技术领域
[0001] 本
发明涉及一种液压机，特别涉及一种节能式液压机，属于机床控制系统技术领域。
背景技术
[0002] 当前液压机的液压垫动作控制基本都跟随滑
块的控制，即液压机滑块运动控制和液压垫运动控制共用
液压泵站，从动作过程来看因存在共用泵源，所以只能等滑块动作停止后才能进行液压垫的动作，而很多用户都希望能在滑块回程的过程中，液压垫能实现同步顶出，在不影响滑块回程速度的同时可减少等待的时间从而提高生产效率。
[0003] 有的厂家根据客户要求刻意将液压机的滑块运动和液压垫运动分别采用两组泵站控制，即滑块的运行控制由上泵站控制，液压垫的上下控制则由下泵站控制，两组泵站处于完全独立状态，增加了装机功率，加大了投资成本，造成
能源的浪费。针对这种情况，个别厂家便将液压垫的驱动油缸更改成多缸结构，通常为中间
活塞缸+两侧
柱塞缸的方式，通过油泵供油给中间活塞缸进而驱动液压垫向上运动，周边柱塞缸依靠单向
阀进行补油的方式实现快速顶出，待液压垫运动接近上限位时再由油泵供油给所有油缸，从而实现满吨位顶出，但其中会存在快速顶出转满吨位顶出时出现停顿现象，甚至会出现小幅度下落，顶出速度转换不平稳，是因柱塞缸在快速顶出过程中仅依靠
负压补油不足造成的。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于，克服
现有技术中存在的问题，提供一种节能式液压机，可以充分利用滑块快下时的
能量，实现滑块快下转工进的平稳过渡。
[0005] 为解决以上技术问题，本发明的一种节能式液压机，包括滑块1和液压垫2，滑块1的顶部中心连接在滑块柱塞缸1b的下端，滑块柱塞缸1b的左右两侧对称设有滑块主缸1a，滑块主缸1a的活塞下端分别与滑块1相连；液压垫2的底部中心连接有液压垫活塞缸2a，液压垫2的四个
角部分别与液压垫柱塞缸2b的顶部相连，伺服泵B1的入口的与油箱相连，伺服泵B1的出口与第一
单向阀D1的入口相连，第一单向阀D1的出口分别与液压垫控制油路、第十一插装阀C11的入口及第二十插装阀C20的入口相连，第十一插装阀C11的液控口与第八电磁换向阀YV8的P口相连，第八电磁换向阀YV8的A口与第二十插装阀C20的入口相连，第八电磁换向阀YV8的B口接油箱，第八电磁换向阀YV8为两位四通电磁换向阀，第十一插装阀C11的出口与
蓄能器AC相连；第二十插装阀C20的出口与滑块主缸下腔油路G1相连，第二十插装阀C20的液控口与第十六电磁换向
球阀YV16的A口相连，第十六电磁换向球阀YV16的P口与第二十插装阀C20的出口相连，第十六电磁换向球阀YV16的T口与第二十插装阀C20的入口相连，第十六电磁换向球阀YV16为两位三通电磁换向阀。
[0006] 相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：液压垫驱动油缸采用位于中心的液压垫活塞缸2a和四个角部分别安装液压垫柱塞缸2b的结构，使得液压垫2的拉伸
力分布均匀，通过液压系统和电控系统的配合，也可实现液压垫拉伸力的四角分别可调。充分利用滑块主缸1a和滑块柱塞缸1b的结构特点，在滑块1快下时，第十六电磁换向球阀YV16得电，第二十插装阀C20打开；同时第八电磁换向阀YV8得电，第十一插装阀C11打开，滑块主缸1a杆腔的出油经过滑块主缸下腔油路G1、第二十插装阀C20和第十一插装阀C11对蓄能器AC进行预充压，一方面实现平衡滑块1重量的作用，起到滑块快下转工进的平稳过渡，另一方面可充分实现能源的转换使用。
[0007] 作为本发明的改进，所述液压垫控制油路包括第一至第九插装阀，蓄能器AC的底部与第九插装阀C9的入口相连，第九插装阀C9的出口与第八插装阀C8的入口相连，第八插装阀C8的出口与各液压垫柱塞缸2b的总油管相连；第八插装阀C8设有开口调节
手柄，第九插装阀C9的液控口与第七电磁换向阀YV7的A口相连，第七电磁换向阀YV7为两位四通电磁换向阀，第七电磁换向阀YV7的P口与第九插装阀C9的入口相连，第七电磁换向阀YV7的T口与油箱相连。 在液压垫2快速顶出时，第八电磁换向阀YV8和第十六电磁换向球阀YV16均失电，第十一插装阀C11和第二十插装阀C20关闭；第七电磁换向阀YV7得电，第九插装阀C9打开，通过调整第八插装阀C8的开口调节手柄来调整流量大小，蓄能器AC里储存的压力油经过第九插装阀C9和第八插装阀C8进入四个液压垫柱塞缸2b中，实现了利用蓄能器AC对位于四周的液压垫柱塞缸2b进行快速补油。因顶出运行时对液压垫柱塞缸2b采用的是蓄能器AC带压快速补油，消除快速顶出转慢速顶出时下落、停顿现象，使得整个顶出运动实现了平稳过渡。再结合使用伺服泵控技术，可实现精确的压力及
扭矩的控制，有效节约能源。
[0008] 作为本发明进一步的改进，第三插装阀C3与第五插装阀C5的入口分别与第一单向阀D1的出口相连，第三插装阀C3的出口分别与第一插装阀C1、第二插装阀C2及第四插装阀C4的入口相连，第一插装阀C1的出口与液压垫活塞缸2a的下腔相连，第二插装阀C2的出口及第七插装阀C7的入口分别与液压垫柱塞缸2b的油口相连；第五插装阀C5的出口分别与第六插装阀C6的入口及液压垫活塞缸2a的上腔相连，第四插装阀C4、第六插装阀C6及第七插装阀C7的出口分别与油箱相连，液压垫2的一侧安装有液压垫位移
