CN1007371B - 多液压缸传动的同步调节装置 - Google Patents

Abstract

为了保证多个油缸的工作尽可能精确地同步，在每一个工作油缸上装一个与公共的电控制器相连的位移传感器。所产生的同步误差由控制器通过调整属于各工作油缸的比例换向阀来修正，只设有一个工作站和一个压力天平，来控制所有工作油缸中多余压力介质的排出，所以本装置的优点是设备费、装配和维修费用较低。

Description

本发明涉及一种多液压缸传动，尤其是模弯机的同步调节装置，它在每一个工作油缸上装一个与公共的电控制器相联的位移传感器，对于每一个工作油缸均配备一个经由控制线路与控制器相联并操纵压力介质供应的比例换向阀。

设计多液压缸传动或其它类似的设备，如模弯机时有一个基本要求，那就是要使各工作油缸尽可能精确地同步工作。在迄今已知的这类设备中试图通过各种完全不同的辅助装置来满足这一要求。

最简单的方案是用机械的办法，例如采用导向装置来迫使其同步，因此机器的结构十分复杂，并需要有带整体式固定挡块的昂贵的液压缸。尽管如此，它的平行度精度并不很高，一旦出现平行度误差时它不能补偿。

在另外的一些现有设备中，采用齿轮式液压马达、流量分配器等，以获得强制性的液压同步。同样，它们的平行度精度也不特别高，而且不能补偿意外出现的偏差。

由专利DE-OS3336713和DE-OS3338218中可知两种多液压缸传动设备的同步调节装置，它们用机械-液压的方式来平衡工作油缸不同的运动过程，因此有一个基本上是机械式的按出现的位移差来操纵的液压补偿阀。这种装置除了操纵同步阀的设备费用比较高以外，同步操纵的精度主要受到所必须的机械传动装置中具有的误差和轴承间隙等的严重限制。

为避免上述机械-液压式同步调节装置的缺点，近来出现了本文开始所述类型的调节装置，它们采用电-液压方法保证工作油缸达到高精度的同步。通过装在每一个工作油缸上的位移传感器的分析，并和电控制器、比例换向阀一起确定所达到的同步精度。在机器的工作过程中，这种装置可以保证达到0.01毫米的平行度和同步精度。

现有的这种电-液压同步调节装置的缺点主要是，对于各工作油缸具有彼此完全分开的各自的液压循环系统，也就是说，基本上全部的液压部件，如泵、过滤器以及可能有的压力天平等，均须按机器中的工作油缸数量相应地配备，所以设备费用高。这样一来，至少部分抵消和限制了所具有的高同步精度的优点。

本发明的任务是改善本文开始所述的这类同步调节装置，使之既保持住可达到的平行度和同步的高精度，又能够减小装置中所需的设备费支出。所采取的措施是，各比例换向阀均与一个公共的供应工作油缸压力介质的驱动站相联。这样做的结果是立即达到了降低同步调节装置中的设备费的目的，因为对于一台多油缸设备，这时只需唯一的一台液压泵和过滤器等。事实有些出人意外地表明，按本发明用一个公共的驱动站来供应若干工作油缸，它们彼此之间液压的影响可忽略不计，也就是说，实际上通过电-液压同步调节装置可以得到完全的补偿。

按照本发明进一步的最佳设计，每一个工作油缸的两侧经换向阀与一个用于所有工作油缸的公用三通压力天平相联，这样做有利于达到以上所列举的本发明的目的，进一步降低设备费。三通压力天平在本文开始所提到的那种现有的电-液压式同步调节装置中是已知的，使用三通压力天平可以减少多液压缸传动设备的动态功率损失，因为 压力介质多余的量可以经三通压力天平在当前的系统压力下回到油箱，而无需经过最大压力截止阀，否则会造成较大的热损耗。此外，借助于这个三通压力天平，可以保证通过比例换向阀的各通道有定常的压降。

以下借助于示意图表示的具有双液压缸传动和同步调节装置的模弯机实施例，来进一步说明本发明。

图上来作详细表示的模弯机上梁1两个外端2、3处，各设有一个液压缸/活塞装置4。活塞5与上梁1本身、油缸6则与机架分别连接起来（图上未表示）。下梁7与机架刚性连接（图中未示）。因此，通过油缸/活塞装置4，可以在上梁1和下梁7之间形成相对运动。用相应的、可更换的普通模具，利用这一相对运动，便可对在上梁1和下梁7之间的工件进行弯曲加工。

上梁1的两个外端2、3处设有位移传感器8，它可以按照例如反射光栅、感应原理或其它形式，如模拟式、增量式和数字式进行工作，以提供一个与该处的上梁1和下梁7之间真实距离相应的信号，并将信号通过信号线9传递给公用的电控制器10。

