一种用于制芯机的液压控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于制芯机的液压控制装置，包括具有分别连通待控制的液压缸的有杆腔和无杆腔的两个通道的换向阀，换向阀具有压力油口P和泄油口T，其特征在于：与所述压力油口P连通设有电液比例闭环控制变量柱塞泵，所述电液比例闭环控制变量柱塞泵包括泵体、驱动电机和控制机构，所述换向阀为电液换向阀，电液换向阀与有杆腔之间设有第一背压阀，电液换向阀与无杆腔之间设有第二背压阀。本实用新型实现了对液压缸速度比例控制和反馈，提升了负载运行的平稳性，减少运动冲击，特别适合于制芯机中大负载运动的应用场合。
【专利说明】—种用于制芯机的液压控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属铸造设备的控制装置，具体涉及一种用于制芯机的液压 控制装置。
【背景技术】
[0002]在铸造工艺中，采用制芯机来制备砂芯。制芯机中，主要通过液压驱动来控制各运 动部件动作和速度。目前，制芯机的液压缸速度控制主要通过下列结构实现:普通变量柱塞 泵与几个液压换向阀、流量控制阀组成速度控制回路，即采用节流调速方法。这种方法成本 较低，但是，其系统回路比较复杂，流量速度只能实现固定的快慢速调节，速度变化是阶梯 式的，突变的，速度变化不能平稳过渡，存在一定冲击，制约了制芯机空循环的时间，影响了 生产率，而且能耗高，由于固定节流产生的能量损失高达30?40%。
[0003]同时，由于制芯机中运动部件的重量大，例如，芯盒小车需要在不同工位间运动， 而芯盒小车负载芯盒后的重量可达数吨，因此，运动惯性大，特别是在启动和停止时，存在 较大冲击，液压缸运动不平稳；由此，限制了液压驱动速度的提高。
[0004]因此，需要对液压控制装置进行改进，以适应制芯机的使用需求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的发明目的是提供一种用于制芯机的液压控制装置，以实现对制芯机 运动部件液压驱动的平稳控制，提高运行速度。
[0006]为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是:一种用于制芯机的液压控 制装置，包括具有分别连通待控制的液压缸的有杆腔和无杆腔的两个通道的换向阀，换向 阀具有压力油口 P和泄油口 T，与所述压力油口 P连通设有电液比例闭环控制变量柱塞泵， 所述电液比例闭环控制变量柱塞泵包括泵体、驱动电机和控制机构，所述换向阀为电液换 向阀，电液换向阀与有杆腔之间设有第一背压阀，电液换向阀与无杆腔之间设有第二背压 阀。
[0007]上述技术方案中，所述控制机构主要由比例放大器、比例电磁阀、压力传感器、摆 角位移传感器和PLC控制器构成，压力传感器连接泵体输出端，摆角位移传感器测量泵体 的流量值，压力传感器和摆角位移传感器的输出连接至所述PLC控制器的输入端，所述比 例放大器的两个输入端分别连接PLC控制器的压力信号输出端和流量信号输出端。
[0008]上述技术方案中，对输入压力和流量的设定，由与PLC控制器连接的专用信号线 传给比例放大器，比例电磁阀则对压力和流量进行匹配控制，并通过压力传感器和摆角位 移传感器，对输出压力和流量进行监控并反馈，随时修正压力和流量的指令值，从而使输出 给液压缸的压力、流量更精确，更接近实际所需要的压力和流量，使液压缸前进的速度实现 慢一快一慢无级调速，实现闭环控制。同时，为了进一步提高负载运动速度，缩短慢速时间 和距离，克服负载运动和质量惯性的影响，增设背压阀，即液压缸的有杆腔的液压油需通过 背压阀才能回油，可以消除负载惯性的影响，提升负载运行的平稳性，减少运动冲击。[0009]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0010]1.本实用新型采用以带闭环控制的液压压力和流量比例泵为核心，与各种液压阀组成比例控制回路，实现对液压缸速度比例控制和反馈，使液压缸的速度实现慢一快一慢无级调速。
