一种三辊卷板机的控制系统的制作方法

本发明属于三辊卷板机领域，具体涉及一种三辊卷板机的控制系统。

背景技术：

三辊卷板机是根据三点成圆的原理，利用工作辊对相对位置变化和旋转运动使金属板材产生连续的塑形变形，将其卷弯成筒形、锥形、弧形等形状工件的加工成型设备。

三辊卷板机的控制系统存在如下缺点：1、三辊卷板机的三个工作辊均为主传动辊，采用液压马达驱动，现有通过单个液压马达实现对三个工作辊的驱动控制，三个工作辊各自工作受到影响，无法保证工作辊的转速稳定可调；2、液压马达在驱动上辊转动的过程中，电液换向阀突然切换到中位或换向时，会产生较大的动能，影响上辊液压马达的使用寿命，电液换向阀的中位机能为o型，当电液换向阀切换到中位对上辊进行制动的工程中，液压马达的进、出油口均被电液换向阀的中位封闭，由于惯性作用，液压马达的出油口处形成高压腔，而进油口形成真空腔，液压马达出口侧的压力升高，从而产生制动力，传统在靠近液压马达位置设置缓冲阀组，缓冲阀组可将高压侧的油液直接排入产生进油口的真空腔处，减缓缓冲冲击，防止真空产生，但是该设置不能完全补偿进油口的油量，由于液压马达本身和电液换向阀都存在内泄露，而进油口没有与低压管路或油箱连通，得不到外来油液的补充，补油不充分，正是进油口长期处于真空状态，产生气穴现象，从而使液压马达的使用寿命大卫降低；3、当板材卷制成型之后，通过倾倒机构配合吊装作业工序从卷板机上取出加工件，倾倒机构的翻倒油缸常处于闭锁状态，承受负载较大，当翻倒油缸连接的管路破裂，会使翻倒油缸工作幅度发达较大变化而造成卷板机的事故，同时倾倒机构翻倒时，因载荷的重力作用，会产生重力超速现象，目前对于倾倒机构的控制系统并未对翻倒油缸的翻倒、复位、调压、调速以及锁紧进行改进，无法保证翻倒动作的可控、可调以及平稳性。

经检索，并未发现与本发明相同或相似的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种实现工作辊转速稳定可调、保证液压马达平稳制动、保证倾倒机构翻倒的可控可调和平稳性的三辊卷板机的控制系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种三辊卷板机的控制系统，三辊卷板机包括机座以及置于机座上的上辊、左下辊、右下辊以及与上辊的一端连接的倾倒机构，倾倒机构包括置于机座侧端可翻转的轴承座、与机座连接的翻倒油缸，翻倒油缸倾斜设置且翻倒油缸的上端与轴承座连接，上辊的侧端置于轴承座内且通过锥形轴承连接，包括电器控制箱、辊体液压驱动总系统以及倾倒机构液压总系统，电器控制箱与辊体液压驱动总系统以及倾倒机构液压总系统连接；

辊体液压驱动总系统包括分别与上辊、左下辊以及右下辊连接的三个独立设置的液压驱动系统，三个液压驱动系统共同与油箱连接，液压驱动系统包括第一液压泵、第一电液换向阀、液压马达，第一电液换向阀与液压马达通过一液压回路连接，该第一电液换向阀的a端、b端与液压回路的进出口连接，第一电液换向阀的p端通过一连接管路a与油箱连接，液压回路上连接有缓冲补油回路，该缓冲补油回路的一端经过第一电液换向阀的t端连接并通过第一电液换向阀的p端与连接管路a连接，第一电液换向阀的p端与第一电液换向阀的t端连接，液压马达连接有第一电磁溢流管路，第一电磁溢流管路与油箱连接；

倾倒机构液压总系统由第二液压泵、第二电液换向阀、翻倒油缸组成，第二电液换向阀通过连接管路b与油箱连接，第二液压泵置于连接管路b上，第二电液换向阀与翻倒油缸之间通过进油管路组以及出油管路组连接，进油管路组与出油管路组均由单向节流阀与液控单向阀组成，翻倒油缸连接有第二电磁溢流管路，第二电磁溢流管路与油箱连接，进油管路组的液控单向阀与出油管路组的液控单向阀连接形成双向液压锁。

