阅读说明：本技术 一种环保节能型压铸机电液控制系统 (Environment-friendly energy-saving die casting machine electrohydraulic control system ) 是由 不公告发明人 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环保节能型压铸机电液控制系统,具体涉及压铸机技术领域,包括传动液箱及装载传动液箱的压铸机,且压铸机还包括一套电液控制系统,所述压射缸组件的顶端分别固定设有蓄能器和增压器,所述电液控制系统包括安装在压射缸组件上的压力传感器和速度传感器,所述控制箱内置PLC控制器,且PLC控制器的外部分别有设有D/A转换器和A/D转换器,所述压射缸组件外部电性连接有比例节流阀,所述蓄能器和压射缸组件之间电性连接有比例减压阀。本发明中,实现速度及压力的无级调节,使得系统的运行更加平稳,发热量有所减小,机体能耗有所降低,更加节能环保,且具有较好的人机交互功能,操作方便,且获得产品的质量较高。(The invention discloses an environment-friendly energy-saving die casting machine electrohydraulic control system, and particularly relates to the technical field of die casting machines, which comprises a transmission liquid box, a die casting machine for loading the transmission liquid box and a set of electrohydraulic control system, wherein the top end of an injection cylinder assembly is respectively and fixedly provided with an energy accumulator and a supercharger, the electrohydraulic control system comprises a pressure sensor and a speed sensor which are arranged on the injection cylinder assembly, a PLC (programmable logic controller) is arranged in the control box, a D/A converter and an A/D converter are respectively arranged outside the PLC, a proportional throttle valve is electrically connected outside the injection cylinder assembly, and a proportional pressure reducing valve is electrically connected between the energy accumulator and the injection cylinder assembly. According to the invention, stepless regulation of speed and pressure is realized, so that the system is more stable to operate, the heat productivity is reduced to some extent, the energy consumption of the machine body is reduced to some extent, the energy is saved, the environment is protected, the man-machine interaction function is better, the operation is convenient, and the quality of the obtained product is higher.)

一种环保节能型压铸机电液控制系统

技术领域

本发明涉及压铸机技术领域，具体涉及一种环保节能型压铸机电液控制系统。

背景技术

压铸机是一种工业铸造设备，其在一定压力下把合金液体压入安装在模板上的压模内，并保持高压直至其固化以形成产品。压铸机依据浇注方法和压室布置形式等可分为不同类型。大致分为，冷室压铸机、热式压铸机、卧式冷室压铸机和立式冷式压铸机等。

压铸机控制系统的重要功能是在压铸生产过程中是实时检测各种感应开关、电子标尺、按钮和各种传感器的工作状况，并根据对应的程序下发控制命令，以执行相应液压阀的开、关及开口大小的控制，完成整个压铸操作过程，压铸机的液压系统是整个系统的核心，它为整机提供能量，驱动调模机构、锁模机构、推出机构、压射机构等部件的正常运行；

因此，想要提高铸造产品的质量，应从液控器件的动静态特性、控制系统的精确性和压铸参数的有效调节等考虑，生产实践证明，具有轮廓清晰和组织致密的压铸件主要依赖于压射过程的合理调控，为此，我们提出了一种环保节能型压铸机电液控制系统。

发明内容

为此，本发明提供一种环保节能型压铸机电液控制系统，旨在解决现有的压铸机的电液控制系统有效调节效果较差，产品的质量难以提高，压铸机能耗高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种环保节能型压铸机电液控制系统，包括传动液箱及装载传动液箱的压铸机，所述压铸机有压射缸组件、合模组件、PLC 控制箱及液压泵组成，且压铸机还包括一套电液控制系统，所述压射缸组件的顶端分别固定设有蓄能器和增压器，所述电液控制系统包括安装在压射缸组件上的压力传感器和速度传感器，所述控制箱内置PLC控制器，且PLC控制器的外部分别有设有D/A转换器和A/D转换器，所述压力传感器和速度传感器分别连接有信号调理电路，且压力传感器和速度传感器通过信号调理电路与A/D转换器电性连接，所述压射缸组件外部电性连接有比例节流阀，所述蓄能器和压射缸组件之间电性连接有比例减压阀，所述比例减压阀与比例节流阀分别与D/A转换器电性连接，所述PLC控制器内设无线通讯模块，且PLC控制器通过无线通讯模块无线连接有上位机和触摸屏，所述触摸屏固定安装在控制箱的外部，所述PLC控制器的外部端口设有开关量输入端口和开关量输出端口，所述开关量输入端口、信号调理电路、压力传感器及速度传感器构成PLC 控制系统的前向通道，所述开关量输出端口、压射缸组件、比例减压阀与比例节流阀之间构成PLC控制系统的后向通道。

