專利名稱：摩擦焊機的伺服液壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓系統，特別涉及一種適用于摩擦焊機的伺服液壓系統。
背景技術：
摩擦焊機的焊接過程主要是通過主油缸的工作來實現焊接中所需要的2級或3級加壓，以及工作臺的快進、慢進和后退，而提供給主油缸工作動力的液壓系統的性能直接影響到零件焊接的質量。、
目前的摩擦焊機液壓系統主要由電機、油泵、壓力控制閥、流量控制閥及換向閥等液壓元件組成。如圖1所示，現有的摩擦焊機液壓系統的工作原理是通過電機I帶動液壓泵2，為系統通過壓力及流量；通過電磁閥3和電磁閥5的通斷及溢流閥4和溢流閥6的調整來實現摩擦壓力及頂鍛壓力；快進速度只能靠預選的油泵流量來實現，不可改變；而工進速度由調速閥9來調節，通過電磁換向閥7來控制主油缸10實現前進或后退。該系統在工作過程中及生產準備中需要電機不停的運轉，在工作中產生大量的熱量同時消耗大量的能量。由于液壓系統不斷地油溫上升，以及多個液壓元件參與工作，因此造成整個系統的壓力及流量的不穩定，同時也影響了需要焊接零件的焊接質量。以20L定量泵為例，最高工作壓力ΙΟΜρ，所需電機功率約4KW。因此，特別需要一種摩擦焊機的伺服液壓系統，以解決上述現有存在的問題。
發明內容
本發明的目的在 于提供一種摩擦焊機的伺服液壓系統，針對現有技術的不足，改變了現有的摩擦焊機液壓系統的控制局限性，有效地解決了摩擦焊機液壓系統使用過程中油溫過高、液壓元件維修的復雜性、焊接參數閉環控制、多組焊接參數存儲及調用和功率消耗過大的問題。本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現
一種摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，它包括伺服電機、液壓泵、電磁換向閥和主油缸，所述主油缸與所述電磁換向閥互相連接，所述電磁換向閥的P端通過液壓泵連接到油箱，所述液壓泵與所述伺服電機互相連接，所述電磁換向閥的T端連接到油箱。在本發明的一個實施例中，所述伺服電機連接有用于控制伺服電機的轉速及輸出扭矩以實現控制液壓泵輸出的流量及壓力的伺服控制器。在本發明的一個實施例中，所述電磁換向閥的P端與所述液壓泵之間連接有壓力傳感器。在本發明的一個實施例中，所述液壓泵上還連接有壓力表。在本發明的一個實施例中，所述液壓泵通過一濾油網與所述油箱連接。在本發明的一個實施例中，所述電磁換向閥的T端通過一回油過濾器與所述油箱連接。本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統，與現有技術相比，通過伺服控制器調整壓力及流量，便于多組焊接參數的存儲及多規格產品的焊接，通過壓力傳感器的反饋與伺服控制器所設定的參數比對，進而實現摩擦焊機液壓系統的壓力閉環控制，降低系統的使用功率和節約能耗，簡化液壓系統，提高液壓系統的穩定性，降低故障隱患，實現本發明的目的。本發明的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
圖1為現有的液壓系統的結構不意圖2為本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。如圖2所示，本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統，它包括伺服電機100、液壓泵200、電磁換向閥300和主油缸400，所述主油缸400與所述電磁換向閥300互相連接，所述電磁換向閥300的P端通過液壓泵200連接到油箱500，所述液壓泵200與所述伺服電機100互相連接，所述電磁換向閥300的T端連接到油箱500。在本發明中，所述伺服電機100連接有伺服控制器600 ;所述電磁換向閥300的P端與所述液壓泵200之間連接有壓力傳感器700 ;所述液壓泵200上還連接有壓力表800 ；所述液壓泵200通過一濾油網510與所述油箱500連接；所述電磁換向閥300的T端通過一回油過濾器520與所述油箱500連接。本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統通過伺服控制器600來控制伺服電機100的轉速及輸出扭矩，用以實現控制液壓泵200輸出的流量及壓力；通過壓力傳感器700的反饋數據與伺服控制器600預先設定的數據進行比對和修正來得到一個穩定的輸出壓力及流量。在焊接過程中，通過伺服控制器600的參數變化可以實現多種壓力組合來完成摩擦焊接工作過程中所需要的快進壓力、摩擦壓力和頂鍛壓力等多種壓力以及快進速度、工進速度及頂鍛速度。本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統具有如下優點
