專利名稱：水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種水介質調(diào)速裝置，特別是利用油壓控制高壓大流量的水 介質節(jié)流閥調(diào)速裝置。
背景技術：
水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置主要是實現(xiàn)擠壓速度的精確控制和鍛造水壓機的動梁的 位置精確控制，是一種高壓大流量控制裝置。現(xiàn)有調(diào)速裝置主要是頂桿分配閥，控制方式由 直流電機(或液壓缸)帶動凸輪或頂桿，導致運動阻力大、傳動環(huán)節(jié)多帶來控制不可靠、機 械間隙帶來控制滯后、經(jīng)常因節(jié)流閥桿卡死而停用，也有采用油壓系統(tǒng)控制節(jié)流閥并調(diào)節(jié) 工作缸工作速度，但是由于工業(yè)水介質的現(xiàn)實狀況，節(jié)流閥都沒有成功。由于上述原因，過 去的節(jié)流閥無法實現(xiàn)通過工業(yè)計算機進行的速度和位置閉環(huán)控制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，該裝置通過工業(yè)計算機進 行控制，精度高、使用壽命長和可靠性好。本實用新型專利的目的是這樣實現(xiàn)的，設計一種水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，其特征 是水壓機動梁由主工作缸驅動，水壓機動梁和后梁之間固定有磁致伸縮式高精度位移傳 感器，主工作缸與大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥連接，主工作缸上固定有第一壓力變 送器，大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥的閥前有第二壓力變送器，大水介質節(jié)流閥和小 水介質節(jié)流閥上端固定有磁致伸縮式高精度位移傳感器，油壓伺服比例控制閥組與大水介 質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥連接，油壓伺服比例控制閥組由控制油源驅動，所有伸縮式高 精度位移傳感器、壓力變送器均與電氣系統(tǒng)電連接，油壓伺服比例控制閥組與電氣系統(tǒng)電 連接。所述水壓機動梁位置通過伸縮式高精度位移傳感器檢測并將檢測到的信號傳送 給電氣系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)將檢測到的位置信號處理獲得速度信號和給定值比較并計算出主工 作缸高壓進水量，主工作缸進高壓水量由大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥控制，水介質 節(jié)流閥的實際開口度由固定在水介質節(jié)流閥上端的磁致伸縮式高精度位移傳感器檢測，磁 致伸縮式高精度位移傳感器將檢測到的水介質節(jié)流閥的實際開口度傳遞給電氣系統(tǒng)，電氣 系統(tǒng)通過計算出的主工作缸高壓進水量得出水介質節(jié)流閥的給定開口度，水介質節(jié)流閥的 實際開口度和給定開口度在電氣系統(tǒng)中進行比較并輸出信號給油壓伺服比例控制閥組，油 壓伺服比例控制閥組對水介質節(jié)流閥的實際開口度進行調(diào)節(jié)，并通過水介質節(jié)流閥的調(diào) 節(jié)，實現(xiàn)動梁位置、速度的精確控制。所述第一壓力變送器檢測到的工作缸內(nèi)負載壓力以及第二壓力變送器檢測到的 閥前壓力，壓力信息傳遞給電氣系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)計算出兩者的差值(壓力差)，并根據(jù)壓力 差對水介質節(jié)流閥的開口度進行微調(diào)，以提高控制精度。所述電氣系統(tǒng)為PLC軟件程序加上位計算機，由PLC軟件程序控制水介質節(jié)流閥
