技术领域
[0001] 本
发明涉及一种多层热压机液压伺服系统，具体涉及一种具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统，属于人造板机械技术领域。
背景技术
[0002] 多层热压机是目前国内人造板行业普遍使用的主要生产设备之一，其压制人造板材的基本原理是利用液压系统输出几百至几千吨的压力，促使用于生产人造板的各种原材料(
板坯)再结合，使其达到符合要求的物理力学性能。结构上，多层热压机为克服人造板生产所产生的巨大负载，通常采用多个
柱塞式
液压缸举升热
压板。但是，现有多层热压机的液压系统通常不具备流量调节功能，难以保证输入每个液压缸的流量一致，这就容易导致其运动速度出现偏差；另一方面，由于负载力不均衡等原因也会对输入液压缸的油液流量产生影响，进而影响其运动速度。液压缸运动速度的不一致势必造成多层热压机的热压板在上升时出现倾斜，闭合后出现位置偏差，甚至会造成热压板在上升过程中即被卡住而不能闭合等故障，严重影响压制板坯的厚度
精度和板材
质量。
[0003] 此外，多层热压机压制人造板的一个工作循环中，通常可以分为热压板快速闭合、板坯压缩、保压和卸压四个阶段，而且各个阶段对液压缸的运动速度、位置及输出力要求是不同的，这也要求多层热压机的液压系统要适应人造板生产的工艺需求。
发明内容
[0004] 在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005] 鉴于此，本发明提供一种具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统，以解决现有的多层热压机压制人造板过程中，在热压板快速闭合和加压段出现的液压缸运动速度不同步、热压板闭合的位置偏差较大的问题，该系统有效地保证了热压机各个柱塞缸运动速度的同步性、提高热压板闭合的位置精度，以及对液压系统中的压力进行检测与控制，同时提高了热压机长时间工作的可靠性和
稳定性。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统，包括热压板快速闭合液压回路、热压机多缸运动同步液压伺服回路、热压板闭合位置精度调节液压回路、以及多个伺服液压缸；
[0007] 所述热压机多缸运动同步液压伺服回路设有与伺服液压缸数量相同的四通电液伺服
阀，四通电液
伺服阀用于对伺服液压缸的同步运动速度控制；
[0008] 所述热压板闭合位置精度调节液压回路设有与伺服液压缸数量相同的三位四通电磁换向阀；三位四通电磁换向阀与相应的伺服液压缸相连，用于热压板闭合位置出现偏差时，调节伺服液压缸的行程终点位置，消除热压板的闭合位置偏差；热压板闭合位置精度调节液压回路还设有多个压力
传感器，
压力传感器分别与第二
液压泵及相应的伺服液压缸相连，用作检测两者的油液压力是否相同，是保证热压机液压系统长时间工作过程中，各个液压元件稳定、可靠工作的在线监测装置。
[0009] 本发明采用液压伺服控制技术，在多层热压机液压系统中设置四通电液伺服阀，控制
液压泵输入每个伺服液压缸的流量达到均匀一致，保证各个液压缸能够以等同的速度(同步)运动、提升热压板。
[0010] 在液压系统中增设三位四通电磁换向阀，当因某(几)个伺服液压缸在闭合时未达到正确位置，即热压板的闭合位置出现偏差时，开启与该伺服液压缸连接的三位四通电磁换向阀，调整伺服液压缸的闭合位置以纠正偏差，使热压板的闭合位置精度满足工作要求。
[0011] 在液压系统中增设压力传感器，检测液压泵的输出油压与伺服液压缸的输入油压，在线监测热压机工作过程中各个伺服液压缸和
液压阀是否处于正常工作状态。
[0012] 进一步地：所述伺服液压缸为柱、
活塞组合式液压缸，可实现柱塞缸与活塞缸两种功能的转换。
[0013] 进一步地：所述伺服液压缸包括带有电磁接近
开关的缸盖、缸头、内壁带有阶梯的缸筒、带有磁环的
活塞杆、活塞和缸底，所述缸筒内部设置有活塞和活塞杆，活塞杆从缸盖伸入缸筒中与活塞连接；所述缸底与缸筒的底端连接，缸盖与缸筒的顶端连接；所述缸头的
侧壁上开设有第二进出油口，所述缸底的侧壁上开设有第一进出油口。
[0014] 进一步地：所述缸筒内壁具有两段不同直径的阶梯型圆柱内腔，缸筒下半部分内腔直径大于上半部分内腔直径。
[0015] 进一步地：所述活塞与缸筒内壁下半部分之间有间隙且无配合，与缸筒内壁上半部分之间间隙配合。
