一种扁绕机液压系统及其液压控制方法与流程

本发明涉及一种液压系统，尤其地，本发明涉及应用于扁绕机绕线领域的一种扁绕机液压系统及其液压控制方法。

背景技术：

通常意义上讲，绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的设备，常用于铜线缠绕。现在多数电器产品大多需要用漆包线绕制成电感线圈，可以使用绕线机完成多道加工程序。

漆包线的线材较软，线径较小，绕制过程中所需的张力较小，易于实现自动化。目前，漆包线的绕制已经从最早的手工绕线，机械式绕线发展成为机电一体化控制形式的自动绕线。从国内外漆包线绕线机的制造水平来看，已形成了全自动、多功能的生产能力。漆包线绕制从上线、端头绕制到线圈绕制和下线等，都实现了自动化。从控制形式上看，由单一的开环控制发展到使用直流伺服系统和交流伺服系统的闭环控制。从绕制线圈数目来看，已从最初的单轴绕制线圈发展到多轴同时绕制多个线圈。漆包线绕线机作为线圈生产设备，已越来越普及，功能也越来越全面。

目前，硬质扁铜线基本上由手工绕制。而手工绕线存在着劳动强度大、生产效率低、线圈质量差、原材料浪费等众多缺点，因此，如何实现硬质扁铜线的自动绕制，从而减小劳动强度，提高线圈的质量已成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于，提供一种基于液压机传动的扁绕机系统，解决了硬质扁铜线绕线存在的劳动强度大、生产效率低、线圈质量差、原材料浪费的技术问题。

本发明的上述目的和其他目的通过以下技术方案来解决：

本发明提供一种扁绕机液压系统，包括主油箱、电动机、液压泵、溢流阀、压力表和液压缸装置，所述主油箱通过滤油器与所述液压泵相连通，所述电动机通过液压泵与所述液压缸装置相连通，其特征在于，所述液压缸装置包括水平整形单元、垂直整形单元、阻力单元、夹紧单元和绕线单元，其中：

所述水平整形单元包括电磁换向阀、减压阀、压力继电器、水平整形缸、行程开关，所述电磁换向阀的两端分别设置有电磁铁1YVa和电磁铁1YVb，所述电磁换向阀的输出端通过减压阀、压力继电器、水平整形缸与电磁换向阀的输入端依次相连，所述行程开关设置在所 述水平整形缸的下端；

所述垂直整形单元包括电磁换向阀、减压阀、压力继电器、垂直整形缸、行程开关，所述电磁换向阀的两端分别设置有电磁铁2YVa和电磁铁2YVb，所述电磁换向阀的输出端通过减压阀、压力继电器、垂直整形缸与电磁换向阀的输入端依次相连，所述行程开关设置在所述垂直整形缸的下端；

所述阻力单元包括电磁换向阀、阻力缸、单向阀、上行程开关、下行程开关，所述电磁换向阀的两端分别设置有电磁铁3YVa和电磁铁3YVb，所述电磁换向阀的输出端通过阻力缸与电磁换向阀的输入端依次相连，所述上限位开关、下限位开关设置所述阻力缸的上下两端；

所述夹紧单元包括电磁换向阀、减压阀、压力继电器、夹紧缸、行程开关，所述电磁换向阀的两端分别设置有电磁铁4YVa和电磁铁4YVb，所述电磁换向阀的输出端通过减压阀、压力继电器、夹紧缸与电磁换向阀的输入端依次相连，所述行程开关设置在所述夹紧缸的下端；

所述绕线单元包括电磁换向阀、减压阀、绕线缸、上行程开关、下行程开关，所述电磁换向阀的两端分别设置有电磁铁5YVa和电磁铁5YVb，所述电磁换向阀的输出端通过减压阀、绕线缸与电磁换向阀的输入端依次相连，所述上行程开关、下行程开关分别设置所述绕线缸的上下两端；

所述电磁换向阀的输出端、电磁换向阀的输出端、电磁换向阀的输出端、电磁换向阀的输出端、电磁换向阀的输出端依次相连。

本发明提供的扁绕机的液压系统，优选地，所述电动机与所述液压装置之间的管路通过溢流阀与辅油箱连接，所述电动机与所述液压装置之间的管路还设置有压力表。

本发明提供的一种利用上述扁绕机液压系统进行的液压控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)所述电磁铁1YVb通电，所述水平整形油缸进缸，将硬质扁铜线从水平方向整形到位后，所述水平整形缸的压力上升，达到所述压力继电器预先的设定值后发出信号，使所述电磁铁1YVb断电、电磁铁1YVa带电，所述水平整形缸退缸；

