本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种可输出动态压力的电液伺服液压系统及烧结设备。
背景技术：
对于陶瓷以及某些熔点较高的金属，在烧结制备过程中通常采用热压烧结制备的方法。
热压烧结是指在对陶瓷或者金属粉末高温加热的同时，对粉末施加单向或双向的压力，加速粉末材料的致密化过程。然而在现有的热压烧结设备中，由于单一的液压线路构成的液压系统的约束下，液压系统仅能提供恒定压力(即静态压力)。在该类静态压力的作用下，颗粒难以滑移重排、气孔难以排出，不易消除颗粒间形成的“硬团聚”，容易导致微观结构的不均匀现象，从而影响了烧结材料的致密度和力学性能。普通压力烧结炉的液压系统所提供的恒定压力大大影响了烧结炉的使用范围，制约了热压烧结炉制备更高性能先进材料的可能性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种可适用于烧结设备中输出动态压力的电液伺服驱动液压系统。其通过电液伺服阀的驱动，优化设计精准的连接线路，形成多个不同的液压回路，实现频率和波形可控的动态压力的输出。该液压系统应用于高温烧结设备中，可应用于制备高密度、低缺陷、高强度等优质性能的陶瓷和硬质合金等材料。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种可输出动态压力的电液伺服液压系统，其包括：
油缸；
驱动电机、液压泵；所述驱动电机与液压泵相连，所述驱动电机带动液压泵动作将油缸的油抽出；
第一单向阀；与所述液压泵出油口相连；
电液伺服阀、第一电磁换向阀；所述电液伺服阀P口与第一单向阀相连，A口与所述第一电磁换向阀P口相连；
第三电磁换向阀，其P口与第一电磁换向阀出油口连接；所述第三电磁换向阀与上液压缸连接；
第四电磁换向阀，其P口与第一电磁换向阀出油口连接；所述第四电磁换向阀与下液压缸连接。
进一步地，还包括第二电磁换向阀，其P口与第一单向阀相连；所述第二电磁换向阀出油口还分别与第三电磁换向阀与第四电磁换向阀P口连接。
进一步地，还包括蓄能器，与第一单向阀连接。
进一步地，还包括溢流阀与冷却器；所述液压泵出油口与溢流阀相连，所述溢流阀与冷却器相连。
进一步地，所述第三电磁换向阀与上液压缸之间还连接有第一节流阀与第二节流阀；所述第一节流阀与第二节流阀组成一对叠加节流阀；所述第一节流阀与上液压缸进油路口连接，所述第二节流阀与上液压缸回油路口连接。
进一步地，所述第四电磁换向阀与下液压缸下腔油路之间连接有第一单向顺序阀。
进一步地，所述电液伺服阀上连接有控制电液伺服阀开关的第一电驱动装置，所述第一电磁换向阀上连接有控制其换向的第二电驱动装置，所述第三电磁换向阀上连接有控制其位于左位或右位的第四电驱动装置和第五电驱动装置，所述第四电磁换向阀上连接有控制其位于左位或右位的第六电驱动装置和第七电驱动装置。
进一步地，所述第二电磁换向阀上连接有控制其换向的第三电驱动装置。
进一步地，所述上液压缸下端与下液压缸上端均设置有限位开关。
本发明还公开一种烧结设备，其包括上述可输出动态压力的电液伺服液压系统。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
