一种组合机床电液比例阀控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种组合机床电液比例阀控制系统，包括主控系统及上料和下料、移动工作台、立滑台、夹紧四大控制系统，主控系统包括马达、液压泵、单向阀一、电液比例阀，电液比例阀包括电液比例调速阀、先导型溢流阀、电磁溢流阀、直动型溢流阀。本实用新型采用一阀控缸系统，即采用一只电液比例控制阀精确控制组合机床各液压执行元件的动作，上下料油缸升起上料和落下下料、夹紧油缸夹紧和松开工件、立滑台快进和工进、移动工作台移位，各液压执行元件的压力和速度可无极调节，为其工作时提供最佳压力、流量条件，运动速度变化实现理想的加减速曲线，控制精度高，降低了液压执行元件的数量，能耗低、效率高，维修和运行费用低。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种组合机床电液比例阀控制系统。 一种组合机床电液比例阀控制系统
【背景技术】
[0002] 目前常用的组合机床液压系统各执行元件的输出力和速度由各执行元件控制回 路中的压力调节阀和流量调节阀设定。由于系统中各控制阀均为开关阀，执行元件无法实 现运动时平稳加减速，换向时系统有压力冲击；由于系统中各执行元件的负载不同，系统需 满足承受最大负载执行元件的功率要求，故系统能耗大、效率低。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种组合机床电液比例阀控制系统，可有 效提高组合机床液压控制系统的控制精度，能耗低、效率高，并可降低维修和运行费用，实 用性强。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型的具体方案为：
[0005] -种组合机床电液比例阀控制系统，包括主控系统、上料和下料控制系统、移动工 作台控制系统、立滑台控制系统、夹紧控制系统，主控系统包括马达、液压泵、单向阀一、电 液比例阀，电液比例阀包括电液比例调速阀、先导型溢流阀、电磁溢流阀、直动型溢流阀，马 达与液压泵连接，液压泵的吸油端通过粗过滤器连接油箱，液压泵的出油端通过管路连接 单向阀一的进油口，单向阀一的出油口通过管路分别与电液比例调速阀和先导型溢流阀的 进油口连接，电液比例调速阀、先导型溢流阀的回油口分别通过管路连接油箱，电磁溢流 阀、直动型溢流阀的进油口分别通过管路与先导型溢流阀的遥控口连接，电磁溢流阀、直动 型溢流阀的回油口分别通过管路连接油箱，上料和下料控制系统包括二位四通电磁换向阀 一、单向阀二、上下料用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与单向阀二的进油口连 接，单向阀二的出油口通过管路与二位四通电磁换向阀一的进油口连接，二位四通电磁换 向阀一的两个工作油口分别通过管路与上下料用液压缸的有杆腔和无杆腔连接，二位四通 电磁换向阀一的回油口通过管路与油箱连接，移动工作台控制系统包括三位四通电磁换向 阀一、双液控单向阀一、移动工作台用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与三位四 通电磁换向阀一的进油口连接，三位四通电磁换向阀一的两个工作油口分别通过管路与双 液控单向阀一的两个进油口连接，双液控单向阀一的两个出油口分别通过管路与移动工作 台用液压缸的有杆腔和无杆腔连接，三位四通电磁换向阀一的回油口通过管路与油箱连 接，立滑台控制系统包括三位四通电磁换向阀二、双液控单向阀二、单向顺序阀、立滑台用 液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与三位四通电磁换向阀二的进油口连接，三位 四通电磁换向阀二的两个工作油口分别通过管路与双液控单向阀二的两个进油口连接，双 液控单向阀二的两个出油口分别通过管路与单向顺序阀的进油口、立滑台用液压缸的无杆 腔连接，单向顺序阀的出油口通过管路与立滑台用液压缸的有杆腔连接，三位四通电磁换 