a、在同等工作條件下，如果要保證主油缸的快進速度，普通的液壓系統油泵需要配置20L的流量，在工作進給時要通過調速閥來控制流量，而多余的流量需要卸荷掉，這樣就造成了功率的浪費。而且不管是工作狀態還是待機狀態，由于液壓電機都在不停的運轉，系統容易發熱，給工作帶來不穩定性；而在本發明的摩擦焊機的伺服液壓系統中只需配置IOL的油泵，由于主油缸快進時只需很小的壓力，通過改變電機的轉速來提高油泵的流量，使IOL的油泵可以達到20L以上的流量；
b、由于摩擦焊機工作的特殊性，在功率配置上還可以利用伺服電機的過載能力強的特點；摩擦焊機主油缸在工作中首先是快進，這時需要低壓力大流量(速度55-100mm/秒)，然后轉為工進，這時需要穩定的中等壓力及較低的流量(O. 2-2mm/秒)，然后是頂鍛，這時瞬間需要較高的壓力及流量，這個時間在I秒以內，隨后是頂鍛保壓，這時需要較高的壓力，而流量幾乎為零(時間在1-15秒左右)；根據這一焊接特性，我們選用伺服液壓系統，與工作要求相匹配。(以IOL油泵為例)快進-電機轉速2000r/min，油泵輸出流量20L ;如果壓力設定2Mp，所需電機功率約
1KW。工進-電機轉速100r/min，油泵輸出流量IL ;如果壓力設定7Mp，所需電機功率不大于1KW。頂鍛-電機轉速1000r/min，油泵輸出流量10L ;如果壓力設定10Mp，所需電機功率約2KW。頂鍛保壓-電機轉速小于lOOr/min，這時的流量主要補償油泵的內泄；如壓力設定10MP，所需電機功率不大于1KW。根據以上的工作狀況，在頂鍛時需要的功率消耗最大。由于頂鍛時間只有I秒鐘左右，這時我們選用2KW的伺服電機即可。由于伺服電機具有過載能力強的特點(最大轉矩可達300%)，選擇1. 5KW的伺服電機完全能滿足工作需求；同時摩擦焊機在工作中單一循環動作中有30%-50%的時間主油缸都不工作，而這時普通的液壓系統電機(4KW)是一直在轉，而伺服液壓系統的電機有30%-50%的時間是停止的，因此伺服液壓系統的整個能耗只有普通液壓系統能耗的35%以下；
C、通過降低電機的功率以及伺服電機的間歇性工作，液壓系統常見的發熱狀況沒有了，由于油溫得到了控制，是整個伺服液壓系統的工作更趨于穩定；
d、通過液壓伺服控制，簡少了原有的50%以上液壓元件，使故障隱患得到降低；
e、通過參數調整及存儲，節省了每次更換產品時對液壓系統的調整，只需在使用時調出相應的參數即可正常生產；
f、通過伺服控制器的參數設定以及壓力傳感器的反饋比對，實現液壓系統閉環控制，進而得到穩定的工作壓力及主油缸所需要的進給速度，這是普通液壓系統無法做到的。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，它包括伺服電機、液壓泵、電磁換向閥和主油缸，所述主油缸與所述電磁換向閥互相連接，所述電磁換向閥的P端通過液壓泵連接到油箱，所述液壓泵與所述伺服電機互相連接，所述電磁換向閥的T端連接到油箱。
2.如權利要求1所述的摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，所述伺服電機連接有用于控制伺服電機的轉速及輸出扭矩以實現控制液壓泵輸出的流量及壓力的伺服控制器。
3.如權利要求1所述的摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，所述電磁換向閥的P端與所述液壓泵之間連接有壓力傳感器。
4.如權利要求1所述的摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，所述液壓泵上還連接有壓力表。
5.如權利要求1所述的摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，所述液壓泵通過一濾油網與所述油箱連接。
6.如權利要求1所述的摩擦焊機的伺服液壓系統，其特征在于，所述電磁換向閥的T端通過一回油過濾器與所述油箱連接。
全文摘要
本發明的目的在于公開一種摩擦焊機的伺服液壓系統，它包括伺服電機、液壓泵、電磁換向閥和主油缸，所述主油缸與所述電磁換向閥互相連接，所述電磁換向閥的P端通過液壓泵連接到油箱，所述液壓泵與所述伺服電機互相連接，所述電磁換向閥的T端連接到油箱；通過伺服控制器調整壓力及流量，便于多組焊接參數的存儲及多規格產品的焊接，通過壓力傳感器的反饋與伺服控制器所設定的參數比對，進而實現摩擦焊機液壓系統的壓力閉環控制，降低系統的使用功率和節約能耗，簡化液壓系統，提高液壓系統的穩定性，降低故障隱患，實現本發明的目的。
文檔編號B23K20/12GK103042304SQ20121058268
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者孫效東 申請人:上海勝春機械有限公司