本發(fā)明專利技術(shù)提供一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，包括電機(jī)、比例恒壓變量泵、粗過濾器、蓄能器I、電磁溢流閥、高壓球閥、精過濾器I、精過濾器II，蓄能器II、壓力傳感器I、電液流量伺服閥、截止閥、風(fēng)冷卻器、回油過濾器、壓力傳感器II以及控制單元；為了保證電液流量伺服閥出油口的油壓進(jìn)行精確控制，本發(fā)明專利技術(shù)利用預(yù)設(shè)的控制值與壓力傳感器II返回信號(hào)產(chǎn)生差值，控制電液流量伺服閥閥芯運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)出油口油壓的精確控制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于液壓
，具體涉及一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，現(xiàn)有滾壓強(qiáng)化機(jī)床的液壓系統(tǒng)是采用三級(jí)變壓液壓系統(tǒng)，滾壓力呈現(xiàn)階梯型變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位，強(qiáng)化滾壓和光整滾壓以實(shí)現(xiàn)滾壓質(zhì)量的提高和液壓校直的作用。另夕卜，還有的滾壓強(qiáng)化機(jī)床的液壓系統(tǒng)采用的是給加壓油缸沖油，保持壓力開度，以大流量重開液壓鉗的后端，到達(dá)加緊位置完成加緊軸頸后，進(jìn)行滾壓。但是，第一種情況下的液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要較多數(shù)量的閥類和液壓缸，并且對(duì)于外界干擾沒有有效的措施消除。第二種情況下的液壓系統(tǒng)在滾壓加工過程中會(huì)出現(xiàn)滾壓壓力周期性的波動(dòng)，并且幅值較大的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的滾壓液壓系統(tǒng)的復(fù)雜和可能產(chǎn)生較大超調(diào)的不足，本專利技術(shù)提供一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能提供恒定壓力的油液，而且能保證壓力無超調(diào)，不受外界干擾。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，包括電機(jī)、比例恒壓變量泵、粗過濾器、蓄能器1、電磁溢流閥、高壓球閥、精過濾器1、精過濾器II，蓄能器I1、壓力傳感器1、電液流量伺服閥、截止閥、風(fēng)冷卻器、回油過濾器、壓力傳感器II以及控制單元；上述各部件之間的連接關(guān)系為電機(jī)和比例恒壓變量泵相連，比例恒壓變量泵的入口處連接粗過濾器，比例恒壓變量泵的出口依次連接高壓球閥、精過濾器1、精過濾器I1、壓力傳感器I后與電液流量伺服閥的進(jìn)油口相連，其中蓄能器I設(shè)于比例恒壓變量泵與高壓球閥之間的管路上，蓄能器II設(shè)于精過濾器II與壓力傳感器I之間的管路上；在蓄能器I與高壓球閥之間連接有一回油管路，所述電磁溢流閥、風(fēng)冷卻器、回油過濾器依次設(shè)于回油管路上；所述截止閥并聯(lián)于所述風(fēng)冷卻器的兩端；所述電液流量伺服閥的回油口與電磁溢流閥和風(fēng)冷卻器之間的回油管路相連；所述電液流量伺服閥的出油口通過壓力傳感器II與滾壓油缸相連；所述控制單元與壓力傳感器1、壓力傳感器I1、電磁溢流閥以及電液流量伺服閥的控制端分別相連，其根據(jù)壓力傳感器I采集的壓力值對(duì)電磁溢流閥進(jìn)行控制，根據(jù)當(dāng)前第K個(gè)采樣時(shí)刻壓力傳感器II采集的壓力值V (K)，控制電液流量伺服閥出油口的油壓output (K);其中e (K)=C-V (K);其中，C為根據(jù)電液流量伺服閥出油口所需的油壓設(shè)定的控制值，e (K)為第K個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸出值與設(shè)定值之間的誤差值；則輸出增量Λ output為:Λ Output=KpX (e (K)-e (κ-l))+Ki Xe (K)+Kd(e (Κ-2) Xe (K-1)+e (Κ-2);其中，e (K-1)為第(K-1)個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸入的誤差值，e (K_2)為第(K_2)個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸入的誤差值，output (K-1)為第(K-1)個(gè)采樣時(shí)刻控制單元輸出量；Kp=IOO為伺服端積分系數(shù)，Ki=50為伺服端比例系數(shù)，Kd=700為伺服端微分系數(shù)，則輸出量output (K)為:output (K) =output (K-1) +Λ output。