变量泵在大型注塑机液压伺服系统中的应用_郑开陆

　[安装・使用・改进]

收稿日期:2005-03-15

作者简介:郑开陆(1948-),男,湖北武汉人,工学硕士,副教授,江汉大学机电与建筑工程学院机电系主任,主要从事机电一体化的教学与科研工作。

变量泵在大型注塑机液压伺服系统中的应用

郑开陆

(江汉大学机电与建筑工程学院,湖北武汉430056)

摘　要:以德国M A N N ESM A NN R EXRO T H 制造的,A 10V SO 100DF E 1+A 10V SO 71DR 伺服双联变量泵为例,介绍了这类泵在大型注塑机液压伺服系统中的应用方法。关　键　词:伺服;压力;流量;模/数;数/模

中图分类号:T Q 320.5 文献标志码:B 文章编号:1005-2895(2006)01-0144-02

1-石英压力传感器;2-比例伺服阀心位置(电感)传感器;3-斜盘位置(电感)传感器;4-比例伺服阀;5-插装(逻辑)阀;6-安全阀;7-定量泵;8-定量泵;32c-使能端;14c,16c-命令流量电压;4c,6c-命令压力电压;12c,22a-实际流量电压;29c,30c -比例伺服阀电磁线圈控制电压;4a ,6a ,8a -比例伺服阀芯位置反馈电压;25a -接地;12a,10a,14a-压力传感器反馈电压(实际压力);32a,8c,10c-斜盘位置反馈电压

图1　斜盘式轴向柱塞伺服双联变量泵泵站安装图

0　概　述

德国MANN ESM ANN REXROT H 制造的斜盘式轴向柱塞伺服变量泵已大量地用于液压伺服系统。由它们组成的泵站可为大型注塑机提供高压、大流量、节能、响应快的液压源。

现以A 10VSO 100DFE1+A10VSO 71DR 斜盘式轴向柱塞伺服双联变量泵的安装调试实例导出该类泵的选用、安装、调试的方法。首先根据注塑机油缸、油马达等执行元件的规格和注射工艺对压力及速度的要求,确定系统的工作压力及流量,选择双联泵组合(一般由一台伺服变量泵和一台定量泵组成)。若工作循环周期各阶段液压功率波动较大,需算出整个循环周期的平均液压功率,按此功率值选取电机;也可以用最大液压功率除以电机的过载系数所得的值来选取电机。每台这种泵都带有一个比例伺服阀、一个石英压力传感器、2个电感式传感器和控制电路板。由PC 根据工作循环周期各阶段对压力和流量的需求进行数/模(D/A)转换,给出命令流量(压力)电压,通过控制电路板进行PID 闭环控制,再将实际流量(压力)电压[模/数(A /D )转换]反馈给PC 。1　双联变量伺服泵泵站的安装和调试1.1　电机的选择

变量泵A10VSO 100DFE1的最大排量为100m L /r ,若选4级电机(1480r /m in ),则流量为-148～+148L/m in;系统工作压力

设定为21M Pa 。同理可知,定量泵A 10V 71DR 的流量为105L/min,双联泵的输出流量在0～253L/m in 间连续可调;双联泵的最大输出功率P max =210×253×0.735×10/(60×75)=85.75kW,取异步电机的过载系数为1.5,P max /1.5=57kW ,所以选用55kW 的4极异步电机。若系统的总流量为500L/min,则需要2套

第24卷第1期2006年3月

轻工机械

Light Industry Machinery

Vol.24,No.1.