本发明的进一步改进在于：缓冲补油回路包括两个缓冲阀组以及与两个缓冲阀组连接的缓冲管路a，缓冲阀组包括连接的缓冲阀a以及单向补油阀a，缓冲管路a的一端分别与缓冲阀组的进口端连接，缓冲阀组的出口端通过分路与第一电液换向阀、液压马达连接，缓冲管路a的另一端处设有背压阀a并通过第一电液换向阀、连接管路a与油箱连接。

本发明的进一步改进在于：缓冲补油回路包括左右两个单向阀组以及缓冲管路b，该缓冲管路b靠近单向阀组的位置设有缓冲阀b，缓冲管路b远离单向阀组的位置设有背压阀b，缓冲阀b分别与两个单向阀组连接，单向阀组由两个方向相同的单向补油阀b组成，单向阀组的进口端与缓冲管路b的一端连接，单向阀组的出口端通过分路与第一电液换向阀、液压马达连接，缓冲管路b的另一端设有背压阀b并通过第一电液换向阀、连接管路a与油箱连接。

本发明的进一步改进在于：液控单向阀置于单向节流阀与翻倒油缸之间。

本发明的进一步改进在于：液控单向阀固定设置在翻倒油缸的外壁上并通过钢管连接。

本发明的进一步改进在于：第一电磁溢流管路与第二电磁溢流管路均由电磁溢流阀以及压力表组成。

本发明的进一步改进在于：连接管路a、连接管路b靠近油箱的位置上均设有吸油过滤器，第一液压泵位于连接管路a上且置于吸油过滤器与第一电液换向阀之间，第二液压泵位于连接管路b上且置于吸油过滤器与第二电液换向阀之间。

本发明的进一步改进在于：第二电液换向阀采用h型中位机能。

本发明的进一步改进在于：第二电液换向阀采用y型中位机能。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的辊体液压驱动总系统包括分别与上辊、左下辊以及右下辊连接的三个独立设置的液压驱动系统，即每个工作辊由一套专用的液压动力油源供油，组成一个不受其它机构影响的独立液压回路，以实现工作辊的转速稳定可调，上辊和两个下辊作为主传动辊不仅实现正、反转，还可借助上辊和两个下辊的施加压力，为板材的卷制提供卷制扭矩，从而将板材卷制成圆筒、锥体或者一部分。

2、辊体液压驱动总系统的缓冲补油回路与油箱连接，即使液压马达与第一电液换向阀存在内泄露，油箱也能直接给缓冲补油回路充分补油，缓冲补油回路依次将油液输送给液压马达以及第一电液换向阀，实现完全补油的功能。

3、缓冲补油回路由成对使用的单向补油阀a与缓冲阀a组成，由于液压马达进油口长期处于真空状态，单向补油阀a的设置起到对液压马达进油口补油的作用，避免进油口出现真空现象，缓冲阀a既可以降低第一电液换向阀处于中位时引起的液压冲击，又可以使液压马达平稳制动，单向补油阀a的补油压力由背压阀a提供。

4、缓冲补油回路由左右两个单向阀组以及缓冲管路b组成全桥式缓冲补油回路，单向阀组的其中一个单向补油阀b可以保证左右两腔缓冲油液都能通过缓冲阀b，另一个单向补油阀b起到两个方向补油的作用，这种缓冲补油回路也能保证缓冲和完全补油的作用。

5、倾倒机构液压总系统的进油管路组与出油管路组均由单向节流阀与液控单向阀组成，可产生足够的背压，能防止超速现象的发生，实现倾倒机构的平稳运动。

6、倾倒机构液压总系统的进油管路组的液控单向阀与出油管路组的液控单向阀连接形成双向液压锁，实现翻倒油缸的锁紧，液控单向阀固定设置在翻倒油缸的外壁上，可防止管路破裂时翻倒油缸出现突然下降的现象，保证倾倒机构的安全性，即使管路破裂也能实现翻倒油缸的锁紧。

7、第一电磁溢流管路的电磁溢流阀可以控制液压马达的工作压力并兼具卸荷功能，实现二级调压，第二电磁溢流管路的电磁溢流阀可以控制翻倒油缸的工作压力并兼具卸荷功能，构成二级调压控制以实现压力的切换。

8、吸油过滤器的设置保证进入的油液的清洁度。

9、第二电液换向阀采用h型或y型中位机能，使液控单向阀的控制油口连通油箱，可控制活塞迅速关闭，保证液控单向阀迅速锁紧。

附图说明：

图1为本发明一种三辊卷板机的控制系统的三辊卷板结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本发明一种三辊卷板机的控制系统的辊体液压驱动总系统的原理示意图。

