液壓站集中供壓方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于機床液壓系統領域，具體涉及一種液壓站集中供壓方法。
【背景技術】
[0002] 目前，大多數CNC(即數控機床）上的工裝、夾具和重力澆鑄機上的工裝、模具均是 通過小型液壓站驅動。通常CNC用于汽車、摩托車的零部件制造以及五金機電制造，重力澆 鑄機用于澆鑄大型工業設備的零部件。
[0003] 通常機械工廠購買CNC設備時會購置多臺而非一臺，據不完全統計重慶80 %的機 械工廠擁有含液壓站的CNC，擁有1000臺以上含液壓站CNC的機械工廠不低于10家。由于 每臺機床自帶有一個小型液壓站，機床工作時通過該小型液壓站帶動相應工裝、夾具運動， 在機床工作的過程中液壓站一直處于工作狀態。
[0004] 對于大型機械加工廠而言，訂單比較多，一般會是多臺機床同時工作，例如：30臺 CNC同時工作，由于每臺機床上都帶有小型液壓站，則30臺機床上的30臺液壓站同時工作， 液壓站上的電機一直處于工作狀態。通常機床工作的工作節拍包括：夾具的打開節拍、夾 持節拍和關閉節拍，其中夾持節拍的時間最長，通常打開和關閉節拍在幾秒鐘內，而夾持節 拍通常在幾十秒甚至幾百秒鐘以上。例如一臺CNC機床加工螺栓的螺紋時，工作節拍為30 秒，打開節拍和關閉節拍各為1. 5秒時間，夾持節拍為27秒，由此可見事實上工作節拍中 CNC機床使用到液壓系統的有效時間僅僅為3秒鐘，更多的時間用在夾持節拍，然而在夾持 節拍中只需要保持壓力即可，并非需要頻繁變換壓力，在夾持節拍時間段，泵所做的功均為 無用功，液壓油從溢流閥卸荷，而電機一直工作消耗電能，造成電能浪費。
[0005] 實際加工中，一條CNC生產線上的產品不一定是相同的，當每臺CNC機床上加工的 產品都不相同時，則每臺CNC機床的工作節拍均不相同，例如：發動機箱體加工需要的工作 節拍在10-20分鐘，發動機活塞頭加工的工作節拍只需要2-6分鐘。不同的工作節拍對電 能的浪費程度不同。
[0006] 通常重力澆鑄設備的合模、保壓和開模均是通過液壓系統完成，合模和開模的時 間通常較短，保壓時間通常較長。重力澆鑄設備工作的過程中液壓站一直處于工作狀態，通 過液壓閥來調節油路的壓力和流量，然而在重力澆鑄設備處于保壓階段時并不需要高壓液 壓油，只需要保持壓力即可。此時泵所做的功均為無用功，油路中的高壓液壓油通過溢流閥 流回油箱，高壓會使液壓油的溫度升高，從而導致液壓油的粘稠度降低，液壓油的粘稠度降 低不利于壓力的穩定。重力澆鑄設備的保壓階段電機一直處于工作狀態，造成電能浪費。通 常重力澆鑄設備的保壓時間占設備工作時間的65%以上，由此可見重力澆鑄設備電能浪費 很嚴重。
[0007] 綜上所述，對于大、中型機械加工廠擁有多臺含有液壓站的機床而言，液壓站的有 效利用率低、電能浪費嚴重。

【發明內容】

[0008] 本發明要解決的技術問題是針對大、中型機械加工廠擁有多臺含有液壓站的機床 而言，液壓站有效利用率低、電能浪費嚴重，提供一種液壓站集中供壓方法。
[0009] 為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：
[0010] 液壓站集中供壓方法，含有以下步驟：
[0011] A:統計每臺含液壓站的機床滿負荷工作時，所需要的最大流量和最大壓力，分別 計算上述最大流量和最大壓力的累加值；
[0012] B:取最大流量累加值的20% -30%和最大壓力累加值的20% -30%分別為新液壓 站的額定流量值和額定壓力值；
[0013] C: 一根壓力油管和一根回油管分別連接在上述新液壓站，所有機床的終端閥組均 并聯在壓力油管和回油管上；
[0014] D:通過新液壓站向壓力油管供壓，根據具體工作的機床打開壓力油管上與該機床 對應的終端閥組，機床所對應的液壓支路需要保壓時，通過調節終端閥組實現，機床不工作 時關閉與機床相對應的終端閥組。
[0015] 最大流量累加值指：將生產線上所有含液壓站的機床滿負荷工作時，每一臺機床 的流量值相加；最大壓力累加值指：將生產線上所有含液壓站的機床滿負荷工作時，每一 臺機床的壓力值相加。
