專利名稱：三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制系統，特別是涉及一種三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統。
背景技術：
機床動力滑臺液壓系統一直以來都是機床設備升級的重點以及關鍵環節。液壓驅動和普通驅動方式相比，其運輸傾角大可達30° -45° ;容易實現多點定位及滑行；結構簡單、強度高、剛度大、韌性好，耐沖擊與摩擦等優點，因此用途較為廣泛。動力滑臺驅動方式大體上可分為機械式和液壓驅動式兩種形式。機械傳動方式較傳統，它具有進給量穩定，慢速工作時一般不會出現爬行現象，高速運行時無振動產生，這樣可以提高加工表面的精度要求，耐沖擊性較好，運行可靠且方便保養維修維護，占用空間較小，無泄漏等優點。缺點是變速時會受到很大的限制，為有級調速，位置精度較低，并且需要經常保養或添加潤滑油或潤滑劑，零件磨損較大等。液壓式驅動方式是近現代以來研究比較多的方案，發展前景大，效益成本比例高。優點是大多數情況下可以實現有級調速，能夠獲得較大的進給力，容易實現快速與慢速工作、多種工進速度之間的轉換，簡單而可靠的過載保護，零件磨損較小，位置轉換精度較高，工作可靠等。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統，其利用液壓系統控制原理，最終來達到冷凝水由低向高端提升輸送的目的。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統，其特征在于，其包括油箱、第一過濾器、定量葉片泵、第一單向閥、第一壓力繼電器、第二過濾器、第一節流閥、第一壓力表、第二單向閥、三位五通電液動換向閥、第一二位二通電磁閥、第二節流閥、第二壓力表、蓄能器、先導式溢流閥、第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥、三位四通電磁閥、第二二位二通電磁閥、第三節流閥、第一液控單向閥、第三二位二通電磁閥、第一電液比例調速閥、第三單向閥、第二壓力繼電器、第三壓力表、第一重載液壓缸、第一順序背壓閥、第四二位二通電磁閥、第四節流閥、第二液控單向閥、第五二位二通電磁閥、第二電液比例調速閥、第四單向閥、第三壓力繼電器、第四壓力表、第二重載液壓缸、第二順序背壓閥、第六二位二通電磁閥、第五節流閥、第七二位二通電磁閥、第三電液比例調速閥、第六單向閥、第三液控單向閥、第四液控單向閥、第四壓力繼電器、第五壓力表、第三重載液壓缸，油箱、第一過濾器、定量葉片泵、第一單向閥順序連接，第一壓力繼電器、第二過濾器都與第一單向閥連接，第二過濾器與第一節流閥連接，第一壓力表、第二單向閥、三位五通電液動換向閥、第一二位二通電磁閥都與第一節流閥連接，第一二位二通電磁閥與第二節流閥連接，第二壓力表、蓄能器都與第二節流閥連接，先導式溢流閥與第一二位二通電磁閥連接，第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥都與先導式溢流閥連接，三位四通電磁閥與第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥連接，第二二位二通電磁閥、第四二位二通電磁閥、第六二位二通電磁閥都與三位五通電液動換向閥連接，第二二位二通電磁閥、第三節流閥、第一液控單向閥、第一電液比例調速閥順序連接，第三二位二通電磁閥、第三單向閥都與第一液控單向閥連接，第二壓力繼電器、第三壓力表、第一重載液壓缸都與第一電液比例調速閥連接，第一順序背壓閥與第一重載液壓缸連接，第四二位二通電磁閥、第四節流閥、第二液控單向閥、第五二位二通電磁閥、第二電液比例調速閥順序連接，第五二位二通電磁閥、第四單向閥都與第二液控單向閥連接，第三壓力繼電器、第四壓力表、第二重載液壓缸都與第二電液比例調速閥連接，第二順序背壓閥與第二重載液壓缸連接，第六二位二通電磁閥、第五節流閥、第三電液比例調速閥順序連接，第七二位二通電磁閥、第六單向閥都與第五節流閥連接，第三電液比例調速閥、第三液控單向閥、第四液控單向閥順序連接，第四壓力繼電器、第五壓力表、第三重載液壓缸都與第四液控單向閥連接。