传感器S1。液压垫快顶：液压垫2快速顶出，第九插装阀C9打开的同时，第一插装阀C1和第三插装阀C3打开，伺服泵B1输出的压力油依次流经第三插装阀C3和第一插装阀C1进入液压垫活塞缸2a的下腔，液压垫活塞缸2a 的上腔油液经第六插装阀C6流回油箱。液压垫慢顶：当液压垫位移传感器S1探测到液压垫2上升到设定
位置后，第七电磁换向阀YV7失电使第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油，第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸2b，液压垫2转为慢速顶出，采用小
排量的伺服泵B1便可实现液压垫2的顶出控制。采用伺服泵B1结合液压垫位移传感器S1通过闭还运算控制便可实现液压垫2顶出位置的精确控制，提高零件的一次成型率。液压垫各缸退回：第一插装阀C1、第二插装阀C2保持打开，第三插装阀C3关闭，第四插装阀C4打开，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；同时第七插装阀C7打开，液压垫柱塞缸
2b中的油液经过第二插装阀C2、第四插装阀C4和第七插装阀C7回油箱。液压垫做拉伸，各缸受迫退回：第一插装阀C1、第二插装阀C2和第四插装阀C4保持打开，第七插装阀C7关闭，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；液压垫柱塞缸2b中的油液经过第二插装阀C2和第四插装阀C4回油箱，拉伸的力由第四插装阀C4控制。
[0009] 作为本发明进一步的改进，第一插装阀C1的液控口与第一电磁换向球阀YV1的A口相连，第一电磁换向球阀YV1为两位三通电磁换向阀，第一电磁换向球阀YV1的P口与第一插装阀C1的出口相连，第一电磁换向球阀YV1的T口与油箱相连；第二插装阀C2的液控口与第二电磁换向阀YV2的A口相连，第二电磁换向阀YV2为两位四通电磁换向阀，第二电磁换向阀YV2的P口与第二插装阀C2的入口相连，第二电磁换向阀YV2的T口与油箱相连；第三插装阀C3的液控口与第一梭阀SF1的中部出口相连，第一梭阀SF1的右端入口与第三插装阀C3的出口相连，第一梭阀SF1的左端入口与第三电磁换向阀的A口相连，第三电磁换向阀是中位机能为P型的三位四通电磁换向阀，第三电磁换向阀的B口与第五插装阀C5的液控口相连；第三电磁换向阀的P口与第四插装阀C4的出口相连，第三电磁换向阀的T口与第三单向阀D3的出口相连，第三单向阀D3的入口与第五插装阀C5的入口相连；第三电磁换向阀的B口与第二单向阀D2的入口相连，第二单向阀D2的出口与第四插装阀C4的液控口相连，第四插装阀C4的液控口还通过第三调压阀F3与油箱相连；第三电磁换向阀的A口还与第四单向阀D4的出口相连，第四单向阀D4的入口与第六插装阀C6的液控口相连，第六插装阀C6的液控口还通过第四调压阀F4与油箱相连；第七插装阀C7的液控口与第五电磁换向阀YV5的B口相连，第五电磁换向阀YV5为两位四通电磁换向阀，第五电磁换向阀YV5的T口与第七插装阀C7的出口相连。液压垫快顶：液压垫2快速顶出，第九插装阀C9打开的同时，第一电磁换向球阀YV1得电，第一插装阀C1 打开；第三电磁换向阀的左电磁
铁YV4得电，第三插装阀C3打开；伺服泵B1输出的压力油依次流经第三插装阀C3和第一插装阀C1进入液压垫活塞缸2a的下腔，液压垫活塞缸2a 的上腔油液经第六插装阀C6流回油箱。液压垫慢顶：当液压垫位移传感器S1探测到液压垫2上升到设
定位置后，第七电磁换向阀YV7失电使第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油；第二电磁换向阀YV2得电使第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸2b，液压垫2转为慢速顶出，采用小排量的伺服泵B1便可实现液压垫2的顶出控制。采用伺服泵B1结合液压垫位移传感器S1通过闭还运算控制便可实现液压垫2顶出位置的精确控制，提高零件的一次成型率。液压垫各缸退回：第一电磁换向球阀YV1和第二电磁换向阀YV2保持得电，使第一插装阀C1和第二插装阀C2保持打开；第三电磁换向阀的右电
磁铁YV3得电使第三插装阀C3关闭；第四插装阀C4因液控口卸压而打开，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；同时第五电磁换向阀YV5得电使第七插装阀C7打开，液压垫柱塞缸2b中的油液经过第二插装阀C2、第四插装阀C4和第七插装阀C7回油箱。液压垫做拉伸，各缸受迫退回：第一电磁换向球阀YV1、第二电磁换向阀YV2保持得电，使第一插装阀C1和第二插装阀C2保持打开；右电磁铁YV3失电使第三电磁换向阀回到中位，第四插装阀C4保持打开；第五电磁换向阀YV5失电使第七插装阀C7关闭，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；液压垫柱塞缸2b中的油液经过第二插装阀C2和第四插装阀C4回油箱，拉伸的力由第四插装阀C4的第三调压阀F3控制。
