專利名稱：自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種小半徑彎管機，尤其是涉及一種比例流量、壓力控制的自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)。專用于小半徑彎管頂推系統(tǒng)的控制。屬液壓控制系統(tǒng)技術領域。
背景技術：
在本發(fā)明作出以前，小半徑彎管頂推系統(tǒng)通常采用手動流量調(diào)節(jié)和手動調(diào)壓系統(tǒng)來控制，壓力和流量不能自動匹配，能量損失較大，彎管過程中也不能變速和變力，所能只能彎曲半徑較大的管件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種頂推油缸的壓力和流量能自動匹配的自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，包括變量柱塞泵和換向閥，其特征在于a、變量柱塞泵的出油口與比例節(jié)流閥的進油口相連，比例節(jié)流閥的出油口與換向閥的進油口相連，換向閥的回油口與油池相連，而換向閥的出油口與頂推油缸的返回腔相連，出油口則與頂推油缸的工作腔相連；b、在變量柱塞泵出油口與比例節(jié)流閥之間，并聯(lián)連接著比例壓力閥與安全閥，比例壓力閥與安全閥的出油口連接油池；c、在變量柱塞泵出油口與比例節(jié)流閥之間，并聯(lián)接出定壓閥的出油口與閥芯平衡口，而定壓閥的閥芯彈簧口與比例壓力閥的進油口相連，回油口T與變量柱塞泵的變量活塞相連；d、在變量柱塞泵出油口與比例節(jié)流閥之間，并聯(lián)接出定差閥的出油口與閥芯平衡口，而定差閥的閥芯彈簧口與比例節(jié)流閥的出油口相連，定差閥的回油口通過定壓閥的出油口，定差閥的出油口與油池相連。
本發(fā)明不管進出口油壓如何變化，通過比例節(jié)流口流量始終為常值，使油缸運行平衡，所以只需改變節(jié)流口，就可平衡改變油缸運行速度。因此本發(fā)明能實現(xiàn)壓力和流量自動匹配。


圖1為本發(fā)明自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)原理圖。
圖2為頂推油缸速度工作曲線圖，由比例節(jié)流閥完成。
圖3為頂推油缸頂推壓力工藝曲線圖，由比例壓力閥完成。
圖4為管件彎管示意圖。
圖1中吸油過濾器1，變量柱塞泵2，比例節(jié)流閥2.1，定差閥2.2，定壓閥2.3，比例壓力閥2.4，安全閥2.5，變量活塞2.6，壓力表3與6，單向閥4與5，三位四通換向閥7，頂推油缸8，節(jié)流口c與d，比例線圈S1與S2。圖中粗實線代表主回路，細實線代表控制回路。
圖4中頂推油缸8，管模9，夾緊塊10，轉(zhuǎn)臂11，夾爪12，頂推座13。
具體實施例方式參見圖1，自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)。
一、主回路連接1、吸油變量柱塞泵2與吸油過濾器1出油口相連，吸油過濾器1與油池相通，從而完成吸油過濾器1的吸油。
2、出油變量柱塞泵2的出油口與比例節(jié)流閥2.1的進油口相連，比例節(jié)流閥2.1的出油口與單向閥5的進油口相連，而單向閥5的出油口則與三位四通換向閥7的進油口P相連，三位四通換向閥7的回油口T通向單向閥4的進油口，使三位四通換向閥7的回油路產(chǎn)生一定的負壓，一旦超過背壓，則單向閥4的出油口直通油池，系統(tǒng)回油。而三位四通換向閥7的出油口A與頂推油缸8的返回腔相連，出油口B則與頂推油缸8的工作腔相連。
以上通過三位四通換向閥的換向，來構成頂推油缸的工作和返回兩個動作回路，通過比例節(jié)流閥2.1的開口度變化，以構成頂推油缸的速度變化回路。
3、壓力控制主回路在變量柱塞泵2出油口與比例節(jié)流閥2.1之間，并聯(lián)連接著比例壓力閥2.4與安全閥2.5，而比例壓力閥2.4與安全閥2.5的出油口則直接連接油池，通過安全閥2.5，設定了系統(tǒng)最高壓力，通過比例壓力閥2.4設定系統(tǒng)壓力，構成壓力變化回路。
