控制各阀的开启顺序，保证系统正常运行；
(4)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，油泵与油箱之间设置滤油器，避污油进入系统咋成各液压元件的损坏，油泵的出油管路上安装单向阀Ⅰ，避免液压油倒流进油泵而造成的损伤；
(5)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，油箱安装有液位计，实时监测油箱内液压油高度，防止液压油不足，能够及时补充，油箱通过空气滤清器与空气连通，避免灰尘吸入造成液压油污染；
(6)本发明闸式剪板机液压系统的控制方法，蓄能器采用囊式蓄能器，能储蓄能量，稳定压力，减少能耗，补偿漏损，具有惯性小、反应灵敏、不易漏气、适合用作消除脉冲等优点，其充气和维护容易，充气也方便。
附图说明
图1为本发明中闸式剪板机液压系统的液压原理图。
图中：1、油箱；2、液位计；3、空气滤清器；4、滤油器；5、油泵；6、电机；7、单向阀Ⅰ；8、电磁溢流阀Ⅰ；9、截止阀Ⅰ；10、开关阀；11、顺序阀；12、压力表开关Ⅰ；13、压力表Ⅰ；14、蓄能器；15、回程油缸；16、压料缸；17、截止阀Ⅱ；18、主油缸；19、副油缸；20、单向减压阀；21、单向阀Ⅱ；22、二位二通电磁阀；23、电磁溢流阀Ⅱ；24、压力表开关Ⅱ；25、压力表Ⅱ。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种闸式剪板机液压系统，包括油箱1、油泵5、电磁溢流阀Ⅰ8、开关阀10、顺序阀11、蓄能器14、回程油缸15、压料缸16、主油缸18、副油缸19和单向阀Ⅱ21。其中，所述的主油缸18和副油缸19的活塞杆连接刀架，用于驱动刀架向下运动完成板材的剪切，副油缸19采用柱塞缸，回程油缸15与刀架连接，用于驱动刀架向上做回程运动。
所述的油箱1安装有液位计2，实时监测液位高度，防止液压油不足，能够及时补充，油箱1通过空气滤清器3与空气连通，避免灰尘吸入造成液压油污染。所述的油泵5通过电机6驱动，油泵5的吸油口通过滤油器4连接油箱1，出油口通过单向阀Ⅰ7与顺序阀11的进口连接，顺序阀11的出口与主油缸18的无杆腔连接；所述的电磁溢流阀Ⅰ8的进口与油泵5的出油口连接，电磁溢流阀Ⅰ8的出口连接油箱1；所述的顺序阀11的出口与油箱1之间设置电磁溢流阀Ⅱ23，且电磁溢流阀Ⅰ8的溢流压力大于顺序阀11的开启压力，小于电磁溢流阀Ⅱ23的溢流压力。
本实施例中，所述的主油缸18的有杆腔和副油缸19的无杆腔相连通，并通过开关阀10连接油泵5的出油口，开关阀10和主油缸18连接的管路上设置有截止阀Ⅱ17；所述的蓄能器14采用囊式蓄能器，能储蓄能量，稳定压力，减少能耗，补偿漏损，具有惯性小、反应灵敏、不易漏气、适合用作消除脉冲等优点，其充气和维护容易，充气也方便，蓄能器14通过截止阀Ⅰ9与油泵5的出油口连接，蓄能器14与回程油缸15的有杆腔连接，回程油缸15的无杆腔连通空气，蓄能器14通过压力表开关Ⅰ12连接压力表Ⅰ13，开启压力表开关Ⅰ12，即可通过压力表Ⅰ13实时监测蓄能器14的压力。
本实施例中，所述的压料缸16通过二位二通电磁阀22与油泵5的出油口连接，单向阀Ⅱ21并联在二位二通电磁阀22的两端，且压料缸16和二位二通电磁阀22之间的管路上设置有单向减压阀20，单向减压阀20通过压力表开关Ⅱ24连接压力表Ⅱ25，可实时监测压料缸16的压力值。
本实施例中，电磁溢流阀Ⅰ8和电磁溢流阀Ⅱ23采用力士乐型号为DBW30B-50/31.5NZ5L的阀，工作电压为DC 24V，电磁溢流阀Ⅰ8的溢流压力设定为23MPa，电磁溢流阀Ⅱ23的溢流压力设定为28MPa；截止阀Ⅰ9和截止阀Ⅱ17采用佳源牌的YJF-L20H；开关阀10采用博世开关阀0810，工作电压DC 24V；顺序阀11采用无锡油力牌的DZ30-50/21Y，设定开启压力为8MPa；压力表开关Ⅰ12和压力表开关Ⅱ24采用南宫市兴华过滤器材制造厂的KF-L8/14E，压力表Ⅰ13和压力表Ⅱ25采用南宫市兴华过滤器材制造厂的YN-60I-40MPA；蓄能器14采用武汉富泰盛机电设备有限公司的NXQ1-F40/31.5；单向减压阀20采用福力德液压机械厂家生产的JDF-B20H。