[0010] 作为本发明进一步的改进，主油泵出口管路G2分别与第十三插装阀C13、第十四插装阀C14和第十五插装阀C15的入口相连，第十三插装阀C13的出口与第十二插装阀C12的入口相连，第十二插装阀C12的出口与滑块柱塞缸1b 和滑块主缸1a 的上腔相连；第十五插装阀C15的出口分别与第十六插装阀C16、第十七插装阀C17、第十八插装阀C18和第十九插装阀C19的入口相连，第十八插装阀C18的出口与滑块主缸下腔油路G1相连，第十四插装阀C14、第十六插装阀C16、第十七插装阀C17和第十九插装阀C19的出口分别与油箱相连。滑块一级快下：第十三插装阀C13打开，油液经第十三插装阀C13和第十二插装阀C12补入滑块主缸1a的上腔和滑块柱塞缸1b；第十六插装阀C16、第十七插装阀C17和第十八插装阀C18打开；第十九插装阀C19
支撑；第二十插装阀C20打开，第十一插装阀C11打开，滑块主缸1a杆腔的出油经过滑块主缸下腔油路G1、第二十插装阀C20和第十一插装阀C11对蓄能器AC进行预充压。滑块二级快下：其余保持不变，第十六插装阀C16关闭，准备向滑块慢下过渡。滑块慢下：其余保持不变，第二十插装阀C20关闭，滑块主缸下腔油路G1对蓄能器AC的预充压结束；由伺服泵B1通过第十一插装阀C11继续向蓄能器AC充压，充压完成后，第十一插装阀C11和第十七插装阀C17关闭，准备进入滑块工进加压。滑块工进加压：滑块主缸1a 下腔的支撑力由第十九插装阀C19控制。滑块保压后泄压：第十三插装阀C13、第十八插装阀C18和第十九插装阀C19关闭，其余插装阀保持。滑块回程：第十四插装阀C14关闭，主油泵出口管路G2建压；第十五插装阀C15打开，主油泵出口管路G2的压力油通过第十五插装阀C15并推开第十八插装阀C18进入滑块主缸1a 的下腔。
[0011] 作为本发明进一步的改进，第十三插装阀C13的液控口与第九电磁换向阀YV9的A口相连，第九电磁换向阀YV9的P口与第十三插装阀C13的入口相连，第九电磁换向阀YV9的T口与油箱相连；第十四插装阀C14的液控口与第十电磁换向阀YV10的B口相连；第十五插装阀C15的液控口与第二梭阀SF2的中部出口相连，第二梭阀SF2的左入口与第十五插装阀C15的出口相连，第二梭阀SF2的右入口与第十一电磁换向阀YV11的A口相连，第十一电磁换向阀YV11的P口与第十五插装阀C15的入口相连；第十六插装阀C16的液控口与第十二电磁换向阀YV12的A口相连，第十二电磁换向阀YV12的P口与第十六插装阀C16的入口相连；第十七插装阀C17的液控口与第十三电磁换向阀YV13的A口相连，第十三电磁换向阀YV13的P口与第十七插装阀C17的入口相连；第十八插装阀C18的液控口与第十四电磁换向球阀YV14的A口相连，第十四电磁换向球阀YV14的P口与第十八插装阀C18的出口相连；第十八插装阀C18的液控口与第十五电磁换向阀YV15的A口相连，通过第九调压阀F9与第十五电磁换向阀YV15的P口相连，通过第十调压阀F10与第十五电磁换向阀YV15的B口相连；第十电磁换向阀YV10、第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13和第十四电磁换向球阀YV14的T口分别与油箱相连，第十五电磁换向阀YV15的B口与油箱相连；第十四电磁换向球阀YV14为两位三通电磁换向阀，第十、十一、十二、十三和十五电磁换向阀均为两位四通电磁换向阀。滑块一级快下：第九电磁换向阀YV9得电使第十三插装阀C13打开，油液经第十三插装阀C13和第十二插装阀C12补入滑块主缸1a的上腔和滑块柱塞缸1b；第十二电磁换向阀YV12得电使第十六插装阀C16打开，第十三电磁换向阀YV13得电使第十七插装阀C17打开，第十四电磁换向球阀YV14得电使第十八插装阀C18打开；第十五电磁换向阀YV15得电使第十九插装阀C19获得第九调压阀F9的支撑；第十六电磁换向球阀YV16得电使第二十插装阀C20打开，第八电磁换向阀YV8 得电，第十一插装阀C11打开，滑块主缸1a杆腔的出油经过滑块主缸下腔油路G1、第二十插装阀C20和第十一插装阀C11对蓄能器AC进行预充压。滑块二级快下：其余保持不变，第十二电磁换向阀YV12失电使第十六插装阀C16关闭，准备向滑块慢下过渡。滑块慢下：其余保持不变，第十六电磁换向球阀YV16失电使第二十插装阀C20关闭，滑块主缸下腔油路G1对蓄能器AC的预充压结束；由伺服泵B1通过第十一插装阀C11继续向蓄能器AC充压，充压完成后，第八电磁换向阀YV8 失电，第十一插装阀C11关闭，第十三电磁换向阀YV13失电使第十七插装阀C17关闭，准备进入滑块工进加压。滑块工进加压：滑块主缸1a 下腔的支撑力由第十九插装阀C19通过第九调压阀F9控制。滑块保压后泄压：第九电磁换向阀YV9失电使第十三插装阀C13关闭，第十四电磁换向球阀YV14失电使第十八插装阀C18关闭，第十五电磁换向阀YV15失电使第十九插装阀C19关闭，其余各电磁换向阀均保持在失电状态。滑块回程：第十电磁换向阀YV10得电使第十四插装阀C14关闭，主油泵出口管路G2建压；第十一电磁换向阀YV11得电，第十五插装阀C15打开；主油泵出口管路G2的压力油通过第十五插装阀C15并推开第十八插装阀C18进入滑块主缸1a 的下腔；回程力由第十调压阀F10控制；充液阀控制油管G3建压，将各充液阀CF1打开，滑块主缸1a上腔的油液和滑块柱塞缸1b的油液分别通过充液阀CF1回油箱。