本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型通過行程閥實現快進和工進、兩工進之間的轉換，利用調速閥獲得工進速度并，利用差動連接來合理利用能量，降低損耗，提高效率，節省成本。

圖1為本實用新型三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。如圖1所示，本實用新型三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統包括油箱1、第一過濾器2、定量葉片泵3、第一單向閥4、第一壓力繼電器5、第二過濾器6、第一節流閥7、第一壓力表8、第二單向閥9、三位五通電液動換向閥10、第一二位二通電磁閥11、第二節流閥12、第二壓力表13、蓄能器14、先導式溢流閥15、第一遠程調壓閥16、第二遠程調壓閥17、三位四通電磁閥18、第二二位二通電磁閥19、第三節流閥20、第一液控單向閥21、第三二位二通電磁閥22、第一電液比例調速閥23、第三單向閥24、第二壓力繼電器25、第三壓力表26、第一重載液壓缸27、第一順序背壓閥28、第四二位二通電磁閥29、第四節流閥30、第二液控單向閥31、第五二位二通電磁閥32、第二電液比例調速閥33、第四單向閥34、第三壓力繼電器35、第四壓力表36、第二重載液壓缸37、第二順序背壓閥38、第六二位二通電磁閥39、第五節流閥40、第七二位二通電磁閥41、第三電液比例調速閥42、第六單向閥43、第三液控單向閥44、第四液控單向閥45、第四壓力繼電器46、第五壓力表47、第三重載液壓缸48，油箱
1、第一過濾器2、定量葉片泵3、第一單向閥4順序連接，第一壓力繼電器5、第二過濾器6都與第一單向閥4連接，第二過濾器6與第一節流閥7連接，第一壓力表8、第二單向閥9、三位五通電液動換向閥10、第一二位二通電磁閥11都與第一節流閥7連接，第一二位二通電磁閥11與第二節流閥12連接，第二壓力表13、蓄能器14都與第二節流閥12連接，先導式溢流閥15與第一二位二通電磁閥11連接，第一遠程調壓閥16、第二遠程調壓閥17都與先導式溢流閥15連接，三位四通電磁閥18與第一遠程調壓閥16、第二遠程調壓閥17連接，第二二位二通電磁閥19、第四二位二通電磁閥29、第六二位二通電磁閥39都與三位五通電液動換向閥10連接，第二二位二通電磁閥19、第三節流閥20、第一液控單向閥21、第一電液比例調速閥23順序連接，第三二位二通電磁閥22、第三單向閥24都與第一液控單向閥21連接，第二壓力繼電器25、第三壓力表26、第一重載液壓缸27都與第一電液比例調速閥23連接，第一順序背壓閥28與第一重載液壓缸27連接，第四二位二通電磁閥29、第四節流閥30、第二液控單向閥31、第五二位二通電磁閥32、第二電液比例調速閥33順序連接，第五二位二通電磁閥32、第四單向閥34都與第二液控單向閥31連接，第三壓力繼電器35、第四壓力表36、第二重載液壓缸37都與第二電液比例調速閥33連接，第二順序背壓閥38與第二重載液壓缸37連接，第六二位二通電磁閥39、第五節流閥40、第三電液比例調速閥42順序連接，第七二位二通電磁閥41、第六單向閥43都與第五節流閥40連接，第三電液比例調速閥42、第三液控單向閥44、第四液控單向閥45順序連接，第四壓力繼電器46、第五壓力表47、第三重載液壓缸48都與第四液控單向閥45連接。