伺服泵控系統(tǒng)在折彎機上的應用

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動泵控技術的新型數(shù)控折彎機應運而生。目前采用電液伺服混合驅動泵控技術的液壓控制系統(tǒng)主要有南京埃爾法電液技術有限公司的DSVP1000 電液伺服混合驅動泵控系統(tǒng)和無錫賀爾碧格的CHD 系列緊湊型混合驅動泵控系統(tǒng)和ePrAX 型電伺服驅動系統(tǒng)。本文主要介紹一下DSVP1000 電液伺服混合驅動泵控系統(tǒng)在數(shù)控折彎機上的應用。

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。每一個混合動力驅動軸都有一個驅動電機和相應的一個小油箱，每個液壓驅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生負載所需要的壓力。而機床的饒度凸起補償系統(tǒng)可以采用WILA 結構形式的機械補償系統(tǒng)或伺服電機驅動油泵的液壓補償系統(tǒng)。滑塊在快下階段、工進階段、快回階段的速度可以通過系統(tǒng)內部各個階段的參數(shù)設定來控制伺服電機在不同階段的轉速，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 側和Y2 側油缸，取代原來控制Y1 側和Y2 側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)根據程序自動計算出壓力來控制伺服電機的轉矩，從而使油缸根據數(shù)控系統(tǒng)的計算數(shù)值產生不同的壓力，通過對驅動器進行參數(shù)設定使雙向泵產生最大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)分別控制左側油缸和右側油缸上面的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生停止、快下、工進、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

而在電氣設計過程當中，必須考慮將伺服混合驅動泵控液壓系統(tǒng)中每個伺服驅動器報警控制信號進行串聯(lián)，當其中一臺伺服驅動器出現(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)據如表1 所示。

基于以上數(shù)據，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)據都是在同一環(huán)境下測得，噪聲等級所測得數(shù)據可能與實際有誤差，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，并被用戶當場訂購。目前產品已進入批量生產階段。隨著國家越來越注重節(jié)能減排，相信節(jié)能、環(huán)保的新產品會更加受到用戶認可和市場歡迎。

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