[0012] 作为本发明进一步的改进，液压垫活塞缸2a的上腔与第五单向阀D5的出口相连，第五单向阀D5的入口与油箱相连；伺服泵B1的出口与第十插装阀C10的入口相连，第十插装阀C10的液控口与第六电磁换向阀YV6的B口相连，第十插装阀C10的出口及第六电磁换向阀YV6的T口均与油箱相连，第六电磁换向阀YV6为两位四通电磁换向阀。当液压垫下行时，第五单向阀D5被吸开，油箱中的油液经第五单向阀D5进入液压垫活塞缸2a的上腔。当第六电磁换向阀YV6失电时，第十插装阀C10打开，伺服泵B1出口的油液经第十插装阀C10回油箱循环；当液压垫快顶时，第六电磁换向阀YV6得电，第十插装阀C10关闭，伺服泵B1的出口油路建压，第十插装阀C10的液控口由第六调压阀F6控制，保证伺服泵B1的运行安全。当液压垫做拉伸，各缸受迫退回时，第六电磁换向阀YV6回到失电状态，将第十插装阀C10打开。
[0013] 作为本发明进一步的改进，伺服泵B1的伺服
电机M1和各电磁换向阀均受控于控制系统，所述控制系统包括PLC
控制器和
伺服控制器SDR，蓄能器AC与第十一插装阀C11出口之间的管道上连接有压力
开关H1，液压垫位移传感器S1的
信号输出端接入PLC控制器的液压垫位移信号输入端IN1，压力开关H1的高压闭合常开触头H1-1
串联在PLC控制器的高压信号输入端000端口与直流电源负极VDC-之间，压力开关H1的低压断开常闭触头H1-2串联在PLC控制器的低压信号输入端001端口 与直流电源负极VDC-之间；PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口与伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC相连；PLC控制器的流量增加信号输出端OUT1与伺服控制器SDR的流量增加信号输入端AI3相连，PLC控制器的流量减小信号输出端COM1与伺服控制器SDR的流量减小信号输入端FAC3相连；PLC控制器的压力增加信号输出端OUT2与伺服控制器SDR的压力增加信号输入端AI2相连，PLC控制器的压力减小信号输出端COM2与伺服控制器SDR的压力减小信号输入端FAC2相连；伺服使能按钮SB1连接在伺服控制器SDR的启动信号输入端DI3与公共端COM之间；检测伺服泵B1输出压力的泵口
压力传感器P1与伺服控制器SDR的伺服泵压力信号输入端AI1相连。按下伺服使能按钮SB1，伺服控制器SDR投入工作。滑块快下时，滑块主缸1a杆腔的出油对蓄能器AC进行预充压，滑块转慢下后，由伺服泵B1继续向蓄能器AC充压，直至压力开关H1的高压闭合常开触头H1-1闭合，将蓄能器AC到达高压的信号被输入至PLC控制器的高压信号输入端000端口，PLC控制器使第八电磁换向阀YV8 失电，第十一插装阀C11关闭，准备进入滑块工进加压。液压垫2快速顶出时，蓄能器AC里储存的压力油快速补入四个液压垫柱塞缸2b中。液压垫慢顶时，当液压垫位移传感器S1探测到液压垫2上升到设定位置或者蓄能器AC已降至低压，压力开关H1的低压断开常闭触头H1-2断开，PLC控制器使第七电磁换向阀YV7失电，第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油；第二电磁换向阀YV2得电使第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸2b，液压垫2转为慢速顶出。采用伺服泵B1结合液压垫位移传感器S1通过闭还运算控制便可实现液压垫2顶出位置的精确控制，提高零件的一次成型率。伺服泵B1包括由同一个
伺服电机M1驱动的低压泵和高压泵，当液压垫快顶和液压垫慢顶时，PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口将伺服泵B1低压运行信号输入伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC，使伺服电机M1驱动低压泵运行。当液压垫各缸退回时，PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口将伺服泵B1高压运行信号输入伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC，使伺服电机M1驱动高压泵运行。当PLC控制器的流量增加信号输出端OUT1将流量增加
模拟信号发送至伺服控制器SDR的流量增加信号输入端AI3时，伺服电机M1控制伺服泵B1增加流量输出。当PLC控制器的流量减小信号输出端COM1 将流量减小模拟信号发送至伺服控制器SDR的流量减小信号输入端FAC3 时，伺服电机M1控制伺服泵B1减小流量输出。当PLC控制器的压力增加信号输出端OUT2 将压力增加模拟信号发送至伺服控制器SDR的压力增加信号输入端AI2 时，伺服电机M1控制伺服泵B1提高油压。当PLC控制器的压力减小信号输出端COM2 将压力减小模拟信号发送至伺服控制器SDR的压力减小信号输入端FAC2 时，伺服电机M1控制伺服泵B1降低油压。
[0014] 作为本发明进一步的改进，液压机的每个工作循环依次包括如下动作：⑴滑块一级快下：第十三插装阀C13打开，油液补入滑块主缸1a的上腔和滑块柱塞缸1b；第十一插装阀C11、第十六插装阀C16、第十七插装阀C17、第十八插装阀C18和第二十插装阀C20打开，滑块主缸1a杆腔的出油对蓄能器AC进行预充压；⑵滑块二级快下：第十二电磁换向阀YV12失电使第十六插装阀C16关闭；⑶滑块慢下：第二十插装阀C20关闭，蓄能器AC的预充压结束；由伺服泵B1继续向蓄能器AC充压，充压完成后第十一插装阀C11和第十七插装阀C17关闭；