[0016] 进一步地：所述活塞杆上安装的磁环运动至缸盖上安装的电磁
接近开关的位置时，电磁接近开关可以输出
电子脉冲
信号，控制电磁换向阀等电气元件动作。
[0017] 所述的伺服液压缸，主要用于适应液压伺服系统对液压缸结构的要求，以及在板坯压制的不同阶段满足人造板热压工艺的要求。
[0018] 为使多层热压机常采用的执行机构——柱塞缸在性能上符合液压伺服系统的对缸结构的要求，该伺服液压缸具备柱塞缸和活塞缸两种功能。在提升热压板快速闭合时，伺服液压缸行使柱塞缸的功能；在板坯压缩阶段，要求液压缸的运动速度同步，以及在热压板闭合中进行位置偏差校正时，伺服液压缸行使活塞缸的功能。
[0019] 进一步地：所述热压板快速闭合液压回路具体包括第一液压泵、大容量
蓄能器、第二二位三通电磁换向阀、多个二位二通电磁换向阀，二位二通电磁换向阀与伺服液压缸数量相同，第一液压泵和大容量蓄能器通过第一树形油路与多个伺服液压缸的第一进出油口连接，第一树形油路的主干上设置有第二二位三通电磁换向阀，第一树形油路的枝干上设置有二位二通电磁换向阀。所述热压板快速闭合液压回路用于使多层热压机的热压板快速闭合。
[0020] 进一步地：所述热压机多缸运动同步液压伺服回路具体包括第三液压泵、第三二位三通电磁换向阀和多个四通电液伺服阀，每个四通电液伺服阀均与伺服液压缸的第一进出油口和第二进出油口连接，第三液压泵通过第二树形油路与多个四通电液伺服阀连接，第三二位三通电磁换向阀设置在第二树形油路的主干上，四通电液伺服阀设置在第二树形油路的枝干上。
[0021] 所述的热压机多缸运动同步液压伺服回路，其功能是在板坯压缩段，通过四通电液伺服阀控制进入各伺服液压缸的流量一致，达成各伺服液压缸的运动速度同步，保证板坯被压缩时热压机的各层热压板能够平行举升。
[0022] 进一步地：所述热压板闭合位置精度调节液压回路具体包括第二液压泵、第一二位三通电磁换向阀、多个三位四通电磁换向阀，每个三位四通电磁换向阀均与伺服液压缸的第一进出油口和第二进出油口连接，第二液压泵通过第三树形油路与多个三位四通电磁换向阀连接，第一二位三通电磁换向阀设置在第三树形油路的主干上，三位四通电磁换向阀设置在第三树形油路的枝干上，每个三位四通电磁换向阀与伺服液压缸的第一进出油口连接的管路上均设置有压力传感器，第二液压泵与二位三通电磁换向阀的连接管路上也设置有压力传感器。
[0023] 所述的热压板闭合位置精度调节液压回路，其功能是当热压板在其运动末端出现闭合位置偏差时，说明举升热压板的某(几)个伺服液压缸的运动位置出现偏差；通过开启与伺服液压缸相连接的三位四通电磁换向阀，重新调整伺服液压缸的运动终点位置，可以纠正该偏差，保证热压板的闭合位置精度。
[0024] 所述的热压板闭合位置精度调节液压回路，其中设置的与第二液压泵连接的压力传感器可以检测第二液压泵的输出油压，与伺服液压缸连接的压力传感器可以检测每个伺服液压缸的输入油压；通过在线比对第二液压泵的输出油压与各伺服液压缸的输入油压，可以监测板坯压缩过程中每个伺服液压缸是否处于正常工作状态，以及与伺服液压缸相连接的各液压阀是否存在故障，从而保证热压机长期工作过程中具有较高的工作稳定性和可靠性。
[0025] 进一步地：所述具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统还包括多个位移传感器，位移传感器与伺服液压缸数量相同，每个伺服液压缸的顶部均设置有一个位移传感器。如此设置，位移传感器在线监测热压板位置，并给出
控制信号，与电液伺服阀之间构成电液位置反馈系统，控制各伺服液压缸同步推动热压板对板坯进行加压、保压。
[0026] 有益效果：
[0027] 本发明的特点是结合了液压伺服技术，实现了多层热压机热压板运动过程中的运动速度同步控制，热压板闭合位置校正控制，以及对液压系统中的压力进行检测与控制。采用该技术可以大幅提高原有多层热压机液压系统的控制性能，及其压制人造板材的厚度精度与
密度均匀性，提高板材的物理力学性能，同时保证多层热压机长期运行的可靠性和稳定性。
附图说明
[0028] 图1：本发明所述的人造板多层热压机液压伺服系统原理图；
[0029] 图2：热压板快速闭合液压回路原理图；
[0030] 图3：热压机多缸同步运动液压伺服回路原理图；
[0031] 图4：热压板闭合位置精度调节液压回路原理图；
[0032] 图5：伺服液压缸的结构图。