通过控制电液伺服阀的开启和关闭状态并结合各电磁换向阀的状态使得本发明的液压系统可处于自动和点动两种工作模式。当电液伺服阀开启时，通过电液伺服阀前端指令输出，经过伺服放大器使得液压系统严格按照指令输出频率和振幅可控的动态压力。将该可输出动态压力的液压系统应用于现今烧结设备中，可烧结出性能更高的材料。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例中电液伺服液压系统的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参照图1，本实施例中，可输出动态压力的电液伺服液压系统，其包括油箱1、驱动电机2、液压泵3、第一单向阀4、第一过滤器5、第二过滤器6、第三过滤器7、风冷却器8、蓄能器9、第一压力表10、第二压力表11、电液伺服阀12、第一电磁换向阀13、第二电磁换向阀14、第三电磁换向阀15、第四电磁换向阀16、压力传感器17、第一节流阀18、第二节流阀19、第一溢流阀20、第一单向顺序阀21、上液压缸22、下液压缸23、上限位开关24、下限位开关25。
上述液压元件中，油箱1、驱动电机2、液压泵3、第一单向阀4、电液伺服阀12、第一电磁换向阀13、第三电磁换向阀15、第四电磁换向阀16、上液压缸22、下液压缸23构成了本申请可输出动态压力的伺服驱动回路的核心元件。
其工作模式如下：打开电液伺服阀12，启动驱动电机2，液压油从油箱1出油口流出后经过第一过滤器5过滤并通过液压泵3泵入第一单向阀4，液压油经过第一单向阀4后一路经过第二过滤器6流入电液伺服阀12P口。电液伺服阀12A口连接第三过滤器7后接入第一电磁换向阀13P口。第一电磁换向阀13的出油口同时流出至第三电磁换向阀15和第四电磁换向阀16的P口。
第三电磁换向阀15经过由第一节流阀18和第二节流阀19构成的叠加节流阀后与上液压缸22连接。其中第一节流阀18与上液压缸22的进油路口连接，第二节流阀19与上液压缸22的回油路口连接。本实施例中，由于设置有叠加节流阀，可通过调节节流阀的开口大小以控制或调节上液压缸油路的流量大小，进而控制上液压缸活塞的运动速度。
第四电磁换向阀16与下液压缸23下腔油路之间连接有第一单向顺序阀21。第一单向顺序阀21使下液压缸23下腔形成一个与下液压缸运动部分重量相平衡的压力，可防止其因自重而下滑，此时平衡回路起到液压锁的作用。
通过电液伺服阀12前端的指令输入，并经过伺服放大器放大，使得系统处于自动工作模式，可使系统严格按照指令输出频率和振幅可控的动态压力。
除了上述自动工作模式外，本实施例的液压系统还可实现点动工作模式。
其中，油箱1、驱动电机2、液压泵3、第一单向阀4、第二电磁换向阀14、第三电磁换向阀15、第四电磁换向阀16、上液压缸22、下液压缸23构成了点动工作模式的核心元件。
在点动工作模式中，需要关闭电液伺服阀12。第一单向阀4分出一路与第二电磁换向阀14的P口连接，第二电磁换向阀14的出油口分别连接至第三电磁换向阀15和第四电磁换向阀16的P口。在点动工作模式中，可通过控制面板点动控制开关，分别实现上下液压缸单独上下位移工作。
在一优选实施例中，第一单向阀4还分出一路油路与蓄能器9连接。当停电或液压泵出现故障等原因使液压源失效时，第一单向阀4切断向下油路，可利用蓄能器9进行安全操作，仍可向液压缸供油。
在一优选实施例中，液压泵3出油口还与溢流阀20连接，且溢流阀20上还连接有风冷却器8。系统运行中，调节溢流阀20可以改变液压泵3的输出压力，当溢流阀20的调节压力确定后，液压泵3就在溢流阀20的调节压力下工作，溢流阀起定压溢流作用，以保持系统压力稳定，且不受负载变化的影响，从而实现了对液压系统进行调压和稳压控制，溢流阀20的调定压力应该大于液压缸的最大工作压力，其中包含管路上的各种压力损失。
