一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统
技术领域
本发明涉及大型液压机技术领域，具体为一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统。
背景技术
大型模锻压机主要用于钛合金、高温合金、铝合金、粉末冶金等难变形材料的热模锻和等温超塑性成形，其特点是采用较低的变形速度、很高的压力和较长的保压时间来提高锻件的致密度，通过细化晶粒来提高锻件的综合性能，达到机加工量少或近净型的目标，大型模锻压机主要应用在航空领域，如飞机主承力框、起落架、梁等大型模锻件需要大型模锻压机热模锻和等温超塑性成形。
大型模锻压机采用主驱动同步液压系统，具有一定的协调出力、多缸同步和稳定运行的能力，但由于工件材质的不均匀、各缸的制造误差、液压系统和元件的非线性、立柱与横梁的间隙造成活动横梁偏斜，从而造成锻件充填不足，锻件精度不高，甚至会影响压机设备的寿命，大型模锻压机除了采用主驱动同步液压系统，还需要设置被动调平液压系统，目前大多采用分流阀、节流阀、调速阀或机械同步等方式实现活动横梁的被动调平，且均采用双出杆活塞缸，这种方式节流损失、调速阀的减压损失较大，系统效率较低，双出杆活塞缸行程范围是活塞缸长度的三倍，加大了设备的高度。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明公开了一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，包括活动横梁、第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀和第三二位二通电磁阀、第一二位二通插装比例阀岛、第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛、比例溢流阀、液压泵，所述活动横梁对角线顶点位置设有四个第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸，所述第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸的柱塞端部均与活动横梁铰接，所述第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸的进油口通过管道分别连接在第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀、第二二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛上，所述第二二位二通电磁阀和第三二位二通电磁阀分别连接在第一二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛上，所述第二二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛均连接在液压泵的出口上，所述第一二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛上连接有同一个油箱，所述液压泵连接在比例溢流阀进口上，所述比例溢流阀连接在第一二位二通电磁阀上，比例溢流阀在活动横梁水平时可通过第一二位二通电磁阀实现卸荷。
优选的，所述液压泵为定量泵。
优选的，所述液压泵上连接有第一定差减压阀和第二定差减压阀，所述第一定差减压阀连接在第二二位二通插装比例阀岛，所述第二定差减压阀连接在第四二位二通插装比例阀岛上，液压泵压力油口分别接第一定差减压阀和第二定差减压阀，所述第一定差减压阀非弹簧腔接第二二位二通插装比例阀岛进口，所述第一定差减压阀弹簧腔接第二二位二通插装比例阀岛出口，所述第二定差减压阀非弹簧腔接第四二位二通插装比例阀岛进口，所述第二定差减压阀弹簧腔接第四二位二通插装比例阀岛出口。
优选的，所述第一二位二通插装比例阀岛、第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛均封装在一个液压集成块内。
优选的，所述活动横梁上安装有四个光栅传感器，四个光栅传感器上连接有同一个PLC，大型液压机在其四个立柱上均安装有光栅传感器，所述光栅传感器的动尺安装在活动横梁上，随活动横梁一起移动，所述光栅传感器的静尺安装四个立柱上，所述光栅传感器与PLC通过电性连接，所述PLC的计数器高速计数模块读取光栅尺输出的脉冲信号，并将光栅尺的脉冲数转换为位移量，所述光栅传感器计数方向的判断是由光栅尺A、B两路信号输出具有度的相位差来判断光栅尺的位移方向，当动尺正向移动时，A信号超前于B信号度，尺体反向移动时则A信号滞后于B信号度。对角光栅传感器的差值即为活动横梁的水平误差。
