[发明专利]一种实现大惯性负载快速启停与平稳换向的液压传动系统

说明书

所属技术领域：

本发明属于液压技术领域，涉及一种重型锻造操作机夹钳旋转液压系统。

背景技术：

大惯性负载加减速过程的快速启停与平稳换向问题由来已久，尤其是在冶金机械领域，由于冶金机械的某些苛刻工作要求，要求大惯性负载的系统能快速地完成加速启动和减速制动。有时一个工作周期本身就是很短暂，如大型压力机的配套设备重型锻造操作机，由于锻造加工时锻造工艺的要求，操作机要求每分钟完成几十次加速启动、减速制动的工作，而且每个工作周期要转过规定的角度，对于这种大惯性的负载，要求每分钟完成几十次这样的工作对旋转驱动液压系统提出了很高的要求，系统必须能完成快速启动和平稳换向的功能。从液压马达输出的力矩经减速器传递到小齿轮，进而驱动大齿轮(大惯性负载)转动。齿轮传动系统中由于齿轮加工误差、安装误差和齿轮啮合时齿廓的磨损导致齿轮间隙的存在，对于频繁正反转的大惯性系统，齿轮间隙的存在势必会导致齿轮正反转时产生很大的冲击。其次对于要求频繁正反转而且要求快速启停的系统，系统的快速响应性要求系统中起换向作用的元件响应时间必须短。为了克服齿轮之间齿隙对系统传动平稳性的影响、平缓液压系统本身的启动冲击和达到快速启停的目的，设计出来一种实现大惯性负载快速启停与平稳换向的液压传动系统。

发明内容：

为了克服大惯性的负载的快速启动和减速制动以及平稳的换向要求，本发明提供了一种由加速回路和减速制动两部分组成的液压传动系统，通过电液比例溢流阀的压力调节来完成换向的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：油箱，大齿轮，两个变量泵，两个过滤器，两个溢流阀，两个电液换向阀，两个马达，两个减速器，两个小齿轮，四个电液比例溢流阀，六个单向阀。由于系统中加速回路和减速制动回路功能能够互换，参考图1以系统中液压马达驱动大齿轮顺时钟方向旋转进行说明。加速回路中的过滤器2的入油口A1通油箱，过滤器2的出油口B1通变量泵3的入油口A2，变量泵3的出油口B2分别与溢流阀4的入油口P1、单向阀5的入油口A3相通，溢流阀4的出油口T1通油箱，单向阀5的出油口B3通电液换向阀6的入油口P2，电液换向阀6的出油口A4分别与单向阀7的出油口B5、电液比例溢流阀9的入油口P3、液压马达11的入油口A7相通，单向阀7的入油口A5与油箱相通，电液比例溢流阀9的出油口T3通油箱，液压马达11的出油口B7分别与电液比例溢流阀10的入油口P4、单向阀8的出油口B6、电液换向阀6的出油口B4相通，电液比例溢流阀10的出油口T4通油箱，单向阀8的入油口A6通油箱，电液换向阀6的回油口T2通油箱；减速制动回路中的过滤器15的入油口A8通油箱，过滤器15的出油口B8通变量泵16的入油口A9，变量泵16的出油口B9分别与溢流阀17的入油口P5、单向阀18的入油口A10相通，溢流阀17的出油口T5通油箱，单向阀20的出油口B10通电液换向阀19的入油口P6，电液换向阀19的出油口A11分别与单向阀20的出油口B12、电液比例溢流阀22的入油口P7、液压马达24的入油口A14相通，单向阀20的入油口A12与油箱相通，电液比例溢流阀22的出油口T7通油箱，液压马达24的出油口B14分别与电液比例溢流阀23的入油口P8、单向阀21的出油口B13、电液换向阀19的出油口B11相通，电液比例溢流阀23的出油口T8通油箱，单向阀21的入油口A13通油箱，电液换向阀19的回油口T6通油箱。

本发明与技术背景相比，具有的有益的效果是：

1)采用了液压马达进出口油侧的压力反馈及电液比例溢流阀的压力控制技术，实现了各种不同的负载不同压力的实时调节，系统的工作范围广

2)采用由加速启动和减速制动回路组合的方案，在加速和减速阶段，各回路都同时供油，使加速和减速回路上的马达驱动各自的小齿轮与大齿轮反向相啮合，消除了由于齿轮之间的间隙存在使系统在减速制动时产生的冲击，达到了平稳换向的目的。

3)由于系统的换向是通过调节加速启动和减速制动回路上的电液比例溢流阀，而电液比例溢流阀的压力值可以实时的调节，从而能达到精确定位的功能。而本系统换向是通过调节加速启动和减速制动回路上的电液比例溢流阀的压力值来完成的，在系统压力相同的情况下电液比例溢流阀的响应时间比电液换向阀的响应时间要快，从而达到了快速制动的效果。