进一步地，所述比例减压阀与比例节流阀均选用电液比例控制阀，且比例减压阀与比例节流阀结构一致，所述比例节流阀包括步进电动机，所述步进电动机的一端外表面固定设有外壳，所述外壳的另一端固定设有阀座，且外壳的内部设有与步进电动机相连接的滚珠丝杆，滚珠丝杆的外部固定连接有连杆，所述连杆的一端固定连接有阀芯，所述阀座的内部设有阀套。

进一步地，所述阀座的外部固定开设有进口和出口，所述外壳的顶端固定安装有零位移传感器，所述零位移传感器通过D/A传感器与PLC控制器电性连接。

进一步地，所述传动液箱与压铸机上设有液压系统，所述液压系统包括与压射缸组件电性连接的第二电磁换向阀，所述压射缸组件与蓄能器之件设置有第一电磁换向阀，所述蓄能器和增压器的外部均设置有第四电磁换向阀，所述第四电磁换向阀的外部串联有溢流阀。

进一步地，两个所述第四电磁换向阀的外部分别连接第三电磁换向阀，且两个第三电磁换向阀的外部均连接有比例复合阀。

进一步地，所述压射缸组件包括基壳，所述蓄能器和增压器固定设置在基壳上，并且蓄能器和增压器与基壳之间呈贯通设置，所述基壳的内部靠近增压器的一端设置有增压活塞，所述基壳的内部靠近增压活塞的一侧固定设有基座，所述基座的内部沿横向插设有增压活塞杆，所述增压活塞杆与增压活塞固定连接。

进一步地，所述基壳的一侧外侧壁固定安装有套筒，所述套筒的内部设置有浮动活塞，所述增压活塞杆远离增压活塞的一端与浮动活塞相固定连接。

进一步地，所述套筒的内部插设有活塞，所述活塞贯穿套筒的一端固定设有射料冲头，所述射料冲头的外部插接有射料室，且射料室的顶端靠近射料冲头的一端开设有浇注口。

进一步地，所述射料室远离射料冲头的一端固定连接有定模座，所述定模座的一侧固定设有动模座，所述控制箱的外部固定安装有合模缸，所述合模缸远离控制箱的一端固定设有支撑座板，且支撑座板与动模座之间固定设有连杆铰链。

进一步地，所述基座靠近增压活塞的一端与增压活塞之间设置有相互卡接的卡杆和卡座，所述基座靠近增压活塞的一端与增压活塞之间且位于卡杆和卡座的内侧固定设有弹簧。

本发明具有如下优点：

1、通过设置的速度传感器和压力传感器，检测当前的压射速度和油液压力，模拟电信号经信息调理电路由A/D转换器变换为数字量电压信号并输入到PLC控制器中，该信号与参考信号进行计算比较后控制器输出相应的控制电压信号，该控制信号经D/A转换器转换为模拟电流信号并作用在比例节流阀和比例减压阀上，由此调节压射过程中的速度和压力直接掌握压铸机的运行状态、方便修改工艺参数，具有较好的人机交互功能，操作便利。

2、通过对压铸机的液压系统进行改进，通过设置选用比例减压阀和比例节流阀，并采用PLC控制器控制操作，方便灵活调节被控参数，完成参数的闭环控制，以实现速度及压力的无级调节，使得系统的运行更加平稳，发热量有所减小，机体能耗有所降低，更加节能环保。

2、通过设置的弹簧、卡座和卡件，通过第二电磁换向阀的换向动作，实现压射缸组件中的射料冲头的收回时，由于弹簧的弹力作用可保证卡座快速复位与卡杆保持卡接，缩短压射缸组件反应时间，提高压射的速度，易获得具有外表光滑、结构紧凑和轮廓清晰的产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的压铸机的整体结构示意图；

