伺服泵控液压机的精密压力控制系统及液压加工方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种液压机，特别涉及一种伺服泵控液压机的精密压力控制系统，本发明还涉及一种液压机的液压加工方法，属于机床控制系统技术领域。
背景技术
[0002] 液压机正常工艺模式中有定程和定压两种控制方式，定程状态是以滑
块停止
位置来进行控制的，而定压状态则是以滑块带动上模与下模完全闭合后产生的压力值来进行控制的，但定压状态中滑块快下运行转为工进运行是靠位置
信号进行控制，所以在定压模式中最初是使用位置反馈来控制，当执行机构与负载
接触后再转换成压力控制，需要
控制器具有从位置PID
算法向力PID控制算法平稳转变的数学运算能力。
[0003] 市场上目前实现压力精确控制的方式通常为三相异步
电动机驱动恒功率
变量泵再通过溢流
阀或压力调节器实现压力控制，也有部分厂家采用比例溢流阀代替手动调压阀实现控制，通过
比例阀的快速响应实现压力的控制，甚至有些设备利用
伺服阀的高响应及高
精度实现压力的精确控制。采用三相异步电动机驱动恒功率变量泵配以手动或比例溢流阀，易产生压力过冲后再稳定现象，而对于有些零件就会产生无法复原的
变形，形成次品。
[0004] 近年来市场上也出现有采用伺服
电机驱动
齿轮泵，利用伺服的高响应及控制柔性来实现压力的精确控制。在液压系统应用上普遍采用插装阀结构，保压状态普遍采用溢流方式，这也是造成油温升高的主要原因。插装阀系统的响应（如换向、开口等）存在不及时，易产生过压及压力振荡；
控制信号采用模拟量易受干扰，特别是远距离控制或多泵合流控制特别明显。采用伺服泵控制时，既有泵口压力
传感器又有主缸上腔
压力传感器，传感器采用
电压信号不但易受干扰还不便于排查故障。在高频次运行下，卸压时冲击响声较大，易造成固定件松动。
发明内容
[0005] 本发明的首要目的在于，克服
现有技术中存在的问题，提供一种伺服泵控液压机的精密压力控制系统，可实现滑块的稳定加压，避免过冲，压力控制的精度高。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明的一种伺服泵控液压机的精密压力控制系统，包括安装在滑块上方的主缸1，主缸1的下腔与主缸下腔油路G1相连，主缸1的上腔与主缸上腔油路G2相连，还包括由
伺服电机一M1共同驱动的中流量伺服泵B1和大流量伺服泵B2，中流量伺服泵B1的出口与插装阀一CZ1的入口相连，大流量伺服泵B2 的出口与插装阀二CZ2的入口相连，插装阀一CZ1及插装阀二CZ2的液控口分别与各自的出口相连，插装阀一CZ1及插装阀二CZ2的出口均与主泵出口管路G3相连，主泵出口管路G3与动态阀七C7的入口相连，动态阀七C7的出口与主缸上腔油路G2相连，动态阀七C7的液控口A通过
节流阀与电磁换向阀七YV7的A口相连，动态阀七C7的液控口B通过节流阀与电磁换向阀七YV7的B口相连，电磁换向阀七YV7的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀七YV7的T口与下油箱相连，电磁换向阀七YV7为Y型两位四通电磁换向阀。
[0007] 相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：滑块快速下行时，伺服电机一M1驱动大流量伺服泵B2泵出的压力油经插装阀二CZ2 进入主泵出口管路G3，中流量伺服泵B1泵出的压力油经插装阀一CZ1进入主泵出口管路G3；滑块减速加压或保压时，仅中流量伺服泵B1泵出的压力油经插装阀一CZ1进入主泵出口管路G3；当电磁换向阀七YV7得电时，其P口与A口直通，B口与T口直通，动态阀七C7迅速打开，主泵出口管路G3中的压力油进入主缸上腔油路G2中。本发明去除了传统液压系统中主缸供油通道中的
单向阀，由伺服泵直接进行主缸上腔的压力控制，消除主泵出口管路G3与主缸上腔油路G2之间的压力差。采用开启和关闭时间很快以及能保证阀芯可靠归座的动态阀，配合伺服泵的高柔性可实现单向控制的及时响应，避免压力振荡。
[0008] 作为本发明的改进，还包括由伺服电机二M2驱动的小流量伺服泵B3，小流量伺服泵B3的出口与插装阀三CZ3的入口相连，插装阀三CZ3的液控口与电磁换向阀三YV3的A口相连，电磁换向阀三YV3的P口与辅助供油管G5相连，电磁换向阀三YV3的T口与下油箱相连，电磁换向阀三YV3为D型两位四通电磁换向阀，插装阀三CZ3的出口与辅助供油管G5相连，辅助供油管G5的出口通过
球阀一V1与控制油液管G4相连；辅助供油管G5上连接有
