張志兵，卞正其，徐朝忠

（揚力集團 江蘇揚力數(shù)控機床有限公司，江蘇 揚州225009）

0 前言

隨著全社會環(huán)保意識的加強，節(jié)能減排日益受到重視，一種采用電液伺服混合驅(qū)動泵控技術(shù)的新型數(shù)控折彎機應(yīng)運而生。目前采用電液伺服混合驅(qū)動泵控技術(shù)的液壓控制系統(tǒng)主要有南京埃爾法電液技術(shù)有限公司的DSVP1000 電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)和無錫賀爾碧格的CHD 系列緊湊型混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)和ePrAX 型電伺服驅(qū)動系統(tǒng)。本文主要介紹一下DSVP1000 電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)在數(shù)控折彎機上的應(yīng)用。

1 控制原理

DSVP1000 液壓系統(tǒng)電機泵組由3kW 伺服電機+06cc/r 雙向泵或5kW 伺服電機+08cc/r 雙向泵組成。每一個混合動力驅(qū)動軸都有一個驅(qū)動電機和相應(yīng)的一個小油箱，每個液壓驅(qū)動軸都配有一個壓力平衡塊，它控制著在折彎機液壓缸上僅產(chǎn)生負(fù)載所需要的壓力。而機床的饒度凸起補償系統(tǒng)可以采用WILA 結(jié)構(gòu)形式的機械補償系統(tǒng)或伺服電機驅(qū)動油泵的液壓補償系統(tǒng)?；瑝K在快下階段、工進(jìn)階段、快回階段的速度可以通過系統(tǒng)內(nèi)部各個階段的參數(shù)設(shè)定來控制伺服電機在不同階段的轉(zhuǎn)速，使滑塊在不同階段獲得不同的速度，通過控制油缸上面的電磁閥控制Y1 側(cè)和Y2 側(cè)油缸，取代原來控制Y1 側(cè)和Y2 側(cè)油缸上面的比例伺服閥來控制油缸的上下動作。另外數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序自動計算出壓力來控制伺服電機的轉(zhuǎn)矩，從而使油缸根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的計算數(shù)值產(chǎn)生不同的壓力，通過對驅(qū)動器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定使雙向泵產(chǎn)生最大31.5MPa的壓力。

2 液壓原理

DSVP1000 伺服泵控系統(tǒng)液壓原理如圖1 所示，數(shù)控系統(tǒng)分別控制左側(cè)油缸和右側(cè)油缸上面的Y1、Y2、Y3 共3 個電磁閥的動作時序以及控制雙向泵的伺服電機的正負(fù)指令模擬量電壓數(shù)值的大小，控制液壓油的流量和流向，從而讓折彎機滑塊產(chǎn)生停止、快下、工進(jìn)、保壓、卸荷、回程等不同階段的動作。

圖1 DSVP1000 伺服泵控系統(tǒng)液壓原理圖

而在電氣設(shè)計過程當(dāng)中，必須考慮將伺服混合驅(qū)動泵控液壓系統(tǒng)中每個伺服驅(qū)動器報警控制信號進(jìn)行串聯(lián)，當(dāng)其中一臺伺服驅(qū)動器出現(xiàn)報警時，機床必須停止，這樣才能保證機床的安全性。

3 能耗對比

下面以1000kN 的數(shù)控折彎機分別采用比例伺服閥控系統(tǒng)和電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)在能耗、噪聲、用油量等方面做一下對比，具體數(shù)據(jù)如表1 所示。

基于以上數(shù)據(jù)，可以用如圖2 所示的圖表來表示，對比一下采用比例伺服閥控系統(tǒng)的數(shù)控折彎機和采用電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)的數(shù)控折彎機的節(jié)能效果。

表1 數(shù)控折彎機兩種機型能耗和噪聲數(shù)據(jù)對比

圖2 兩種數(shù)控折彎機機型能耗示意圖

如表1 所示數(shù)據(jù)都是在同一環(huán)境下測得，噪聲等級所測得數(shù)據(jù)可能與實際有誤差，因為車間環(huán)境難免有其他噪聲。從以上數(shù)據(jù)表明，無論從消耗功率還是噪聲，以及使用的液壓油容量方面，采用電液伺服混合驅(qū)動泵控液壓系統(tǒng)的數(shù)控折彎機都比采用比例伺服閥控制液壓系統(tǒng)的數(shù)控折彎機更節(jié)能，更環(huán)保，尤其在機床處于空閑工作狀態(tài)時節(jié)能效果更加明顯。雖然采用電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)折彎機的前期采購成本比現(xiàn)在普遍采用比例伺服閥控系統(tǒng)的折彎機偏高一些，但是電液伺服混合驅(qū)動泵控系統(tǒng)折彎機在電源消耗以及液壓油消耗方面，長期下來能給用戶節(jié)省不小的費用。在操作方面，同采用比例伺服閥控制的數(shù)控折彎機一樣，簡單易懂。2013年北京國際機床展上，江蘇揚力數(shù)控機床有限公司展示的YHB1032 型折彎機反映良好，并被用戶當(dāng)場訂購。目前產(chǎn)品已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。隨著國家越來越注重節(jié)能減排，相信節(jié)能、環(huán)保的新產(chǎn)品會更加受到用戶認(rèn)可和市場歡迎。

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