二、控制回路連接1、比例壓力閥的定壓控制回路在變量柱塞泵2出油口與比例節(jié)流閥2.1之間，并聯(lián)接出定壓閥2.3的出油口B與閥芯平衡口a，而定壓閥2.3的閥芯彈簧口b與比例壓力閥2.4的進油口相連，回油口T與變量柱塞泵2的變量活塞2.6相連。
通過定壓閥2.3的動作，使變量柱塞泵2輸出壓力保持在比例壓力閥調(diào)定的壓力數(shù)值上。
2、在變量柱塞泵2出油口與比例節(jié)流閥2.1之間，并聯(lián)接出定差閥2.2的出油口B與閥芯平衡口a，而定差閥2.2的閥芯彈簧口b與比例節(jié)流閥2.1的出油口相連，定差閥2.2的回油口T通過定壓閥2.3的出油口A，定差閥2.2的出油口A與油池相連。通過定差閥2.2的動作，使比例節(jié)流閥2.1的進出油口的壓差(定差閥2.2的a、b口)保持一個常數(shù)，使輸出流量穩(wěn)定。
注意定差閥2.2與定壓閥2.3的回油口T與變量柱塞泵2的變量活塞2.6相連，通過定差閥2.2與定壓閥2.3的動作，使變量柱塞泵2的變量活塞2.6動作，使變量柱塞泵2變量或變壓，使變量柱塞泵2輸出的壓力和流量相匹配，達到最好的工作狀態(tài)。
3、節(jié)流口c、d使控制油在該油油路節(jié)流口前后形成壓差。
4、壓力表連接，在單向閥5與三位四通換向閥7的進油口間接壓力表6，用來觀察頂推油缸的工作壓力；在變量柱塞泵2與比例節(jié)流閥2.1之間接壓力表3，用來檢測變量柱塞泵出油口壓力。
三、工作原理1、比例流量工作原理參見圖1、2，變量柱塞泵2從吸油過濾器1吸油，排出的壓力油一路流經(jīng)比例節(jié)流閥2.1，一路流經(jīng)比例壓力閥2.4，彎管參數(shù)一經(jīng)用戶設定，由軟件通過PLC模擬量輸出單元給比例放大器一個輸入信號，信號經(jīng)放大后直接驅(qū)動比例線圈S1產(chǎn)生一線性節(jié)流口，輸出需要的流量，最重量的是節(jié)流口前后壓差由定差閥2.2調(diào)定，即P1-P2為定值。因而比例節(jié)流口壓差基本不變，而定壓閥2.3原理同定差閥2.2。
通過觀察壓力表3和6可驗證其壓差，而系統(tǒng)流量與節(jié)流口開度和壓差成正比，所以不管進出口油壓如何變化，通過比例流量口流量始終為常值，使油缸運行平衡，所以只需改變節(jié)流口，就可平衡改變油缸運行速度。
圖2表明不僅流量大小可調(diào)，流量上升和下降，斜坡也可調(diào)，可有效減少對系統(tǒng)沖擊，圖4的壓力曲線也是這樣。
注彎管參數(shù)是指管件材料，管件壁厚，彎曲半徑。
2、比例壓力工作原理參見圖1、2，壓力油另一路流經(jīng)比例壓力閥2.4，彎管參數(shù)一經(jīng)設定，由軟件通過PLC模似量輸出單元給比例放大器一個輸入信號，信號經(jīng)放大后直接驅(qū)動比例線圈S2產(chǎn)生一線性力作用在比例壓力閥2.4錐閥芯上，由此系統(tǒng)產(chǎn)生設定壓力，一旦超壓，則定壓閥2.3換向至右位，兩者相配合，推動變量活塞2.6，使變量柱塞泵2變量，防止超壓，多余油液則經(jīng)圓形節(jié)流孔流回油箱，而安全閥2.5則為手動調(diào)壓，一般為250bar，起安全作用。
另外在彎管過程中可以根據(jù)彎管工藝任意設定壓力曲線，同樣通過連續(xù)的變化的比例放大器輸入信號來實現(xiàn)，使其符合管件變形情況，這一點對小半徑彎管尤為重要，見圖3。
四、其它說明1、主閥的方向切換調(diào)定的油液推開單向閥5流經(jīng)三位四通換向閥7，壓力表6的壓力即為油缸工作壓力，三位四通換向閥7有四個油口，P表示進油口，T表示回油口，A和B表示通往頂推油缸8的兩個工作油口，若線圈a得電，則進油口P通工作油口B，工作油口A通回油口T，頂推油缸8工作，見圖4，帶動夾爪12，跟隨管模9一起運動，單向閥4裝在回油口T的油路上，可保持回路充滿油液，并維持一定的背壓，減少液壓沖擊。