蓄能器AC和蓄能器压力传感器PN2。工作前，向蓄能器AC中充入6MPa的氮气，并打开球阀一V1；滑块动作前，启动伺服电机二M2，小流量伺服泵B3泵出压力油，此时电磁换向阀三YV3得电，其A口与T口相通，P口与B口相通，将插装阀三CZ3打开，辅助供油管G5建压并对蓄能器AC进行补压，当蓄能器压力传感器PN2探测到蓄能器AC的充液压力达到16Mpa时，电磁换向阀三YV3失电使插装阀三CZ3关闭，同时小流量伺服泵B3停止向蓄能器AC补压，由辅助供油管G5及蓄能器AC向控制油液管G4提供压力油。由于控制油液的油量消耗比较小，本发明采用小流量伺服泵B3向蓄能器AC补压，然后利用蓄能器AC的储能功能为系统提供控制油液，可以减少大泵的启动，节约
能源。
[0009] 作为本发明进一步的改进，中流量伺服泵B1的出口安装有泵口压力传感器PN1，且与动态阀一C1的入口相连，动态阀一C1的出口与下油箱相连，动态阀一C1的液控口A通过节流阀与电磁换向阀一YV1的A口相连，动态阀一C1的液控口B通过节流阀与电磁换向阀一YV1的B口相连，电磁换向阀一YV1的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀一YV1的T口与下油箱相连；大流量伺服泵B2的出口管路与动态阀二C2的入口相连，动态阀二C2的出口与下油箱相连，动态阀二C2的液控口A通过节流阀与电磁换向阀二YV2的A口相连，动态阀二C2的液控口B通过节流阀与电磁换向阀二YV2的B口相连，电磁换向阀二YV2的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀二YV2的T口与下油箱相连；电磁换向阀一YV1及电磁换向阀二YV2为D型两位四通电磁换向阀。滑块快速下行或回程时，电磁换向阀一YV1得电，其P口与B口相通，A口与T口相通，动态阀一C1迅速关闭；同时电磁换向阀二YV2 得电，其P口与B口相通，A口与T口相通，动态阀二C2迅速关闭，中流量伺服泵B1与大流量伺服泵B2同时工作，使主泵出口管路G3迅速建压。当滑块减速加压或保压时，电磁换向阀二YV2失电使动态阀二C2迅速打开，大流量伺服泵B2停止工作，电磁换向阀一YV1保持在得电状态，由中流量伺服泵B1单独向主泵出口管路G3供油。当滑块卸压时，电磁换向阀一YV1与电磁换向阀二YV2同时失电，中流量伺服泵B1与大流量伺服泵B2均不工作。泵口压力传感器PN1向控制系统实时反馈中流量伺服泵B1出口的压力，结合伺服电机一M1的高响应，调整中流量伺服泵B1的流量输出，当主泵出口管路G3未建压时，用流量控制建立油压，当主泵出口管路G3已经建压后则采用PID调节控制主泵出口管路G3的油压，可实现稳定加压避免过冲并保证压力控制的精度，避免使零件产生无法复原的变形。
[0010] 作为本发明进一步的改进，中流量伺服泵B1的出口管路通过调压阀一F1与下油箱相连，大流量伺服泵B2 的出口管路通过调压阀二F2与下油箱相连，辅助供油管G5还分别通过调压阀三F3及球阀二V2与下油箱相连。当中流量伺服泵B1的出口压力达到25MPa时，调压阀一F1打开卸压，以保护中流量伺服泵B1。当大流量伺服泵B2 的出口压力达到10MPa时，调压阀二F2打开卸压，以保护大流量伺服泵B2。当辅助供油管G5的压力达到16MPa时，调压阀三F3打开卸压，以保护系统的安全。
[0011] 作为本发明进一步的改进，主泵出口管路G3的出口与插装阀八CZ8的入口相连，插装阀八CZ8的出口与插装阀九CZ9的入口相连，插装阀九CZ9的出口与主缸下腔油路G1相连；插装阀八CZ8的液控口与梭阀S1的中部出口相连，梭阀S1的右入口与插装阀八CZ8的出口相连，梭阀S1的左入口与电磁换向阀八YV8的A口相连，电磁换向阀八YV8的P口与插装阀八CZ8的入口相连，电磁换向阀八YV8的T口与下油箱相连，电磁换向阀八YV8为D型两位四通电磁换向阀；插装阀九CZ9的液控口与电磁换向阀九YV9的A口相连，电磁换向阀九YV9的P口与插装阀九CZ9的出口相连，电磁换向阀九YV9的T口与下油箱相连，电磁换向阀九YV9为两位三通电磁换向阀；主缸下腔油路G1还通过调压阀四F4与下油箱相连。滑块快速下行、减速加压或保压时，电磁换向阀九YV9得电，A口与T口导通，插装阀九CZ9打开，主缸下腔油路G1排油或保持
支撑压，此时电磁换向阀八YV8处于失电状态，P口与A口直通，B口与T口直通，梭阀S1确保插装阀八CZ8的液控口建压，插装阀八CZ8处于可靠关闭状态。当滑块卸压时，电磁换向阀九YV9失电，插装阀九CZ9关闭。当滑块回程时，电磁换向阀八YV8得电，A口与T口导通，插装阀八CZ8的液控口压力低于入口压力，使插装阀八CZ8打开，同时电磁换向阀九YV9同时得电，使插装阀九CZ9打开，主泵出口管路G3中的压力油进入主缸下腔油路G1，通过主缸1的
活塞缩回带动滑块上行。