本實用新型的工作原理如下(具體有A至H情況):A 供油由于動力滑臺的液壓進給系統負載功率不是太大，低速工進時需保證較高的穩定性；滑臺工進速度改變時切削負載會發生變化，這就要求液壓系統在供油時保證穩定性，且滑臺在快進快退時對流量需求比較大，同時考慮到系統工作壓力不大。擬選用相適應的定量葉片泵供油和蓄能器輔助供油或蓄能，并且在快進時油缸差動連接，以滿足液壓系統動力滑臺快進流量要求，以便提高液壓系統的工作效率、效能，實現節能降耗。B 調速由于滑臺系統在工進低速進給時對穩定性要求較高，液壓系統功率不是很大，摩擦阻力負載在工作中變化較小，擬采用電液比例調速閥的進油調速方案，這樣便形成節流調速回路。工進工況時在液壓缸回油路中，為防止瞬時沖擊、提高穩定性，于是在其回油路上加設一個順序背壓閥，這可以讓系統回油路有一定的背壓，不但可以減緩沖擊，而且可以降低液壓系統的發熱量，這樣使得滑臺工作運動的平穩性得到了較大的提高，液壓系統的綜合性能得到提高，滑臺最小工進速度運動的穩定性得到保證，工進時回油路油液平穩地運動，也即是回油的穩定性得到提高。C換向控制滑臺采用快進時進油差動連接，系統快進時三個方向的液壓缸需要同時快進，為保證液壓油液流量足夠穩定，故選用電液動換向閥作為總控制改變各工況油路方向，電液動液壓閥具有液動閥和電磁閥兩者的特色，廣泛應用于制造業等工業場合中，優點是換向性能好、方便控制、較高精度、流量通過大。同時采用二位二通電磁閥作為分控控制相應方向的液壓缸油路。D速度轉換回路該機床對滑臺的終點位置精度或定位精度并沒有太嚴格要求，而且電磁換向閥的性價比較高，其制動精度可以滿足此要求，故采用二位二通電磁閥來切換快進與工進工況，控制電磁閥的電磁鐵線圈通斷電就可以實現速度轉換和油液自動換向。E壓力控制為便于遠程控制及多級調壓，在泵的油液出口處并聯一個先導式溢流閥，且設置成三級調壓回路，達到液壓系統穩壓調壓溢流的作用。需要注意的是先導式溢流閥的壓力調定值一定要高于遠程調壓閥的壓力調定值。F 背壓[0022]動力滑臺在Z方向液壓缸連接的工作部件，為防止其落下，故擬在其相對應的回油路上加設液控單向閥，進行平衡。為保證三個方向液壓缸工進時工作、回油穩定，擬在工進時回油路上增設順序背壓閥，以提供適當的回油背壓，避免液壓缸工進時回油過快發生沖擊現象。同時，Z方向缸回油路的單向節流閥目的是用來確保活塞平穩下行。G停留定位為了保證各個方向的液壓缸在工作時能夠保持準確停留定位，故采用雙向液壓鎖作為精確停留定位措施。這樣做的目的是當某個方向工進完成后而其它方向還沒有工進進給完成，這就有停留定位的需要。H輔助油路回路在油箱和液壓泵之間(即是油液進入油泵前)設置IOOum規格的過濾器，以保證油箱里的油液進入液壓泵時能夠保證油液的清潔度；同時，在液壓泵出口處也設置SOum規格的過濾器，將液壓泵出來的油液進一步過濾，以保證液壓泵出來的油液進入液壓元件時能保證油液的清潔度，達到保護液壓元件和液壓系統的目的。本實用新型的特點如下:(I)選用多級調壓回路，可以實現有級的、遠程調壓的目的，這方便遠程監控系統的整體壓力設定情況?？梢栽O定多種壓力下保證系統安全工作，防止系統過載或因故障導致壓力過高而受到破壞，從而達到保護系統。同時起到在工進時溢出多余的流量，起到穩壓和調壓的作用，以保證系統壓力穩定。(2)選用了電液比例調速閥節流調速回路，且是進油調速。進油調速成本低、結構簡單、方便維護使用、工進速度、精度要求容易得到保障。同時，又在回油路上增設了一個順序背壓閥，這又使得這種進油調速回路工進時回油有了一定的背壓，目的是減緩沖擊，運動的平穩性得到了提高，并且可以降低系統的發熱，這一順序背壓閥的增設使得系統油路同時具備回油調速油路的優點。