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一種片煙預壓打包機差動伺服節(jié)能液壓系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:9987173閱讀:649來源:國知局
一種片煙預壓打包機差動伺服節(jié)能液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種片煙預壓打包機設備的液壓系統(tǒng)改進設計應用,尤其是能提高設備本身的生產(chǎn)效率、降低能耗并改善實際工作環(huán)境的液壓系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]片煙預壓打包機液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構主要通過一組主壓油缸和兩組提升油缸來完成片煙的導向裝料和壓實工作,主壓油缸垂直安裝于上機架上,并在活塞桿端部連接有壓頭,主要對輸送到煙箱內(nèi)的片煙進行壓實;兩組提升油缸垂直固定于下機架上并與提升料箱連接,提升料箱上下運行保證裝滿片煙的實箱和準備裝料的空箱順序出入,同時保護紙箱在壓實過程中不變形。設計中主壓油缸行程約7?10m,缸筒內(nèi)徑約180?200mm ;提升油缸行程約1.2?1.6m,缸筒內(nèi)徑約80?10mm ;其主壓油缸和提升油缸動作工藝流程如圖1所示。
[0003]目前,片煙預壓打包機的液壓系統(tǒng)主要是由三相異步電動機、定量葉片栗、主壓油缸、提升油缸及管路、控制閥組、油箱、水循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成。如圖2所示,低壓系統(tǒng)供油的三相異步電動機(2)功率為30kW,定量葉片栗(3)的額定流量為140L/min,工作壓力為6?8MPa ;高壓系統(tǒng)供油的三相異步電動機(4)功率為30kW,定量葉片栗(5)的額定流量為95L/min,工作壓力為8?1MPa ;液壓油水循環(huán)冷卻系統(tǒng)三相異步電動機(6)功率為2kW,定量齒輪栗(3)的額定流量為100L/min,工作壓力為0.6?IMPa。片煙預壓打包機傳統(tǒng)型液壓系統(tǒng)的工作原理是:主壓油缸(12)下行時,電磁閥(13)右移,三相異步電動機(2)
(3)帶動定量葉片栗(3) (5)向主壓油缸(12)上腔同時供油;當主壓油缸慢速下行時,三相異步電動機(2)帶動定量葉片栗(3)供油時由于出口端單向閥兩端產(chǎn)生壓差,油液通過安全溢流閥返回油箱(I),只有三相異步電動機(4)帶動的定量葉片栗(5)提供慢速下行油液,多余的油液同樣通過安全溢流閥返回油箱(I);當主壓油缸(12)慢速上行時,同樣只有定量葉片栗(5)提供油液;當主壓油缸(12)快速上行時,定量葉片栗(2)根據(jù)單向閥兩端的壓差情況也可提供部分油液;提升油缸(10) (11)上行或下行時,提供油液的主要動力源為三相異步電動機(4)帶動定量葉片栗(5)實現(xiàn)供油要求;為保證油液工作溫度盡可能降低,三相異步電動機(6)帶動的齒輪栗(7)必須持續(xù)運轉(zhuǎn)循環(huán)冷卻油液,這樣可使油溫保持在45?55°C之間。此系統(tǒng)運行時,無論主壓油缸(12)或提升油缸(10) (11)是否處于動作狀態(tài),還是停止等待進料階段,由于三相異步電動機自身特性的原因不能實現(xiàn)頻繁啟停和快速變速切換運行,同時轉(zhuǎn)速恒定由于壓差影響系統(tǒng)所產(chǎn)生的多余供油流量只能通過安全溢流閥卸荷返回油箱,油缸難以改變動作時間,生產(chǎn)效率也難以改變。三相異步電動機保持持續(xù)運行狀態(tài)時,油液不斷通過安全溢流閥卸荷,一方面造成油溫快速升溫加速老化,為盡量降低系統(tǒng)油溫,增加了獨立的油液水循環(huán)冷卻系統(tǒng),但油液溫度降溫效果也難以控制在40°C以下;另一方面油液通過安全溢流閥返回油箱,這不僅造成能耗浪費,同時定量葉片栗在隨著系統(tǒng)壓力增加后泄漏量也隨之增加,要保證油缸內(nèi)部壓力持續(xù)不變和下一動作的快速切換運行,定量葉片栗也不能停止運轉(zhuǎn)。由于設備工作狀態(tài)的特殊性要求使得這種傳統(tǒng)型的液壓系統(tǒng)功率消耗很大,現(xiàn)場環(huán)境(半封閉環(huán)境)噪音大(約65?80dB),環(huán)境溫度偏高(約30?40°C ),且對于特殊的下部片煙壓制工藝要求更大的系統(tǒng)壓力時很難調(diào)節(jié)滿足要求,以致出現(xiàn)同一箱物料的多次返工復壓現(xiàn)象,增加了片煙的造碎,降低了整線的生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種片煙預壓打包機的差動伺服節(jié)能液壓系統(tǒng),針對現(xiàn)有技術的不足,改變現(xiàn)有片煙預壓打包機液壓系統(tǒng)的控制局限性,有效解決片煙預壓打包機液壓系統(tǒng)使用過程中出現(xiàn)的生產(chǎn)效率難以提高、系統(tǒng)壓力不足造成的返工返料、能耗過大、油溫過高、環(huán)境噪音和溫度難以改善等問題。