[0012] 作为本发明进一步的改进，插装阀九CZ9的入口与插装阀五CZ5的入口相连，插装阀五CZ5的出口与下油箱相连，插装阀五CZ5的液控口与电磁换向阀五YV5、YV6的A口相连，电磁换向阀五的B口和T口分别与下油箱相连，电磁换向阀五的P口通过调压阀五F5与下油箱相连，电磁换向阀五的A口通过调压阀六F6与下油箱相连，电磁换向阀五是中位机能为O型的三位四通电磁换向阀。当滑块快速下行时，电磁换向阀五的左线圈YV6得电处于左工位，插装阀五CZ5的液控口通油箱，使插装阀五CZ5打开，使主缸下腔油路G1与油箱直接相通，实现主缸1的下腔无支撑力。当滑块减速加压或保压时，电磁换向阀五的右线圈YV5得电处于右工位，插装阀五CZ5的液控口受控于调压阀五F5，由调压阀五F5将主缸1下腔的背压控制在5MPa～8MPa。当滑块卸压或回程时，电磁换向阀五失电处于中位，插装阀五CZ5的液控口受控于调压阀六F6，达到上限压力25MPa时，调压阀六F6打开。
[0013] 作为本发明进一步的改进，主缸上腔油路G2与动态阀四C4的入口相连，动态阀四C4的出口与上油箱相连，动态阀四C4的液控口A通过节流阀与电磁换向阀四YV4的A口相连，动态阀四C4的液控口B通过节流阀与电磁换向阀四YV4的B口相连，电磁换向阀四YV4的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀四YV4的T口与上油箱相连，电磁换向阀四YV4为D型两位四通电磁换向阀；主缸上腔油路G2还与比例阀YAA的入口相连，比例阀YAA的出口与油箱相连。当滑块快速下行或回程时，比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀四YV4失电，P口与A口直通，B口与T口直通，使动态阀四C4迅速打开，主缸1的上腔与上油箱相通；滑块快下时，上油箱可以迅速向主缸上腔补油；滑块回程时，主缸上腔的油液可以快速回到上油箱。当滑块减速加压或保压时，比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀四YV4得电使动态阀四C4迅速关闭，主缸1的上腔压力由中流量伺服泵B1直接控制。当滑块保压结束时，比例阀YAA先得电进行预卸到一定压力，然后电磁换向阀四YV4失电使动态阀四C4迅速打开，主缸1的上腔与上油箱直通实现滑块卸压，在此过程通过
电信号控制比例阀YAA既可实现快速卸压又可控制开口成线性打开，从而实现无冲击做到滑块保压至卸压的平稳过渡。
[0014] 作为本发明进一步的改进，伺服电机一M1受控于伺服
驱动器SDR，三相交流电源通过
断路器QF1及
滤波器EM1与伺服驱动器SDR的电源端连接，安装在伺服电机一M1尾部的
编码器PG连接在伺服驱动器SDR的CN1端口上，泵口压力传感器PN1为
电流反馈压力传感器且连接在伺服驱动器SDR的CN2端口上，伺服驱动器SDR的CN3端口的A01脚与PLC控制器的SM231模块的AIO+端口相连，伺服驱动器SDR的CN3端口的AGND脚与PLC控制器的SM231模块的AIO-端口相连；伺服驱动器SDR的CAN通讯
接口与PLC控制器的CANopen模块相连；伺服使能按钮SB1连接在伺服驱动器SDR的启动信号输入端S-ON与V1+端口之间，报警复位按钮SB2连接在伺服驱动器SDR的复位信号输入端ALM-RST与V1+端口之间；继电器一KA1的线圈连接在伺服驱动器SDR的报警信号端ALM与V1-端口之间，继电器一KA1的常开触头
串联在PLC控制器的SM223模块的0.0端口与V1+端口之间；继电器二KA2的线圈连接在伺服驱动器SDR的双泵合流信号输入端TGON与V1-端口之间，继电器二KA2的常开触头串联在PLC控制器的SM223模块的0.1端口与V1+端口之间；PLC控制器的CPU通过以太网通讯线与
触摸屏PM1相连，V1+端口接+24VDC，V1-端口接地；伺服驱动器SDR采用ProNet-2BDIB埃斯顿伺服驱动器，PLC控制器采用西
门子6ES7215-1BG40-0XB0型。伺服驱动器SDR获取编码器PG 发送的
数字信号，精确控制伺服电机一M1的运转；伺服驱动器SDR接收到泵口压力传感器PN1发送的泵口压力信号后，将其换算成0-10v压力控制的模拟量信号并通过CN3端口发送给PLC控制器的SM223模块，PLC控制器进行压力信号比对后通过CANopen模块向伺服驱动器SDR的CAN通讯接口发出控制信号，伺服驱动器SDR选择采用流量控制或者是PID调节控制油压；改变传统采用的流量、压力控制给定0-10V
模拟信号为数字总线控制，采用CANOpen协议通过CAN通讯接口可以在干扰比较强烈的工业环境中进行通讯，解决模拟信号远距离传输易受干扰的问题；可实现将