故這樣的設計，可以整體性提高了液壓系統的綜合性能，它能夠保證液壓缸穩定的低速運動、較大的調速范圍和較好的速度剛性。(3)選用差動連接回路和蓄能器輔助供油。液壓系統快進時需要大量的油液，由液壓泵+蓄能器+差動連接同時供油；當系統處于工進階段時，由液壓泵單獨供油，且多余的油液分別被蓄能器存儲和溢流閥處理掉，這樣液壓泵提供的油量能夠與外負載需要的油量相適應，避免了過大的升溫。采用“差動連接+蓄能器+液壓泵”的組合同時滿足快進時的供油，“蓄能器+液壓泵”同時滿足快退時的供油方案，這種方式的成本更低，效益更好，經濟性更高。(4)系統選用“電磁換向閥+電液比例調速閥”組成速度換接回路。采用電磁換向閥實現油路快進和工進的轉換連接，油路系統得到簡化，用PLC控制電磁鐵線圈通斷電，使轉換動作位置準確、輕快可靠、精度較高。(5)選用了電液比例調速閥實現無級調速的二次進給。兩次工進進給速度由輸入的電信號強弱來設定，這樣可以在調速范圍內實現無級調速，可以通過電信號遠程控制油路液體的流量，也即是通過電信號遠程控制或改變所需要的速度，確保速度改變的精度，避免速度換接時動力滑臺出現前沖現象，且油路布局簡化、平穩性好、抗沖擊性好、靈活方便。(6)當某些機構失效或構件損壞或電氣元件故障致使系統油路壓力升高，此時壓力繼電器發出信號，控制動力滑臺的液壓缸的反向快退和控制電機斷電使液壓泵停止工作，方便可靠。系統工況的改變是利用在機床結構上的安置可復位的觸點或開關，當滑臺運動到指定的位置時碰到觸點或開關時發出電信號，控制動力滑臺的液壓缸的工況變更，方便可靠，利于實現自動化和遠程控制。(7)系統油路中的各單向閥作用不同，第一單向閥為了防止油液倒流回液壓泵中。第二單向閥是為了防止液壓泵出來的油液在快進時形成的差動連接而進入有桿腔。第三單向閥、第四單向閥、第五單向閥是為了防止油液倒流會液壓缸。由于單向閥的存在，工進和快進時油路互不干擾。(8)X、Y方向油路選用液控單向閥鎖緊回路，即是采用雙向液壓鎖，這樣可以實現精確鎖緊定位，且雙向液壓鎖具有較好的閉鎖效果，密封性良好，且鎖緊位置精度較高。(9)Z方向油路選用了液控單向閥平衡回路。當Z方向油路停止工作時，液控單向閥關閉以防止活塞、桿件和工作部件因自重下降；當Z方向油路工作時油腔的上腔進油，當油缸上腔壓力足夠打開液控單向閥時，液壓缸此時才能下行運動。油缸下腔的回油經過單向節流閥，由于其有阻尼小孔，故回油速度得到限制，大大改善活塞下行的平穩性。且液控單向閥的泄漏量很小，所以其有較好的閉鎖性能。(10)系統油路中節流閥主要作用是起到增加阻尼以提高回油穩定性及防止沖擊作用，達到保護液壓系統及液壓元件的目的。(11)選用第二二位二通電磁閥、第三二位二通電磁閥、第四二位二通電磁閥，目的是控制各方向缸的油路開閉，用PLC控制電磁鐵線圈通斷電，換接動作輕快可靠、精度較高。同時二位二通電磁換向閥控制X或Y或Z方向油路，以便控制相應方向油路的開閉情況。而且當某一方向油路在工進完成后而另外方向油路還沒有工進完成，此時可以通過電磁換向閥線圈斷電關閉已進給完成的油路進油，則可以實現等待全部工進完成后一起快退的功能。這樣方便加工進給，且可以優化工進路線，使工進路線多樣化，實現本設計的預期目標之一。(12)采用三位五通電液動換向閥，實現系統的快進、工進、快退、停止、卸荷各個工作階段的轉換。具有控制方便、換向性能好、換向精確可靠、換向平穩、無沖擊、滑臺快進時可構成差動連接等優點，同時適用于大流量的場合，應用廣泛。本實用新型提出了三維空間液壓缸聯動機制，利用液壓系統控制原理，結合三級調壓回路、換向閥卸荷回路、蓄能器輔助供油回路、三位五通電液動換向閥換向回路、雙向液壓鎖鎖緊回路、液控單向閥平衡回路、進油電液比例調速閥調速回路、變速回路、差動連接回路、壓力繼電器控制回路及背壓回路等油路，最終來達到冷凝水由低向高端提升輸送的目的。