优选的，所述第一二位二通插装比例阀岛、第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛均与PL电性连接，所述第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀和第三二位二通电磁阀均与PLC电性连接，所述第一二位二通插装比例阀岛、第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛的比例电磁铁均与所述PLC的D/A模块电性连接，所述第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀和第三二位二通电磁阀均与所述PLC的输出模块电性连接。
优选的，所述第一二位二通插装比例阀岛包括第一二位二通插装比例阀、第二二位二通插装比例阀、第三二位二通插装比例阀、第四二位二通插装比例阀，第一二位二通插装比例阀、第二二位二通插装比例阀、第三二位二通插装比例阀、第四二位二通插装比例阀均连接在一个第一调平柱塞缸上，所述第二二位二通插装比例阀岛包括第五二位二通插装比例阀、第六二位二通插装比例阀、第七二位二通插装比例阀、第八二位二通插装比例阀，第五二位二通插装比例阀、第六二位二通插装比例阀、第七二位二通插装比例阀、第八二位二通插装比例阀均连接在另一个第一调平柱塞缸上，所述第三二位二通插装比例阀岛包括第九二位二通插装比例阀、第十二位二通插装比例阀、第十一二位二通插装比例阀、第十二二位二通插装比例阀，第九二位二通插装比例阀、第十二位二通插装比例阀、第十一二位二通插装比例阀、第十二二位二通插装比例阀均连接在一个第二调平柱塞缸上，所述第四二位二通插装比例阀岛包括第十三二位二通插装比例阀、第十四二位二通插装比例阀、第十五二位二通插装比例阀、第十六二位二通插装比例阀，第十三二位二通插装比例阀、第十四二位二通插装比例阀、第十五二位二通插装比例阀、第十六二位二通插装比例阀均连接在另一个第二调平柱塞缸上，所述第一二位二通插装比例阀岛、第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛均为二位二通插装比例阀，每个二位二通插装比例阀岛由四个二位二通插装比例阀并联组成，所述每个二位二通插装比例阀岛内，如第一二位二通插装比例阀、第二二位二通插装比例阀、第三二位二通插装比例阀、第四二位二通插装比例阀的额定流量可以选择为q、2q、3q、4q或q、2q、4q、8q，系统运行时根据需要可以自由组合进行流量控制，其余第二二位二通插装比例阀岛、第三二位二通插装比例阀岛、第四二位二通插装比例阀岛与第一二位二通插装比例阀岛的连接方法和流量控制方法相同，当PLC检测活动横梁对角位移差为0时，即活动横梁处于水平状态，活动横梁在主驱动系统作用下水平下移，第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸内的油液经第二二位二通电磁阀、第三二位二通电磁阀的常态位、以及第一二位二通插装比例阀岛中的比例阀回油箱，第一调平柱塞缸和第二调平柱塞缸柱塞直径相同，活动横梁水平同步下移，当PLC检测活动横梁对角位移差不为0时，所述活动横梁处于左低右高状态，活动横梁在主驱动系统作用下下移，第二二位二通电磁阀通电，第三二位二通电磁阀仍然处于断电状态，第一调平柱塞缸回油箱油路截止，同时液压泵通过第二二位二通插装比例阀岛中的任意第五二位二通插装比例阀、第六二位二通插装比例阀、第七二位二通插装比例阀、第八二位二通插装比例阀的组合给左边第一调平柱塞缸补油，左边柱塞下降速度减慢，第二调平柱塞缸通过第三二位二通插装比例阀岛中的任意第九二位二通插装比例阀、第十二位二通插装比例阀、第十一二位二通插装比例阀、第十二二位二通插装比例阀的组合排油，开始调平时，均以大流量进，大流量出，在接近水平时，为防止过调，任意第五二位二通插装比例阀、第六二位二通插装比例阀、第七二位二通插装比例阀、第八二位二通插装比例阀组合的进油通道流量减小，任意第九二位二通插装比例阀、第十二位二通插装比例阀、第十一二位二通插装比例阀、第十二二位二通插装比例阀的组合排油流量减小，以实现最终同步。
本发明公开了一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，其具备的有益效果如下：
1、该大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，柱塞缸行程为缸长度的两倍，避免设备高度太高，采用二位二通比例插装阀阀岛式集成结构，实现精确流量控制，该系统具有体积小，压力损失小、流量控制精确的特点。
2、该大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，具有一定的协调出力、多缸同步和稳定运行的能力，能够很好的解决工件材质的不均匀、各缸的制造误差、液压系统和元件的非线性、立柱与横梁的间隙造成活动横梁偏斜，从而防止锻件充填不足，保证锻件精度，延长压机设备的寿命。
附图说明
图1是本发明一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统的横梁与柱塞连接示意图；