伺服控制器靠近伺服电机布置，缩短电机线缆，同时伺服运行信息及报警内容可通过总线传输后在触摸屏的画面中显示。当滑块快速下行时，主泵出口管路G3未建压，伺服驱动器SDR用流量控制伺服电机一M1的运转，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油。当滑块减速加压或保压时，主泵出口管路G3已经建压并且由中流量伺服泵B1单独供油，泵口压力传感器PN1向伺服驱动器SDR实时反馈中流量伺服泵B1出口的压力，结合伺服电机一M1的高响应，调整中流量伺服泵B1的流量输出，伺服驱动器SDR采用PID调节控制主泵出口管路G3的油压，可实现稳定加压避免过冲并保证压力控制的精度，避免使零件产生无法复原的变形。泵口压力传感器PN1 采用电流反馈压力传感器，可解决电噪声干扰，便于进行断线或电源未接通时的诊断。伺服使能按钮SB1按下后，伺服驱动器SDR启动，当主泵出口管路G3的压力低于10MPa时，继电器二KA2的线圈得电，继电器二KA2的常开触头闭合，PLC控制器接收到双泵合流信号，使得电磁换向阀二YV2 得电，动态阀二C2迅速关闭，大流量伺服泵B2 与中流量伺服泵B1同时供油。当伺服驱动器SDR检测到过电流等故障时，继电器一KA1的线圈得电，其常开触头闭合，PLC控制器接收到报警信号，通过以太网通讯线在触摸屏PM1提示，按下报警复位按钮SB2，则报警复位。
[0015] 本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种采用液压机液压系统进行液压加工的方法，能耗低，可实现滑块的稳定加压，避免过冲，且卸压无冲击。
[0016] 为解决以上技术问题，本发明采用液压机液压系统进行液压加工的方法，每个工作循环依次包括如下动作：⑴蓄能器自动补压：先向蓄能器AC中充入6MPa的氮气，滑块动作前，启动伺服电机二M2并使电磁换向阀三YV3得电，小流量伺服泵B3泵出压力油对蓄能器AC进行补压；⑵蓄能器停止补压：蓄能器AC的充液压力达到16Mpa时，电磁换向阀三YV3失电使插装阀三CZ3关闭，同时小流量伺服泵B3停止；⑶滑块快速下行：电磁换向阀九YV9得电使插装阀九CZ9打开，电磁换向阀五切换至左工位使插装阀五CZ5打开，主缸下腔的油液直通回油箱；电磁换向阀一YV1和电磁换向阀二YV2同时得电，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油，电磁换向阀七YV7得电使动态阀七C7迅速打开，油液进入主缸上腔，同时电磁换向阀四YV4失电使动态阀四C4迅速打开，随着滑块的快下，上油箱的油液迅速补入主缸上腔；⑷滑块减速加压：电磁换向阀二YV2失电使动态阀二C2迅速打开，电磁换向阀一YV1保持得电，由中流量伺服泵B1单独供油；电磁换向阀四YV4得电使动态阀四C4迅速关闭，主缸上腔的压力由中流量伺服泵B1直接控制，电磁换向阀五切换至右工位由调压阀五F5控制主缸下腔的支撑压；⑸滑块保压：各阀门保持步骤⑷的状态并停留一段时间，由流量伺服泵B1控制保压的压力；⑹滑块卸压：比例阀YAA先得电，对主缸上腔压力进行预卸；然后电磁换向阀一YV1、电磁换向阀四YV4、电磁换向阀五、电磁换向阀七YV7、电磁换向阀九YV9均失电，滑块得以完全卸压；⑺滑块回程：电磁换向阀一YV1和电磁换向阀二YV2同时得电，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油，电磁换向阀八YV8得电使插装阀八CZ8打开，电磁换向阀九YV9得电使插装阀九CZ9打开，压力油进入主缸的下腔，主缸带动滑块上行；比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀七YV7保持失电使动态阀七C7保持关闭，电磁换向阀四YV4保持失电使动态阀四C4保持打开，主缸上腔的油液可以快速回到上油箱；⑻停机：所有电磁换向阀均失电，伺服电机均停止。
[0017] 相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：采用小流量伺服泵B3对蓄能器AC进行充液补压，为系统提供控制油液，减少大伺服泵的启动，节约能源；大流量伺服泵B2仅在滑块快下或回程时投入供油，可以进一步降低能耗，降低设备故障率。去除了传统液压系统中主缸供油通道中的单向阀，由伺服泵直接进行主缸上腔的压力控制，消除主泵出口管路G3与主缸上腔油路G2之间的压力差，使控制精度更高；保压压力由流量伺服泵B1控制，无需通过溢流，有利于降低油温；采用开启和关闭时间很快以及能保证阀芯可靠归座的动态阀，配合伺服泵的高柔性可实现单向控制的及时响应，避免压力振荡。保压结束时，通过比例阀YAA预卸压，实现无冲击卸压，做到滑块保压至卸压的平稳过渡。泵口采用电流反馈压力传感器，可解决电噪声干扰，便于进行断线或电源未接通时的诊断。采用CANOpen协议通过CAN通讯接口可以在干扰比较强烈的工业环境中进行通讯，解决模拟信号远距离传输易受干扰的问题；可实现将伺服控制器靠近伺服电机布置，缩短电机线缆。