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)還包括與油箱相連的測(cè)溫偶、空氣過濾器以及溫度液位計(jì)。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述精過濾器I的過濾精度為10微米，所述精過濾器II的過濾精度為5微米。有益效果:首先，本專利技術(shù)為了保證電液流量伺服閥出油口的油壓進(jìn)行精確控制，本專利技術(shù)利用預(yù)設(shè)的控制值與壓力傳感器II返回信號(hào)產(chǎn)生差值，控制電液流量伺服閥閥芯運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)出油口油壓的精確控制；同時(shí)本專利技術(shù)為保證電液流量伺服閥魯棒性，經(jīng)過多次試驗(yàn)，將伺服閥比例系數(shù)，積分系數(shù)，微分系數(shù)分別設(shè)為Ki=50，Kp=IOO, Kd=700。其次，補(bǔ)充本專利技術(shù)設(shè)置兩個(gè)精過濾器的好處。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖1是本滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖。其中1.電機(jī)，2.比例恒壓變量泵，3.粗過濾器，4.測(cè)溫偶，5.空氣過濾器，6.溫度液位計(jì)，7.蓄能器I，8.壓力表，9.電磁溢流閥，10.高壓球閥，11.精過濾器I (10微米)，12.精過濾器11(5微米)，13.蓄能器II，14.壓力傳感器I，15.電液流量伺服閥，16.截止閥，17.風(fēng)冷卻器，18.回油過濾器，19.壓力傳感器II，20.控制單元。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本專利技術(shù)扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，包括電機(jī)1、比例恒壓變量泵2、粗過濾器3、測(cè)溫偶4、空氣過濾器5、溫度液位計(jì)6、蓄能器17、壓力表8、電磁溢流閥9、高壓球閥10、精過濾器111、精過濾器1112，蓄能器1113、壓力傳感器114、電液流量伺服閥15、截止閥16、風(fēng)冷卻器17、回油過濾器18、壓力傳感器1119以及控制單元20 ;上述各部件之間的連接關(guān)系為:電機(jī)I和比例恒壓變量泵2相連，比例恒壓變量泵2的入口處連接粗過濾器3，比例恒壓變量泵2的出口依次連接高壓球閥10、精過濾器111、精過濾器1112、壓力傳感器114后與電液流量伺服閥15的進(jìn)油口相連，其中蓄能器17和壓力表8設(shè)于比例恒壓變量泵2與高壓球閥10之間的管路上，蓄能器1113設(shè)于精過濾器1112與壓力傳感器114之間的管路上。測(cè)溫偶4、空氣過濾器5以及溫度液位計(jì)6與供油系統(tǒng)的油箱相連。在蓄能器17與高壓球閥10之間連接有一回油管路，所述電磁溢流閥9、風(fēng)冷卻器17、回油過濾器18依次位于回油管路上；所述截止閥16并聯(lián)于所述風(fēng)冷卻器17的兩端；所述電液流量伺服閥15的回油口與電磁溢流閥9和風(fēng)冷卻器17之間的回油管路相連；所述電液流量伺服閥15的出油口通過壓力傳感器1119與滾壓油缸相連。控制單元20與壓力傳感器114、壓力傳感器1119、電磁溢流閥9以及電液流量伺服閥15的控制端分別相連圖中未完全給出連接線，其根據(jù)壓力傳感器114采集的壓力值對(duì)電磁溢流閥9進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油路上油壓的控制；根據(jù)當(dāng)前第K個(gè)采樣時(shí)刻壓力傳感器1119采集的壓力值V (K)，控制電液流量伺服閥15出油口的油壓output (K);e (K)=C-V (K);其中，C為根據(jù)電液流量伺服閥出油口所需的油壓設(shè)定的控制值，e (K)為第K個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸出值與設(shè)定值之間的誤差值；則輸出增量Λ output為:Δ output=KpX (e (K)-e (K-1))+Ki Xe (K)+Kd(e (Κ-2) Xe (K-1)+e (Κ-2));其中，e(K-l)為第(K-1)個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸入的誤差值，e (K_2)為第(K_2)個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸入的誤差值，output (K-1)為第(K-1)個(gè)采樣時(shí)刻控制單元輸出量；Kp=IOO為伺服端積分系數(shù)，Ki=50為伺服端比例系數(shù)，Kd=700為伺服端微分系數(shù)，則輸出量output (K)為:output (K) =output (K-1) +Λ output。本算法算式中不需要累加，控制增量Aoutput的確定僅與最近3次的采樣值有關(guān)，并且控制器每次只輸出控制增量，因此發(fā)生故障時(shí)，影響范圍小。