本实施例中，电磁溢流阀Ⅰ8的电磁铁表示为YV0，开关阀10的电磁铁表示为YV1，二位二通电磁阀22的电磁铁表示为YV2，电磁溢流阀Ⅱ23的电磁铁表示为YV3。下面对本液压系统的控制动作进行详细说明。
①系统卸荷待机状态控制
YV0、YV1、YV2和YV3均断电，油泵5启动，压力油经单向阀Ⅰ7和电磁溢流阀Ⅰ8流回油箱1，系统处于卸荷待机状态。
②预压料控制
YV0得电，压力油依次经过单向阀Ⅰ7、单向阀Ⅱ21和单向减压阀20进入压料缸16，压料缸16活塞下行压紧板料，通过调节单向减压阀20可控制压料缸16的压紧力，此时，即使油泵5不工作或YV0断电，只要YV2未得电，压料缸16处于压料状态不动，具有锁紧功能；当YV2得电，在压料缸16本身弹簧力作用下，压料缸16内液压油释放回油箱1，压料缸16回到上死点，解除压料。此种方式，可以单独控制压料缸16进行压料，且压料压力可调，在压力表Ⅱ25上显示压力值，适应不同长度和厚度板料的压紧需求，尤其在超长板料剪切对线时，此功能非常有用。
③剪切控制(刀架下行)
YV0、YV3得电，压力油首先进入压料缸16，压料缸16活塞下行压紧板料，当系统压力超过顺序阀11的设定压力，即8MPa，压力油经顺序阀11进入主油缸18的无杆腔，由于主油缸18的有杆腔和副油缸19的无杆腔连通，所以主油缸18和副油缸19的同步驱动刀架下行，且回程油缸15有杆腔内液压油被压入蓄能器14内，回程油缸15无杆腔吸入空气，蓄能器14内充满氮气的气囊被压缩，为刀架的回程蓄能。
④回程控制(刀架上行)
YV2得电，其它电磁阀断电，在压料缸16弹簧的拉力作用下，压料缸16内液压油被释放回油箱1，压料缸16回程，松开板料；同时，主油缸18无杆腔到油箱1的通道也打开，受蓄能器14内氮气压力释放作用，聚集在蓄能器14内的液压油开始驱动回程油缸15有杆腔活塞，推动刀架上行，回程油缸15无杆腔排出空气直至上死点。
⑤刀架剪切角减小控制
YV0和YV1得电，打开截止阀Ⅱ17，压力油经开关阀10进入主油缸18的有杆腔和副油缸19的无杆腔，副油缸19活塞开始下行，刀架在副油缸19的驱动下和工作台的夹角逐渐减小；当YV0和YV1断电后，主油缸18和副油缸19被锁定，刀架剪切角即被固定，关闭截止阀Ⅱ17，完成剪切角减小动作。在实际使用中，剪切薄板需要减小剪切角，有利于提高生产效率。
⑥刀架剪切角增大控制
YV1得电，打开截止阀Ⅱ17，副油缸19无杆腔内的液压油在回程油缸15的驱动下被压回油箱1，副油缸19活塞上行，刀架在副油缸19的驱动下和工作台的夹角逐渐增大；当YV1断电，主油缸18和副油缸19被锁定，刀架剪切角被固定，关闭截止阀Ⅱ17，完成剪切角增大动作。在实际使用中，剪切较厚的板料时，需要增大剪切角，提高剪切能力。
⑦蓄能器充液控制
YV0得电，系统建立压力，调整顺序阀11的充液压力为12～16MPa，开启截止阀Ⅰ9，此时系统压力油经截止阀Ⅰ9进入蓄能器14的油室，回程油缸15内液压油压力逐渐变大，刀架在回程油缸15的作用力下慢慢升起直到上死点；当压力达到顺序阀11调定的充液压力后压力值趋于稳定，此时快速关闭截止阀Ⅰ9，结束蓄能器14充液，重新调定顺序阀11的工作压力到8MPa，完成蓄能器14充液。此种结构方式，在设备出现故障时，方便检修。
⑧油缸充液控制
打开截止阀Ⅰ9，释放蓄能器14内的液压油使刀架下落至下止点，打开截止阀Ⅱ17，再将副油缸19顶部的排气螺塞微微松开一些，启动油泵5，YV0和YV1得电，液压油进入主油缸18的有杆腔和副油缸19的无杆腔内，监视排气螺塞，开始有油液从排气螺塞溢出时暂停充液操作，五分钟后继续进行充液操作，反复几次以上操作，直到排气口没有气体排出，即表示油缸内已充满油液，最后将排气螺塞锁紧即可。
本发明的闸式剪板机液压系统，相比于现有的剪板机液压系统，结构大大简化，减少管路布置，元器件可集中到一个集成阀块上，结构更加紧凑，与同规格的剪板机相比整体重量可降低2.4％以上，剪板机造价减少至少4％，系统动作灵敏，无泄漏，工作稳定可靠，且控制精度高，由于管路少，液压油行程短，所以工作过程发热少、噪音小，系统压力较为稳定，压力损失可降低到最低。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。