[0018] 作为本发明的改进，当滑块快速下行时，主泵出口管路G3未建压，伺服驱动器SDR用流量控制伺服电机一M1的运转；当滑块减速加压或保压时，主泵出口管路G3已经建压并且由中流量伺服泵B1单独供油，泵口压力传感器PN1向伺服驱动器SDR实时反馈中流量伺服泵B1出口的压力，结合伺服电机一M1的高响应，调整中流量伺服泵B1的流量输出，伺服驱动器SDR采用PID调节控制主泵出口管路G3的油压，实现稳定加压，避免过冲；当滑块卸压时，通过电信号控制比例阀YAA既可实现快速卸压又可控制开口成线性打开，实现无冲击，做到滑块保压至卸压的平稳过渡。伺服驱动器SDR采用流量控制和PID调节控制两种模式的切换，可实现滑块的稳定加压，保证压力控制的精度，避免加压过冲使零件产生无法复原的变形。卸压时不会造成很大的冲击响声，及固定件的松动。
附图说明
[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
[0020] 图1为本发明伺服泵控液压机的精密压力控制系统的液压原理图。
[0021] 图2为本发明伺服泵控液压机的精密压力控制系统的电气原理图。
[0022] 图中：1.主缸；B1.中流量伺服泵；B2.大流量伺服泵；B3.小流量伺服泵；M1.伺服电机一；M2.伺服电机二；AC.蓄能器；PN1.泵口压力传感器；PN2.蓄能器压力传感器；G1.主缸下腔油路；G2.主缸上腔油路；G3.主泵出口管路；G4.控制油管；G5.辅助供油管；YV1.电磁换向阀一；YV2.电磁换向阀二；YV3.电磁换向阀三；YV4.电磁换向阀四；YV5、YV6.电磁换向阀五；YV7.电磁换向阀七；YV8.电磁换向阀八；YV9.电磁换向阀九；YAA.比例阀；C1.动态阀一；C2.动态阀二；C4.动态阀四；C7.动态阀七；CZ1.插装阀一；CZ2.插装阀二；CZ3.插装阀三；
CZ5.插装阀五；CZ8.插装阀八；CZ9.插装阀九；S1.梭阀；F1.调压阀一；F2.调压阀二；F3.调压阀三；F4.调压阀四；F5.调压阀五；F6.调压阀六；V1.球阀一；V2.球阀二；SDR.伺服驱动器；QF1.断路器；EM1.滤波器；PG.编码器；SB1.伺服使能按钮；SB2.报警复位按钮；S-ON.启动信号输入端；ALM.报警信号端；ALM-RST.复位信号输入端；TGON.双泵合流信号输入端；
PM1.触摸屏；R.
制动电阻。
具体实施方式
[0023] 如图1所示，本发明伺服泵控液压机的精密压力控制系统，包括安装在滑块上方的主缸1，主缸1的下腔与主缸下腔油路G1相连，主缸1的上腔与主缸上腔油路G2相连，还包括由伺服电机一M1共同驱动的中流量伺服泵B1和大流量伺服泵B2，中流量伺服泵B1的出口与插装阀一CZ1的入口相连，大流量伺服泵B2 的出口与插装阀二CZ2的入口相连，插装阀一CZ1及插装阀二CZ2的液控口分别与各自的出口相连，插装阀一CZ1及插装阀二CZ2的出口均与主泵出口管路G3相连，主泵出口管路G3与动态阀七C7的入口相连，动态阀七C7的出口与主缸上腔油路G2相连，动态阀七C7的液控口A通过节流阀与电磁换向阀七YV7的A口相连，动态阀七C7的液控口B通过节流阀与电磁换向阀七YV7的B口相连，电磁换向阀七YV7的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀七YV7的T口与下油箱相连，电磁换向阀七YV7为Y型两位四通电磁换向阀。
[0024] 滑块快速下行时，伺服电机一M1驱动大流量伺服泵B2泵出的压力油经插装阀二CZ2 进入主泵出口管路G3，中流量伺服泵B1泵出的压力油经插装阀一CZ1进入主泵出口管路G3；滑块减速加压或保压时，仅中流量伺服泵B1泵出的压力油经插装阀一CZ1进入主泵出口管路G3；当电磁换向阀七YV7得电时，其P口与A口直通，B口与T口直通，动态阀七C7迅速打开，主泵出口管路G3中的压力油进入主缸上腔油路G2中。本发明去除了传统液压系统中主缸供油通道中的单向阀，由伺服泵直接进行主缸上腔的压力控制，消除主泵出口管路G3与主缸上腔油路G2之间的压力差。采用开启和关闭时间很快以及能保证阀芯可靠归座的动态阀，配合伺服泵的高柔性可实现单向控制的及时响应，避免压力振荡。
[0025] 液压系统还包括由伺服电机二M2驱动的小流量伺服泵B3，小流量伺服泵B3的出口与插装阀三CZ3的入口相连，插装阀三CZ3的液控口与电磁换向阀三YV3的A口相连，电磁换向阀三YV3的P口与辅助供油管G5相连，电磁换向阀三YV3的T口与下油箱相连，电磁换向阀三YV3为D型两位四通电磁换向阀，插装阀三CZ3的出口与辅助供油管G5相连，辅助供油管G5的出口通过球阀一V1与控制油液管G4相连；辅助供油管G5上连接有蓄能器AC和蓄能器压力传感器PN2。