3開口度閉環(huán)并通過水介質節(jié)流閥的調(diào)節(jié)控制水壓機動梁的位置、速度。所述油壓伺服比例控制閥組由控制油源驅動，控制油源提供了 3um過濾精度的恒 壓控制源；所述大水介質節(jié)流閥控制動梁速度范圍為0 lOmm/s，實現(xiàn)的控制精度為 (士 0. 02mm/s ；小水介質節(jié)流閥控制動梁速度范圍為O 5mm/s，實現(xiàn)的控制精度為 ^ 士0.005mm/s ；大水介質節(jié)流閥主要用于擠壓速度變化范圍大的型材生產(chǎn)，小水介質節(jié) 流閥主要用于速度變化范圍不大，但是要求速度控制精度更高的高難度工業(yè)型材擠壓。本實用新型專利的優(yōu)點是通過節(jié)流閥開口度位置檢測及控制，進而控制工作缸 高壓進水量的大小，使動梁的位置、速度實現(xiàn)電氣系統(tǒng)即PLC和上位計算機閉環(huán)控制；采用 大、小兩個水介質節(jié)流閥可適應不用的精度需求，達到高精度作業(yè)；設置壓力變送器可對主 工作缸和閥前的壓力進行檢測并通過電氣系統(tǒng)對進水量進行微調(diào)，以提高控制精度。

下面結合實施例附圖對本實用新型專利作進一步說明圖1是本裝置實施例示意圖。圖中1、磁致伸縮式高精度位移傳感器；2、主工作缸；3、水壓機動梁；4、第一壓力 變送器；5、大水介質節(jié)流閥；6、小水介質節(jié)流閥；7、第二壓力變送器；8、油壓伺服比例控制 閥組；9、控制油源；10、電氣系統(tǒng)。
具體實施方式
如圖1所示，水壓機動梁由主工作缸驅動，水壓機動梁和后梁之間固定有磁致伸 縮式高精度位移傳感器，水壓機動梁3的位置由磁致伸縮式高精度位移傳感器1檢測，位置 檢測信號經(jīng)過與磁致伸縮式高精度位移傳感器1電連接的電氣系統(tǒng)10處理獲得速度信號， 水壓機動梁3的位置和速度是控制目標，電氣系統(tǒng)10將檢測并處理獲得的位置、速度信號 和給定值比較并計算出主工作缸高壓進水量，主工作缸與大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流 閥連接，電氣系統(tǒng)10通過程序調(diào)節(jié)大水介質節(jié)流閥5或小水介質節(jié)流閥6的開口度，從而 控制了進入主工作缸2中高壓水水量，實現(xiàn)工作缸驅動的動梁位置、速度控制，通過設置大 水介質節(jié)流閥5和小水介質節(jié)流閥6根據(jù)不同情況由電氣系統(tǒng)10控制不同水介質節(jié)流閥 的開口度來達到精確控制；大水介質節(jié)流閥5和小水介質節(jié)流閥6上端固定有磁致伸縮式 高精度位移傳感器1來檢測開口度，將檢測到的信號傳遞給與磁致伸縮式高精度位移傳感 器1電連接的電氣系統(tǒng)10，電氣系統(tǒng)10將實際開口度與設定高壓進水量計算出的開口度進 行比較，比較結果不一致時，電氣系統(tǒng)10通過與大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥連接的 油壓伺服比例控制閥組8調(diào)節(jié)實際開口度與設定開口度的差異，實現(xiàn)開口度大小的閉環(huán)控 制，油壓伺服比例控制閥組8由控制油源9驅動。主工作缸上固定有第一壓力變送器，通過第一壓力變送器4檢測到工作缸內(nèi)負載 壓力，大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥的閥前有第二壓力變送器，通過第二壓力變送器7 檢測到閥前壓力也是高壓來水壓力，第一壓力變送器4和通過第二壓力變送器7的壓力差 值(壓差)也影響了進入工作缸內(nèi)高壓水量，因此將第一壓力變送器4和第二壓力變送器7 檢測到的壓力信號傳遞給與之電連接的電氣系統(tǒng)10，電氣系統(tǒng)10計算出壓差值，根據(jù)壓力差對水介質節(jié)流閥的開口度進行微調(diào)，以提高速度控制精度，滿足了擠壓水壓機的擠壓速 度控制和鍛造水壓機動梁位置控制；實現(xiàn)擠壓水壓機的擠壓速度控制，能夠完成硬鋁、超硬 鋁、白銅、磷青銅、鈦合金擠壓；實現(xiàn)鍛造水壓機的位置控制，能夠實現(xiàn)鍛件尺寸精度控制， 減少機械加工切削量?？刂朴驮?為油壓伺服比例控制閥組8提供了 3um過濾精度的恒壓控制源。