一种采用BID‑SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统的制作方法

本发明涉及折弯机液压技术领域，尤其涉及一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统。

背景技术：

液压系统是液压折弯机的核心部分，它通过电动机带动液压泵输出压力油液驱动油缸完成液压折弯机的工作，现有技术液压系统主要组成部分基本相同。折弯机液压系统的作用是使折弯机实现快进、工进、保压、返程的动作，要求动作过程必须平稳、冲击小，使用的过程中在工况及介质的清洁度一般的情况下，液压系统的故障率应尽可能低。

目前，现有数控折弯机液压系统多用比例阀来控制同步，其能耗大，并且液压油容易发热，影响折弯机的工作效率与折弯精度，同时还会降低折弯机的使用年限，增加维修与更换成本。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统，其特征在于：包括补偿块和与补偿块连接的两个双向泵控制阀组；所述补偿块包括比例减压阀，所述比例减压阀的P口分别通过第六单向阀和第七单向阀与补偿块的P1口内侧和P2口内侧连接，所述补偿块的P1口外侧和P2口外侧分别与一个双向泵控制阀组连接，补偿块的A口外侧连接有补偿缸，补偿块的T口外侧连接有第一油箱，所述双向泵控制阀组连接有油缸和双向泵；所述双向泵控制阀组包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第一安全阀、背压阀、电磁阀第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第二安全阀、第四单向阀和第五单向阀，所述双向泵控制阀组的P2口内侧分别与双向泵控制阀组的M2口内侧、第三单向阀的一端、第一电磁换向阀的P口和第二安全阀的P口连接，所述第三单向阀的另一端通过节流孔与第二电磁换向阀的P口连接，所述第一电磁换向阀T口通过节流孔分别与第二安全阀的T口、第二电磁换向阀的T口、第一安全阀的T口以及双向泵控制阀组的T口内侧连接，所述第二电磁换向阀B口与双向泵控制阀组的X口内侧连接，所述第一电磁换向阀的B口分别与第四单向阀的一端和第五单向阀的一端连接，所述第四单向阀的另一端和第五单向阀的另一端并联，并与补偿块的P1口和的B口内侧连接，所述双向泵控制阀组的A口内侧分别与背压阀的P口、电磁阀的一端以及双向泵控制阀组的FA口内侧连接，所述背压阀的T口与电磁阀的另一端并联，并与第一单向阀的一端和第二单向阀的一端连接，所述第一单向阀的另一端和第二单向阀的另一端并联，并与第一安全阀的P口、双向泵控制阀组M1口内侧和P1口内侧连接。

进一步的，所述油缸通过常开充液阀连接有第二油箱，油缸上腔与双向泵控制阀组的B口外侧连接，油缸下腔与双向泵控制阀组的A口外侧连接，所述常开充液阀与双向泵控制阀组的X口外侧连接。

进一步的，所述双向泵连接有第三油箱，所述双向泵的一端分别与双向泵控制阀组的P1口外侧和第三油箱连接，双向泵另一端分别与双向泵控制阀组的P2口外侧和第三油箱连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、可以最大限度减少溢流损失；

2、可实现无极调速，调节范围为0至最大；

3、没有比例阀控制，减少节流损失；

4、可以精确的进行需求油量的配给，通过动态的伺服电机的速度来优化整体液压系统；

5、没有空闲功率：当不需要流量或压力时，伺服电机可以关闭；

6、快下及返程速度可达200mm/s，工进速度可达20mm/s，工作效率高；

7、采用独特的常开型充液阀设计，避免了调试时排气的麻烦，调试更快更容易；

8、整体结构紧凑，安装便捷，装机容量减小；

9、油缸的加工难度降低，降低成本；

10、对机床制造厂家而言，整体变化很小，制造容易；

11、能量消耗和热平衡大幅降低，减少CO2排放，减少对大气的污染；

12、伺服电机在短时间内可显著过载；

13、可根据实际需要减小油箱容积，减少液压油的使用，同时用油量仅为传统的20%，节约空间与成本；

14、降低或消除了液压油的冷却，并降低了折弯机工作时的噪音。

附图说明

图1是本发明一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统的液压原理图。

图2是本发明一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统中补偿块的液压原理图。

图3是本发明一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统中双向泵控制阀组的液压原理图。

附图标记列表：

1-第一电磁换向阀，2-第二电磁换向阀，3-第一安全阀，4-背压阀，5-电磁阀，6-第一单向阀，7-第二单向阀，8-第三单向阀，9-第二安全阀，10-第四单向阀，11-第五单向阀，12-双向泵，13-油缸，14-常开充液阀，15-比例减压阀，16-补偿缸，17-第一油箱，18-第二油箱，19-第三油箱，20-第六单向阀，21-第七单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图所示，一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统，包括补偿块和与补偿块连接的两个双向泵控制阀组。

其中，补偿块包括比例减压阀15，比例减压阀15的P口分别通过第六单向阀20和第七单向阀21与补偿块的P1口内侧和P2口内侧连接，补偿块的P1口外侧和P2口外侧分别与一个双向泵控制阀组连接，补偿块的A口外侧连接有补偿缸16，补偿块的T口外侧连接有第一油箱17，双向泵控制阀组连接有油缸13和双向泵12。