在一优选实施例中，上液压缸的下端和下液压缸的上端均设计了一个限位开关，防止液压缸的位移行程过大，影响液压缸的正常运行。
本实施例中，在电液伺服阀12上连接有控制电液伺服阀开关的第一电驱动装置YV1；在第一电磁换向阀13上连接有控制其换向的第二电驱动装置YV2；在第二电磁换向阀14上连接有控制其换向的第三电驱动装置YV3；在第三电磁换向阀上连接有控制其位于左位或右位的第四电驱动装置YV4和第五电驱动装置YV5；在第四电磁换向阀上连接有控制其位于左位或右位的第六电驱动装置YV6和第七电驱动装置YV7。
下面结合电液伺服液压系统中各元器件的工作状态详细说明本系统在自动工作模式和点动工作模式下的工作原理。
(1)自动工作模式
表1示出了液压系统自动工作模式时液压系统的动作规范表，结合该表说明本发明的可输出动态压力的电液伺服驱动液压系统在自动工作模式下的工作原理。
表1：
液压系统自动工作模式下，可通过驱动电机2、电液伺服阀12、第一电磁换向阀13、第三电磁换向阀15、第四电磁换向阀16、第一节流阀18、第一节流阀19和第一单向顺序阀21，结合上液压缸22和下液压缸23，搭建伺服驱动回路，通过伺服阀前端指令输出，经过伺服放大器，使系统严格按照指令输出频率和振幅可控的动态压力。
液压系统自动工作模式下，第二电磁换向阀的电驱动装置YV3不得电，油箱1中液压油经液压泵3、第一单向阀4进入电液伺服阀12，此时YV1得电，电液伺服阀12工作，P口与A口相连通，液压油经A口进入第一电磁换向阀13，YV2得电工作，第一电磁换向阀13的P口与B口连通，液压油经出油口B口分出两条液路，分别进入第三电磁换向阀15和第四电磁换向阀16的进油口P口，该自动工作模式下，上下液压缸同时工作。
加压程序时，YV4、YV7均得电，第三电磁换向阀15处于左位，P口与A口连通，B口与T口连通，液压油由P口进入，A口出，再经第一节流阀18进入上液压缸22的无杆腔，缸内有杆腔的油液经过第二节流阀19回到T口，第四电磁换向阀16处于右位，P口与B口连通，A口与T口连通，液压油由P口进入，B口出，经第一顺序阀21进入下液压缸23的无杆腔，缸内有杆腔的油液回到T口，上液压缸22活塞杆拖动工作部件下行，下液压缸23活塞杆拖动工作部件上行，上下液压缸均伸出，通过调节第一节流阀18的开口大小，便可控制或调节上缸油路的流量大小，进而控制上液压缸22活塞的运动速度，使其与下液压缸23活塞的运动速度保持一致，保障加压过程平稳进行，此时YV3、YV5、YV6均不得电。
降压程序时，YV5、YV6均得电，第三电磁换向阀15处于右位，P口与B口连通，A口与T口连通，液压油由P口进入，B口出，再经第一节流阀19进入上液压缸22的无杆腔，缸内有杆腔的油液经过第二节流阀19回到T口，第四电磁换向阀16处于左位，P口与A口连通，B口与T口连通，液压油由P口进入，A口出，上液压缸22活塞杆拖动工作部件上行，下液压缸23活塞杆拖动工作部件下行，上下液压缸均缩回，通过调节第二节流阀19的开口大小，便可控制或调节上缸油路的流量大小，进而控制上液压缸22活塞的运动速度，使其与下液压缸23活塞的运动速度保持一致，保障降压过程平稳进行，此时YV3、YV4、YV7均不得电。
电液伺服阀12前端包含伺服放大器，仪器传送的指令经过伺服放大器进入电液伺服阀12，根据提供的特定频率和振幅的动态压力电信号，控制电液伺服阀的开口大小实现流量控制，同时切换电驱动装置YV4、YV5、YV6、和YV7得失电程序，进而反映在上下液压缸的位移上，压力传感器17位于第三电磁换向阀15和电磁换向阀16的进油口前端油路上，实时记录工作模式下上下液压缸压力，可以通过设置不同的波形和振幅，使液压系统调节输出特定要求的动态压力。