⑷滑块工进加压：滑块主缸1a 下腔的支撑力由第九调压阀F9控制；⑸滑块保压后泄压：第十三插装阀C13、第十八插装阀C18和第十九插装阀C19关闭，其余各电磁换向阀均保持在失电状态；⑹滑块回程：第十四插装阀C14关闭，第十五插装阀C15打开，主油泵出口管路G2的压力油进入滑块主缸1a 的下腔；回程力由第十调压阀F10控制；各充液阀CF1打开，滑块主缸1a上腔和滑块柱塞缸1b的油液分别通过充液阀CF1回油箱。该液压机利用滑块快下时杆腔的出油对蓄能器AC进行预充压，可有效节约能源。
[0015] 作为本发明进一步的改进，液压机的每个工作循环还依次包括如下动作：⑺液压垫快顶：第十一插装阀C11和第二十插装阀C20关闭，第九插装阀C9打开，蓄能器AC里的压力油快速补入四个液压垫柱塞缸2b中；同时第一插装阀C1 、第三插装阀C3打开，伺服泵B1输出的压力油进入液压垫活塞缸2a的下腔，液压垫活塞缸2a 的上腔油液经第六插装阀C6流回油箱；⑻液压垫慢顶：当液压垫2上升到设定位置后，第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油；第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸2b；⑼液压垫各缸退回：第三插装阀C3关闭，第四插装阀C4和第七插装阀C7打开，液压垫活塞缸2a下腔的油液和液压垫柱塞缸2b中的油液回油箱；⑽液压垫做拉伸，各缸受迫退回：第三电磁换向阀回到中位，第七插装阀C7关闭，液压垫活塞缸2a下腔和液压垫柱塞缸2b中的油液回油箱，拉伸的力由第三调压阀F3控制。在液压垫快速顶出时，利用蓄能器AC向四个液压垫柱塞缸2b 快速补油，并且消除快速顶出转慢速顶出时下落、停顿现象，使得整个顶出运动实现了平稳过渡。
附图说明
[0016] 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。
[0017] 图1为本发明节能式液压机的液压系统图。
[0018] 图2为图1中液压垫系统的放大图。
[0019] 图3为图1中滑块系统的放大图。
[0020] 图4为本发明节能式液压机的电气控制原理图。
[0021] 图中：1.滑块；1a.滑块主缸；1b.滑块柱塞缸；2.液压垫；2a.液压垫活塞缸；2b.液压垫柱塞缸；B1.伺服泵；M1.伺服电机；AC.蓄能器；C1.第三插装阀；C2.第二插装阀；C3.第三插装阀；C4.第四插装阀；C5.第五插装阀；C6.第六插装阀；C7.第七插装阀；C8.第八插装阀；C9.第九插装阀；C10.第十插装阀；C11.第十一插装阀；C12.第十二插装阀；C13.第十三插装阀；C14.第十四插装阀；C15.第十五插装阀；C16.第十六插装阀；C17.第十七插装阀；C18.第十八插装阀；C19.第十九插装阀；C20.第二十插装阀；CF1.充液阀；D1.第一单向阀；
D2.第二单向阀；D3.第三单向阀；D4.第四单向阀；D5.第五单向阀；H1.压力开关；YV1.第一电磁换向球阀；YV2.第二电磁换向阀；YV3、YV4.第三电磁换向阀；YV5.第五电磁换向阀；
YV6.第六电磁换向阀；YV7.第七电磁换向阀；YV8.第八电磁换向阀；YV9.第九电磁换向阀；
YV10.第十电磁换向阀；YV11.第十一电磁换向阀；YV12.第十二电磁换向阀；YV13.第十三电磁换向阀；YV14.第十四电磁换向球阀；YV15.第十五电磁换向阀；YV16.第十六电磁换向球阀；G1.滑块主缸下腔油路；G2.主油泵出口管路；G3.充液阀控制油管；SF1.第一梭阀；SF2.第二梭阀；S1.液压垫位移传感器；F1.第一调压阀；F2.第二调压阀；F3.第三调压阀；F4.第四调压阀；F5.第五调压阀；F6.第六调压阀；F7.第七调压阀；F8.第八调压阀；F9.第九调压阀；F10.第十调压阀；F11.第十一调压阀；SDR.伺服控制器；PG.
编码器；SB1.伺服使能按钮；
EM1.
滤波器；R.
制动电阻。
具体实施方式
[0022] 如图1至图3所示，本发明的节能式液压机包括滑块1和液压垫2，滑块1的顶部中心连接在滑块柱塞缸1b的下端，滑块柱塞缸1b的左右两侧对称设有滑块主缸1a，滑块主缸1a的活塞下端分别与滑块1相连；液压垫2的底部中心连接有液压垫活塞缸2a，液压垫2的四个角部分别与液压垫柱塞缸2b的顶部相连，伺服泵B1的入口的与油箱相连，伺服泵B1的出口与第一单向阀D1的入口相连，第一单向阀D1的出口分别与液压垫控制油路、第十一插装阀C11的入口及第二十插装阀C20的入口相连，第十一插装阀C11的液控口与第八电磁换向阀YV8的P口相连，第八电磁换向阀YV8的A口与第二十插装阀C20的入口相连，第八电磁换向阀YV8的B口接油箱，第八电磁换向阀YV8为两位四通电磁换向阀，第十一插装阀C11的出口与蓄能器AC相连；第二十插装阀C20的出口与滑块主缸下腔油路G1相连，第二十插装阀C20的液控口与第十六电磁换向球阀YV16的A口相连，第十六电磁换向球阀YV16的P口与第二十插装阀C20的出口相连，第十六电磁换向球阀YV16的T口与第二十插装阀C20的入口相连，第十六电磁换向球阀YV16为两位三通电磁换向阀，蓄能器AC与油箱之间设有第七调压阀F7。
[0023] 液压垫驱动油缸采用位于中心的液压垫活塞缸2a和四个角部分别安装液压垫柱塞缸2b的结构，使得液压垫2的拉伸力分布均匀，通过液压系统和电控系统的配合，也可实现液压垫拉伸力的四角分别可调。充分利用滑块主缸1a和滑块柱塞缸1b的结构特点，在滑块1快下时，第十六电磁换向球阀YV16得电，第二十插装阀C20打开；同时第八电磁换向阀YV8得电，第十一插装阀C11打开，滑块主缸1a杆腔的出油经过滑块主缸下腔油路G1、第二十插装阀C20和第十一插装阀C11对蓄能器AC进行预充压，一方面实现平衡滑块1重量的作用，起到滑块快下转工进的平稳过渡，另一方面可充分实现能源的转换使用。
