一种回转式仿生踩曲液压压曲机的制作方法

本实用新型涉及仿生踩曲压曲机，特别是一种回转式仿生踩曲液压压曲机。

背景技术：

我国白酒酿造中，曲块的质量影响酒品质量。目前我国现有的机械式压曲机、液压式压曲机、气压式压曲机均采用简单的一次或几次成型，不能对曲块进行多次踩压，而人工踩曲则需要踩50～80脚；现有压曲机的压曲方式对压曲频率及压曲力度是不可调控的，无法保证压曲力度及频率接近人工踩曲。现有压曲机所生产的曲块外紧内松，其品质远不及人工踩曲后曲块的紧密性及均匀性，机械压曲还无法完全代替人工踩曲。

太原理工大学申请的“液压回转压曲机及其压曲方法”发明专利，所述液压回转压曲机共有十二个工位，其中对曲块进行了七次踩压，远远少于人工踩曲的次数，不能很好的模拟人工踩曲；并且所述的压曲机工位较多，压曲机的体积较大，生产成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于液压缸单次踩曲与曲轴连杆反复踩曲工艺相结合、采用闭环PID控制技术的踩曲压力大小可调、压曲频率可调、踩压次数可调的回转式仿生踩曲液压压曲机。

作为一种回转式仿生踩曲液压压曲机，本实用新型的一个实施例包括上料工位、预压工位、横向踩曲工位、纵向踩曲工位、曲块成型工位和曲块推出工位，所述预压工位和曲块成型工位设置有单次踩曲机构，所述横向踩曲工位和纵向踩曲工位设置有曲轴连杆反复踩曲机构，所述压曲机还设置有曲块踩曲压力检测与调节模块和曲块踩曲频率检测与调节模块。

进一步地，曲块踩曲压力检测与调节模块设置有PID控制器，PID控制器输入端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压缸位移传感器，输出端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压缸控制阀片。

进一步地，曲块踩曲频率检测与调节模块设置有PID控制器，PID控制器输入端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的转矩转速传感器，输出端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压马达控制阀片。

进一步地，所述曲轴连杆反复踩曲机构设置有变频调速定量泵液压控制模块，所述变频调速定量泵液压控制模块设置有负载敏感控制阀片组和定量泵，所述负载敏感控制阀片组的梭阀对应连接定量泵出口的定差溢流阀。

进一步地，所述变频调速定量泵液压控制模块还设置有PID控制器、变频器和电机，所述PID控制器输入端对应连接负载敏感控制阀片组的压力传感器，输出端对应连接变频器，变频器对应连接电机。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益技术效果包括：

(1)曲块踩曲压力检测与调节模块采用液压缸压力闭环PID控制，利用PID控制器保证液压缸压力稳定在目标压力值附近，进而实现踩曲压力较稳定地接近于人工踩曲压力；

(2)曲块踩曲频率检测与调节模块采用液压马达闭环PID控制，利用PID控制器保证液压马达转速稳定在目标转速值附近，进而实现曲块踩曲频率较稳定地接近于人工踩曲频率；

(3)踩曲工艺高度仿真人工踩曲且踩曲工艺可调，可满足不同品牌白酒在曲块成型时的踩曲工艺，显著提高曲块成型质量；

(4)可在一个工位进行连续多次踩压，可有效减少踩压工位，与同类回转式压曲机相比该压曲机体积小，压曲设备生产成本低。

本实用新型的其他方面和优点根据下面结合附图的详细的描述而变得明显，所述附图通过示例说明本实用新型的原理。

附图说明

图1是为本实用新型实施例提供的回转式仿生踩曲液压压曲机结构示意图；

其中1-曲盒，2-位移传感器液压缸，3-压力传感器，4-曲轴连杆机构，5-液压马达，6-液压缸，7-液压锁，8-溢流阀；

图2为本实用新型实施例提供的工位转换控制模块结构示意图；

其中9-梭阀，10、11-二位二通换磁阀，12-换向主阀，13-压力补偿阀

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种回转式仿生踩曲液压压曲机，具体包括上料工位、预压工位、横向踩曲工位、纵向踩曲工位、曲块成型工位和曲块推出工位，所述预压工位和曲块成型工位设置有单次踩曲机构，所述横向踩曲工位和纵向踩曲工位设置有曲轴连杆反复踩曲机构，所述压曲机还设置有曲块踩曲压力检测与调节模块和曲块踩曲频率检测与调节模块。

