本发明涉及一种液压快锻机组，特别是一种采用液压泵和高压蓄能器作为叠加动力源的液压快锻机组，属于液压传动技术领域。
背景技术：
液压快锻机组在压机上需要完成的主要运动分为：1、锤头上升（回程）；2、锤头下降，下降运动过程中又分为：a、空程快降；b、压延。传统液压快锻机组通常设置多台大功率的主液压泵和低压蓄能器作为液压系统的动力源，对锤头上升的回程和锤头空程快降与压延提供所需动力，同时液压系统中还专设一台控制泵对各个控制阀提供控制开闭的动力油。以下以16MN液压快锻机组为例说明传统液压快锻机组的动力设置与运行过程：一、动力设置1、设置主液压泵六台（每台主液压泵的额定功率为250KW）；2、设置低压蓄能器一台（蓄能器内压力为0.5MPa）；3、设置控制泵一台（额定功率配置为90千瓦）。二、运行过程1、启动：六台主液压泵空载启动；2、回程：三台主液压泵向两侧单出杆回程液压缸供油，锤头上升，主液压缸内存油排入低压蓄能器中，其余三台主液压泵空载运行；3、空程快降：六台主液压泵和低压蓄能器同时向主液压缸供油，锤头迅速下降直至锤头接触到工件，同时两侧单出杆回程液压缸内存油排入油箱；4、压延：低压蓄能器关闭，六台主液压泵继续向主液压缸供油，随着工件抗力不断增加，六台主液压泵的压力随之增加，当主液压泵压力达到设定值时，其中五台主液压泵空载运行，只有一台主液压泵继续工作，此时压延速度迅速降低，当工件尺寸达到要求后（或压不动时），结束压延。从上述16MN液压快锻机组的运行方式可见传统的锻压机组存在：a、压机锤头向上（回程）时三台主液压泵空载运行，其空载运行功率达到100KW×3=300KW左右；b、压延过程中，当主液压泵压力达到设定值时，其中五台主液压泵空载运行，只有一台主液压泵继续工作，其空载运行功率达100KW×5=500KW左右。显而易见，传统液压快锻机组多台主液压泵的资源配置不合理，其中液压泵空载运转的电能消耗大；由于设置的泵数量较多，导致设备投入成本增大，而且需要配置的电力增容增加，又因增容大而承担的基本电费（每KW每月30元）增加，还直接导致供电设施投入增大而浪费电力资源。其次，传统液压快锻机组还专门设置一台专用的控制液压泵为液压控制回路提供所需动力液压油，否则，液压控制回路不能实现控制动作，液压快锻机组也就不能实现其运行过程。上述一方面，液压快锻机组的液压系统中存在着大量的液压动力过剩；另一方面，液压系统又专门设置一台控制泵作为开闭各种控制阀的动力源，显然，这样的动力配置是极不合理的，造成的浪费也是显而易见的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种液压泵与高压蓄能器叠加供油的液压快锻机组，解决传统液压快锻机组液压泵配置不合理，造成空载消耗能源多、电能浪费大的技术不足。为解决上述问题，本发明提出一种液压泵与高压蓄能器叠加供油的液压快锻机组，其包括锻压锤头、活动梁、主液压缸、单出杆回程液压缸、多个主液压泵、高压蓄能器、中压蓄能器、油箱、可编程控制器、设置于主液压缸、单出杆回程液压缸、多个主液压泵、高压蓄能器、中压蓄能器以及油箱之间用于输送液压油的管路以及设置于所述管路上的阀控系统，所述主液压缸为柱塞式液压缸；所述主液压泵设置数量为传统液压快锻机组配置数量的一半；所述单出杆回程液压缸中的单出杆的一端、主液压缸中的柱塞的一端和锻压锤头固定连接在所述活动梁上，所述高压蓄能器设置为多个，且分为A和B两组。在常锻模式下，回程、空程快降和压延一个循环的具体动作如下：锻压锤头向上实现回程时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：单出杆回程液压缸的有杆腔内的液压油由主液压泵供给，主液压缸内的存油排入中压蓄能器内；锻压锤头空程快降时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：主液压缸内所需的液压油由中压蓄能器独立供给，单出杆回程液压缸的有杆腔内的存油排入油箱，同时主液压泵向A、B两组高压蓄能器供油蓄能；锻压锤头压延时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：主液压缸内所需的液压油由主液压泵和A、B两组高压蓄能器同时叠加供给，当高压蓄能器内的压力达到第一设定值时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：A、B两组高压蓄能器停止向主液压缸提供液压油，主液压缸内的液压油由主液压泵供给。