CN102179833B - 一种切纸机节能控制方法及其控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切纸机节能控制方法及其控制装置，所述控制方法只采用一只单联油泵，使电动机按顺序分别单独为压纸器、离合器、刀床提供动力，电机输出功率不再叠加，达到切纸机节能的目的；实现该方法的节能控制装置包括系统控制、压纸器控制和离合器控制三个部份，油泵进口端与油箱连接，出口端连接卸载装置到油箱、连接压纸油路控制装置到压纸油缸、连接离合器油路控制装置到离合器油缸；压纸油缸连接有压纸油路保压装置和储能装置；离合器油缸连接有离合器油路保压装置和储能装置；采用本发明的方法和控制装置后，可以降低一个数量级选择电动机功率，且运行更加稳定，节能效果显著，达25%以上。

Description

一种切纸机节能控制方法及其控制装置

技术领域

本发明涉及切纸机，具体涉及一种切纸机节能控制方法及其节能控制装置。

背景技术

在常规切纸机的工作过程中，切纸机作裁切运动时，电动机为双联油泵和刀床同时提供动力，电动机的总功率为双联油泵功率加裁切功率。在切纸机系列型号中，设计的双联油泵功率占电动机功率的30%左右。

常规切纸机的控制方法和控制装置主要存在以下缺点：

1. 在整理、定位裁切物（待机状态）时，电动机处于空载状态，切纸机的节能措施一般是利用飞轮储存动能，在裁切过程中释放飞轮动能来达到节能的目的，但飞轮过重电动机起动困难，因此受飞轮直径和重量等因素的限制，飞轮储存的能量受到限制。

2. 工作过程是简单地按工作顺序进行控制，造成将各负载功率同时叠加，没有很好利用液压油缸达到推力后不需要继续供油的特点，油泵压力油白白从溢流阀溢流，导致能源的浪费。

3. 液压系统使用双联油泵，主油泵为压纸器油缸供油副油泵为离合器油缸供油，双联油缸不但没有单联油缸工作稳定，而且外接油路多，故障隐患更高。

发明内容

本发明的目的，是克服上述常规切纸机的缺点，提供一种节能效果好、工作稳定的切纸机节能控制方法及其控制装置。

实现本发明的技术方案是：

一种切纸机节能控制方法，该方法的控制步骤为：

1）切纸机在待机状态时，电动机启动带动油泵，油泵通过卸载装置卸载，电动机处于空载状态；

2）需要裁切时，卸载装置关闭卸载油路，压纸油路控制装置打开压纸控制油路，电动机为油泵提供动力，油泵输出压力油推动压纸油缸带动压纸器工作，同时向压纸液压储能器充油；

3）压纸器压住裁切物后，压纸油路控制装置关闭压纸控制油路，停止油泵为压纸油缸供油，压纸油缸由压纸液压储能器提供保压油源；

4）停止油泵为压纸油缸供油后，离合器油路控制装置打开离合器控制油路，电动机为油泵提供动力，油泵输出液压油推动离合器油缸带动刀床工作，同时向离合器储能器充油；

5）当刀床开始运动时，离合器油路控制装置关闭离合器控制油路，停止油泵为离合器油缸供油，离合器油缸由离合器储能器提供保压油源；

6）停止油泵为离合器油缸供油后，卸载装置打开卸载油路，油泵通过卸载装置卸载，电动机带动刀床作裁切运动；

7）完成裁切工作后，压纸器保压装置、离合器保压装置打开油路卸载，压纸器油缸、离合器油缸回位，切纸机回到待机状态，电动机处于空载状态。

通过上述步骤，完成一次裁切工作循环，各时间段电动机分别单独提供功率。

一种实现上述切纸机节能控制方法的节能控制装置，包括系统控制部分、压纸器控制部份和离合器控制部份，所述系统控制部分包括油泵和卸载装置；所述压纸器控制部份包括压纸油路控制装置、压纸油路保压装置和压纸液压储能装置；所述离合器控制部份包括离合器油路控制装置、离合器油路保压装置和离合器液压储能装置；所述油泵进口端与油箱连接，出口端通过卸载装置与油箱连接、通过压纸油路控制装置与压纸油缸连接、通过离合器油路控制装置与离合器油缸连接；压纸油缸与油箱之间连接有压纸油路保压装置，压纸油路控制装置与压纸油缸的连接油路上安装有压纸液压储能装置；离合器油缸与油箱之间连接有离合器油路保压装置，离合器油路控制装置与离合器油缸的连接油路上安装有离合器液压储能装置；所述油泵为单联油泵，所述连接均为油路连接。