[0024] 液压垫控制油路包括第一至第九插装阀，蓄能器AC的底部与第九插装阀C9的入口相连，第九插装阀C9的出口与第八插装阀C8的入口相连，第八插装阀C8的出口与各液压垫柱塞缸2b的总油管相连；第八插装阀C8设有开口调节手柄，第九插装阀C9的液控口与第七电磁换向阀YV7的A口相连，第七电磁换向阀YV7为两位四通电磁换向阀，第七电磁换向阀YV7的P口与第九插装阀C9的入口相连，第七电磁换向阀YV7的T口与油箱相连。 在液压垫2快速顶出时，第八电磁换向阀YV8和第十六电磁换向球阀YV16均失电，第十一插装阀C11和第二十插装阀C20关闭；第七电磁换向阀YV7得电，第九插装阀C9打开，通过调整第八插装阀C8的开口调节手柄来调整流量大小，蓄能器AC里储存的压力油经过第九插装阀C9和第八插装阀C8进入四个液压垫柱塞缸2b中，实现了利用蓄能器AC对位于四周的液压垫柱塞缸2b进行快速补油。因顶出运行时对液压垫柱塞缸2b采用的是蓄能器AC带压快速补油，消除快速顶出转慢速顶出时下落、停顿现象，使得整个顶出运动实现了平稳过渡。再结合使用伺服泵控技术，可实现精确的压力及扭矩的控制，有效节约能源。
[0025] 第三插装阀C3与第五插装阀C5的入口分别与第一单向阀D1的出口相连，第三插装阀C3的出口分别与第一插装阀C1、第二插装阀C2及第四插装阀C4的入口相连，第一插装阀C1的出口与液压垫活塞缸2a的下腔相连，第二插装阀C2的出口及第七插装阀C7的入口分别与液压垫柱塞缸2b的油口相连；第五插装阀C5的出口分别与第六插装阀C6的入口及液压垫活塞缸2a的上腔相连，第四插装阀C4、第六插装阀C6及第七插装阀C7的出口分别与油箱相连，液压垫2的一侧安装有液压垫位移传感器S1，第一插装阀C1的出口与油箱之间安装有第一调压阀F1，第二插装阀C2的出口与油箱之间安装有第二调压阀F2。
[0026] 第一插装阀C1的液控口与第一电磁换向球阀YV1的A口相连，第一电磁换向球阀YV1为两位三通电磁换向阀，第一电磁换向球阀YV1的P口与第一插装阀C1的出口相连，第一电磁换向球阀YV1的T口与油箱相连；第二插装阀C2的液控口与第二电磁换向阀YV2的A口相连，第二电磁换向阀YV2为两位四通电磁换向阀，第二电磁换向阀YV2的P口与第二插装阀C2的入口相连，第二电磁换向阀YV2的T口与油箱相连；第三插装阀C3的液控口与第一梭阀SF1的中部出口相连，第一梭阀SF1的右端入口与第三插装阀C3的出口相连，第一梭阀SF1的左端入口与第三电磁换向阀的A口相连，第三电磁换向阀是中位机能为P型的三位四通电磁换向阀，第三电磁换向阀的B口与第五插装阀C5的液控口相连；第三电磁换向阀的P口与第四插装阀C4的出口相连，第三电磁换向阀的T口与第三单向阀D3的出口相连，第三单向阀D3的入口与第五插装阀C5的入口相连；第三电磁换向阀的B口与第二单向阀D2的入口相连，第二单向阀D2的出口与第四插装阀C4的液控口相连，第四插装阀C4的液控口还通过第三调压阀F3与油箱相连；第三电磁换向阀的A口还与第四单向阀D4的出口相连，第四单向阀D4的入口与第六插装阀C6的液控口相连，第六插装阀C6的液控口还通过第四调压阀F4与油箱相连；第七插装阀C7的液控口与第五电磁换向阀YV5的B口相连，第五电磁换向阀YV5为两位四通电磁换向阀，第五电磁换向阀YV5的T口与第七插装阀C7的出口相连，第七插装阀C7的液控口通过第五调压阀F5与油箱相连。
[0027] 主油泵出口管路G2分别与第十三插装阀C13、第十四插装阀C14和第十五插装阀C15的入口相连，第十三插装阀C13的出口与第十二插装阀C12的入口相连，第十二插装阀C12的出口与滑块柱塞缸1b 和滑块主缸1a 的上腔相连；第十五插装阀C15的出口分别与第十六插装阀C16、第十七插装阀C17、第十八插装阀C18和第十九插装阀C19的入口相连，第十八插装阀C18的出口与滑块主缸下腔油路G1相连，第十四插装阀C14、第十六插装阀C16、第十七插装阀C17和第十九插装阀C19的出口分别与油箱相连，第十四插装阀C14的液控口与油箱之间设有第八调压阀F8，第十八插装阀C18的出口与油箱之间设有第十一调压阀F11。
[0028] 第十三插装阀C13的液控口与第九电磁换向阀YV9的A口相连，第九电磁换向阀YV9的P口与第十三插装阀C13的入口相连，第九电磁换向阀YV9的T口与油箱相连；第十四插装阀C14的液控口与第十电磁换向阀YV10的B口相连；第十五插装阀C15的液控口与第二梭阀SF2的中部出口相连，第二梭阀SF2的左入口与第十五插装阀C15的出口相连，第二梭阀SF2的右入口与第十一电磁换向阀YV11的A口相连，第十一电磁换向阀YV11的P口与第十五插装阀C15的入口相连；第十六插装阀C16的液控口与第十二电磁换向阀YV12的A口相连，第十二电磁换向阀YV12的P口与第十六插装阀C16的入口相连；第十七插装阀C17的液控口与第十三电磁换向阀YV13的A口相连，第十三电磁换向阀YV13的P口与第十七插装阀C17的入口相连；第十八插装阀C18的液控口与第十四电磁换向球阀YV14的A口相连，第十四电磁换向球阀YV14的P口与第十八插装阀C18的出口相连；第十八插装阀C18的液控口与第十五电磁换向阀YV15的A口相连，通过第九调压阀F9与第十五电磁换向阀YV15的P口相连，通过第十调压阀F10与第十五电磁换向阀YV15的B口相连；第十电磁换向阀YV10、第十一电磁换向阀YV11、第十二电磁换向阀YV12、第十三电磁换向阀YV13和第十四电磁换向球阀YV14的T口分别与油箱相连，第十五电磁换向阀YV15的B口与油箱相连；第十四电磁换向球阀YV14为两位三通电磁换向阀，第十、十一、十二、十三和十五电磁换向阀均为两位四通电磁换向阀。
