[发明专利]一种液压重锤锻造机及其智能控制方法

权利要求书

1.一种液压重锤锻造机，其特征在于：它包含锤头装置、蓄能调节装置、液压控制回路、液压驱动回路、液压动力源、气室平衡管路、智能控制系统，所述的锤头装置包含：液压缸体、活塞、活塞杆、锤头，所述的液压缸为单出杆液压缸，有杆腔为油室、无杆腔为气室，所述的锤头固定连接在活塞杆的一端，有杆腔内充入压力油活塞带动锤头向上运动，到达第一设定值高度位置时，气室内的气体受到压缩形成背压，同时锤头向上的速度降低，直至锤头停止运动，完成活塞上行；泄放有杆腔内的压力油回油箱，活塞在气室背压和自身及锤头重量的合力作用向下运动，下行运动到第二设定高度位置时，有杆腔内的压力油进入蓄能罐；所述的气室顶部设有位移传感器，用于测定活塞在液压缸内的位置；所述的蓄能调节装置包含：蓄能罐、调节罐和压力传感器，所述的蓄能罐和调节罐内腔分成上、下两室，上室为气室，下室为液室，所述的蓄能罐和调节罐的气室相连通，且在连通的管路上设置第六控制阀，所述的压力传感器设置在油室或气室中，用于测定蓄能调节装置内的压力；所述的液压控制回路包含：调节回路和控制回路，所述的调节回路由控制阀、液压管路和调节罐组成，所述的液压管路一端与调节罐液室相连通，另一端与液压动力源和油箱相连通，所述的调节罐与油箱相连通液压管路上设置第五控制阀，所述的调节罐与液压动力源相连通液压管路上设置第四控制阀，第四、五控制阀控制调节罐中油的体积，所述的控制回路由控制阀、液压管路和蓄能罐组成，所述的液压管路一端与蓄能罐液室相连通，另一端与液压缸油室相连通，所述的液压管路中设置第三控制阀，第三控制阀开，液压缸油室向蓄能罐充压力油或蓄能罐向液压缸油室供压力油，第三控制阀关，蓄能罐停止进出压力油；所述蓄能罐与调节罐的气室的连管路上设有第六控制阀，用于调节蓄能罐和调节罐气室气体的压强；所述的液压驱动回路包含：液压动力源、控制阀、液压管路，所述的液压管路的一端与液压缸油室相连通，另一端分别与液压动力源和油箱相连通，所述的液压缸油室与油箱相连通的液压管路上设置第二控制阀，所述的压缸油室与液压动力源相连通液压管路上设置第一控制阀，第二控制阀打开，液压缸油室泄油，第二控制阀关闭，液压缸油室停止泄油；第一控制阀打开，液压动力源对液压缸油室供压力油，第一控制阀关闭，液压动力源对液压缸油室停止供压力油；所述的液压动力源为液压泵或蓄能器或液压泵加蓄能器；所述的气室平衡管路包含：进气管、出气管、补气装置、溢流阀，所述的补气装置设置在所述进气管上，多功能气室中气压低于设定值时，补气装置向多功能气室补气，所述的出气管一端与所述多功能气室相连通，另一端与大气相连通，所述的溢流阀设置在所述的出气管上，多功能气室中气压超过设定值时溢流阀泄气；所述的智能控制系统包含：PLC可编程控制器、位移传感器、压力传感器、第一、二、三、四、五、六控制阀，所述的PLC可编程控制器、位移传感器、压力传感器、第一、二、三、四、五、六控制阀之间电连接，PLC可编程控制器接受位移传感器、压力传感器信号，根据设定要求指令相应的控制阀开或关；

所述位移传感器的一端设置在多功能气室的顶部，所述的活塞及活塞杆上沿活塞运动方向设有盲孔，所述的位移传感器的另一端与所述的盲孔相对运动；

所述的蓄能罐与调节罐气室直径大于液室直径。

2.一种应用权利要求1所述液压重锤锻造机的智能控制方法，其特征在于：包含配置超大重量的锤头，其重量是相同吨位传统电液锤锤头重量的2—6倍，打击能量与传统电液锻锤相同，实现锤头低速低噪击打工况下工件得到超大锤头压力；通过设定多功能气室的初始压力配合调节锤头的运行速度，在多功能气室背压的作用下提高活塞下行初始响应速度；蓄能调节装置中的蓄能罐在需要时将锤头下行过程中的压力油储存并调节锤头下行速度，改变调节装置气室内的气体压强和调节罐油室的油量，从而改变蓄能罐对液压缸压力油的反作用力；通过改变第一设定值高度与第二设定值高度之差值，调节锤头击打工件的速度，差值越大锤头击打工件的速度越大，差值越小锤头击打工件的速度越小，同时第一设定值越高，锤头势能量越大，锤头击打工件的能力就越强；锤头输出的打击能量根据工况需要可任意调节；

锤头上行，第三控制阀打开，调节装置对液压缸油室供油，调节罐内的油压降低，调节罐内的油压降低到一定压力或锤头上行到一定位置时，第三控制阀关闭，同时打开第一控制阀，液压动力源向所述的液压缸油室供压力油，压力油继续推动活塞上行，活塞杆带动锤头向上到达第一设定值高度位置，此过程中活塞压缩多功能气室中的气体，多功能气室中气体形成背压；关闭第一控制阀打开第二控制阀，所述的液压缸油室中压力油排入油箱，多功能气室中气体压力与锤头自身重力使锤头快速下行，到达第二设定值高度位置，关闭第二控制阀打开第三控制阀，所述的液压缸油室中压力油压入蓄能罐，蓄能罐与调节罐气室中气体被压缩，压力油的能量储存在蓄能罐中，同时蓄能罐与调节罐气室中被压缩气体的反作用力通过连接管路挤压液压缸油室中的压力油，压力油向上挤压活塞，调节锤头下行速度；

打开第四控制阀关闭第五控制阀，液压动力源对调节罐充压力油，调节罐中油量增加；打开第五控制阀关闭第四控制阀，调节罐向油箱放压力油，调节罐中油量减少；由于调节罐与蓄能罐气室相连通，因此通过第四、第五控制阀的打开和关闭改变调节罐中油量，可使蓄能罐、调节罐油室和气室的压力改变；

打开第六控制阀向蓄能罐和调节罐气室内充气，气室压强增大，向外放气，气室压强降低，实现蓄能调节装置对液压缸油室中压力油反作用力的改变。