在快锻模式下，具体动作过程如下：锻压锤头快锻时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：主液压缸内的液压油由主液压泵和A组高压蓄能器叠加供给，单出杆回程液压缸有杆腔内的存油排入B组高压蓄能器内，快速回程时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：主液压泵和A组高压蓄能器停止向主液压缸提供液压油，B组高压蓄能器向单出杆回程液压缸的有杆腔内提供液压油，主液压泵向A组高压蓄能器供油蓄能，主液压缸内的液压油排入中压蓄能器。所述阀控系统控制回路的控制液压油由A组高压蓄能器或由A组高压蓄能器与B组高压蓄能器共同供给。进一步的，常锻模式下，锻压锤头压延抗力增加使主液压缸内的压力达到第一设定值而未达到第二设定值时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：A、B两组高压蓄能器停止向主液压缸提供液压油，主液压缸内的液压油由全部的主液压泵供给；在锻压锤头压延抗力增加使主液压缸内的压力进一步达到第二设定值时，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：部分主液压泵切换向A、B两组高压蓄能器供油蓄能，主液压缸内的液压油由部分的主液压泵供给，其中第一设定值小于第二设定值。进一步的，常锻模式下，锻压锤头压延抗力增加使主液压缸内的压力进一步达到第三设定值时结束压延，所述可编程控制器控制所述阀控系统以实现：全部的主液压泵切换向A、B两组高压蓄能器供油蓄能，其中第三设定值大于第二设定值。进一步的，所述阀控系统包括：分别设置于多个主液压泵的输出液压油的管路上的多个电磁换向阀，所述可编程控制器通过分别设置各个电磁换向阀实现各个主液压泵是向主液压缸或单出杆回程液压缸供油，还是向A、B两组高压蓄能器供油；设置于连接A、B两组高压蓄能器之间管路上的第一电液插装阀，实现A、B两组高压蓄能器的接通与断开；设置于A、B两组高压蓄能器向主液压缸供给压力油的管路上的第一电液比例阀，实现其所在管路的开启或关闭；设置于主液压泵向主液压缸供给液压油的管路上的第二电液比例阀，实现其所在管路的开启或关闭；设置于主液压泵向单出杆回程液压缸的有杆腔供给液压油的管路上的第三电液比例阀，实现其所在管路的开启或关闭；设置于单出杆回程液压缸的有杆腔与油箱之间的管路上的第四电液比例阀，实现其所在管路开启或关闭；设置于中压蓄能器连接主液压缸的管路上的第五电液比例阀，实现其所在管路的开启或关闭和设置于B组高压蓄能器向单出杆回程液压缸的有杆腔供给液压油的管路上的第二电液插装阀，实现回程所需液压油管路的接通或断开；所述可编程控制器控制各个电液比例阀的开启或关闭。所述液压快锻机组还包括：设置于A组高压蓄能器向阀控系统供给控制液压油管路上的减压阀，实现控制回路中的控制油压力为恒定；设置在A组高压蓄能器向外输出液压油的管路上的第一传感器和设置在与主液压缸相通的管路上的第二传感器。进一步的，所述节能型液压快锻机组还包括：远程操控台，可编程控制器基于第一传感器和第二传感器的感应信号和远程操控台的输入信号分别向电磁换向阀、电液比例阀、电液插装阀发出开启或关闭的指令。