在此算法中，Kp、K1、Kd的確定是通過建立此系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并且考慮了對(duì)系統(tǒng)階躍輸入具有最佳的ITAE (即誤差絕對(duì)值與時(shí)間之積的積分)性能，且調(diào)節(jié)時(shí)間較小等因素，由此得到其值。本專利技術(shù)啟動(dòng)電機(jī)I后，油液經(jīng)過電機(jī)I帶動(dòng)比例恒壓變量泵2輸出，其壓力值為恒定的，并且可以通過改變本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，其特征在于，包括電機(jī)（1）、比例恒壓變量泵（2）、粗過濾器（3）、蓄能器I（7）、電磁溢流閥（9）、高壓球閥（10）、精過濾器I（11）、精過濾器II（12），蓄能器II（13）、壓力傳感器I（14）、電液流量伺服閥（15）、截止閥（16）、風(fēng)冷卻器（17）、回油過濾器（18）、壓力傳感器II（19）以及控制單元（20）；其中所述電液流量伺服閥（15）采用單線圈連接的方式；上述各部件之間的連接關(guān)系為：電機(jī)（1）和比例恒壓變量泵（2）相連，比例恒壓變量泵（2）的入口處連接粗過濾器（3），比例恒壓變量泵（2）的出口依次連接高壓球閥（10）、精過濾器I（11）、精過濾器II（12）、壓力傳感器I（14）后與電液流量伺服閥（15）的進(jìn)油口相連，其中蓄能器I（7）設(shè)于比例恒壓變量泵（2）與高壓球閥（10）之間的管路上，蓄能器II（13）設(shè)于精過濾器II（12）與壓力傳感器I（14）之間的管路上；在蓄能器I（7）與高壓球閥（10）之間連接有一回油管路，所述電磁溢流閥（9）、風(fēng)冷卻器（17）、回油過濾器（18）依次設(shè)于回油管路上；所述截止閥（16）并聯(lián)于所述風(fēng)冷卻器（17）的兩端；所述電液流量伺服閥（15）的回油口與電磁溢流閥（9）和風(fēng)冷卻器（17）之間的回油管路相連；所述電液流量伺服閥（15）的出油口通過壓力傳感器II（19）與滾壓油缸相連；所述控制單元（20）與壓力傳感器I（14）、壓力傳感器II（19）、電磁溢流閥（9）以及電液流量伺服閥（15）的控制端分別相連，其根據(jù)壓力傳感器I（14）采集的壓力值對(duì)電磁溢流閥（9）進(jìn)行控制，根據(jù)當(dāng)前第K個(gè)采樣時(shí)刻壓力傳感器II（19）采集的壓力值V（K），控制電液流量伺服閥（15）出油口的油壓output（K）；其中e（K）=C?V（K）;其中，C為根據(jù)電液流量伺服閥出油口所需的油壓設(shè)定的控制值，e（K）為第K個(gè)采樣時(shí)刻伺服端輸出值與設(shè)定值之間的誤差值；則輸出增量△output為：△output=Kp×(e(K)?e(K?1))+Ki×e(K)+Kd(e（K?2）×e(K?1)+e(K?2));其中，Kp=100為伺服端積分系數(shù)，Ki=50為伺服端比例系數(shù)，Kd=700為伺服端微分系數(shù)，則輸出量output（K）為：output（K）=output（K?1）+△output。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種扭力軸表面滾壓強(qiáng)化機(jī)床液壓供油系統(tǒng)，其特征在于，包括電機(jī)(I)、比例恒壓變量泵(2)、粗過濾器(3)、蓄能器I (7)、電磁溢流閥(9)、高壓球閥(10)、精過濾器I (11)、精過濾器II (12)，蓄能器II (13)、壓力傳感器I (14)、電液流量伺服閥(15)、截止閥(16)、風(fēng)冷卻器(17)、回油過濾器(18)、壓力傳感器II (19)以及控制單元(20);其中所述電液流量伺服閥(15)采用單線圈連接的方式；上述各部件之間的連接關(guān)系為: 電機(jī)(I)和比例恒壓變量泵(2 )相連，比例恒壓變量泵(2 )的入口處連接粗過濾器(3 )，比例恒壓變量泵(2)的出口依次連接高壓球閥(10)、精過濾器I (11)、精過濾器II (12)、壓力傳感器I (14)后與電液流量伺服閥(15)的進(jìn)油口相連，其中蓄能器I (7)設(shè)于比例恒壓變量泵(2)與高壓球閥(10)之間的管路上，蓄能器II (13)設(shè)于精過濾器II (12)與壓力傳感器I (14)之間的管路上； 在蓄能器I (7)與高壓球閥(10)之間連接有一回油管路，所述電磁溢流閥(9)、風(fēng)冷卻器(17)、回油過濾器(18)依次設(shè)于回油管路上；所述截止閥(16)并聯(lián)于所述風(fēng)冷卻器(17)的兩端；所述電液流量伺服閥(15 )的回油口與電磁溢流閥(9 )和風(fēng)冷卻器(17 )之間的回油管路相連；所述電液流量伺服閥 (15)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王西彬，李忠新，李運(yùn)華，張鵬，劉學(xué)斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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