向阀二的回油口通过管路与油箱连接，夹紧控制系统包括二位四通电磁换向阀二、单向阀 三、两个压力继电器、夹紧工件用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与单向阀三的 进油口连接，单向阀三的出油口通过管路与二位四通电磁换向阀二的进油口连接，二位四 通电磁换向阀二的两个工作油口分别通过管路与夹紧工件用液压缸的有杆腔和无杆腔连 接，在二位四通电磁换向阀二的一个工作油口与夹紧工件用液压缸的有杆腔连接的管路上 连接一个压力继电器，在二位四通电磁换向阀二的另一个工作油口与夹紧工件用液压缸的 无杆腔连接的管路上连接另一个压力继电器，二位四通电磁换向阀二的回油口通过管路与 油箱连接。
[0006] 在夹紧控制系统的单向阀三的出油口与二位四通电磁换向阀二的进油口连接的 管路上连接截止阀和压力表，截止阀通过管路连接隔离式气体蓄能器。
[0007] 液压泵为单向定量泵。
[0008] 在电液比例调速阀的出油口连接压力表。
[0009] 液压泵的出油端连接精过滤器。
[0010] 本实用新型的电液比例阀由电液比例调速阀、直动型溢流阀、电磁溢流阀、先导型 溢流阀组成。调节电液比例调速阀，就能改变通过电液比例调速阀的油液流量，以控制组合 机床各液压执行元件压力和运动速度，达到无级调节；同时也改变了通过先导型溢流阀的 油液流量。先导型溢流阀具有过载安全保护和配合电液比例调速阀改变进到各液压执行元 件的油液流量的双重作用。通过调整先导型溢流阀中弹簧的压紧力大小，就可控制液压泵 输出油液的最高压力，使系统具有过载保护作用。直动型溢流阀和电磁溢流阀通过管路连 接先导型溢流阀遥控口实现二级调压，可以连续地按比例进行压力调节，压力转换过程平 稳。工作油液经过两个过滤器滤清，保证整个液压系统不受污染。单向阀用于防止系统中 的液压冲击影响泵的工作及系统停止工作时，系统油液经泵倒流回油箱。
[0011] 上料和下料控制系统中，二位四通电磁换向阀右位工作时，控制液压缸活塞向上 运动，上下料机构抬起上料；二位四通电磁换向阀左位工作时，控制液压缸活塞向下运动， 上下料机构落下下料。移动工作台控制系统中，三位四通电磁阀处于中间位置时，可使移动 工作台定位，加以可靠的锁定作用，以避免移动工作台发生位移；当三位四通电磁阀处于右 位时，控制液压缸的活塞向左移动，移动工作台由一工位向二工位移位；当三位四通电磁阀 处于左位时，控制液压缸活塞向右移动，移动工作台由二工位向一工位移位。立滑台控制系 统即控制刀具移动的系统，在立滑台控制系统中，当三位四通电磁阀处于中间位置时，两条 出口油路被锁，可使立滑台定位，加以可靠的锁定作用，以避免移动立滑台发生位移；当三 位四通电磁阀处于右位时，控制液压缸的活塞向下移动，当回路压力升高到单向顺序阀的 设定压力，单向顺序阀开启，立滑台快进和工进；当三位四通电磁阀处于左位时，控制液压 缸的活塞向上移动，立滑台快退。夹紧控制系统中，二位四通电磁换向阀右位工作时，夹紧 液压缸的活塞向上运动，夹紧工件；工件夹紧后，夹紧回路油压增大，促使压力继电器动作， 发出电信号给移动工作台移位；当立滑台加工完成，压下相应的电气行程开关，使二位四通 电磁换向阀左位电磁铁通电，进入工作状态，控制夹紧液压缸的活塞向下运动，松开工件， 此时压力继电器动作，发出电信号给上下料机构落下下料；隔离式气体蓄能器用于夹紧力 保持，避免工件在加工过程中松动。
[0012] 本实用新型采用一阀控缸系统，即采用一只电液比例控制阀就能精确控制组合机 床各液压执行元件的动作，上下料油缸升起上料和落下下料、夹紧油缸夹紧工件和松开工 件、立滑台完成快进和工进、移动工作台移位(快速和缓冲)，且各液压执行元件的压力和速 度可无极调节。该电液比例阀控制系统为移动工作台和立滑台工作时提供最佳压力、流量 条件，简单、有效、控制精度高。