进一步的，启动时，可编程控制器发出启动指令，控制全部的主液压泵空载启动；在锻压锤头回程时，可编程控制器发出指令，控制第三电液比例阀和第五电液比例阀开启、各个电磁换向阀的左路开启、第一电液比例阀、第二电液比例阀和第四电液比例阀关闭，全部的主液压泵通过电磁换向阀的左路以及第三电液比例阀向单出杆回程液压缸的有杆腔供给液压油，锻压锤头上升，主液压缸内的存油通过第五电液比例阀排入中压蓄能器中；在锻压锤头空程快降时，可编程控制器发出指令，控制第四电液比例阀和第五电液比例阀开启，各个电磁换向阀的右路开启以及第一电液比例阀、第二电液比例阀、第三电液比例阀关闭，中压蓄能器通过第五电液比例阀向主液压缸供给液压油，锻压锤头空程快降迅速接触到工件，单出杆回程液压缸的有杆腔内存油通过第四电液比例阀排入油箱，同时全部的主液压泵通过电磁换向阀的右路向A、B两组高压蓄能器供油蓄能，当第一传感器测得A、B两组高压蓄能器内的压力达到第四设定值时，可编程控制器发出指令，控制电磁换向阀的右路关闭，全部的主液压泵空载运行；在锻压锤头压延时，可编程控制器发出指令，控制第三电液比例阀、第五电液比例阀关闭，第一电液比例阀和第二电液比例阀开启，以及各个电磁换向阀的左路开启，全部的主液压泵通过第二电液比例阀和A、B两组高压蓄能器通过第一电液比例阀同时向主液压缸供给液压油，当第二传感器测得主液压缸内的压力达到第一设定值时，可编程控制器发出指令，控制第一电液比例阀关闭，维持各个电磁换向阀的左路持续开启，此时A、B两组高压蓄能器停止向主液压缸提供液压油，主液压缸内的液压油由全部的主液压泵供给，当第二传感器测得主液压缸内的压力达到第二设定值时，可编程控制器发出指令，控制部分电磁换向阀右路开启，此时部分主液压泵切换到向A、B两组高压蓄能器供油蓄能，部分主液压泵向主液压缸供给液压油继续维持压延。当锻压锤头执行快锻模式时，由远程操控台指挥可编程控制器发出指令，控制第一电液插装阀、第三电液比例阀、第四电液比例阀、第五电液比例阀关闭，第二电液插装阀、第一电液比例阀，第二电液比例阀开启，全部主液压泵和A组高压蓄能器叠加向主液压缸内供给液压油，单出杆回程液压缸内的液压油流入B组高压蓄能器内，锻压锤头快速压下；锻压锤头快速回程时，第一电液比例阀，第二电液比例阀关闭，第五电液比例阀打开，B组高压蓄能器向单出杆回程液压缸有杆腔内提供回程所需液压油，主液压缸内的回油经第五电液比例阀流入中压蓄能器内，同时全部主液压泵向A组高压蓄能器供油蓄能。进一步的，常锻模式下，当第二传感器测得主液压缸内的压力达到第三设定值时结束压延，可编程控制器发出指令，控制全部电磁换向阀右路开启，此时全部主液压泵切换到向A、B两组高压蓄能器供油蓄能。进一步的，常锻模式下，中压蓄能器的蓄能压力为0.3—3MPa。进一步的，常锻模式下，A、B两组高压蓄能器的蓄能压力为20MPa-38.5MPa。进一步的，减压阀的出口压力设置在10～25MPa。本发明通过设置A、B两组高压蓄能器将传统液压快锻机组主液压泵的配置数量减少，并将传统液压快锻机组中低压蓄能器的内存蓄能压力增加，可获得以下有益效果：1、通过主液压泵接近满负荷的工作，使液压泵动力得到合理分配，即：利用主液压泵的空载运转工况向A、B两组高压蓄能器提供液压油蓄能，需要输出最大油量时，主液压泵与A、B两组高压蓄能器同时供油，以达到传统液压快锻机组多台主液压泵同时供油的效果，优化了资源配置、减少了设备投资、减少了液压泵空载运转的能源消耗。2、将传统液压快锻机组由多台主液压泵和低压蓄能器同时向主液压缸提供液压油，实现锻压锤头空程快降接近工件的工况，改变由中压蓄能器独立向主液压缸提供液压油，实现锻压锤头空程快降接近工件的工况，避免了大马拉小车的能源浪费现象。3、将高压蓄能器分成A、B两组，其中A组用于快锻工况时与全部主液压泵共同向主液压缸供油，B组用作对单出杆回程液压缸提供快速回程所需的液压油，以适应快锻液压机组高频率锻压的快速反应需要。4、将传统液压快锻机组专设一台控制泵作为开闭各种控制阀的动力源，改为采用高压蓄能器作为开闭各种控制阀的动力源，进一步优化了资源配置、减少了设备投资。本发明具有资源配置合理、结构设置简单、设备投入少、能源利用率高等显著优点。附图说明附图1为本发明的液压系统示意图。