[0016] 當新液壓站的額定流量值小于最大流量累加值的20%時，整條生產線運作時，難 以保證生產線上各機床的工位不同步時，需要最大流量的機床對流量的要求，極易出現小 馬拉大車的情況，設備隨時會有出現超負荷運轉，影響設備的壽命；當新液壓站的額定流量 值大于最大流量累加值的30%時，能源浪費嚴重，出現大馬拉小車的情況。
[0017] 有益效果：
[0018] 本發明能通過一個集中液壓站對多臺液壓機床同時供壓，根據每臺液壓機床的具 體工作節拍，通過調節對應液壓機床上的終端閥組，實現控制該液壓機床所在分支油路的 壓力和流量。目前工廠的每臺液壓機床都配備液壓站，當機床工作時，液壓站一直處于工作 狀態，然而在油路保壓階段，電機一直處于工作狀態，而此時由泵產生的高壓油沒有得到很 好的利用，直接從溢流閥流回油箱，電能浪費嚴重。本發明巧妙利用集中供壓方式，當某臺 液壓機床處于油路保壓階段時，調節該臺液壓機床所對應的終端閥組，使該支油路處于保 壓狀態；相對于傳統的液壓站通過壓力閥調節壓力，使多余油液溢流；本方案減少液壓油 通過溢流閥溢流的情況，提高了集中液壓站的有效利用率，減少了電能的浪費，又由于采用 集中供壓后液壓站的數目減少，從而減少了維修液壓站的次數，降低了工廠液壓維修的頻 率。
[0019] 進一步，上述新液壓站中的電機選用伺服電機，在液壓泵的出壓口上安裝壓力傳 感器，壓力傳感器與所述伺服電機連接。壓力傳感器采集到的數據直接反饋給伺服電機，伺 服電機根據反饋信息調整電機轉速，從而改變液壓泵的出口壓力。
[0020] 進一步，在伺服電機上安裝有PLC裝置，對于設備在特殊時間段內對油路壓力和 流量有特殊需要時，通過向PLC裝置輸入參數，直接改變液壓泵的出口壓力，從而滿足機床 工作需要。
[0021] 進一步，新液壓站中的液壓泵為內嚙合齒輪泵。相對于柱塞泵和葉片泵而言，內嚙 合齒輪泵能在低轉速下達到油路保壓的功能，對于要保壓相同公斤力的液壓油路而言，內 嚙合齒輪泵的轉速更低，則電機的轉速較低，從而降低了電能的消耗。
[0022] 進一步，一組副液壓站組并聯在上述壓力油管上，副液壓站組與新液壓站為并聯 關系，所述副壓站組由多個副液壓站并聯而成，所述壓力傳感器同時與多個副液壓站連接。 在液壓泵的出口壓力值較小時，根據液壓泵的出口壓力值，調節伺服電機的轉速，使液壓泵 的出口壓力穩定。當液壓泵出口壓力值增大到一定程度后，根據壓力傳感器的數值判斷是 否啟用副液壓站，以及確定啟用多少臺副液壓站。
【附圖說明】
[0023] 下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進一步說明：
[0024] 圖1是采用集中供壓方法時，3條重力澆鑄設備線中，其中1號重力澆鑄設備線的 液壓原理圖。
[0025] 圖中附圖標記為：主液壓站1、副液壓站2、壓力油管3、回油管4、終端閥組5。
【具體實施方式】
[0026] 實施例一：
[0027] 某機械加工廠，擁有3條并列排布的重力澆鑄設備線，每1條生產線擁有16臺重 力澆鑄設備，每臺重力澆鑄設備擁有獨立的液壓站，該廠的重力澆鑄設備的液壓站參數如 下：
[0029] 該工廠3條并列排布的重力澆鑄設備線中，1號澆鑄線的電能消耗如下表1 :
[0030]
[0031] 表 1
[0032] 通過表1數據分析，目前這臺設備的液壓系統每小時耗電量大約為11. 66度。
[0033] 該工廠3條并列排布的重力澆鑄設備線的48臺設備的液壓系統一年的耗電量如 下表2 :
[0035] 表 2
[0036] 本發明方案：液壓站集中供壓方法，含有以下步驟：
[0037] A:首先統計每臺含液壓站的機床滿負荷工作時，所需要的最大流量92cm3/U和最 大壓力350bar，然后計算分別計算所有機床最大流量的累加值4416cm3/U和最大壓力的累 加值 16800bar;
[0038] B:然后取最大流量累加值的20 %即883cm3/U和最大壓力累加值的20 %即 3360bar分別為主液壓站的額定流量值和額定壓力值；
[0039] C:上述主液壓站連接一根壓力油管和一根回油管，所有機床的終