[0033] 图中：A-热压板快速闭合液压回路；B-热压机多缸运动同步液压伺服回路；C-热压板闭合位置精度调节液压回路；D-伺服液压缸；E-四通电液伺服阀；F-三位四通电磁换向阀；G-压力传感器；H-二位二通电磁换向阀；I-位移传感器；1.1-第一液压泵；1.2-第二液压泵；1.3-第三液压泵；2.1-第一压力传感器；2.2-第二压力传感器；2.3-第三压力传感器；2.4-第四压力传感器；2.5-第五压力传感器；3.1-第一二位三通电磁换向阀；3.2-第二二位三通电磁换向阀；3.3-第三二位三通电磁换向阀；4.1-第一三位四通电磁换向阀；4.2-第二三位四通电磁换向阀；4.3-第三三位四通电磁换向阀；4.4-第四三位四通电磁换向阀；5.1-第一二位二通电磁换向阀；5.2-第二二位二通电磁换向阀；5.3-第三二位二通电磁换向阀；
5.4-第四二位二通电磁换向阀；6.1-第一四通电液伺服阀；6.2-第二四通电液伺服阀；6.3-第三四通电液伺服阀；6.4-第四四通电液伺服阀；7.1-第一伺服液压缸；7.2-第二伺服液压缸；7.3-第三伺服液压缸；7.4-第四伺服液压缸；8.1-第一位移传感器；8.2-第二位移传感器；8.3-第三位移传感器；8.4-第四位移传感器；9-第一进出油口；10-第二进出油口；11-大容量蓄能器；D1-电磁接近开关；D3-磁环；D4-缸筒；D6-缸底；D7-活塞；D8-活塞杆；D9-缸头；
D10-缸盖。
具体实施方式
[0034] 在下文中将结合附图对本发明的示范性
实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在
说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0035] 在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
[0036] 实施例1：结合图1至图5进行说明，具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统，包括热压板快速闭合液压回路A、热压机多缸运动同步液压伺服回路B、热压板闭合位置精度调节液压回路C、以及多个伺服液压缸D；
[0037] 更为具体地，多层热压机液压伺服系统包括：
[0038] 三个液压泵，分别定义为第一液压泵1.1、第二液压泵1.2和第三液压泵1.3；
[0039] 五个压力传感器，分别定义为第一压力传感器2.1、第二压力传感器2.2、第三压力传感器2.3、第四压力传感器2.4和第五压力传感器2.5；
[0040] 三个二位三通电磁换向阀，分别定义为第一二位三通电磁换向阀3.1、第二二位三通电磁换向阀3.2和第三二位三通电磁换向阀3.3；
[0041] 四个三位四通电磁换向阀，分别定义为第一三位四通电磁换向阀4.1、第二三位四通电磁换向阀4.2、第三三位四通电磁换向阀4.3和第四三位四通电磁换向阀4.4；
[0042] 四个二位二通电磁换向阀，分别定义为第一二位二通电磁换向阀5.1、第二二位二通电磁换向阀5.2、第三二位二通电磁换向阀5.3和第四二位二通电磁换向阀5.4；
[0043] 四个四通电液伺服阀，分别定义为第一四通电液伺服阀6.1、第二四通电液伺服阀6.2、第三四通电液伺服阀6.3和第四四通电液伺服阀6.4；
[0044] 四个伺服液压缸，分别定义为第一伺服液压缸7.1、第二伺服液压缸7.2、第三伺服液压缸7.3和第四伺服液压缸7.4；伺服液压缸的第一进出油口标记为9.1-9.4，伺服液压缸的第二进出油口标记为10.1-10.4；
[0045] 四个位移传感器，分别定义为第一位移传感器8.1、第二位移传感器8.2、第三位移传感器8.3和第四位移传感器8.4；
[0046] 所述热压机多缸运动同步液压伺服回路B设有四通电液伺服阀E，四通电液伺服阀E用于对伺服液压缸D的同步运动速度控制；
[0047] 所述热压板闭合位置精度调节液压回路C设有三位四通电磁换向阀F；三位四通电磁换向阀F与相应的伺服液压缸D相连，热压板闭合位置精度调节液压回路C还设有压力传感器G，压力传感器G分别与第二液压泵1.2及相应的伺服液压缸D相连；
[0048] 所述伺服液压缸D为柱、活塞组合式液压缸，可实现柱塞缸与活塞缸两种功能的转换。所述伺服液压缸D包括带有电磁接近开关D1的缸盖D10、缸头D9、内壁带有阶梯的缸筒D4、带有磁环D3的活塞杆D8、活塞D7和缸底D6，所述缸筒D4内部设置有活塞D7和活塞杆D8，活塞杆D8从缸盖D10伸入缸筒D4中与活塞D7连接；所述缸底D6与缸筒D4的底端连接，缸盖D10与缸筒D4的顶端连接；所述缸头D9的侧壁上开设有第二进出油口10，所述缸底D6的侧壁上开设有第一进出油口9。所述缸头D9与缸盖D10之间设有