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]—種片煙預壓打包機差動伺服節(jié)能液壓系統(tǒng),它由伺服動力源系統(tǒng)和油缸執(zhí)行機構部分通過液壓管路連接;其中,伺服動力源系統(tǒng)由低壓大流量伺服動力源組和高壓小流量伺服動力源組并聯(lián)組成,油缸執(zhí)行機構部分由主壓油缸部組和提升油缸部組并聯(lián)組成,伺服動力源系統(tǒng)與油缸執(zhí)行機構部分通過管路串聯(lián)連接。
[0007]本實用新型伺服動力源系統(tǒng)中由兩組或兩組以上的伺服動力源組并聯(lián)布置組成,每組伺服動力源由伺服控制器、旋轉(zhuǎn)編碼器、永磁交流同步伺服電動機、定量螺桿栗、壓力傳感器、吸油過濾器、安全溢流閥和單向閥組成;伺服控制器通過通訊電路依序直接連接旋轉(zhuǎn)編碼器、永磁交流同步伺服電動機和壓力傳感器,永磁交流同步伺服電動機尾部旋轉(zhuǎn)軸端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器,永磁交流同步伺服電動機的輸出軸端與定量螺桿栗固定連接,定量螺桿栗的吸入口端安裝吸油過濾器,定量螺桿栗的輸出口端設置壓力傳感器,每組伺服動力源組的供油管路上接有單向閥和安全溢流閥。
[0008]本實用新型油缸執(zhí)行機構部分的主壓油缸部組上腔通過液控單向閥與高位充液油箱連接,上下腔通過管路和電磁換向閥連接形成差動互通,上下腔的旁路增加了節(jié)流單向閥,液控單向閥的控制油路連接有單向節(jié)流閥和電磁換向閥與伺服液壓系統(tǒng)主供油路連接,高位充液油箱最高油位設置回油管路與主油箱連;提升油缸組通過管路并聯(lián)布置,由電磁換向閥與伺服液壓系統(tǒng)主供油路連接。
[0009]本實用新型在所屬伺服動力源系統(tǒng)的出口端和油缸執(zhí)行機構部分的入口端設置有安全溢流閥。
[0010]本實用新型伺服動力源系統(tǒng)中由2?6組獨立的伺服動力源組并聯(lián)布置組成;永磁交流同步伺服電動機和定量螺桿栗的參數(shù)選用根據(jù)設計需要差異化進行選擇。
[0011]本實用新型油缸執(zhí)行機構部分由I?6組主壓油缸部組和提升油缸部組并聯(lián)布置組成。
[0012]本實用新型中液壓系統(tǒng)的動力源由永磁交流同步伺服電動機驅(qū)動定量螺桿栗提供油液,永磁交流同步伺服電動機軸端分別連接有旋轉(zhuǎn)編碼器和定量螺桿栗,定量螺桿栗出口端安裝壓力傳感器,永磁交流同步伺服電動機通過伺服控制器控制其瞬時啟停和變速從而間接控制定量螺桿栗的流量、出口壓力;主壓油缸頂端設置高位充液油箱,主壓油缸的上腔進油采用差動控制模式,油液供給來自下腔回油、高位充液油箱的補償、雙栗并聯(lián)合流供油三部分,這樣為主壓油缸快速下行提供了充足的油液補給,可大大縮短運行時間,提高系統(tǒng)工作效率;當油缸處于停止運行或保壓狀態(tài)、等待進料的過程中永磁交流同步伺服電動機都可實現(xiàn)瞬時啟?;蜃兯龠\行,并且定量螺桿栗的內(nèi)泄漏較小,永磁交流同步伺服電動機的停止狀態(tài)可實現(xiàn)自鎖,保證了系統(tǒng)內(nèi)部壓力恒定和執(zhí)行機構的安全性,對油缸動作快速切換后實現(xiàn)保壓保量的快速供油需求;當提升油缸動作時,直接采用小流量高壓栗組并可完成設定流量和壓力的供油要求,大流量低壓栗組停止運行,不造成多余的油液溢流卸荷,避免不必要的能源浪費。
[0013]本實用新型的有益效果是,與現(xiàn)有技術相比可通過伺服控制器調(diào)節(jié)永磁交流同步電動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)系統(tǒng)壓力和流量控制,便于多組壓力參數(shù)的存儲及多規(guī)格產(chǎn)品的壓實要求,通過壓力傳感器的反饋與伺服控制器所設定的參數(shù)對比實現(xiàn)片煙預壓打包機液壓系統(tǒng)的壓力閉環(huán)控制,動力源的獨立運行、并聯(lián)合流操作、差動補償、高位自吸充液、瞬時啟停和變速控制滿足了打葉復烤生產(chǎn)線的彈性化多規(guī)格生產(chǎn)要求,可大幅度提高了生產(chǎn)效率,避免返工返料現(xiàn)象造成的各種造碎和資源浪費,降低了系統(tǒng)的使用功率和能源浪費,實現(xiàn)了節(jié)能降耗的生產(chǎn)目的,提高了液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,取消了油液水循環(huán)冷卻系統(tǒng),降低
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