双向泵控制阀组包括第一电磁换向阀1、第二电磁换向阀2、第一安全阀3、背压阀4、电磁阀5、第一单向阀6、第二单向阀7、第三单向阀8、第二安全阀9、第四单向阀10和第五单向阀11，双向泵控制阀组的P2口内侧分别与双向泵控制阀组的M2口内侧、第三单向阀8的一端、第一电磁换向阀1的P口和第二安全阀9的P口连接，第三单向阀8的另一端通过节流孔与第二电磁换向阀2的P口连接，第一电磁换向阀1T口通过节流孔分别与第二安全阀9的T口、第二电磁换向阀2的T口、第一安全阀3的T口以及双向泵控制阀组的T口内侧连接，第二电磁换向阀2的B口与双向泵控制阀组的X口内侧连接，第一电磁换向阀1的B口分别与第四单向阀10的一端和第五单向阀11的一端连接，第四单向阀10的另一端和第五单向阀11的另一端并联，并与补偿块的P1口和的B口内侧连接，双向泵控制阀组的A口内侧分别与背压阀4的P口、电磁阀5的一端以及双向泵控制阀组的FA口内侧连接，背压阀4的T口与电磁阀5的另一端并联，并与第一单向阀6的一端和第二单向阀7的一端连接，第一单向阀6的另一端和第二单向阀7的另一端并联，并与第一安全阀3的P口、双向泵控制阀组M1口内侧和P1口内侧连接。

在本实施例中，油缸13通过常开充液阀14连接有第二油箱18，油缸13上腔与双向泵控制阀组的B口外侧连接，油缸13下腔与双向泵控制阀组的A口外侧连接，常开充液阀14与双向泵控制阀组的X口外侧连接。双向泵12连接有第三油箱19，双向泵12的一端分别与双向泵控制阀组的P1口外侧和第三油箱19连接，双向泵12另一端分别与双向泵控制阀组的P2口外侧和第三油箱19连接。

本发明一种采用BID-SVP混合动力控制的数控折弯机液压系统由液压站、补偿块、常开充液阀14、光栅尺等组成。系用伺服电机驱动油泵正反转直接控制油缸动作以及速度调节的新型数控折弯机控制装置。液压站包含伺服电机、双转向柱塞泵、单向阀、双向泵控制阀组等。

本液压系统采用伺服电机控制双转向泵，泵的进出油口随着转向的改变而改变，输出流量随着电机的转速增加而增加，减少而减少；双向泵控制阀组具有油缸上、下腔两个独立的控制回路；油缸13上腔控制回路设置第二电磁换向阀2控制充液阀、控制油缸快下转慢下；设置第一电磁换向阀1控制油缸13回程找参考点；设置溢流阀作为油缸13上腔安全阀9。油缸下腔控制回路设置电磁阀5控制油缸13快慢下；设置背压阀4控制慢下压制、位置锁定；伺服电机通过控制油泵转向、改变油泵进出油口，改变控制阀组油流方向，实现折弯机油缸快下、慢下和快回，随着伺服电机转速的改变，油泵出油量相应增加或减少，实现了油缸速度的自动调节。

原理说明（参照图1液压原理图）。

一、工作循环：

1、快下：电磁阀5的Y1得电。给伺服电机控制器输入正电压信号（+8V左右），双向泵12正转，双向泵12下油口经过油缸13下腔排油以及单向阀吸油，上油口出油。由于滑块自重快速下降，油液通过常开充液阀14吸入油缸13上腔，另外油泵13出油经过第一电磁换向阀1（P→B）、第四单向阀10进入油缸13上腔。油缸13下腔的油液通过电磁阀5、第一单向阀6回到双向泵12下油口（吸油口）。滑块快下速度可通过调节伺服电机控制电压控制伺服电机转速而得到不同速度。

2、工进： 给伺服电机控制器输入正电压信号（+8V左右）。 第二电磁阀2的Y2得电，使常开充液阀14关闭，电磁阀5的Y1失电，双向泵12排出的压力油，经过第一电磁换向阀1（P→B）、第四单向阀10进入油缸13上腔。油缸13下腔的油液通过背压阀4、第一单向阀6回到双向泵12下油口（吸油口）。滑块下压。通过调节伺服电机控制电压控制伺服电机转速而得到不同工进速度。第一安全阀3是防止油缸13下腔压力过高，设定压力比系统压力高10%，背压阀4设定压力一般为平衡压力加（30～50）bar。

3、保压：第二电磁换向阀2的Y2得电，当滑块到达下死点后，给伺服电机一定电压补偿双向泵12泄漏，滑块停止在下死点上。

4、卸荷：折弯机保压结束后，油缸13上腔仍然保持压力。第二电磁换向阀2的Y2维持得电，给伺服电机控制器一定负电压电机反转，同时滑块也会微量上行，油缸13上腔卸荷。第二电磁换向阀2的Y2在泄压200ms时失电。

5、返程：电磁换向阀失电时，给伺服电机控制器输入负电压信号（-8V左右），双向泵12反转，双向泵12上油口经过单向阀吸油，下油口出油。压力油经第二单向阀7、电磁阀5进入油缸13下腔。滑块快速返回。油缸13上腔排出的液压油通过常开充液阀14回第二油箱18。回程速度可通过调节伺服电机控制电压控制伺服电机转速而得到不同速度。

6、寻找参考点：第一电磁换向阀1的Y3得电，给伺服电机控制器输入一定负电压信号，双向泵12反转，双向泵12上油口经过单向阀吸油，下油口出油。压力油经第二单向阀7、电磁阀5进入油缸13下腔，滑块慢回。

二、工作台补偿：

工作台的补偿通过控制比例减压阀15的Y4来完成，压力油经比例减压阀15进入补偿缸16，通过调节比例减压阀15的电压来调节比例减压阀15的压力，使工作台加凸，补偿折弯时工作台的变形量。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。