[发明专利]一种可再生发电的液压机泵控液压系统

说明书

技术领域

本发明属于液压控制技术领域，特别明涉及具有再生发电系统的一种可再生发电的液压机泵控液压系统。

背景技术

现有技术中的液压机配备的液压系统为阀控系统，如申请号为200820222400.7的实用新型公开了一种“节能快速锻造机组”，该机组也是一种液压机，包括回程液压弹簧、快速锻造阀、压机动梁、快锻主缸、压力检测器、高压主泵、行程检测器、变频供液泵；回程缸与压机动梁直接连接，使压机动梁回程并支撑压机动梁；变频供液泵通过管道、法兰和单向阀与高压主泵连接；高压主泵通过管道、法兰与快锻主缸连接；快锻主缸通过管道、法兰与快速锻造阀连接；行程检测器连接在压机动梁上。该实用新型可实现快锻，减少了冲击振动。但是，该实用新型依然是通过快速锻造阀实现对液压机的控制的，也属于阀控系统，而阀控系统存在的主要不足之处表现在以下几个方面：一是系统功耗高，能源利用率低。首先，阀控系统在液压机工作时泵口高压油排量或压力不可调，因此当液压机工作间歇时，大量的高压油通过溢流转化为热能损失了；其次，阀控系统在液压机工作结束后把液压机主工作缸和高压管道内积蓄的巨大压缩能通过卸压泄荷阀排回到油箱，在此过程中所有积蓄的压缩能转化为热量使液压油发热升温和对管道的冲击振动释放出来，全部生成了有害的无用功；第三，在阀控系统中，液压机动梁的上升与下降的速度完全靠液压阀的开口度的大小来控制，压力油由高到低通过节流口，一部分能量转化为液压油的热能了，既浪费能源也使系统发热，油温升高，系统增加多少功率的热能，就相应的要增加系统冷却的功率，消耗能源增加系统成本。二是系统冲击振动强烈：在通过卸压泄荷阀释放高压能的能量通过液体冲击与之相连的部件如管道、阀块等，使系统各部件的寿命大为降低，故障率随之提高，生产效率大为降低；上述实用新型虽然减少了冲击振动，但是系统冲击振动没有完全消除。

此外，现有液压机的泵控液压系统能让液压油的压缩能得到反复利用，泵控系统通过泵泄压，在泄压过程中液压泵切换成马达在压力油驱动下带动主电机旋转，电机无负载输出，压力势能通过马达被部分吸收转化为减少电机能量输出，但仍有部分未被充分利用，而且当马达的转速大于电机的同步转速时，电机处于发电状态，这种发电是不可控的而且对于电网是有害的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足之处，在保证液压系统结构紧凑合理、控制灵活、便于维修和使用可靠的前提下，提供可以加快液压机的工作频次、提高工件精度、消除系统冲击振动、提高生产效率，并通过再生发电系统充分利用液压机释放的压力势能以节约能源的一种可再生发电的液压机泵控液压系统。

本发明采用的技术方案包括液压机、回程缸、主工作缸、第一单向阀、第二单向阀、排液阀和供液泵，排液阀与主工作缸连接，在所述主工作缸与回程缸之间安装双向变量轴向柱塞泵，所述供液泵通过第一单向阀与主工作缸相连，所述供液泵通过第二单向阀与双向变量轴向柱塞泵相连，并通过双向变量轴向柱塞泵直接控制主工作缸和回程缸驱动液压机的动梁动作，在所述双向变量轴向柱塞泵上通过联轴器连接再生发电系统。

在所述双向变量轴向柱塞泵与回程缸之间还安装有泵回程切换阀和回程蓄能器。

所述液压机为锻压机。

所述再生发电系统包括可发电伺服电机、伺服电机驱动器、整流模块和储能器，所述可发电伺服电机、伺服电机驱动器和整流模块通过电源线串联，在所述伺服电机驱动器和整流模块之间通过电源线并联储能器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）泵控系统在工作过程中相对于阀的工作时间更短，系统响应速度更快，容易实现快速锻造。本发明中双向变量轴向柱塞泵输出流量的控制精度高，响应速度快。现有技术生产的双向变量轴向柱塞泵的输出流量+100%到-100%的切换时间在40～200毫秒之间，完全能够满足快液压机的工作周期要求。本发明还可借助回程缸、回程蓄能器实现液压机的快速锻造功能，回程蓄能器接入回程缸后，主缸对工件加压时同时作用在回程蓄能器的液体弹簧上，在液压机的动梁达到预设位置时，双向变量轴向柱塞泵由加压快速换向为泄压，主缸内压力迅速降低，大刚度的回程蓄能器的液体弹簧使液压机的动梁迅速上升实现快锻，由于泵的流量精度高和响应速度快，确保了工件的尺寸精度和锻造的快速性。