[0026] 工作前，向蓄能器AC中充入6MPa的氮气，并打开球阀一V1；滑块动作前，启动伺服电机二M2，小流量伺服泵B3泵出压力油，此时电磁换向阀三YV3得电，其A口与T口相通，P口与B口相通，将插装阀三CZ3打开，辅助供油管G5建压并对蓄能器AC进行补压，当蓄能器压力传感器PN2探测到蓄能器AC的充液压力达到16Mpa时，电磁换向阀三YV3失电使插装阀三CZ3关闭，同时小流量伺服泵B3停止向蓄能器AC补压，由辅助供油管G5及蓄能器AC向控制油液管G4提供压力油。由于控制油液的油量消耗比较小，本发明采用小流量伺服泵B3向蓄能器AC补压，然后利用蓄能器AC的储能功能为系统提供控制油液，可以减少大泵的启动，节约能源。
[0027] 中流量伺服泵B1的出口安装有泵口压力传感器PN1，且与动态阀一C1的入口相连，动态阀一C1的出口与下油箱相连，动态阀一C1的液控口A通过节流阀与电磁换向阀一YV1的A口相连，动态阀一C1的液控口B通过节流阀与电磁换向阀一YV1的B口相连，电磁换向阀一YV1的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀一YV1的T口与下油箱相连。
[0028] 大流量伺服泵B2的出口管路与动态阀二C2的入口相连，动态阀二C2的出口与下油箱相连，动态阀二C2的液控口A通过节流阀与电磁换向阀二YV2的A口相连，动态阀二C2的液控口B通过节流阀与电磁换向阀二YV2的B口相连，电磁换向阀二YV2的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀二YV2的T口与下油箱相连；电磁换向阀一YV1及电磁换向阀二YV2为D型两位四通电磁换向阀。
[0029] 滑块快速下行或回程时，电磁换向阀一YV1得电，其P口与B口相通，A口与T口相通，动态阀一C1迅速关闭；同时电磁换向阀二YV2 得电，其P口与B口相通，A口与T口相通，动态阀二C2迅速关闭，中流量伺服泵B1与大流量伺服泵B2同时工作，使主泵出口管路G3迅速建压。
[0030] 当滑块减速加压或保压时，电磁换向阀二YV2失电使动态阀二C2迅速打开，大流量伺服泵B2停止工作，电磁换向阀一YV1保持在得电状态，由中流量伺服泵B1单独向主泵出口管路G3供油。
[0031] 当滑块卸压时，电磁换向阀一YV1与电磁换向阀二YV2同时失电，中流量伺服泵B1与大流量伺服泵B2均不工作。
[0032] 中流量伺服泵B1的出口管路通过调压阀一F1与下油箱相连，大流量伺服泵B2 的出口管路通过调压阀二F2与下油箱相连，辅助供油管G5还分别通过调压阀三F3及球阀二V2与下油箱相连。当中流量伺服泵B1的出口压力达到25MPa时，调压阀一F1打开卸压，以保护中流量伺服泵B1。当大流量伺服泵B2 的出口压力达到10MPa时，调压阀二F2打开卸压，以保护大流量伺服泵B2。当辅助供油管G5的压力达到16MPa时，调压阀三F3打开卸压，以保护系统的安全。
[0033] 主泵出口管路G3的出口与插装阀八CZ8的入口相连，插装阀八CZ8的出口与插装阀九CZ9的入口相连，插装阀九CZ9的出口与主缸下腔油路G1相连；插装阀八CZ8的液控口与梭阀S1的中部出口相连，梭阀S1的右入口与插装阀八CZ8的出口相连，梭阀S1的左入口与电磁换向阀八YV8的A口相连，电磁换向阀八YV8的P口与插装阀八CZ8的入口相连，电磁换向阀八YV8的T口与下油箱相连，电磁换向阀八YV8为D型两位四通电磁换向阀；插装阀九CZ9的液控口与电磁换向阀九YV9的A口相连，电磁换向阀九YV9的P口与插装阀九CZ9的出口相连，电磁换向阀九YV9的T口与下油箱相连，电磁换向阀九YV9为两位三通电磁换向阀；主缸下腔油路G1还通过调压阀四F4与下油箱相连。
[0034] 滑块快速下行、减速加压或保压时，电磁换向阀九YV9得电，A口与T口导通，插装阀九CZ9打开，主缸下腔油路G1排油或保持支撑压，此时电磁换向阀八YV8处于失电状态，P口与A口直通，B口与T口直通，梭阀S1确保插装阀八CZ8的液控口建压，插装阀八CZ8处于可靠关闭状态。
[0035] 当滑块卸压时，电磁换向阀九YV9失电，插装阀九CZ9关闭。
[0036] 当滑块回程时，电磁换向阀八YV8得电，A口与T口导通，插装阀八CZ8的液控口压力低于入口压力，使插装阀八CZ8打开，同时电磁换向阀九YV9同时得电，使插装阀九CZ9打开，主泵出口管路G3中的压力油进入主缸下腔油路G1，通过主缸1的活塞缩回带动滑块上行。
[0037] 插装阀九CZ9的入口与插装阀五CZ5的入口相连，插装阀五CZ5的出口与下油箱相连，插装阀五CZ5的液控口与电磁换向阀五YV5、YV6的A口相连，电磁换向阀五的B口和T口分别与下油箱相连，电磁换向阀五的P口通过调压阀五F5与下油箱相连，电磁换向阀五的A口通过调压阀六F6与下油箱相连，电磁换向阀五是中位机能为O型的三位四通电磁换向阀。