图4为本发明一种三辊卷板机的控制系统的辊体液压驱动系统的另一原理示意图。

图5为本发明一种三辊卷板机的控制系统的倾倒机构液压总系统的原理示意图。

图中标号：1-机座、2-上辊、3-左下辊、4-右下辊、5-轴承座、6-翻倒油缸、7-吸油过滤器、8-锥形轴承、9-油箱、10-第一液压泵、11-第一电液换向阀、12-液压马达、13-液压回路、14-连接管路a、15-第二液压泵、16-第二电液换向阀、17-连接管路b、18-单向节流阀、19-液控单向阀、20-缓冲管路a、21-缓冲阀a、22-单向补油阀a、23-背压阀a、24-缓冲管路b、25-缓冲阀b、26-背压阀b、27-单向补油阀b、28-电磁溢流阀、29-压力表。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1、图2示出了本发明一种三辊卷板机的控制系统的一种实施方式，三辊卷板机包括机座1以及置于机座1上的上辊2、左下辊3、右下辊4以及与上辊2的一端连接的倾倒机构，倾倒机构包括置于机座1侧端可翻转的轴承座5、与机座1连接的翻倒油缸6，翻倒油缸6倾斜设置且翻倒油缸6的上端与轴承座5连接，上辊2的侧端置于轴承座5内且通过锥形轴承8连接，包括电器控制箱、辊体液压驱动总系统以及倾倒机构液压总系统，电器控制箱与辊体液压驱动总系统以及倾倒机构液压总系统连接；

辊体液压驱动总系统包括分别与上辊2、左下辊3以及右下辊4连接的三个独立设置的液压驱动系统，三个液压驱动系统共同与油箱9连接，液压驱动系统包括第一液压泵10、第一电液换向阀11、液压马达12，第一电液换向阀11与液压马达12通过一液压回路13连接，该第一电液换向阀11的a端、b端与液压回路13的进出口连接，第一电液换向阀11的p端通过一连接管路a14与油箱9连接，液压回路13上连接有缓冲补油回路，该缓冲补油回路的一端经过第一电液换向阀11的t端连接并通过第一电液换向阀11的p端与连接管路a14连接，第一电液换向阀11的p端与第一电液换向阀11的t端连接，液压马达12连接有第一电磁溢流管路，第一电磁溢流管路与油箱9连接；

如图5所示，倾倒机构液压总系统由第二液压泵15、第二电液换向阀16、翻倒油缸6组成，第二电液换向阀16通过连接管路b17与油箱9连接，第二液压泵15置于连接管路b17上，第二电液换向阀16与翻倒油缸6之间通过进油管路组以及出油管路组连接，进油管路组与出油管路组均由单向节流阀18与液控单向阀19组成，翻倒油缸6连接有第二电磁溢流管路，第二电磁溢流管路与油箱9连接，进油管路组的液控单向阀19与出油管路组的液控单向阀19连接形成双向液压锁。

如图3所示，缓冲补油回路包括两个缓冲阀组以及与两个缓冲阀组连接的缓冲管路a20，缓冲阀组包括连接的缓冲阀a21以及单向补油阀a22，缓冲管路a20的一端分别与缓冲阀组的进口端连接，缓冲阀组的出口端通过分路与第一电液换向阀11、液压马达12连接，缓冲管路a20的另一端处设有背压阀a23并通过第一电液换向阀11、连接管路a14与油箱9连接。

如图4所示，缓冲补油回路包括左右两个单向阀组以及缓冲管路b24，该缓冲管路b24靠近单向阀组的位置设有缓冲阀b25，缓冲管路b24远离单向阀组的位置设有背压阀b26，缓冲阀b25分别与两个单向阀组连接，单向阀组由两个方向相同的单向补油阀b27组成，单向阀组的进口端与缓冲管路b24的一端连接，单向阀组的出口端通过分路与第一电液换向阀11、液压马达12连接，缓冲管路b24的另一端设有背压阀b26并通过第一电液换向阀11、连接管路a14与油箱9连接。

液控单向阀19置于单向节流阀18与翻倒油缸6之间，优选为液控单向阀19固定设置在翻倒油缸6的外壁上并通过钢管连接，可产生足够的背压，可防止管路破裂时翻倒油缸6出现突然下降的现象，保证倾倒机构的安全性，即使管路破裂也能实现翻倒油缸6的锁紧。