電氣系統(tǒng)10為PLC軟件程序加上位計算機，電氣系統(tǒng)10接收以下輸入量，經(jīng)過程 序運算控制以下輸出量。輸入量磁致伸縮式高精度位移傳感器1檢測到的水壓機動梁3位置及速度信號； 第二壓力變送器7檢測到的閥前壓力；第一壓力變送器4檢測到的主工作缸2內(nèi)壓力。輸出量大水介質節(jié)流閥5和小水介質節(jié)流閥6的開口度；油壓伺服比例控制閥 組8 ；控制油源9。大水介質節(jié)流閥5控制動梁速度范圍為0 lOmm/s，實現(xiàn)的控制精度為 (士0.02mm/s ；小水介質節(jié)流閥6控制動梁速度范圍為O 5mm/s，實現(xiàn)的控制精度為 < 士0. 005mm/s。大水介質節(jié)流閥5主要用于擠壓速度變化范圍大的型材生產(chǎn)擠壓，小水介 質節(jié)流閥6主要用于速度變化范圍不大，但是要求速度控制精度更高的高難度工業(yè)型材擠 壓。在工業(yè)水介質存在隨機雜質(小于0. 2mm)條件下，水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置能夠正
常使用。
權利要求水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，其特征是水壓機動梁(3)由主工作缸(2)驅動，水壓機動梁(3)和后梁之間固定有磁致伸縮式高精度位移傳感器(1)，主工作缸(2)與大水介質節(jié)流閥(5)和小水介質節(jié)流閥(6)連接，主工作缸(2)上固定有第一壓力變送器(4)，大水介質節(jié)流閥(5)和小水介質節(jié)流閥(6)的閥前有第二壓力變送器(7)，大水介質節(jié)流閥(5)和小水介質節(jié)流閥(6)上端固定有磁致伸縮式高精度位移傳感器(1)，油壓伺服比例控制閥組(8)與大水介質節(jié)流閥(5)和小水介質節(jié)流閥(6)連接，油壓伺服比例控制閥組(8)由控制油源(9)驅動，所有伸縮式高精度位移傳感器、壓力變送器均與電氣系統(tǒng)電連接，油壓伺服比例控制閥組(8)與電氣系統(tǒng)(10)電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，其特征是所述油壓伺服比例控制 閥組(8)由控制油源驅動，控制油源提供了 3um過濾精度的恒壓控制源。
3.根據(jù)權利要求1所述的水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，其特征是所述大水介質節(jié)流閥(5) 控制動梁速度范圍為0 lOmm/s，實現(xiàn)的控制精度為< 士0. 02mm/s ；小水介質節(jié)流閥控制 動梁速度范圍為O 5mm/s，實現(xiàn)的控制精度為彡士0. 005mm/s。
專利摘要本實用新型專利涉及一種水介質調(diào)速裝置，特別是利用油壓控制高壓大流量的水介質節(jié)流閥調(diào)速裝置，其特征是水壓機動梁由主工作缸驅動，水壓機動梁和后梁之間固定有磁致伸縮式高精度位移傳感器，主工作缸與大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥連接，主工作缸上固定有第一壓力變送器，大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥的閥前有第二壓力變送器，大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥上端固定有磁致伸縮式高精度位移傳感器，油壓伺服比例控制閥組與大水介質節(jié)流閥和小水介質節(jié)流閥連接，油壓伺服比例控制閥組由控制油源驅動。該裝置通過工業(yè)計算機進行控制，精度高、使用壽命長和可靠性好。
文檔編號F15B21/02GK201696398SQ20102030206
公開日2011年1月5日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權日2010年2月1日
發(fā)明者曹喜燕, 曹賢躍, 閻善武, 陳崗, 陳雪梅, 韓波, 魏亮, 魏會斌 申請人:陜西多倫科技發(fā)展有限公司;閻善武