在附图1中：1、1’、1’’为主液压泵，2、2’、2’’为电磁换向阀，3为第一电液插装阀，4为B组高压蓄能器，5为A组高压蓄能器，6为减压阀，7为第二电液插装阀，8为第一电液比例阀，9为第二电液比例阀，10为第三电液比例阀，11为第四电液比例阀，12为第五电液比例阀，13为中压蓄能器，14、14’为单出杆回程液压缸，15为主液压缸，16为活动梁，17为锻压锤头，18为可编程控制器，19为远程操控台，P1为第一传感器，P2为第二传感器。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步解释说明：如附图1所示，主液压缸15为柱塞式液压缸，液压快锻机组的锻压锤头17通过活动梁16连接在主液压缸15的柱塞上，且当柱塞一端充满液压油时锻压锤头17空程下降；单出杆回程液压缸14、14’分置于主液压缸15的两边，其内的单出杆通过活动梁16与锻压锤头17相联动，当有杆腔内充满液压油时锻压锤头17向上实现回程；高压蓄能器设置为多个，多个蓄能器分为A组高压蓄能器5和B组高压蓄能器4；各个电液比例阀的控制动力由A组高压蓄能器5或由A组高压蓄能器5叠加B组高压蓄能器4提供。当锻压锤头17空程下降时两只单出杆液压缸14和14’的有杆腔与油箱相连通，并且在连通的管路上通过设置第四电液比例阀11实现管路开启或关闭；主液压泵配置数量为三台1、1’、1’’，在其他实施例中，根据需求也可以是配置两台、四台、五台等；中压蓄能器13的蓄能压力为0.3至3MPa；锻压锤头17向上实现回程时，单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔内的液压油由配置的主液压泵1、1’、1’’同时供给，主液压缸15内的存油排入中压蓄能器13内；锻压锤头17空程快降时主液压缸15内的液压油由中压蓄能器13独立供给，单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔内的存油排入油箱，同时主液压泵1、1’、1’’向A组高压蓄能器5和B组高压蓄能器4供油蓄能；锻压锤头17压延时主液压缸15内的液压油由配置的主液压泵1、1’、1’’和A、B两组高压蓄能器5和4同时叠加供给；当A、B两组高压蓄能器5和4内的压力达到第一设定值时，A、B两组高压蓄能器5和4停止向主液压缸15提供液压油，主液压缸15内的液压油由主液压泵1、1’、1’’供给；在锻压锤头17压延抗力增加使主液压缸15内的压力进一步达到第二设定值时，部分主液压泵1、1’或1’’切换向A、B两组高压蓄能器5和4供油蓄能，主液压缸15内的液压油由剩余部分的主液压泵供给。主液压泵1、1’、1’’输出液压油的管路上，通过分别设置电磁换向阀2、2’、2’’实现向主液压缸15、单出杆回程液压缸14和14’供油或向A、B两组高压蓄能器5和4供油的切换；A、B两组高压蓄能器5和4之间的管路上，通过设置第一电液插装阀，实现A、B两组高压蓄能器5和4的接通合并与断开分离；主液压泵1、1’、1’’向单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔供给液压油的管路上，通过设置第三电液比例阀10，实现该管路的开启或关闭；中压蓄能器13连接主液压缸15的管路上，通过设置第五电液比例阀12，实现该管路的开启或关闭；主液压泵1、1’、1’’向主液压缸15供给液压油的管路上，通过设置第二电液比例阀9，实现该管路的开启或关闭；A、B两组高压蓄能器5和4向主液压缸15供给液压油的管路上，通过设置第一电液比例阀8，实现该管路的开启或关闭；B组高压蓄能器4向单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔供给液压油的管路上，通过设置第二电液插装阀7，实现回程所需液压油管路的接通或断开；A组高压蓄能器5向各个电液比例阀供给控制液压油管路上，通过设置减压阀6，实现控制回路中的控制油压为恒定。第一传感器P1设置在高压蓄能器5向外输出液压油的管路上，第二传感器P2设置在与主液压缸15相通的连接管路上；可编程控制器18通过第一传感器P1、第二传感器P2的感应信号和远程操控台19的输入信号分别向电磁换向阀、电液比例阀、电液插装阀发出开启或关闭的工作指令。