[0011]2.本实用新型通过在液压缸和电液换向阀之间设置背压阀，消除负载惯性的影响，提升负载运行的平稳性，减少运动冲击，特别适合于制芯机中大负载运动的应用场合。
[0012]3.通过PLC控制器连接至人机操作界面，可以灵活调节和保存制芯机各液压缸的速度参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0014]图2是实施例中速度控制曲线图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0016]实施例一:参见附图1所示，一种用于制芯机的液压控制装置，包括具有分别连通待控制的液压缸的有杆腔和无杆腔的两个通道的换向阀，换向阀具有压力油口 P和泄油口T，与所述压力油口 P连通设有电液比例闭环控制变量柱塞泵，所述电液比例闭环控制变量柱塞泵包括泵体、驱动电机和控制机构，所述换向阀为电液换向阀，电液换向阀与有杆腔之间设有第一背压阀，电液换向阀与无杆腔之间设有第二背压阀。
[0017]参见图1，电液比例闭环控制变量柱塞泵14包括比例放大器14-1、比例电磁阀14-2、压力传感器14-3、摆角位移传感器14-4，电液比例闭环控制变量柱塞泵14与电液换向阀101、背压阀102组成比例调速回路。
[0018]以水平布置的第一液压缸(例如芯盒小车移动液压缸)为例，活塞杆要伸出驱动负载前进时，电液换向阀101的a得电，压力油通过油口 I进入液压缸的无杆腔，与液压缸活塞杆相连的负载的速度曲线则通过人机操作界面上进行设定，即输入压力和流量的指令值，通过与PLC控制器连接的专用信号线传给比例放大器，比例电磁阀则对压力和流量进行匹配控制，并通过压力传感器14-2和摆角位移传感器14-4，对输出压力和流量进行监控并反馈，随时修正压力和流量的指令值，从而使输出给液压缸的压力、流量更精确，更接近实际所需要的压力和流量，使液压缸前进的速度实现慢一快一慢无级调速，实现闭环控制，如附图2所示；同时，为了进一步提高负载运动速度，缩短慢速时间和距离，克服负载运动和质量惯性的影响，通过增设背压阀102来实现，即液压缸的有杆腔的液压油需通过背压阀才能回油，可以消除负载惯性的影响，提升负载运行的平稳性，减少运动冲击。当液压缸和负载需要退回时，则同样可以通过人机操作界面实现对退回速度曲线进行控制并反馈，同时，负载退回回路也通过背压阀102来提高运动速度和克服负载运动和质量惯性的影响。
[0019]同样地，电液比例闭环控制变量柱塞泵14可以根据制芯机各运动机构的特点和需求，与各种液压阀组成各种控制回路，实现对各液压缸速度曲线进行比例控制和反馈，例如，图中竖直布置的第二液压缸。所以，采用比例泵为核心的压力流量闭环比例控制方式，不仅实现液压缸快速平稳，而且，提升控制方式的智能化、自动化的能力。
【权利要求】
1.一种用于制芯机的液压控制装置，包括具有分别连通待控制的液压缸的有杆腔和无杆腔的两个通道的换向阀，换向阀具有压力油口 P和泄油口 T，其特征在于:与所述压力油口 P连通设有电液比例闭环控制变量柱塞泵，所述电液比例闭环控制变量柱塞泵包括泵体、驱动电机和控制机构，所述换向阀为电液换向阀，电液换向阀与有杆腔之间设有第一背压阀，电液换向阀与无杆腔之间设有第二背压阀。
2.根据权利要求1所述的用于制芯机的液压控制装置，其特征在于:所述控制机构主要由比例放大器、比例电磁阀、压力传感器、摆角位移传感器和PLC控制器构成，压力传感器连接泵体输出端，摆角位移传感器测量泵体的流量值，压力传感器和摆角位移传感器的输出连接至所述PLC控制器的输入端，所述比例放大器的两个输入端分别连接PLC控制器的压力信号输出端和流量信号输出端。
【文档编号】F15B13/02GK203430879SQ201320522449
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】俞建平, 张伟 申请人:苏州明志科技有限公司