(2)点动工作模式
表2示出了液压系统点动工作模式时液压系统的动作规范表，结合该表说明本发明的可输出动态压力的电液伺服驱动液压系统在点动工作模式下的工作原理。
表2：
点动工作模式中，液压系统启动时，驱动电机2工作，溢流阀20的电驱动装置YV8得电，且其他电驱动装置均不得电，液压泵3、溢流阀20、冷却器8构成简单回路，第一压力表10显示液压泵3压力，液压缸无动作。
点动工作模式中，通过电驱动装置的关闭和开启，实现上下液压缸的实时位移动作。此时，电驱动装置YV1和YV2在该工作模式下均不得电，电驱动装置YV3得电，第二电磁换向阀14中P口与B口连通，液压油经油箱1出油口经过第一过滤器5、液压泵3、第一单向阀4进入第二电磁换向阀14的进油口P口，由出油口B口分别连通第三电磁换向阀15和第四电磁换向阀的进油口P口。点动工作模式下，上下液压缸单独工作。
当YV4得电，第三电磁换向阀15处于左位，P口与A口连通，B口与T口连通，液压油由P口进入，A口出，再经第一节流阀18进入上液压缸22的无杆腔，缸内有杆腔的油液经过第二节流阀19回到T口，上液压缸22活塞杆拖动工作部件下行，上液压缸伸出，下行速度由第一节流阀18开度调节，此时YV1、YV2、YV5、YV6、YV7均不得电。
当YV5得电，第三电磁换向阀15处于右位，P口与B口连通，A口与T口连通，液压油由P口进入，B口出，再经第二节流阀19进入上液压缸22的有杆腔，缸内无杆腔的油液经过第一节流阀18回到T口，上液压缸22活塞杆拖动工作部件上行，上液压缸缩回，上行速度由第二节流阀19开度调节，此时YV1、YV2、YV4、YV6、YV7均不得电。
当YV6得电，第四电磁换向阀16处于左位，P口与A口连通，B口与T口连通，液压油由P口进入，A口出，再进入下液压缸23的有杆腔，缸内无杆腔的油液经过第一单向顺序阀21回到T口，下液压缸23活塞杆拖动工作部件下行，下液压缸23缩回，回油路上存在着一定的背压，适当调节单向顺序阀21的开启压力，可使下液压缸23下降时缸的有杆腔产生的背重平衡活塞自重，将这个背压调得能支撑活塞等工作部件自重，活塞就可以平稳地下落，防止超速下降发生事故和气穴现象，此时YV1、YV2、YV4、YV5、YV7均不得电。
当YV7得电，第四电磁换向阀16处于右位，P口与B口连通，A口与T口连通，液压油由P口进入，B口出，经第一顺序阀21进入下液压缸23的无杆腔，缸内有杆腔的油液回到T口，下液压缸23活塞杆拖动工作部件上行，下液压缸伸出，此时YV1、YV2、YV4、YV5、YV6均不得电；当第四电磁换向阀16处于中位时，由于下缸的下腔油路上加设了一个单向顺序阀21，使下缸下腔形成一个与下缸运动部分重量相平衡的压力，可防止其因自重而下滑，此时平衡回路起到液压锁的作用。
综上所述，本实施例的适用于烧结设备中可输出动态压力的电液伺服驱动液压系统，通过电液伺服阀的驱动，连接多个液压元件，优化设计精准的连接线路，形成多个不同的液压回路，设计新型的动态压力电液伺服驱动液压系统，可实现频率和波形可控的动态压力的输出，该液压系统应用于烧结设备中，通过动态压力的引入，解决了烧结过程中微观结构的不均匀现象，大大拓宽了烧结炉的使用范围，可制备高密度、低缺陷、高强度等优质性能的先进材料。
本申请还公开一种烧结设备，其包括上述液压系统。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。