所述油泵出口端通过系统安全装置与油箱连接。

所述油泵出口端通过系统调节装置与油箱连接。

所述离合器油缸与油箱之间连接离合器油路溢流装置。

所述卸载装置为卸载电磁阀。

所述压纸油路控制装置为压纸器电磁阀。

所述压纸油路保压装置为压纸保压电磁阀。

所述离合器油路控制装置为离合器电磁阀。

所述离合器油路保压装置为离合器保压电磁阀。

而在图1、图3所示常规切纸机的控制装置中，其控制方法是：电动机101为切纸机的压纸器110、离合器109和刀床108提供动力。切纸机启动后，电动机101启动处于待机状态，双联油泵202、209分别通过压纸器电磁阀208、离合器电磁阀212卸荷，电动机处于空载状态。需要裁切物品时，压纸器电磁阀208通电关闭压纸器油泵202卸荷油路，压力油推动压纸油缸114工作，压纸器110压住裁切物后，离合器电磁阀212通电关闭离合器油泵209卸荷油路，液压油推动离合器油缸109工作，刀床108在电动机101带动下作裁切运动。完成工作后，离合器电磁阀212、压纸器电磁阀208先后断电，离合器油缸109、压纸器油缸114回位，完成一个工作循环，切纸机回到待机状态。

通过对比，本发明控制装置及控制方法的有益效果体现在：

1. 按照切纸机工作特点，在不同时间段分别单独利用电动机功率，避免功耗无效重叠，损失电动机功率。这样可以直接降低一个数量级选择电动机功率。

2. 储能器与油缸同步工作，常态不存储压力油，无安全隐患。

3. 使用该节能控制系统以后，液压系统只需要使用一只单联油泵，提高了油泵的稳定性，降低成本。

附图说明

图1是切纸机的结构示意图。

图2是本发明控制装置原理图。

图3是原有切纸机液压系统控制原理图。

图4是本发明的实施例液压控制原理图。

图中标号：1—卸载装置，2—系统调压装置，3—系统安全装置，4  —离合器油路溢流装置，5—压纸油路保压装置，6—离合器油路控制装置，7—离合器油路保压装置，8—压纸油路控制装置，101—电动机，102-—皮带轮，103—油泵，104—裁切传动部件， 105—拉杆组合件， 106—安全装置，107—牵引电磁铁，108—刀床，109—离合器油缸，110—压纸器，111—压纸器拉杆，112—液压控制系统，113—摇杆，114—压纸油缸，115—平衡铁，201—滤油器，202—压纸器油泵，203—压力表，204—安全阀，205—液压系统调压阀，206—脚踏阀，207—脚踏溢流阀，208—压纸器电磁阀，209—离合器油泵，210—压力表，211—离合器调节阀，212—离合器电磁阀，301—滤油器，302—油泵，303—压力表，304—液压系统安全阀，305—液压系统调节阀，306—脚踏阀，307—脚踏溢流阀， 308—卸载电磁阀，309—压纸保压电磁阀，310—压纸电磁阀,311—压纸液压储能器，312—离合器电磁阀，313—离合器液压储能器，314—离合器溢流阀，315—离合器保压电磁阀。

具体实施方式

参见图1、图2及图4：本发明的切纸机节能控制装置，包括系统控制部分、压纸器控制部份和离合器控制部份，系统控制部分包括油泵和卸载装置1；压纸器控制部份包括压纸油路控制装置8、压纸油路保压装置5和压纸液压储能装置；离合器控制部份包括离合器油路控制装置6、离合器油路保压装置7和离合器液压储能装置；所述油泵302进口端与油箱连接，出口端通过卸载装置1与油箱连接、通过压纸油路控制装置8与压纸油缸114连接、通过离合器油路控制装置6与离合器油缸109连接；压纸油缸114与油箱之间连接有压纸油路保压装置5，压纸油路控制装置8与压纸油缸114的连接油路上安装有压纸液压储能装置（即，压纸液压储能器311）；离合器油缸109与油箱之间连接有离合器油路保压装置7，离合器油路控制装置6与离合器油缸109的连接油路上安装有离合器液压储能装置（即，离合器液压储能器313）；油泵302为单联油泵，连接均为油路连接。所述油泵302出口端通过系统安全装置3与油箱连接；所述油泵302出口端通过系统调节装置2与油箱连接；所述离合器油缸109与油箱之间连接离合器油路溢流装置4。

上述卸载装置1为卸载电磁阀308；上述压纸油路控制装置8为压纸器电磁阀310；上述压纸油路保压装置5为压纸保压电磁阀309；上述离合器油路控制装置6为离合器电磁阀312；上述离合器油路保压装置7为离合器保压电磁阀315。

参见图4：本发明的切纸机节能控制装置，包括系统控制部分、压纸器控制部份和离合器控制部份，所述系统控制部分包括油泵302和卸载电磁阀308，油泵302为单联油泵，油泵302进口端通过滤油器301与油箱连接，油泵302出口端通过卸载电磁阀308连接油箱；所述压纸器控制部份包括压纸电磁阀310、压纸保压电磁阀309和压纸液压储能器311，油泵302出口端通过压纸电磁阀310与压纸油缸114连接，压纸油缸114与油箱之间连接有压纸保压电磁阀309，压纸电磁阀310与压纸油缸114的连接油路上安装有压纸液压储能器311；所述离合器控制部份包括离合器电磁阀312、离合器保压电磁阀315和离合器液压储能器313，油泵302出口端通过离合器电磁阀312与离合器油缸109连接，离合器油缸109与油箱之间连接离合器保压电磁阀315，离合器电磁阀312与离合器油缸109的连接油路上安装有离合器液压储能器313。所述油泵302出口端还联有液压系统安全阀304到油箱。油泵302还联有液压系统调节阀305到油箱。所述离合器油缸109与油箱之间连接离合器溢流阀314。所述卸载电磁阀308、压纸保压电磁阀309的共同连接端通过脚踏阀306与油箱连接。所述脚踏阀306并联有脚踏溢流阀307。