密封圈，缸头D9与活塞杆D8之间设有导向套。所述缸底D6与缸筒D4之间设有密封圈。所述活塞D7和活塞杆D8
焊接在一起，活塞D7和缸筒D4内壁上半部分之间间隙配合。参见图5。
[0049] 所述热压板快速闭合液压回路A的第一液压泵1.1通过第一树形油路与四个伺服液压缸的第一进出油口9.1-9.4连接，第一树形油路的主干上设置有第二二位三通电磁换向阀3.2，第一树形油路的枝干上设置有四个二位二通电磁换向阀5.1-5.4。
[0050] 所述热压机多缸运动同步液压伺服回路B的四通电液伺服阀E均与伺服液压缸的第一进出油口9.1-9.4和第二进出油口10.1-10.4连接，第三液压泵1.3通过第二树形油路与四个四通电液伺服阀6.1-6.4连接，第三二位三通电磁换向阀3.3设置在第二树形油路的主干上，四通电液伺服阀6.1-6.4设置在第二树形油路的枝干上。
[0051] 所述热压板闭合位置精度调节液压回路C的每个三位四通电磁换向阀4.1-4.4均与伺服液压缸的第一进出油口9.1-9.4和第二进出油口10.1-10.4连接，第二液压泵1.2通过第三树形油路与三位四通电磁换向阀连接，第一二位三通电磁换向阀3.1设置在第三树形油路的主干上，三位四通电磁换向阀4.1-4.4设置在第三树形油路的枝干上，每个三位四通电磁换向阀与伺服液压缸的第一进出油口连接的管路上均设置有压力传感器2.2-2.5，第二液压泵1.2与二位三通电磁换向阀3.1的连接管路上也设置有压力传感器2.1。
[0052] 所述具有同步速度、位置与压力控制的多层热压机液压伺服系统还包括四个位移传感器8.1-8.4，伺服液压缸的顶部均设置有一个位移传感器。
[0053] 该多层热压机液压伺服系统的工作原理为：如图2所示，当热压机处于快速闭合阶段时，第一液压泵1.1或大容量蓄能器11工作，输出大流量液压油，第二二位三通电磁换向阀3.2与二位二通电磁换向阀5.x得电，伺服液压缸7.x的第一进出油口9.x进油，热压板快速闭合液压回路连通，伺服液压缸推举热压板快速闭合。此阶段内伺服液压缸起柱塞缸的作用，可以满足压机热压板快速进给的要求。x表示为1-5的阿拉伯数字。
[0054] 当热压机处于加压、保压阶段时，如图3所示，第三液压泵1.3工作，第三二位三通电磁换向阀3.3与四通电液伺服阀6.x得电，伺服液压缸7.x的第二进出油口10.x进出油，热压机多缸同步运动液压伺服回路连通；同时位移传感器8.x在线监测热压板位置，并给出控制信号，与四通电液伺服阀6.x之间构成电液位置反馈系统，控制各伺服液压缸同步推动热压板对板坯进行加压、保压。x表示为1-5的阿拉伯数字。
[0055] 如图4所示，若位移传感器8.x检测出热压板经
过热压机多缸同步运动液压伺服回路调整后还存在位置偏差，则第二液压泵1.2开启，第一二位三通电磁换向阀3.1与三位四通电磁换向阀4.x得电，热压板闭合精度补偿液压回路连通，液压油通过四通电磁换向阀4.x进入(或流出)伺服液压缸7.x中，调整热压板出现的闭合位置偏差，使其达到预定的闭合位置。x表示为1-5的阿拉伯数字。
[0056] 在调整热压板闭合位置偏差过程中，第一压力传感器2.1用于监测第二液压泵1.2的输出压力，第二压力传感器2.2～第五压力传感器2.5用于检测伺服液压缸7.x的输入压力，当发现两者压力差值过大时，说明液压系统中存在未正常工作的液压元件，则关闭第二液压泵1.2，避免热压板出现过度倾斜。x表示为1-5的阿拉伯数字。
[0057] 当热压机处于分段卸压时，伺服液压缸7.x仍由热压机多缸同步运动液压伺服回路控制，实现分段缓慢卸压。当热压机处于快速卸压及快退时，伺服液压缸7.x由热压板快速闭合液压回路控制，液压油经二位三通电磁换向阀3.2回流油箱，各液压泵卸荷、各液压阀与传感器恢复至初始状态，热压机完成一个工作循环。x表示为1-5的阿拉伯数字。
[0058] 虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何
修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的
权利要求书限定的范围为准。