[0013] 本实用新型可有效提高组合机床液压控制系统的控制精度，使夹紧油缸、上下料 油缸的运动速度和夹紧力可无级调节，移动工作台和立滑台工作时运动速度的变化实现了 理想的加减速曲线、负载一压力得到较佳匹配，从而提高组合机床的质量；降低了控制系统 中液压执行元件的数量，从而降低液压系统成本；本控制系统能耗低、效率高，维修和运行 费用低，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的管路连接结构示意图。
[0015] 图2为主控系统的管路连接结构示意图。
[0016] 图中：油箱1，粗过滤器2,液压泵3,马达4,精过滤器5,单向阀一 6,先导型溢流阀 7,电磁溢流阀8,电液比例调速阀9,直动型溢流阀10,压力表11，上下料用液压缸12,单向 阀二13，二位四通电磁换向阀一 14，移动工作台用液压缸15，双液控单向阀一 16，三位四通 电磁换向阀一 17，立滑台用液压缸18，单向顺序阀19，双液控单向阀二20，三位四通电磁换 向阀二21，夹紧工件用液压缸22,单向阀三23,工作台移动控制压力继电器24,二位四通电 磁换向阀二25,隔离式气体蓄能器26,截止阀27,上下料控制压力继电器28。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018] 实施例1 :参见附图1、附图2,一种组合机床电液比例阀控制系统，包括主控系统、 上料和下料控制系统、移动工作台控制系统、立滑台控制系统、夹紧控制系统。
[0019] 主控系统包括马达4、液压泵3、单向阀一 6、电液比例阀，液压泵3为单向定量泵， 电液比例阀包括电液比例调速阀9、先导型溢流阀7、电磁溢流阀8、直动型溢流阀10,马达4 带动液压泵3从油箱1经粗过滤器2吸油，并将有压力的油经精过滤器5和单向阀一 6排 至管路。粗过滤器2和精过滤器5的作用是滤清油液，保证整个液压系统不受污染。单向 阀一 6用于防止系统中的液压冲击影响泵的工作及系统停止工作时，系统油液经泵倒流回 油箱1。液压泵3输出的压力油经单向阀一 6后分为两路：一路沿管路通向电液比例调速 阀9,另一路通向先导型溢流阀7。调节电液比例调速阀9,就能改变通过电液比例调速阀9 的油液流量，以控制组合机床各液压执行元件压力和运动速度，达到无级调节；同时也改变 了通过先导型溢流阀7的油液流量。从单向定量泵输出的油液除进入到电液比例调速阀9 夕卜，其余部分通过先导型溢流阀7返回油箱1。先导型溢流阀7具有过载安全保护和配合 电液比例调速阀9改变进到各液压执行元件的油液流量的双重作用。通过调整先导型溢流 阀7中弹簧的压紧力大小，就可控制液压泵3输出油液的最高压力，使系统具有过载保护作 用。直动型溢流阀10和电磁溢流阀8通过管路连接先导型溢流阀7的遥控口实现二级调 压，可以连续地按比例进行压力调节，压力转换过程平稳。在电液比例调速阀9的出油口连 接压力表11。
[0020] 上料和下料控制系统包括二位四通电磁换向阀一 14、单向阀二13、上下料用液压 缸12,压下上料开关，使二位四通电磁换向阀一 14右位电磁铁通电进入工作状态，使压力 油沿管路经过电液比例调速阀9和单向阀二13,进入上下料用液压缸12的下部，使活塞向 上运动，上下料机构抬起上料。当左位电磁铁通电进入工作状态时，使压力油沿管路经过电 液比例调速阀9和单向阀二13,进入上下料用液压缸12的上部，使活塞向下运动，上下料机 构落下下料。上下料用液压缸12的压力及上下料速度由带有电液比例阀的主控系统实现 无级调节。
[0021] 移动工作台控制系统包括三位四通电磁换向阀一 17、双液控单向阀一 16、移动工 作台用液压缸15,本实施例三位四通电磁换向阀一 17的中位机能为Y型，当三位四通电磁 阀一 17处于中间位置时，两个电磁铁都未通电，双液控单向阀一 16的两个进油口接油箱1， 两条进口油路都无油压，两条出口油路被锁，可使移动工作台定位，加以可靠的锁定作用， 以避免移动工作台发生位移。当三位四通电磁换向阀一 17处于右位时，进油路的压力油沿 管路经过电液比例调速阀9进入双液控单向阀一 16,右边单向阀开启，左边单向阀双向导 通，同时，移动工作台用液压缸15的活塞向左移动，工作油液从左边单向阀流向油箱1，移 动工作台由一工位向二工位移位。当三位四通电磁换向阀一 17处于左位时,进油路的压力 油沿管路经过电液比例调速阀9进入双液控单向阀一 16,左边单向阀开启，右边单向阀双 向导通，同时，移动工作台用液压缸15的活塞向右移动，工作油液从右边单向阀流向油箱 1，移动工作台由二工位向一工位移位。移动工作台快移和缓冲的速度由带有电液比例阀的 主控系统实现无级调节。