曲块踩曲压力检测与调节模块设置有PID控制器，PID控制器作为一种反馈回路部件，将采集到的数据与参考值进行比较，利用数据与参考值的差值输出控制电信号，从而让系统的数据达到或者保持在参考值。曲块踩曲压力调节模的PID控制器输入端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压缸位移传感器，输出端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压缸控制阀片。调节曲块踩曲压力的方法包括：利用位移传感器测量液压缸活塞杆位移值；计算液压缸活塞杆位移值与目标位移值的差值，并将差值做为控制信号输入PID控制器；PID控制器根据输入的控制信号计算对应的电信号值，并将所述电信号值输送至液压缸控制阀片；液压缸控制阀片根据电信号值控制液压缸活塞杆位移。若测得的液压缸活塞杆位移值低于目标位移值，液压缸控制阀片流量增加，液压缸活塞杆位移增大；若测得的液压缸活塞杆位移值高于目标位移值，液压缸输出压力高于设定压力值，溢流阀将被打开溢流，使得液压缸活塞杆位移稳定在目标位移值附近，进而保证踩曲压力较为稳定，进而实现踩曲压力稳定接近于人工踩曲压力。

曲块踩曲频率检测与调节模块设置有PID控制器，PID控制器输入端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的转矩转速传感器，输出端对应连接曲轴连杆反复踩曲机构的液压马达控制阀片。调节曲块踩曲频率的方法包括：测量液压马达转速；计算测得的液压马达转速值与目标转速值的差值，并将差值做为控制信号输入PID控制器；PID控制器根据输入的控制信号计算对应的电信号值，并将所述电信号值输送至液压马达控制阀片，调节液压马达控制阀片开口大小，从而改变液压马达的输入口流量，调整液压马达转速。当测得的液压马达转速值低于目标转速值时，液压马达控制阀片开口增大，输出至液压马达的流量增加，液压马达转速增大，踩压频率增大；当测得的液压马达转速值高于目标转速值时，液压马达控制阀片开口减小，输出至液压马达的流量减小，液压马达转速减小，踩压频率减小。曲块踩曲频率检测与调节模块可以保证曲块踩曲频率稳定在目标频率值附近，进而实现踩曲频率稳定接近于人工踩曲频率。

优化地，所述曲轴连杆反复踩曲机构设置有变频调速定量泵液压控制模块，所述变频调速定量泵液压控制模块设置有负载敏感控制阀片组和定量泵，所述负载敏感控制阀片组的梭阀对应连接定量泵出口的定差溢流阀。同时，变频调速定量泵液压控制模块还设置有PID控制器、变频器和电机，所述PID控制器输入端对应连接负载敏感控制阀片组的压力传感器，输出端对应连接变频器，变频器对应连接电机。将测得的负载最高压力值与目标压力值的差值作为控制信号输入PID控制器，PID控制器根据控制信号计算对应的电信号值，并将所述电信号值输送至变频器，变频器通过控制电机转速来实现对加载油路闭环流量调节。当测得的负载最高压力值低于目标压力值时，电机升速，系统流量增大，负载压力上升；当测得的负载最高压力值高于目标压力值时，电机降速，系统流量减小，负载压力下降。通过采用“变频器+定量泵+负载敏感控制阀”，实现节能减耗的目的。

所述曲轴连杆反复踩曲机构设置有踩曲工位转换控制模块，所述工位转换控制模块包括液压缸控制阀片和换向主阀(12)，液压缸控制阀片包括两位两通换磁阀(10)(11)。作为实施例，当横向踩曲工位踩压完成时，液压缸控制阀片处于中位，马达停止转动，踩曲停止；液压缸控制阀片的两位两通换磁阀(11)给电，换向主阀(12)完成换向，液压缸活塞杆上移并移出曲盒；圆盘转动一个工位，液压缸控制阀片的两位两通换磁阀(11)断电，换磁阀(10)通电，实现换向主阀(12)换向，液压缸活塞杆下移至目标位移值时，液压缸控制阀片两位两通换向阀(10)、(11)均断电，换向主阀(12)换至中位，液压缸进出口被液压锁锁死，曲柄连杆机构转动，曲块踩压继续。

优化地，所述压曲机设置有预压工位控制模块，所述预压工位控制模块输入端对应连接预压工位液压缸压力传感器，输出端对应连接预压工位控制阀片。当压力传感器测得的液压缸压力达到预设压力值时，液压缸活塞停止下移，测量此时液压缸活塞的位移值，此时液压缸压力值与液压缸活塞位移值间的数学关系可作为曲块踩曲压力检测与调节模块位移与压力值间的关系控制参数。

优化地，所述压曲机设置有曲块成型工位控制模块，所述曲块成型工位控制模块设置有PID控制器，所述PID控制器输入端对应连接曲块成型工位液压缸压力传感器，输出端对应连接成型工位控制阀片。将测得的曲块成型工位液压缸压力值与目标压力值的差值作为控制信号输入给PID控制器，PID控制器计算对应电信号值，并将所述电信号值输送至成型工位控制阀片，通过改变换向阀开口大小来改变液压缸活塞杆下移量，进而实现液压缸压力大小调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。