[0038] 当滑块快速下行时，电磁换向阀五的左线圈YV6得电处于左工位，插装阀五CZ5的液控口通油箱，使插装阀五CZ5打开，使主缸下腔油路G1与油箱直接相通，实现主缸1的下腔无支撑力。
[0039] 当滑块减速加压或保压时，电磁换向阀五的右线圈YV5得电处于右工位，插装阀五CZ5的液控口受控于调压阀五F5，由调压阀五F5将主缸1下腔的背压控制在5MPa～8MPa。
[0040] 当滑块卸压或回程时，电磁换向阀五失电处于中位，插装阀五CZ5的液控口受控于调压阀六F6，达到上限压力25MPa时，调压阀六F6打开。
[0041] 主缸上腔油路G2与动态阀四C4的入口相连，动态阀四C4的出口与上油箱相连，动态阀四C4的液控口A通过节流阀与电磁换向阀四YV4的A口相连，动态阀四C4的液控口B通过节流阀与电磁换向阀四YV4的B口相连，电磁换向阀四YV4的P口与控制油液管G4相连，电磁换向阀四YV4的T口与上油箱相连，电磁换向阀四YV4为D型两位四通电磁换向阀；主缸上腔油路G2还与比例阀YAA的入口相连，比例阀YAA的出口与油箱相连。
[0042] 当滑块快速下行或回程时，比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀四YV4失电，P口与A口直通，B口与T口直通，使动态阀四C4迅速打开，主缸1的上腔与上油箱相通；滑块快下时，上油箱可以迅速向主缸上腔补油；滑块回程时，主缸上腔的油液可以快速回到上油箱。
[0043] 当滑块减速加压或保压时，比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀四YV4得电使动态阀四C4迅速关闭，主缸1的上腔压力由中流量伺服泵B1直接控制。
[0044] 当滑块保压结束时，比例阀YAA先得电进行预卸到一定压力，然后电磁换向阀四YV4失电使动态阀四C4迅速打开，主缸1的上腔与上油箱直通实现滑块卸压，在此过程通过电信号控制比例阀YAA既可实现快速卸压又可控制开口成线性打开，从而实现无冲击做到滑块保压至卸压的平稳过渡。
[0045] 如图2所示，伺服电机一M1受控于伺服驱动器SDR，三相交流电源通过断路器QF1及滤波器EM1与伺服驱动器SDR的电源端连接，安装在伺服电机一M1尾部的编码器PG连接在伺服驱动器SDR的CN1端口上，泵口压力传感器PN1为电流反馈压力传感器且连接在伺服驱动器SDR的CN2端口上，制动电阻R连接在伺服驱动器SDR的制动电阻连接
端子上，伺服驱动器SDR的CN3端口的A01脚与PLC控制器的SM231模块的AIO+端口相连，伺服驱动器SDR的CN3端口的AGND脚与PLC控制器的SM231模块的AIO-端口相连；伺服驱动器SDR的CAN通讯接口与PLC控制器的CANopen模块相连；伺服使能按钮SB1连接在伺服驱动器SDR的启动信号输入端S-ON与V1+端口之间，报警复位按钮SB2连接在伺服驱动器SDR的复位信号输入端ALM-RST与V1+端口之间；继电器一KA1的线圈连接在伺服驱动器SDR的报警信号端ALM与V1-端口之间，继电器一KA1的常开触头串联在PLC控制器的SM223模块的0.0端口与V1+端口之间；继电器二KA2的线圈连接在伺服驱动器SDR的双泵合流信号输入端TGON与V1-端口之间，继电器二KA2的常开触头串联在PLC控制器的SM223模块的0.1端口与V1+端口之间；PLC控制器的CPU通过以太网通讯线与触摸屏PM1相连，V1+端口接+24VDC，V1-端口接地；伺服驱动器SDR采用ProNet-2BDIB埃斯顿伺服驱动器，PLC控制器采用西门子6ES7215-1BG40-0XB0型。
[0046] 伺服驱动器SDR获取编码器PG 发送的数字信号，精确控制伺服电机一M1的运转；伺服驱动器SDR接收到泵口压力传感器PN1发送的泵口压力信号后，将其换算成0-10v压力控制的模拟量信号并通过CN3端口发送给PLC控制器的SM223模块，PLC控制器进行压力信号比对后通过CANopen模块向伺服驱动器SDR的CAN通讯接口发出控制信号，伺服驱动器SDR选择采用流量控制或者是PID调节控制油压；改变传统采用的流量、压力控制给定0-10V模拟信号为数字总线控制，采用CANOpen协议通过CAN通讯接口可以在干扰比较强烈的工业环境中进行通讯，解决模拟信号远距离传输易受干扰的问题；可实现将伺服控制器靠近伺服电机布置，缩短电机线缆，同时伺服运行信息及报警内容可通过总线传输后在触摸屏的画面中显示。
[0047] 当滑块快速下行时，主泵出口管路G3未建压，伺服驱动器SDR用流量控制伺服电机一M1的运转，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油。