[0022] 立滑台控制系统包括三位四通电磁换向阀二21、双液控单向阀二20、单向顺序阀 19、立滑台用液压缸18,本实施例三位四通电磁换向阀二21的中位机能为Y型，当三位四 通电磁换向阀二21处于中间位置时，两个电磁铁都未通电，双液控单向阀二20的两个进油 口接油箱1，两条进口油路都无油压，两条出口油路被锁，可使立滑台定位，加以可靠的锁定 作用，以避免移动立滑台发生位移。当三位四通电磁换向阀二21处于右位时，进油路的压 力油沿管路经过电液比例调速阀9进入双液控单向阀二20,右边单向阀开启，左边单向阀 双向导通，同时，立滑台用液压缸18的活塞向下移动，当回路压力升高到单向顺序阀19的 设定压力，单向顺序阀19开启，工作油液经单向顺序阀19流向油箱1，立滑台快进和工进。 当三位四通电磁换向阀二21处于左位时，进油路的压力油沿管路经过电液比例调速阀9进 入双液控单向阀二20,左边单向阀开启，右边单向阀双向导通，单向顺序阀19开启，立滑台 用液压缸18的活塞向上移动，立滑台快退，工作油液从右边单向阀流向油箱1。立滑台快进 和快退的速度、工进的压力及速度均由带有电液比例阀的主控系统实现无级调节。
[0023] 夹紧控制系统包括二位四通电磁换向阀二25、单向阀三23、工作台移动控制压力 继电器24、上下料控制压力继电器28、夹紧工件用液压缸22,在单向阀三23的出油口与二 位四通电磁换向阀二25的进油口连接的管路上连接截止阀27和压力表11，截止阀27通过 管路连接隔离式气体蓄能器26。在二位四通电磁换向阀二25的右侧工作油口与夹紧工件 用液压缸22的有杆腔连接的管路上连接上下料控制压力继电器28,上下料控制压力继电 器28与上料和下料控制系统的二位四通电磁换向阀一 14电连接，在二位四通电磁换向阀 二25的左侧工作油口与夹紧工件用液压缸22的无杆腔连接的管路上连接工作台移动控制 压力继电器24,工作台移动控制压力继电器24与移动工作台控制系统的三位四通电磁换 向阀一 17电连接。
[0024] 当工件定位后，压下相应的电气行程开关，使二位四通电磁换向阀二25右位电磁 铁通电，进入工作状态，进油路的压力油沿管路经过电液比例调速阀9进入单向阀三23和 二位四通电磁换向阀二25的右位，夹紧工件用液压缸22的活塞向上运动，夹紧工件。工件 夹紧后，夹紧回路油压增大，促使图中右侧管路的工作台移动控制压力继电器24动作，发 出电信号给移动工作台移位。当立滑台加工完成，压下相应的电气行程开关，使二位四通电 磁换向阀二25左位电磁铁通电，进入工作状态，油液经单向阀三23和二位四通电磁换向阀 二25的左位，夹紧工件用液压缸22的活塞向下运动，松开工件，此时图中左侧管路的上下 料控制压力继电器28动作，发出电信号给上下料机构落下下料。隔离式气体蓄能器26用 于夹紧力保持，避免工件在加工过程中松动。夹紧工件用液压缸22夹紧力及夹紧和松开速 度可由带有电液比例阀的主控系统实现无级调节。
[0025] 以采用具有本实用新型控制系统的组合机床进行加工柴油机气缸体挺柱孔为例， 工作台为立式移动工作台。上下料用液压缸12升起上料，工件定位后夹紧工件用液压缸22 夹紧工件，立滑台（控制刀具）完成第一次加工，移动工作台移位，立滑台完成第二次加工， 移动工作台回移，夹紧工件用液压缸22松开工件，上下料用液压缸12落下下料，一工位停 留。这里上下料用液压缸12压力及上下料速度可无级调节，夹紧工件用液压缸22夹紧力及 夹紧和松开速度可无级调节；立滑台快进速度、工进压力及速度、快退速度均可无级调节； 移动工作台一工位向二工位快移速度、缓冲速度可无级调节；立滑台二工位停留速度可无 级调节；移动工作台二工位向一工位快移速度、缓冲速度可无级调节。
