液压机上伺服电机的应用

一种伺服电机驱动高性能节能型双动液压机。普通液压机中的快速充液和方向控制回路，

但将交流伺服电机加定量油泵组成的可控液压源取代普通感应电机驱动的不可控液压源，
与各种传感器结合，通过电机控制、调节，以实现系统的节能性压力、位置、速度控制；在主
缸和辅助缸中增加位移传感器，并在主缸进油路中增设压力传感器，实现位置、速度、压力
的闭环控制；在辅助缸出油口增设比例溢流阀，以实现辅助缸变压边力浮动压边。其中电机
为大功率交流伺服电机，电机与控制器连接，通过控制电机的速度来实现流量的控制，实
现主油路容积调速、调压。本发明充分利用大功率交流伺服电机具有效率高，可控、可调、可
靠性好的优点，实现工艺参数的优化、从而提高液压机性能、减少能量消耗。
　　成形装备领域的高性能液压机，特别是一种伺服电机驱动高性能节能型双动液压机，
属于液压机的创新技术。
　　液压机是一种重要的成形装备，由电动机驱动液压泵产生高压液体，通过液压缸产生
直线运动进行工作。由于液压机加工适应性广，广泛应用于金属和非金属的成形加工。
　　常规的液压机的驱动电机本身一般不调速，液压机的位置、速度、方向、压力的控制由液
压元件的控制来实现。对于现有高性能液压机，存在以下问题：

1) 控制系统复杂，提高了

成本和故障率；

2) 速度控制若采用节流调速，能量损失严重，传动效率低。3) 速度控制若

采用容积调速，虽然效率可以提高，但控制范围小，且液压元件

( 变量泵等) 结构复杂，成

本高，故障率高；

4) 压力控制采用溢流方法，消耗大量能量。5) 待机时电机仍然工作，采

用泵泄荷的方法，由于泄荷压力的存在，亦带来不少能量损耗。
　　目的在于考虑上述问题而提供一种伺服电机驱动高性能节能型双动液压机。本发明将大
功率交流伺服电机应用于液压机，取代普通感应异步电机，可以简化液压系统结构、提高性
能、节省能量。
　　技术方案是：本发明的伺服电机驱动高性能节能型双动液压机，包括有辅助缸、主缸、
充液阀、换向阀、单向顺序阀、换向阀、压力表、截止阀、换向阀、换向阀、溢流阀、伺服电机、定
量油泵、滤油器、油箱、溢流阀及其控制器，其中主缸中的快速柱塞缸的上腔油路与充液阀连
接，并通过换向阀分别与截止阀、溢流阀、定量油泵连接，截止阀与压力表连接，溢流阀与
油箱连接，且定量油泵通过滤油器与油箱连接，主缸中的下腔油路通过单向顺序阀、换向阀
与定量油泵连接，主缸中的顶出缸通过二位换向阀与定量油泵连接，辅助缸的下腔通过溢
流阀与油箱连接，辅助缸的上腔通过换向阀与定量油泵连接，其中伺服电机为大功率交流
伺服电机，伺服电机与控制器连接，大功率交流伺服电机驱动定量油泵作为液压机的油源
通过控制伺服电机的速度来实现流量的控制，实现主油路容积调速、调压。
　　由于采用将大功率交流伺服电机应用于液压机，取代普通感应异步电机的结构，本发
明充分利用大功率交流伺服电机具有效率高，可控、可调、可靠性好的优点，从而可以简化
液压机的液压系统结构，节省能量，提高性能，克服传统液压机的一系列缺点。本发明保留
了普通液压机的快速油路及方向控制，增加主缸压力传感器、主缸和辅助缸位移传感器。本
发明不但能实现普通液压机主缸快速下行、回程，慢速工作行程、保压、快速回程以及辅助缸
上行、下行等工作模式，且工作行程的主缸速度、压力可进行实时控制；可实现变压力浮动