图2是本发明一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统示意图。
图中：1、液压泵；2、比例溢流阀；3、第一二位二通电磁阀；4、第一二位二通插装比例阀岛；41、第一二位二通插装比例阀；42、第二二位二通插装比例阀；43、第三二位二通插装比例阀；44、第四二位二通插装比例阀；5、第二二位二通插装比例阀岛；51、第五二位二通插装比例阀；52、第六二位二通插装比例阀；53、第七二位二通插装比例阀；54、第八二位二通插装比例阀；6、第三二位二通插装比例阀岛；61、第九二位二通插装比例阀；62、第十二位二通插装比例阀；63、第十一二位二通插装比例阀；63、第十二二位二通插装比例阀；7、第四二位二通插装比例阀岛；71、第十三二位二通插装比例阀；72、第十四二位二通插装比例阀；73、第十五二位二通插装比例阀；74、第十六二位二通插装比例阀；8、第二二位二通电磁阀；9、第三二位二通电磁阀；10、第一调平柱塞缸；11、第二调平柱塞缸；12、活动横梁；13、油箱；14、第一定差减压阀；15、第二定差减压阀。
具体实施方式
本发明实施例提供一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，如图1-2所示，本发明一种大型液压机活动横梁柱塞式调平液压系统，包括活动横梁12、第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11、第一二位二通电磁阀3、第二二位二通电磁阀8和第三二位二通电磁阀9、第一二位二通插装比例阀岛4、第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7、比例溢流阀2、液压泵1，所述活动横梁12对角线顶点位置设有四个第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11，所述第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11的柱塞端部均与活动横梁12铰接，所述第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11的进油口通过管道分别连接在第二二位二通电磁阀8、第三二位二通电磁阀9、第二二位二通插装比例阀岛5、第四二位二通插装比例阀岛7上，所述第二二位二通电磁阀8和第三二位二通电磁阀9分别连接在第一二位二通插装比例阀岛4、第三二位二通插装比例阀岛6上，所述第二二位二通插装比例阀岛5、第四二位二通插装比例阀岛7均连接在液压泵1的出口上，所述第一二位二通插装比例阀岛4、第三二位二通插装比例阀岛6上连接有同一个油箱13，所述液压泵1连接在比例溢流阀2进口上，所述比例溢流阀2连接在第一二位二通电磁阀3上，比例溢流阀2在活动横梁12水平时可通过第一二位二通电磁阀3实现卸荷。
本发明，所述液压泵1为定量泵。
本发明，所述液压泵1上连接有第一定差减压阀14和第二定差减压阀15，所述第一定差减压阀14连接在第二二位二通插装比例阀岛5，所述第二定差减压阀15连接在第四二位二通插装比例阀岛7上，液压泵1压力油口分别接第一定差减压阀14和第二定差减压阀15，所述第一定差减压阀14非弹簧腔接第二二位二通插装比例阀岛5进口，所述第一定差减压阀14弹簧腔接第二二位二通插装比例阀岛5出口，所述第二定差减压阀15非弹簧腔接第四二位二通插装比例阀岛7进口，所述第二定差减压阀15弹簧腔接第四二位二通插装比例阀岛7出口。
本发明，所述第一二位二通插装比例阀岛4、第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7均封装在一个液压集成块内。
本发明，所述活动横梁12上安装有四个光栅传感器，四个光栅传感器上连接有同一个PLC，大型液压机在其四个立柱上均安装有光栅传感器，所述光栅传感器的动尺安装在活动横梁12上，随活动横梁12一起移动，所述光栅传感器的静尺安装四个立柱上，所述光栅传感器与PLC通过电性连接，所述PLC的计数器高速计数模块读取光栅尺输出的脉冲信号，并将光栅尺的脉冲数转换为位移量，所述光栅传感器计数方向的判断是由光栅尺A、B两路信号输出具有90度的相位差来判断光栅尺的位移方向，当动尺正向移动时，A信号超前于B信号90度，尺体反向移动时则A信号滞后于B信号90度。对角光栅传感器的差值即为活动横梁12的水平误差。
本发明，所述第一二位二通插装比例阀岛4、第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7均与PL电性连接，所述第一二位二通电磁阀3、第二二位二通电磁阀8和第三二位二通电磁阀9均与PLC电性连接，所述第一二位二通插装比例阀岛4、第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7的比例电磁铁均与所述PLC的D/A模块电性连接，所述第一二位二通电磁阀3、第二二位二通电磁阀8和第三二位二通电磁阀9均与所述PLC的输出模块电性连接。