(2)所述水平整形缸退缸到位后触碰所述行程开关，所述电磁铁1YVa断电、电磁铁2YVb通电，所述垂直整形缸进缸，将硬质扁铜线从垂直方向整形；

(3)所述垂直整型缸进缸到位后，所述压力继电器发出信号，所述电磁铁2YVb断电、电磁铁4YVb通电，所述夹紧缸进缸并夹紧硬质扁铜线；

(4)所述夹紧缸进缸到位后，所述压力继电器发出信号，所述电磁铁4YVb断电、电磁铁5YVb通电，所述绕线缸进缸，进行绕线；

(5)所述阻力缸前进到位触碰下行程开关后，所述下行程开关发出信号，所述电磁铁5YVb断电、电磁铁2YVa通电，绕线停止，所述垂直整形缸退缸；

(6)所述垂直整形缸退缸到位后，所述行程开关发出信号，所述电磁铁2YVa断电、电磁铁3YVa通电，所述阻力缸退缸；

(7)所述阻力缸退缸到位后，所述行程开关发出信号，所述电磁铁3YVa断电、电磁铁2YVb通电，所述垂直整形缸进缸；

(8)所述垂直整形缸进缸到位后，所述压力继电器发出信号，所述电磁铁2YVb断电、电磁铁5YVb通电，继续绕线；

(9)所述绕线缸进缸到位后，所述行程开关发出信号，所述电磁铁5YVb断电、电磁铁4YVa通电，所述夹紧缸退缸；

(10)所述夹紧缸退缸到位后，所述行程开关发出信号，所述电磁铁4YVa断电、电磁铁5YVa通电，所述绕线缸退缸；

(11)所述绕线缸退缸到位后，所述行程开关发出信号，所有电磁铁断电，等待下一轮工作循环。

本发明的优点和有益效果在于：

①液压系统作为执行机构在扁绕机的应用中显示出了巨大的优越性，克服了传统手工绕线的不足，减小了劳动强度，提高了绕线效率。提高了可靠性，稳定性，易于维护，绕制的线圈匝间紧密，折弯均匀，绝缘性能好，线圈的质量得到了保证。

②由于液压缸装置中的工作压力各不相等，因此在对应管路中加入的减压阀能够很好调整各液压缸装置中的工作压力，滤油器的加入增加了整个系统的稳定性。

③阻力缸能够保证在绕线过程中线圈匝间贴合的紧密性，阻力能够将硬质扁铜线拉紧、崩直，而具体阻力可以通过溢流阀来调整。

附图说明

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细或者优选地描述，其中，

图1为本发明原理图；

图2为液压装置构成的逻辑框图；

主油箱1、电动机2、液压泵3、溢流阀4、压力表、液压缸装置6、电磁换向阀611、减压阀612、压力继电器613、水平整形缸614、行程开关615、电磁换向阀621、减压阀622、压力继电器623、垂直整形缸624、行程开关625、电磁换向阀631、阻力缸632、单向阀633、上行程开关634、下行程开关635、电磁换向阀641、减压阀642、压力继电器643、夹紧缸644、行程开关645、电磁换向阀651、减压阀652、绕线缸653、上行程开关654、下行程开 关655、滤油器7、辅油箱8、压力表9。

具体实施方式

根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神的情况下，本领域的普通技术人员可以提出本发明的多个结构方式。因此以下具体实施方式以及附图只是对本发明的技术方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

参考附图，本发明提供一种扁绕机液压系统，包括主油箱1、电动机2、液压泵3、溢流阀4、压力表5和液压缸装置6，油箱1通过滤油器7与液压泵3相连通，电动机2通过液压泵3与液压缸装置6相连通，液压缸装置6包括水平整形单元61、垂直整形单元62、阻力单元63、夹紧单元64和绕线单元65，其中：

水平整形单元61包括电磁换向阀611、减压阀612、压力继电器613、水平整形缸614、行程开关615，电磁换向阀611的两端分别设置有电磁铁1YVa和电磁铁1YVb，电磁换向阀611的输出端通过减压阀612、压力继电器613、水平整形缸614与电磁换向阀611的输入端依次相连，行程开关615设置在水平整形缸614的下端；

垂直整形单元62包括电磁换向阀621、减压阀622、压力继电器623、垂直整形缸624、行程开关625，电磁换向阀621的两端分别设置有电磁铁2YVa和电磁铁2YVb，电磁换向阀621的输出端通过减压阀622、压力继电器623、垂直整形缸624与电磁换向阀621的输入端依次相连，行程开关625设置在垂直整形缸624的下端；

阻力单元63包括电磁换向阀631、阻力缸632、单向阀633、上行程开关634、下行程开关635，电磁换向阀631的两端分别设置有电磁铁3YVa和电磁铁3YVb，电磁换向阀631的输出端通过阻力缸632与电磁换向阀631的输入端依次相连，上限位开关634、下限位开关635设置阻力缸的上下两端；

夹紧单元64包括电磁换向阀641、减压阀642、压力继电器643、夹紧缸644、行程开关645，电磁换向阀641的两端分别设置有电磁铁4YVa和电磁铁4YVb，电磁换向阀641的输出端通过减压阀642、压力继电器643、夹紧缸644与电磁换向阀641的输入端依次相连，行程开关645设置在夹紧缸644的下端；