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求1.一種三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統，其特征在于，其包括油箱、第一過濾器、定量葉片泵、第一單向閥、第一壓力繼電器、第二過濾器、第一節流閥、第一壓力表、第二單向閥、三位五通電液動換向閥、第一二位二通電磁閥、第二節流閥、第二壓力表、蓄能器、先導式溢流閥、第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥、三位四通電磁閥、第二二位二通電磁閥、第三節流閥、第一液控單向閥、第三二位二通電磁閥、第一電液比例調速閥、第三單向閥、第二壓力繼電器、第三壓力表、第一重載液壓缸、第一順序背壓閥、第四二位二通電磁閥、第四節流閥、第二液控單向閥、第五二位二通電磁閥、第二電液比例調速閥、第四單向閥、第三壓力繼電器、第四壓力表、第二重載液壓缸、第二順序背壓閥、第六二位二通電磁閥、第五節流閥、第七二位二通電磁閥、第三電液比例調速閥、第六單向閥、第三液控單向閥、第四液控單向閥、第四壓力繼電器、第五壓力表、第三重載液壓缸，油箱、第一過濾器、定量葉片泵、第一單向閥順序連接，第一壓力繼電器、第二過濾器都與第一單向閥連接，第二過濾器與第一節流閥連接，第一壓力表、第二單向閥、三位五通電液動換向閥、第一二位二通電磁閥都與第一節流閥連接，第一二位二通電磁閥與第二節流閥連接，第二壓力表、蓄能器都與第二節流閥連接，先導式溢流閥與第一二位二通電磁閥連接，第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥都與先導式溢流閥連接，三位四通電磁閥與第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥連接，第二二位二通電磁閥、第四二位二通電磁閥、第六二位二通電磁閥都與三位五通電液動換向閥連接，第二二位二通電磁閥、第三節流閥、第一液控單向閥、第一電液比例調速閥順序連接，第三二位二通電磁閥、第三單向閥都與第一液控單向閥連接，第二壓力繼電器、第三壓力表、第一重載液壓缸都與第一電液比例調速閥連接，第一順序背壓閥與第一重載液壓缸連接，第四二位二通電磁閥、第四節流閥、第二液控單向閥、第五二位二通電磁閥、第二電液比例調速閥順序連接，第五二位二通電磁閥、第四單向閥都與第二液控單向閥連接，第三壓力繼電器、第四壓力表、第二重載液壓缸都與第二電液比例調速閥連接，第二順序背壓閥與第二重載液壓缸連接，第六二位二通電磁閥、第五節流閥、第三電液比例調速閥順序連接，第七二位二通電磁閥、第六單向閥都與第五節流閥連接，第三電液比例調速閥、第三液控單向閥、第四液控單向閥順序連接，第四壓力繼電器、第五壓力表、第三重載液壓缸都與第四液控單向閥連接。
專利摘要本實用新型公開了一種三維方向聯動動力滑臺液壓控制系統，其包括油箱、第一過濾器等元件，油箱、第一過濾器、定量葉片泵、第一單向閥順序連接，第一壓力繼電器、第二過濾器都與第一單向閥連接，第二過濾器與第一節流閥連接，第一壓力表、第二單向閥、三位五通電液動換向閥、第一二位二通電磁閥都與第一節流閥連接，第一二位二通電磁閥與第二節流閥連接，第二壓力表、蓄能器都與第二節流閥連接，先導式溢流閥與第一二位二通電磁閥連接，第一遠程調壓閥、第二遠程調壓閥都與先導式溢流閥連接。本實用新型利用液壓系統控制原理，最終來達到冷凝水由低向高端提升輸送的目的。
文檔編號B23Q1/26GK203031283SQ201320019140
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者梁忠偉, 劉曉初, 謝碧洪 申請人:廣州大學