通过导管12至16与油缸/活塞装置4的环形腔11相连的驱动站17，主要包括一台马达18、与马达相连的液压泵19，以及必要时还有此处未表示的油滤。此驱动站17是为两个油缸/活塞装置4所共用的。两个油缸/活塞装置4彼此分开的导管14、15和13、16中均装有比例换向阀20，它们可通过比例磁铁21和相应的控制导线22直接由电控制器10推动，并按照它们的开关位置决定向环形腔11，或相反经导管23，23′向油缸的油腔24供油量的大小;与此同时，相应地使油从油缸的油腔24或环形腔11通 过导管25、26、27流回或停止流回油箱28。

每一个由油缸/活塞装置所构成的工作油缸4的两侧，通过与导管15、23和16、23′相连的压力导管29、30和31、32，与换向阀33、34相通，换向阀再通过导管35、36与一个处于它们上一级位置的换向阀37相连接。按照设计，所有三个换向阀均始终受系统的最大压力。换向阀37的出口经过导管38与三通压力天平39联通，在所表示的实施例中，压力天平39设计成滑阀元件。背向上级换向阀37导管38进口的压力天平39的滑阀室，通过导管40与液压泵19的出口导管12相连;在图上所表示的压力天平39的滑阀41所处的位置下，被截止的环形腔42通过导管27向油箱28卸油。

在与液压泵19出口相连的导管12与导往油箱28的导管27之间，通过导管44、45插入一个调压阀43，它例如同样是电比例式的，并由电控制器10通过图上未表示的方式来限制和保证必要的弯曲压力，压力的大小可以通过控制器10中的电子元件编成程序，或由控制器根据各种过程参数算出。

在下面对示意图表示的模弯机同步调节装置的工作进一步讨论前，应当指出，这里所需设置的各种通用设备，如所谓举高和抽吸设备，因为对于所要叙述的问题并不重要，同时也为了使图简洁易懂，所以在图中均未表示。

当假定操纵比例换向阀20打开时，上梁1相对于下梁7沿工作油缸4的轴线方向开始运动，这时的运动方向取决于导管15、23和16、23′中的那一个被打开的一个。上梁1两个外端2、3相对于下梁7的即时位置，通过位移传感器8不断经信号线9传送给控 制器10，在那里以电的方式进行额定值与实际值的比较。由于液压装置设计参数不可避免的区别而产生的相对于零位移差的偏差，或相对于从事某种工作的横弯机所要求的上梁相对于下梁有一定的倾斜而预先选定的位移差产生了偏差，均导致通过导线22向比例磁铁提供的操纵信号发生变化，从而相应地影响有关的比例换向阀20的自由流通截面，这将使超前的那个工作油缸制动，或使落后的油缸按需加速。以此方式，这两个工作油缸4可以进行连续的非常准确的同步调节。对于现今市场上可以买到的位移传感器8、控制器10和比例换向阀而言，可以毫无困难地保证同步精度在0.01毫米范围之内。

为了尽可能减小当上梁1按一般方式强烈减速地接近程序计算的终点或弯曲点时，由于比例换向阀流通截面很小而在系统中造成的功率损失，换向阀33、34和37被设计成将这时多余的、不再需要的液压介质通过导管40排往压力天平39中被打开的环形腔42和导管27，所以调压阀43要直到弯曲点和调整好的最大压力下才打开。在调压阀43处因有较大的温界，所以会造成功率损失。

因为所叙述和表示的这种装置与工作油缸的数量无关，它只有一个工作站和一个压力天平，所以尽管同步调节精度很高，设备费却显著减少，这就降低了装配和维修费。

最后还应当指出，本装置的结构和它的工作与所采用的比例换向阀活塞是否对称无关，所以可以用油缸变换比差别很大的工作油缸。此外，为了改善调节精度，可以设置直接测量比例换向阀活塞位置的位移传感器（图中未表示），它们通过各自的信号线，与控制器10相连，并能进行这些阀的额定/实际位置调节，因此可以进一步提高同步调节装置的准确度。

Claims (2)

1、一种多液压缸传动的同步调节装置，包括有多个工作油缸，在每个工作油缸上装有一个与公共的电控制器相联的位移传感器，对每一个工作油缸均配备一个经由控制线路与控制器相连并操纵压力介质供应的比例换向阀，其特征在于，所有的比例换向阀(20)均与一个公共的供应工作油缸(4)压力介质的工作站相连接。

2、按照权利要求1所述的多液压缸传动的同步调节装置，其特征在于，每个工作油缸（4）的二侧经压力导管（29，30;31，32）与换向阀（33，34）相连，所说的压力导管接到引向工作油缸（4）的导管（15，23;16，23′），换向阀（33，34）又经导管（35，36）与其上安装的换向阀（37）相连，换向阀（37）的出口经由一导管（38）与为所有工作油缸（4）公用的三通压力天平相连接。