[0029] 液压垫活塞缸2a的上腔与第五单向阀D5的出口相连，第五单向阀D5的入口与油箱相连；伺服泵B1的出口与第十插装阀C10的入口相连，第十插装阀C10的液控口与第六电磁换向阀YV6的B口相连，第十插装阀C10的出口及第六电磁换向阀YV6的T口均与油箱相连，第六电磁换向阀YV6为两位四通电磁换向阀。当液压垫下行时，第五单向阀D5被吸开，油箱中的油液经第五单向阀D5进入液压垫活塞缸2a的上腔。当第六电磁换向阀YV6失电时，第十插装阀C10打开，伺服泵B1出口的油液经第十插装阀C10回油箱循环；当液压垫快顶时，第六电磁换向阀YV6得电，第十插装阀C10关闭，伺服泵B1的出口油路建压，第十插装阀C10的液控口由第六调压阀F6控制，保证伺服泵B1的运行安全。当液压垫做拉伸，各缸受迫退回时，第六电磁换向阀YV6回到失电状态，将第十插装阀C10打开。
[0030] 如图4所示，伺服泵B1的伺服电机M1和各电磁换向阀均受控于控制系统，控制系统包括PLC控制器和伺服控制器SDR，蓄能器AC与第十一插装阀C11出口之间的管道上连接有压力开关H1，液压垫位移传感器S1的信号输出端接入PLC控制器的液压垫位移信号输入端IN1，压力开关H1的高压闭合常开触头H1-1串联在PLC控制器的高压信号输入端000端口与直流电源负极VDC-之间，压力开关H1的低压断开常闭触头H1-2串联在PLC控制器的低压信号输入端001端口 与直流电源负极VDC-之间；PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口与伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC相连。
[0031] PLC控制器的流量增加信号输出端OUT1与伺服控制器SDR的流量增加信号输入端AI3相连，PLC控制器的流量减小信号输出端COM1与伺服控制器SDR的流量减小信号输入端FAC3相连；PLC控制器的压力增加信号输出端OUT2与伺服控制器SDR的压力增加信号输入端AI2相连，PLC控制器的压力减小信号输出端COM2与伺服控制器SDR的压力减小信号输入端FAC2相连。
[0032] 伺服使能按钮SB1连接在伺服控制器SDR的启动信号输入端DI3与公共端COM之间；检测伺服泵B1输出压力的泵口压力传感器P1与伺服控制器SDR的伺服泵压力信号输入端AI1相连。
[0033] 按下伺服使能按钮SB1，伺服控制器SDR投入工作。滑块快下时，滑块主缸1a杆腔的出油对蓄能器AC进行预充压，滑块转慢下后，由伺服泵B1继续向蓄能器AC充压，直至压力开关H1的高压闭合常开触头H1-1闭合，将蓄能器AC到达高压的信号被输入至PLC控制器的高压信号输入端000端口，PLC控制器使第八电磁换向阀YV8 失电，第十一插装阀C11关闭，准备进入滑块工进加压。
[0034] 液压垫2快速顶出时，蓄能器AC里储存的压力油快速补入四个液压垫柱塞缸2b中。液压垫慢顶时，当液压垫位移传感器S1探测到液压垫2上升到设定位置或者蓄能器AC已降至低压，压力开关H1的低压断开常闭触头H1-2断开，PLC控制器使第七电磁换向阀YV7失电，第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油；第二电磁换向阀YV2得电使第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸
2b，液压垫2转为慢速顶出。采用伺服泵B1结合液压垫位移传感器S1通过闭还运算控制便可实现液压垫2顶出位置的精确控制，提高零件的一次成型率。
[0035] 伺服泵B1包括由同一个伺服电机M1驱动的低压泵和高压泵，当液压垫快顶和液压垫慢顶时，PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口将伺服泵B1低压运行信号输入伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC，使伺服电机M1驱动低压泵运行。
[0036] 当液压垫各缸退回时，PLC控制器的高低压切换信号输出端002端口将伺服泵B1高压运行信号输入伺服控制器SDR的伺服泵切换信号输入端MC，使伺服电机M1驱动高压泵运行。
[0037] 当PLC控制器的流量增加信号输出端OUT1将流量增加模拟信号发送至伺服控制器SDR的流量增加信号输入端AI3时，伺服电机M1控制伺服泵B1增加流量输出。当PLC控制器的流量减小信号输出端COM1 将流量减小模拟信号发送至伺服控制器SDR的流量减小信号输入端FAC3 时，伺服电机M1控制伺服泵B1减小流量输出。
[0038] 当PLC控制器的压力增加信号输出端OUT2 将压力增加模拟信号发送至伺服控制器SDR的压力增加信号输入端AI2 时，伺服电机M1控制伺服泵B1提高油压。当PLC控制器的压力减小信号输出端COM2 将压力减小模拟信号发送至伺服控制器SDR的压力减小信号输入端FAC2时，伺服电机M1控制伺服泵B1降低油压。