五、工作說明參見圖4，彎曲時，夾緊塊10在管件夾在管模9上(管模的半徑是可以改變的)，隨轉(zhuǎn)臂11一同旋轉(zhuǎn)，同時頂推座13上的導板壓住管件，然后夾爪12夾緊管件，由頂推油缸8推動，一起同步跟隨管模的速度V向前推，改善了管件變形的狀態(tài)，使管件質(zhì)量提高，而控制頂推機構的比例液壓系統(tǒng)，為這種變速、變力的要求提供了條件。
權利要求
1.一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，包括變量柱塞泵(2)和換向閥(7)，其特征在于a、變量柱塞泵(2)的出油口與比例節(jié)流閥(2.1)的進油口相連，比例節(jié)流閥(2.1)的出油口與換向閥(7)的進油口(P)相連，換向閥(7)的回油口(T)與油池相連，而換向閥(7)的出油口(A)與頂推油缸(8)的返回腔相連，出油口(B)則與頂推油缸(8)的工作腔相連；b、在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)連接著比例壓力閥(2.4)與安全閥(2.5)，比例壓力閥(2.4)與安全閥(2.5)的出油口連接油池；c、在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)接出定壓閥(2.3)的出油口(B)與閥芯平衡口(a)，而定壓閥(2.3)的閥芯彈簧口(b)與比例壓力閥(2.4)的進油口相連，回油口(T)與變量柱塞泵(2)的變量活塞(2.6)相連；d、在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)接出定差閥(2.2)的出油口(B)與閥芯平衡口(a)，而定差閥(2.2)的閥芯彈簧口(b)與比例節(jié)流閥(2.1)的出油口相連，定差閥(2.2)的回油口(T)通過定壓閥(2.3)的出油口(A)，定差閥(2.2)的出油口(A)與油池相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，其特征在于比例節(jié)流閥(2.1)的出油口與單向閥(5)的進油口相連，單向閥(5)的出油口與換向閥(7)的進油口(P)相連，換向閥(7)的回油口(T)與單向閥(4)的進油口相連，單向閥(4)的出油口與油池相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，其特征在于所述換向閥(7)為三位四通換向閥。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，其特征在于在單向閥(5)與三位四通換向閥(7)的進油口間接壓力表(6)，在變量柱塞泵(2)與比例節(jié)流閥(2.1)之間接壓力表(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動速度跟隨與壓力曲線設定的小半徑彎管頂推系統(tǒng)，其特征在于變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)進油口相連，比例節(jié)流閥(2.1)的出油口與換向閥(7)進油口(P)相連，換向閥(7)回油口(T)與油池相連，換向閥(7)出油口(A)與頂推油缸(8)返回腔相連，出油口(B)與頂推油缸(8)工作腔相連；在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)連接著比例壓力閥(2.4)與安全閥(2.5)，在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)接出定壓閥(2.3)的出油口(B)與閥芯平衡口(a)；在變量柱塞泵(2)出油口與比例節(jié)流閥(2.1)之間，并聯(lián)接出定差閥(2.2)的出油口(B)與閥芯平衡口(a)。本發(fā)明能實現(xiàn)頂推油缸的壓力和流量自動匹配。
文檔編號B21D7/16GK1883839SQ20061008834
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權日2006年7月7日
發(fā)明者周昌華, 翟慶余, 李亞中, 潘順滿 申請人:江陰機械制造有限公司