【权利要求】
1. 一种组合机床电液比例阀控制系统，其特征在于：包括主控系统、上料和下料控制 系统、移动工作台控制系统、立滑台控制系统、夹紧控制系统；主控系统包括马达、液压泵、 单向阀一、电液比例阀，电液比例阀包括电液比例调速阀、先导型溢流阀、电磁溢流阀、直动 型溢流阀，马达与液压泵连接，液压泵的吸油端通过粗过滤器连接油箱，液压泵的出油端通 过管路连接单向阀一的进油口，单向阀一的出油口通过管路分别与电液比例调速阀和先导 型溢流阀的进油口连接，电液比例调速阀、先导型溢流阀的回油口分别通过管路连接油箱， 电磁溢流阀、直动型溢流阀的进油口分别通过管路与先导型溢流阀的遥控口连接，电磁溢 流阀、直动型溢流阀的回油口分别通过管路连接油箱；上料和下料控制系统包括二位四通 电磁换向阀一、单向阀二、上下料用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与单向阀二 的进油口连接，单向阀二的出油口通过管路与二位四通电磁换向阀一的进油口连接，二位 四通电磁换向阀一的两个工作油口分别通过管路与上下料用液压缸的有杆腔和无杆腔连 接，二位四通电磁换向阀一的回油口通过管路与油箱连接；移动工作台控制系统包括三位 四通电磁换向阀一、双液控单向阀一、移动工作台用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过 管路与三位四通电磁换向阀一的进油口连接，三位四通电磁换向阀一的两个工作油口分别 通过管路与双液控单向阀一的两个进油口连接，双液控单向阀一的两个出油口分别通过管 路与移动工作台用液压缸的有杆腔和无杆腔连接，三位四通电磁换向阀一的回油口通过管 路与油箱连接；立滑台控制系统包括三位四通电磁换向阀二、双液控单向阀二、单向顺序 阀、立滑台用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路与三位四通电磁换向阀二的进油 口连接，三位四通电磁换向阀二的两个工作油口分别通过管路与双液控单向阀二的两个进 油口连接，双液控单向阀二的两个出油口分别通过管路与单向顺序阀的进油口、立滑台用 液压缸的无杆腔连接，单向顺序阀的出油口通过管路与立滑台用液压缸的有杆腔连接，三 位四通电磁换向阀二的回油口通过管路与油箱连接；夹紧控制系统包括二位四通电磁换向 阀二、单向阀三、两个压力继电器、夹紧工件用液压缸，电液比例调速阀的出油口通过管路 与单向阀三的进油口连接，单向阀三的出油口通过管路与二位四通电磁换向阀二的进油口 连接，二位四通电磁换向阀二的两个工作油口分别通过管路与夹紧工件用液压缸的有杆腔 和无杆腔连接，在二位四通电磁换向阀二的一个工作油口与夹紧工件用液压缸的有杆腔连 接的管路上连接一个压力继电器，在二位四通电磁换向阀二的另一个工作油口与夹紧工件 用液压缸的无杆腔连接的管路上连接另一个压力继电器，二位四通电磁换向阀二的回油口 通过管路与油箱连接。
2. 根据权利要求1所述的组合机床电液比例阀控制系统，其特征在于：在夹紧控制系 统的单向阀三的出油口与二位四通电磁换向阀二的进油口连接的管路上连接截止阀和压 力表，截止阀通过管路连接隔离式气体蓄能器。
3. 根据权利要求1或2所述的组合机床电液比例阀控制系统，其特征在于：液压泵为 单向定量泵。
4. 根据权利要求1或2所述的组合机床电液比例阀控制系统，其特征在于：在电液比 例调速阀的出油口连接压力表。
5. 根据权利要求3所述的组合机床电液比例阀控制系统，其特征在于：液压泵的出油 端连接精过滤器。
【文档编号】F15B13/02GK203892280SQ201420301144
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】宋巧莲, 黄旌 申请人:常州信息职业技术学院