本发明，所述第一二位二通插装比例阀岛4包括第一二位二通插装比例阀41、第二二位二通插装比例阀42、第三二位二通插装比例阀43、第四二位二通插装比例阀44，第一二位二通插装比例阀41、第二二位二通插装比例阀42、第三二位二通插装比例阀43、第四二位二通插装比例阀44均连接在一个第一调平柱塞缸10上，所述第二二位二通插装比例阀岛5包括第五二位二通插装比例阀51、第六二位二通插装比例阀52、第七二位二通插装比例阀53、第八二位二通插装比例阀54，第五二位二通插装比例阀51、第六二位二通插装比例阀52、第七二位二通插装比例阀53、第八二位二通插装比例阀54均连接在另一个第一调平柱塞缸10上，所述第三二位二通插装比例阀岛6包括第九二位二通插装比例阀61、第十二位二通插装比例阀62、第十一二位二通插装比例阀63、第十二二位二通插装比例阀64，第九二位二通插装比例阀61、第十二位二通插装比例阀62、第十一二位二通插装比例阀63、第十二二位二通插装比例阀64均连接在一个第二调平柱塞缸11上，所述第四二位二通插装比例阀岛7包括第十三二位二通插装比例阀71、第十四二位二通插装比例阀72、第十五二位二通插装比例阀73、第十六二位二通插装比例阀74，第十三二位二通插装比例阀71、第十四二位二通插装比例阀72、第十五二位二通插装比例阀73、第十六二位二通插装比例阀74均连接在另一个第一调平柱塞缸10上，所述第一二位二通插装比例阀岛4、第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7均为二位二通插装比例阀，每个二位二通插装比例阀岛由四个二位二通插装比例阀并联组成，所述每个二位二通插装比例阀岛内，如第一二位二通插装比例阀41、第二二位二通插装比例阀42、第三二位二通插装比例阀43、第四二位二通插装比例阀44的额定流量可以选择为q、2q、3q、4q或q、2q、4q、8q，系统运行时根据需要可以自由组合进行流量控制，其余第二二位二通插装比例阀岛5、第三二位二通插装比例阀岛6、第四二位二通插装比例阀岛7与第一二位二通插装比例阀岛4的连接方法和流量控制方法相同，当PLC检测活动横梁12对角位移差为0时，即活动横梁12处于水平状态，活动横梁12在主驱动系统作用下水平下移，第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11内的油液经第二二位二通电磁阀8、第三二位二通电磁阀9的常态位、以及第一二位二通插装比例阀岛4中的比例阀回油箱，第一调平柱塞缸10和第二调平柱塞缸11柱塞直径相同，活动横梁12水平同步下移。
当PLC检测活动横梁12对角位移差不为0时，所述活动横梁12处于左低右高状态，活动横梁12在主驱动系统作用下下移，第二二位二通电磁阀8通电，第三二位二通电磁阀9仍然处于断电状态，第一调平柱塞缸10回油箱油路截止，同时液压泵1通过第二二位二通插装比例阀岛5中的任意第五二位二通插装比例阀51、第六二位二通插装比例阀52、第七二位二通插装比例阀53、第八二位二通插装比例阀54的组合给左边第一调平柱塞缸10补油，左边柱塞下降速度减慢，第二调平柱塞缸11通过第三二位二通插装比例阀岛6中的任意第九二位二通插装比例阀61、第十二位二通插装比例阀62、第十一二位二通插装比例阀63、第十二二位二通插装比例阀64的组合排油，开始调平时，均以大流量进，大流量出，在接近水平时，为防止过调，任意第五二位二通插装比例阀51、第六二位二通插装比例阀52、第七二位二通插装比例阀53、第八二位二通插装比例阀54组合的进油通道流量减小，任意第九二位二通插装比例阀61、第十二位二通插装比例阀62、第十一二位二通插装比例阀63、第十二二位二通插装比例阀64的组合排油流量减小，以实现最终同步，当PLC检测活动横梁12对角位移差不为0时，所述活动横梁12处于右低左高状态，所述活动横梁12在主驱动系统作用下下移，第三二位二通电磁阀9通电，第二二位二通电磁阀8仍然处于断电状态，第二调平柱塞缸11回油箱油路截止，同时液压泵1通过第四二位二通插装比例阀岛7中的任意第十三二位二通插装比例阀71、第十四二位二通插装比例阀72、第十五二位二通插装比例阀73、第十六二位二通插装比例阀74的组合给左边第二调平柱塞缸11补油，右边柱塞下降速度减慢，第一调平柱塞缸10通过第一二位二通插装比例阀岛4中的任意二位第一二位二通插装比例阀41、第二二位二通插装比例阀42、第七二位二通插装比例阀53、第八二位二通插装比例阀54的组合排油，开始调平时，均以大流量进，大流量出，在接近水平时，为防止过调，任意第十三二位二通插装比例阀71、第十四二位二通插装比例阀72、第十五二位二通插装比例阀73、第十六二位二通插装比例阀74组合的进油通道流量减小，任意第一二位二通插装比例阀41、第二二位二通插装比例阀42、第三二位二通插装比例阀43、第四二位二通插装比例阀44的组合排油流量减小，以实现最终同步。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