[0039] PLC控制器的报警信号输入端104与伺服控制器SDR的报警信号输出端DO3相连。当伺服控制器SDR检测到故障时,向PLC控制器的报警信号输入端104向发出报警信号,并停止工作。
[0040] 交流电源通过滤波器EM1接入伺服控制器SDR的电源端，制动电阻R接在伺服控制器SDR的X4端口，伺服电机的编码器PG接入伺服控制器SDR的X3端口，PLC控制器采用欧姆龙CP1H-XA40DR-A型，伺服控制器SDR采用桂林星辰科技股份有限公司的NAS 4E45/81X型伺服控制器。
[0041] 该液压机的每个工作循环依次包括如下动作：⑴滑块一级快下：第九电磁换向阀YV9得电使第十三插装阀C13打开，油液经第十三插装阀C13和第十二插装阀C12补入滑块主缸1a的上腔和滑块柱塞缸1b；第十二电磁换向阀YV12得电使第十六插装阀C16打开，第十三电磁换向阀YV13得电使第十七插装阀C17打开，第十四电磁换向球阀YV14得电使第十八插装阀C18打开；第十五电磁换向阀YV15得电使第十九插装阀C19获得第九调压阀F9的支撑；第十六电磁换向球阀YV16得电使第二十插装阀C20打开，第八电磁换向阀YV8 得电，第十一插装阀C11打开，滑块主缸1a杆腔的出油经过滑块主缸下腔油路G1、第二十插装阀C20和第十一插装阀C11对蓄能器AC进行预充压。
[0042] ⑵滑块二级快下：其余保持不变，第十二电磁换向阀YV12失电使第十六插装阀C16关闭，准备向滑块慢下过渡。
[0043] ⑶滑块慢下：其余保持不变，第十六电磁换向球阀YV16失电使第二十插装阀C20关闭，滑块主缸下腔油路G1对蓄能器AC的预充压结束；由伺服泵B1通过第十一插装阀C11继续向蓄能器AC充压，充压完成后，第八电磁换向阀YV8 失电，第十一插装阀C11关闭，第十三电磁换向阀YV13失电使第十七插装阀C17关闭，准备进入滑块工进加压。
[0044] ⑷滑块工进加压：滑块主缸1a 下腔的支撑力由第十九插装阀C19通过第九调压阀F9控制。
[0045] ⑸滑块保压后泄压：第九电磁换向阀YV9失电使第十三插装阀C13关闭，第十四电磁换向球阀YV14失电使第十八插装阀C18关闭，第十五电磁换向阀YV15失电使第十九插装阀C19关闭，其余各电磁换向阀均保持在失电状态。
[0046] ⑹滑块回程：第十电磁换向阀YV10得电使第十四插装阀C14关闭，主油泵出口管路G2建压；第十一电磁换向阀YV11得电，第十五插装阀C15打开；主油泵出口管路G2的压力油通过第十五插装阀C15并推开第十八插装阀C18进入滑块主缸1a 的下腔；回程力由第十调压阀F10控制；充液阀控制油管G3建压，将各充液阀CF1打开，滑块主缸1a上腔的油液和滑块柱塞缸1b的油液分别通过充液阀CF1回油箱。
[0047] ⑺液压垫快顶：第八电磁换向阀YV8和第十六电磁换向球阀YV16均失电，第十一插装阀C11和第二十插装阀C20关闭；第七电磁换向阀YV7得电，第九插装阀C9打开，通过调整第八插装阀C8的开口调节手柄来调整流量大小，蓄能器AC里储存的压力油经过第九插装阀C9和第八插装阀C8进入四个液压垫柱塞缸2b中，实现了利用蓄能器AC对位于四周的液压垫柱塞缸2b进行快速补油。
[0048] 同时第一电磁换向球阀YV1得电，第一插装阀C1 打开；第三电磁换向阀的左电磁铁YV4得电，第三插装阀C3打开；伺服泵B1输出的压力油依次流经第三插装阀C3和第一插装阀C1进入液压垫活塞缸2a的下腔，液压垫活塞缸2a 的上腔油液经第六插装阀C6流回油箱。
[0049] ⑻液压垫慢顶：当液压垫位移传感器S1探测到液压垫2上升到设定位置后，第七电磁换向阀YV7失电使第九插装阀C9关闭，蓄能器AC停止向四个液压垫柱塞缸2b补油；第二电磁换向阀YV2得电使第二插装阀C2打开，伺服泵B1输出的压力油同时进入液压垫活塞缸2a和四个液压垫柱塞缸2b，液压垫2转为慢速顶出，采用小排量的伺服泵B1便可实现液压垫2的顶出控制。采用伺服泵B1结合液压垫位移传感器S1通过闭还运算控制便可实现液压垫2顶出位置的精确控制，提高零件的一次成型率。
[0050] ⑼液压垫各缸退回：第一电磁换向球阀YV1和第二电磁换向阀YV2保持得电，使第一插装阀C1和第二插装阀C2保持打开；第三电磁换向阀的右电磁铁YV3得电使第三插装阀C3关闭；第四插装阀C4因液控口卸压而打开，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；同时第五电磁换向阀YV5得电使第七插装阀C7打开，液压垫柱塞缸2b中的油液经过第二插装阀C2、第四插装阀C4和第七插装阀C7回油箱。
[0051] ⑽液压垫做拉伸，各缸受迫退回：第一电磁换向球阀YV1、第二电磁换向阀YV2保持得电，使第一插装阀C1和第二插装阀C2保持打开；右电磁铁YV3失电使第三电磁换向阀回到中位，第四插装阀C4保持打开；第五电磁换向阀YV5失电使第七插装阀C7关闭，液压垫活塞缸2a下腔的油液通过第一插装阀C1和第四插装阀C4回油箱；液压垫柱塞缸2b中的油液经过第二插装阀C2和第四插装阀C4回油箱，拉伸的力由第四插装阀C4的第三调压阀F3控制。
[0052] 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。