以16MN快锻机组为例，工作时：1、启动：PLC可编程控制器18发出三台主液压泵1、1’、1’’启动的指令，三台主液压泵1、1’、1’’空载启动。2、回程：可编程控制器18发出指令，控制第三电液比例阀10、第五电液比例阀12开启、电磁换向阀2、2’、2’’的左路开启以及第一电液比例阀8、第二电液比例阀9、第四电液比例阀11关闭，三台主液压泵1、1’、1’’通过电磁换向阀2、2’、2’’的左路以及第三电液比例阀10向单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔供给液压油，锻压锤头17上升，主液压缸15内的存油通过第五电液比例阀12排入中压蓄能器13内。3、锻压锤头空程快降：可编程控制器18发出指令，控制电液比例阀11、12开启、电磁换向阀2、2’、2’’的右路开启以及第一电液比例阀8、第二电液比例阀9、第三电液比例阀10关闭，中压蓄能器13通过电液比例阀12向主液压缸15供给液压油，锻压锤头17空程快降迅速接触到工件，单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔内存油通过第四电液比例阀11排入油箱，三台主液压泵1、1’、1’’通过电磁换向阀2、2’、2’’的右路向A和B两组高压蓄能器5和4供油蓄能。当第一传感器P1测得高压蓄能器4和5内的压力达到第四设定值时，可编程控制器18发出指令，控制电磁换向阀2、2’、2’’的右路关闭，三台主液压泵1、1’、1’’空载运行。4、压延：可编程控制器18发出指令，控制第三电液比例阀10、第五电液比例阀12关闭，第一插装阀3、第一电液比例阀8、第二电液比例阀9开启以及电磁换向阀2、2’、2’’的左路开启，三台主液压泵1、1’、1’’通过第二电液比例阀9与A组高压蓄能器5和B组高压蓄能器4通过第一电液比例阀8同时向主液压缸15供给液压油，随着工件抗力不断增加，主液压泵1、1’、1’’的压力随之增加，当第二传感器P2测得主液压缸15内的压力达到第一设定值时，可编程控制器18发出指令，控制第一电液比例阀8关闭，此时保持第二电液比例阀9开启，第三电液比例阀10、第五电液比例阀12关闭，电磁换向阀2、2’、2’’的左路开启，高压蓄能器4和5停止向主液压缸15提供液压油，主液压泵1、1’、1’’通过第二电液比例阀9向主液压缸15供给液压油。当第二传感器P2测得主液压缸15内的压力达到第二设定值时，可编程控制器18发出指令，控制电磁换向阀2’、2’’的右路开启，其余的电液比例阀以及电磁换向阀2的状态维持不变，此时主液压泵1’、1’’切换到向A、B两组高压蓄能器5和4供压蓄能状态，只有主液压泵1向主液压缸15供给液压油继续维持压延，当工件尺寸达到要求压延结束时，第二传感器P2测得所述主液压缸15内的压力达到第三设定值时，可编程控制器18发出指令，控制主液压泵1左路关闭、右路开启，三台主液压泵1、1’、1’’全部切换到向A、B两组高压蓄能器5和4供压进入蓄能状态。其中第一设定值小于第二设定值，第二设定值小于第三设定值，第四设定值大于第一设定值。5、快锻：当锻压锤头17执行快锻模式时，由远程操控台19指挥可编程控制器18发出指令，控制第一电液插装阀8、第三电液比例阀10、第四电液比例阀11、第五电液比例阀12关闭，第二电液插装阀7、第一电液比例阀8，第二电液比例阀9开启，全部主液压泵1、1’、1’’和A组高压蓄能器5叠加向主液压缸15内供给液压油，单出杆回程液压缸14和14’内的液压油流入B组高压蓄能器4内，锻压锤头17快速压下；锻压锤头17快速回程时，第一电液比例阀8，第二电液比例阀9关闭，第五电液比例阀12打开，B组高压蓄能器4向单出杆回程液压缸14和14’的有杆腔内提供回程所需液压油，主液压缸15内的回油经第五电液比例阀12流入中压蓄能器13内，同时三台主液压泵1、1’、1’’向A组高压蓄能器5供压蓄能。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。