[0048] 当滑块减速加压或保压时，主泵出口管路G3已经建压并且由中流量伺服泵B1单独供油，泵口压力传感器PN1向伺服驱动器SDR实时反馈中流量伺服泵B1出口的压力，结合伺服电机一M1的高响应，调整中流量伺服泵B1的流量输出，伺服驱动器SDR采用PID调节控制主泵出口管路G3的油压，可实现稳定加压避免过冲并保证压力控制的精度，避免使零件产生无法复原的变形。泵口压力传感器PN1 采用电流反馈压力传感器，可解决电噪声干扰，便于进行断线或电源未接通时的诊断。
[0049] 伺服使能按钮SB1按下后，伺服驱动器SDR启动，当主泵出口管路G3的压力低于10MPa时，继电器二KA2的线圈得电，继电器二KA2的常开触头闭合，PLC控制器接收到双泵合流信号，使得电磁换向阀二YV2 得电，动态阀二C2迅速关闭，大流量伺服泵B2 与中流量伺服泵B1同时供油。
[0050] 当伺服驱动器SDR检测到过电流等故障时，继电器一KA1的线圈得电，其常开触头闭合，PLC控制器接收到报警信号，通过以太网通讯线在触摸屏PM1提示，按下报警复位按钮SB2，则报警复位。
[0051] 本发明采用液压机液压系统进行液压加工的方法，每个工作循环依次包括如下动作：⑴蓄能器自动补压：先向蓄能器AC中充入6MPa的氮气，滑块动作前，启动伺服电机二M2并使电磁换向阀三YV3得电，小流量伺服泵B3泵出压力油对蓄能器AC进行补压；⑵蓄能器停止补压：蓄能器AC的充液压力达到16Mpa时，电磁换向阀三YV3失电使插装阀三CZ3关闭，同时小流量伺服泵B3停止；
⑶滑块快速下行：电磁换向阀九YV9得电使插装阀九CZ9打开，电磁换向阀五切换至左工位使插装阀五CZ5打开，主缸下腔的油液直通回油箱；电磁换向阀一YV1和电磁换向阀二YV2同时得电，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油，电磁换向阀七YV7得电使动态阀七C7迅速打开，油液进入主缸上腔，同时电磁换向阀四YV4失电使动态阀四C4迅速打开，随着滑块的快下，上油箱的油液迅速补入主缸上腔；
⑷滑块减速加压：电磁换向阀二YV2失电使动态阀二C2迅速打开，电磁换向阀一YV1保持得电，由中流量伺服泵B1单独供油；电磁换向阀四YV4得电使动态阀四C4迅速关闭，主缸上腔的压力由中流量伺服泵B1直接控制，电磁换向阀五切换至右工位由调压阀五F5控制主缸下腔的支撑压；
⑸滑块保压：各阀门保持步骤⑷的状态并停留一段时间，由流量伺服泵B1控制保压的压力；
⑹滑块卸压：比例阀YAA先得电，对主缸上腔压力进行预卸；然后电磁换向阀一YV1、电磁换向阀四YV4、电磁换向阀五、电磁换向阀七YV7、电磁换向阀九YV9均失电，滑块得以完全卸压；
⑺滑块回程：电磁换向阀一YV1和电磁换向阀二YV2同时得电，大流量伺服泵B2和中流量伺服泵B1共同供油，电磁换向阀八YV8得电使插装阀八CZ8打开，电磁换向阀九YV9得电使插装阀九CZ9打开，压力油进入主缸的下腔，主缸带动滑块上行；比例阀YAA失电关闭，电磁换向阀七YV7保持失电使动态阀七C7保持关闭，电磁换向阀四YV4保持失电使动态阀四C4保持打开，主缸上腔的油液可以快速回到上油箱；
⑻停机：所有电磁换向阀均失电，伺服电机均停止。
[0052] 采用小流量伺服泵B3对蓄能器AC进行充液补压，为系统提供控制油液，减少大伺服泵的启动，节约能源；大流量伺服泵B2仅在滑块快下或回程时投入供油，可以进一步降低能耗，降低设备故障率。去除了传统液压系统中主缸供油通道中的单向阀，由伺服泵直接进行主缸上腔的压力控制，消除主泵出口管路G3与主缸上腔油路G2之间的压力差，使控制精度更高；保压压力由流量伺服泵B1控制，无需通过溢流，有利于降低油温；采用开启和关闭时间很快以及能保证阀芯可靠归座的动态阀，配合伺服泵的高柔性可实现单向控制的及时响应，避免压力振荡。保压结束时，通过比例阀YAA预卸压，实现无冲击卸压，做到滑块保压至卸压的平稳过渡。
[0053] 当滑块快速下行时，主泵出口管路G3未建压，伺服驱动器SDR用流量控制伺服电机一M1的运转；当滑块减速加压或保压时，主泵出口管路G3已经建压并且由中流量伺服泵B1单独供油，泵口压力传感器PN1向伺服驱动器SDR实时反馈中流量伺服泵B1出口的压力，结合伺服电机一M1的高响应，调整中流量伺服泵B1的流量输出，伺服驱动器SDR采用PID调节控制主泵出口管路G3的油压，实现稳定加压，避免过冲；当滑块卸压时，通过电信号控制比例阀YAA既可实现快速卸压又可控制开口成线性打开，实现无冲击，做到滑块保压至卸压的平稳过渡。伺服驱动器SDR采用流量控制和PID调节控制两种模式的切换，可实现滑块的稳定加压，保证压力控制的精度，避免加压过冲使零件产生无法复原的变形。卸压时不会造成很大的冲击响声，及固定件的松动。
[0054] 以上所述仅为本发明之较佳可行
实施例而已，非因此局限本发明的
专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