第一电磁溢流管路与第二电磁溢流管路均由电磁溢流阀28以及压力表29组成。第一电磁溢流管路的电磁溢流阀28可以控制液压马达12的工作压力并兼具卸荷功能，实现二级调压，第二电磁溢流管路的电磁溢流阀28可以控制翻倒油缸6的工作压力并兼具卸荷功能，构成二级调压控制以实现压力的切换。

连接管路a14、连接管路b17靠近油箱9的位置上均设有吸油过滤器7，第一液压泵10位于连接管路a14上且置于吸油过滤器7与第一电液换向阀11之间，第二液压泵15位于连接管路b17上且置于吸油过滤器7与第二电液换向阀16之间，吸油过滤器7的设置保证进入的油液的清洁度。

第二电液换向阀16采用h型中位机能或第二电液换向阀16采用y型中位机能，使液控单向阀19的控制油口连通油箱9，可控制活塞迅速关闭，保证液控单向阀19迅速锁紧。

本发明的辊体液压驱动总系统包括分别与上辊2、左下辊3以及右下辊4连接的三个独立设置的液压驱动系统，即每个工作辊由一套专用的液压动力油源供油，组成一个不受其它机构影响的独立液压回路，以实现工作辊的转速稳定可调，上辊2和两个下辊作为主传动辊不仅实现正、反转，还可借助上辊和两个下辊的施加压力，为板材的卷制提供卷制扭矩，从而将板材卷制成圆筒、锥体或者一部分。

辊体液压驱动总系统的缓冲补油回路与油箱9连接，即使液压马达12与第一电液换向阀11存在内泄露，油箱9也能直接给缓冲补油回路充分补油，缓冲补油回路依次将油液输送给液压马达12以及第一电液换向阀11，实现完全补油的功能。其中缓冲补油回路有两种方式可实现，缓冲补油回路由成对使用的单向补油阀a22与缓冲阀a21组成，由于液压马达12进油口长期处于真空状态，单向补油阀a22的设置起到对液压马达12进油口补油的作用，避免进油口出现真空现象，缓冲阀a21既可以降低第一电液换向阀11处于中位时引起的液压冲击，又可以使液压马达平稳制动，单向补油阀a22的补油压力由背压阀a23提供。另外，缓冲补油回路由左右两个单向阀组以及缓冲管路b24组成全桥式缓冲补油回路，单向阀组的其中一个单向补油阀b27可以保证左右两腔缓冲油液都能通过缓冲阀b25，另一个单向补油阀b27起到两个方向补油的作用，这种缓冲补油回路也能保证缓冲和完全补油的作用。

倾倒机构液压总系统的进油管路组与出油管路组均由单向节流阀18与液控单向阀19组成，可产生足够的背压，能防止超速现象的发生，实现倾倒机构的平稳运动。

倾倒机构液压总系统的工作原理：当第二电液换向阀16的右位接入工作位置后，来自动力源的压力油经过右侧的单向节流阀18、液控单向阀19进入翻倒油缸6的上腔，并将左侧的液控单向阀19打开，翻倒油缸6下腔的油液便可经左侧的液控单向阀19、单向节流阀18和第二电液换向阀16流回油箱9，使翻倒油缸6的活塞向下运动；当第二电液换向阀16位于中位时，左右两侧的液控单向阀均迅速关闭，翻倒油缸6的上下两腔进出油路被切断，翻倒油缸6的活塞被左右两侧的液控单向阀19锁紧，翻倒油缸6的活塞立即停止运动；当第二电液换向阀16的左位接入工作位置后，压力油经左侧的单向节流阀18、液控单向阀19进入翻倒油缸6的下腔，使活塞向上运动。

翻倒油缸6的活塞向下运动时，不能没有背压，如果回路中没有单向节流阀，则活塞下行时，当左侧的液控单向阀19打开，活塞会因自重而向下加速跌落，使翻倒油缸6的上腔失压，进而左侧的液控单向阀19的控制油路也因失压而关闭，活塞则停止运动，等到翻倒油缸6的上腔重新建立压力后，左侧的液控单向阀19又被打开，重新进行上述过程，使活塞断续向下运动，从而产生激烈的震动，而本发明中单向节流阀18的设置起到避免上述现象发生的作用。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。