M arch.,2006

以上型号的双联泵组成该泵站。1.2　安装

按图1连接电液元件。每台双联泵供油回路需装入一个安全阀(21M Pa )和一个插装(逻辑)阀,起安全

保护作用;所有的传感器的接线应尽量短、用低电容电缆、屏蔽接地(接25a)、远离动力线;若电缆长度大于10m (不得大于50m),建议用4芯电缆,其中2芯接地;泵、阀和控制电路板之间不能串接开关和继电器;32c 使能开关通常情况是断开的,系统出错时可闭合复位;控制电路板不要靠近电磁铁。

该系统装有一台恒压的信号泵,为系统提供(7M Pa )信号压力油(图中的S )。斜盘的支承轴瓦面的压力油、电液比例伺服阀液动阀芯的推动等都要靠信号压力油的作用。

伺服变量泵(端面配流)和比例伺服阀对油液的清洁要求是非常高的,所以液压系统需有严格的滤油措施,泵(特别是信号泵)进口和出口均需滤油。由于篇幅有限上图未画出过滤器。1.3　调试

测量各信号电压要用输入电阻>100k 8的测量仪器;阀的补偿按传感器接线4m 长的电缆调整;因为该型号的双联泵只要按规定的方向和额定转速(1480r /m in )旋转,则其定量泵的流量均为105L /min 。所以当每台双联泵的输出为0流量时,双联泵中的变量泵为负流量(为-105L/m in),即定量泵输出的油由变量泵返回油箱;当每台双联泵的输出等于105L /min 时,变量泵为0排量;大于105L /m in 时,变量泵为正排量。这样每台双联泵的输出流量能在0～253L/

min 之间连续变化。整个泵站的输出流量能在0～506

L /min 间连续变化。变量泵斜盘上的传感器将流量信号变为电压信号,即-7.1V (对应-105L/m in)～+10V(对应148L/min)间连续变化。

为了使泵站内的每台双联泵的负荷均匀,各双联泵中变量泵斜盘的最大角度应该相同,且同步变化。控制电路板的12c 和22a (斜盘角度、实际流量)的电压应调为:-7.1～+10V 。比例伺服阀电磁线圈的控制电压(29c 和30c )调整在0～+10V 之间;石英压力传感器的(实际压力)电压(12a 和10a)也为0～+10V;命令压力(流量)电压(14c 和16c,4c 和6c)也调为0～+10V 。2　小　结

从图1中可以看出,该泵站包括液压元件的管路连接,电器元件与控制电路板和可编程控制器(PC)的模/数(A /D )、数/模(D /A )模块的连接。若选择A /D 、D/A 模块、传感器的型号不同,调整的电压可能与上面的值不同,请查阅有关资料确定。

若选择双联泵中定量泵不是上面的排量,则该双联泵中的变量泵斜盘上的传感器对应最大负排量的电压就不是-7.1V,应等于-(定量泵排量)×(变量泵最大排量电压)/100V 。

该类泵均可用上述方法安装调试。参考文献:

[1]　李科杰.新编传感器技术手册[K].北京:国防工业出版社,2002.[2]　路甬祥.液压气动技术手册[K].北京:机械工业出版社,2002.[3]　M ANNES M ANN REXROT H.The Hydraulic Tr ainer [Z].德

国:力士乐公司,1995.

Application of Variable Pump to Hydraulic Servo System of

Large -scale Injection Mold

ZHEN G Kai -lu

(Scho ol of Elect ro -mechanic &A r chit ect ur al Eng ineer ing ,Jianghan U niver sity ,W uha n 430056,China )

Abstract :T his thesis takes sw ashplate axial piston double variable serv opump (ty pe :A 10VSO 100DFE 1+A 10VSO 71DR and it w as made by Germany M ANNESM ANN REXROT H )fo r ex ample to introduce ap p lication method of this typ e p ump to Hy draulic S ervo Sy stem of L arge -scale Inj ection mold .Key words :servo ;pressure ;flo w ;A /D ;D /A

[信息・简讯]

・专利摘要・

水溶性纸及其生产方法

一种用于生产刺绣花边、饰带时作为底布的可溶性纸,是用可溶性聚乙烯醇纤维为原料,用上网抄纸滤水、压榨脱水、真空吸干,干燥的造纸方法制成。这种纸质地均匀,纵、横强度好且一致。与目前大量采用的可溶性无纺布相比较,其绣品次点率低、成品率高;其生产效率高,而生产成本却大幅降低。(申请号:02122529.X )

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