绕线单元65包括电磁换向阀651、减压阀652、绕线缸653、上行程开关654、下行程开关655，电磁换向阀651的两端分别设置有电磁铁5YVa和电磁铁5YVb，电磁换向阀651的输出端通过减压阀652、绕线缸653与电磁换向阀651的输入端依次相连，上行程开关654、下行程开关655分别设置绕线缸653的上下两端；

电磁换向阀611的输出端、电磁换向阀621的输出端、电磁换向阀631的输出端、电磁换向阀641的输出端、电磁换向阀651的输出端依次相连。

电动机2与液压装置6之间的管路通过溢流阀4与辅油箱8连接，电动机2与液压装置6之间的管路还设置有压力表9。

上述液压缸装置6(水平整形单元61、垂直整形单元62、阻力单元63、夹紧单元64和绕线单元65)，分别完成硬质扁铜线的水平整形、垂直整形、牵引、绕线夹紧和绕线动作，也就是说，扁绕机工作的过程就是液压装置6顺序动作的过程。

扁绕机工作时由电动机2带动液压泵3旋转产生压力油，由溢流阀4调定压力，经电磁换向阀611、621、631、641、651控制水平整形缸614、垂直整型缸624、夹紧缸644、绕线缸653往复动作，来实现硬质扁铜线的整形、绕线、夹紧等一系列预期的动作。

由于各工作油缸的工作压力不相等，因此在对应管路中加入了减压阀612、622、642、652来分别调整水平整形缸614、垂直整型缸624、夹紧缸644、绕线缸653的工作压力。

为增加整个扁绕机装置的稳定性，在主油箱1与液压泵3之间中加入滤油器7。

在绕线过程中，为保证线圈匝间贴合的紧密性，特别设置阻力缸632，依靠阻力缸632的阻力将硬质扁铜线拉紧、崩直，阻力缸632的阻力通过溢流阀4来调定。

本发明提供的一种利用上述扁绕机液压系统进行的液压控制方法，具体步骤如下：

(1)电磁铁1YVb通电，水平整形油缸614进缸，将硬质扁铜线从水平方向整形到位后，水平整形缸614的压力上升，达到压力继电器613预先的设定值后发出信号，使电磁铁1YVb断电、电磁铁1YVa带电，水平整形缸614退缸；

(2)水平整形缸614退缸到位后触碰行程开关615，电磁铁1YVa断电、电磁铁2YVb通电，垂直整形缸624进缸，将硬质扁铜线从垂直方向整形；

(3)垂直整型缸624进缸到位后，压力继电器623发出信号，电磁铁2YVb断电、电磁铁4YVb通电，夹紧缸644进缸并夹紧硬质扁铜线；

(4)夹紧缸644进缸到位后，压力继电器643发出信号，电磁铁4YVb断电、电磁铁5YVb通电，绕线缸654进缸，进行绕线；

(5)阻力缸632前进到位触碰下行程开关635后，下行程开关635发出信号，电磁铁5YVb断电、电磁铁2YVa通电，绕线停止，垂直整形缸624退缸；

(6)垂直整形缸624退缸到位后，行程开关625发出信号，电磁铁2YVa断电、电磁铁3YVa通电，阻力缸632退缸；

(7)阻力缸632退缸到位后，行程开关634发出信号，电磁铁3YVa断电、电磁铁2YVb通电，垂直整形缸624进缸；

(8)垂直整形缸624进缸到位后，压力继电器623发出信号，电磁铁2YVb断电、电磁铁5YVb通电，继续绕线；

(9)绕线缸653进缸到位后，行程开关654发出信号，电磁铁5YVb断电、电磁铁4YVa通电，夹紧缸644退缸；

(10)夹紧缸644退缸到位后，行程开关645发出信号，电磁铁4YVa断电、电磁铁5YVa通电，绕线缸653退缸；

(11)绕线缸653退缸到位后，行程开关655发出信号，所有电磁铁断电，等待下一轮工作循环。

本发明公开的扁绕机对液压装置6中的液压缸的进缸与退缸动作控制都进行了互锁，进缸与退缸的动作完成后，才能进行相反的动作控制。

为防止两个或两个以上动作同时进行时会引起事故发生，采用了连锁控制。

1、水平校直复位的连锁

水平整形缸614退缸到位后，阻力缸632和绕线缸653的进缸动作才能进行，否则，硬质扁铜线有可能被拉断；

2、垂直校直复位的连锁

垂直整形缸624退缸到位后，阻力缸632的退缸动作才能进行，否则，硬质扁铜线会被折弯；

3、阻力缸632前进到位的连锁

阻力缸632前进到位后，绕线缸653的进缸动作立即停止，否则会拉断硬质扁铜线；

4、线圈夹紧复位的连锁

夹紧缸644退缸到位后，绕线缸653的退缸动作才能进行，否则，夹具会刮伤线圈。