本发明的节能控制方法步骤是，1）在切纸机工作时，电动机启动带动油泵302，油泵302通过卸载电磁阀308卸载，电动机处于空载状态；2）需要裁切时，卸载电磁阀308关闭卸载油路，压纸电磁阀310打开压纸控制油路，电动机为油泵302提供动力，油泵302输出压力油推动压纸油缸114工作，同时向压纸液压储能器311充油；3）压纸器压住裁切物后，压纸电磁阀310关闭压纸控制油路，停止油泵302为压纸油缸114供油，压纸油缸114由压纸液压储能器311提供保压油源；4）停止油泵302为压纸油缸114供油后，离合器电磁阀312打开离合器控制油路，电动机为油泵302提供动力，油泵302输出液压油推动离合器油缸109工作，同时向离合器液压储能器313充油；5）当刀床108开始运动时，离合器电磁阀312关闭离合器控制油路，停止油泵302为离合器油缸109供油，离合器油缸109由离合器液压储能器313提供保压油源；6）停止油泵302为离合器油缸109供油后，卸载电磁阀308打开卸载油路，油泵302通过卸载电磁阀308卸载，电动机带动刀床108作裁切运动；7）完成裁切工作后，压纸保压电磁阀309、离合器保压电磁阀315打开油路卸载，压纸器油缸114、离合器油缸109回位，切纸机回到待机状态，电动机处于空载状态。

通过上述步骤，完成一次裁切工作循环，各时间段电动机分别单独提供功率。

本发明充分利用裁切过程时间短的特点，使用小容积储能器。

本发明对传统切纸机的改造非常方便，只需更换液压集成体总成，增加继电器，调整电器控制系统，更换小一个型号的电动机即可。

Claims (10)

1.一种切纸机节能控制方法，其特征在于：该方法的控制步骤为：

1）切纸机在待机状态时，电动机启动带动油泵，油泵通过卸载装置卸载，电动机处于空载状态；

2）需要裁切时，卸载装置关闭卸载油路，压纸油路控制装置打开压纸控制油路，电动机为油泵提供动力，油泵输出压力油推动压纸油缸工作，同时向压纸液压储能器充油；

3）压纸器压住裁切物后，压纸油路控制装置关闭压纸控制油路，停止油泵为压纸油缸供油，压纸油缸由压纸液压储能器提供保压油源；

4）停止油泵为压纸油缸供油后，离合器油路控制装置打开离合器控制油路，电动机为油泵提供动力，油泵输出液压油推动离合器油缸工作，同时向离合器液压储能器充油；

5）当刀床开始运动时，离合器油路控制装置关闭离合器控制油路，停止油泵为离合器油缸供油，离合器油缸由离合器液压储能器提供保压油源；

6）停止油泵为离合器油缸供油后，卸载装置打开卸载油路，油泵通过卸载装置卸载，电动机带动刀床作裁切运动；

7）完成裁切工作后，压纸油路保压装置、离合器油路保压装置打开油路卸载，压纸油缸、离合器油缸回位，切纸机回到待机状态，电动机处于空载状态；

通过上述步骤，完成一次裁切工作循环，各时间段电动机分别单独提供功率。

2.一种实现权利要求1所述的切纸机节能控制方法的节能控制装置，包括系统控制、压纸器控制和离合器控制三个部份，其特征在于：所述系统控制部分包括油泵和卸载装置；所述压纸器控制部份包括压纸油路控制装置、压纸油路保压装置和压纸液压储能器；所述离合器控制部份包括离合器油路控制装置、离合器油路保压装置和离合器液压储能器；所述油泵进口端与油箱连接，出口端通过卸载装置与油箱连接、通过压纸油路控制装置与压纸油缸连接、通过离合器油路控制装置与离合器油缸连接；压纸油缸与油箱之间连接有压纸油路保压装置，压纸油路控制装置与压纸油缸的连接油路上安装有压纸液压储能器；离合器油缸与油箱之间连接有离合器油路保压装置，离合器油路控制装置与离合器油缸的连接油路上安装有离合器液压储能器；所述油泵为单联油泵，所述连接均为油路连接。

3.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述油泵出口端通过系统安全装置与油箱连接。

4.根据权利要求2或3所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述油泵出口端通过系统调节装置与油箱连接。

5.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述离合器油缸与油箱之间连接离合器油路溢流装置。

6.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述卸载装置为卸载电磁阀。

7.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述压纸油路控制装置为压纸器电磁阀。

8.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述压纸油路保压装置为压纸保压电磁阀。

9.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述离合器油路控制装置为离合器电磁阀。

10.根据权利要求2所述的切纸机节能控制装置，其特征在于：所述离合器油路保压装置为离合器保压电磁阀。

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