图2为本发明提供的压射缸组件的剖视图；

图3为本发明提供的液压系统原理图；

图4为本发明提供的比例节流阀的剖视图；

图5为本发明提供的电液比例控制系统框图；

图6为本发明提供的压铸机控制系统框图；

图7为本发明提供的图6中A部的结构示意图；

图中：1、传动液箱；2、压射缸组件；201、基壳；202、射料室；203、浇注口；204、增压活塞；205基座；206、增压活塞杆；207、活塞；208、射料冲头；209、浮动活塞；210、套筒3、控制箱；4、触摸屏；5、蓄能器；6、增压器；7、第一电磁换向阀；8、比例减压阀；9、比例节流阀；901、步进电动机；902、外壳；903、阀座；904、滚珠丝杆；905、连杆；906、阀套；907、阀芯；908、进口；909、出口；910、零位移传感器；10、第二电磁换向阀； 11、第三电磁换向阀；12、比例复合阀；13、溢流阀；14、第四电磁换向阀； 15、压力传感器；16、PLC控制器；17、速度传感器；18、信号调理电路；19、 D/A转换器；20、A/D转换器；21、弹簧；22、开关量输入；23、开关量输出；24、无线通信模块；25、上位机；26、定模座；27、动模座；28、连杆铰链； 29、合模缸；30、液压泵；31、卡座；32、卡杆；33、支撑座板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-5，该实施例的一种环保节能型压铸机电液控制系统，包括传动液箱1及装载传动液箱1的压铸机，所述压铸机有压射缸组件2、合模组件、PLC控制箱3及液压泵30组成，且压铸机还包括一套电液控制系统，所述压射缸组件2的顶端分别固定设有蓄能器5和增压器6，所述电液控制系统包括安装在压射缸组件2上的压力传感器15和速度传感器17，所述控制箱 3内置PLC控制器16，且PLC控制器16的外部分别有设有D/A转换器19和A/D转换器20，所述压力传感器15和速度传感器17分别连接有信号调理电路18，且压力传感器15和速度传感器17通过信号调理电路18与A/D转换器 20电性连接，所述压射缸组件2外部电性连接有比例节流阀9，所述蓄能器5 和压射缸组件2之间电性连接有比例减压阀8，所述比例减压阀8与比例节流阀9分别与D/A转换器19电性连接，所述PLC控制器16内设无线通讯模块 24，且PLC控制器16通过无线通讯模块24无线连接有上位机25和触摸屏4，所述触摸屏4固定安装在控制箱3的外部，所述PLC控制器16的外部端口设有开关量输入端口22和开关量输出端口23，所述开关量输入端口22、信号调理电路18、压力传感器15及速度传感器17构成PLC控制系统的前向通道，所述开关量输出端口23、压射缸组件2、比例减压阀8与比例节流阀9之间构成PLC控制系统的后向通道。

进一步地，所述比例减压阀8与比例节流阀9均选用电液比例控制阀，且比例减压阀8与比例节流阀9结构一致，所述比例节流阀9包括步进电动机 901，所述步进电动机901的一端外表面固定设有外壳902，所述外壳902的另一端固定设有阀座903，且外壳902的内部设有与步进电动机901相连接的滚珠丝杆904，滚珠丝杆904的外部固定连接有连杆905，所述连杆905的一端固定连接有阀芯907，所述阀座903的内部设有阀套906。

进一步地，所述阀座903的外部固定开设有进口908和出口909，所述外壳902的顶端固定安装有零位移传感器910，所述零位移传感5和器910通过 D/A传感器19与PLC控制器16电性连接。

进一步地，所述传动液箱1与压铸机上设有液压系统，所述液压系统包括与压射缸组件2电性连接的第二电磁换向阀10，所述压射缸组件2与蓄能器5 之件设置有第一电磁换向阀7，所述蓄能器5和增压器6的外部均设置有第四电磁换向阀14，所述第四电磁换向阀14的外部串联有溢流阀13，可设定主蓄能器和增压储能的安全压力，在压铸运行期间，如果储能压力超过安全设定压力，蓄能器将自动卸荷，系统工作过程中，若突然断电，电磁卸荷阀起作用，将蓄能器内的压力油放回油箱，起到断电保护的作用。

进一步地，两个所述第四电磁换向阀14的外部分别连接第三电磁换向阀 11，且两个第三电磁换向阀11的外部均连接有比例复合阀12，处理速度高，可进行编程控制，操作方便。

实施场景具体为：首先，传动液箱1及装载传动液箱1的压铸机上设有为整机提供能量、确定压射缸组件2、蓄能器5和增压器6正常运行的液压系统及电液控制系统，液压泵20配合比例减压阀8与比例节流阀9对蓄能器5和增压器6的参数进行调节，蓄能器5的压力控制方式由开环变为闭环，在蓄能器5和增压器6外部分别设有压力传感器15以检测蓄能器5蓄能时的压力并反馈给PLC控制器16，PLC控制器16将测定值与设定值比例，在满足要求时停止储能，反之继续储能，此外，第二电磁换向阀10位于中间位置时，可分别通过两个第三电磁换向阀11分别对蓄能器5及增压器6进行蓄能，快速注射阶段通过打开第一电磁换向阀7开启蓄能器5以完成快速充型，增压注射阶段可通过比例减压阀8开启增压器6以完成增压操作，通过第二电磁换向阀 10的换向动作，可实现压射缸组件2中的射料冲头208的推出与收回，快速注射阶段速度和增压注射阶段压力的调节分别有比例节流阀9和比例减压阀8控制，方便灵活调节被控参数，完成参数的闭环控制，快注射速度的控制选择出口节流控制方式，速度控制系统由比例节流阀9、速度传感器17及PLC控制器16组成，通过调节比例节流阀9的阀芯907的开度实现速度的无级调节，压力控制系统由比例减压阀8、压力传感器15及PLC控制器6组成，通过调节比例减压阀8的阀口开度以实现压力的无级调节，整体使得节流后的油液发热小，减少压铸机能耗损失，节能环保；

电液控制系统控制控制压铸机压铸作业的具体步骤为，压射控制系统的目标是根据产品的工艺要求调节注射阶段的参数使其达到控制要求，为了实现速度和压力的闭环控制，分别通过速度传感器17和压力传感器15检测当前的压射速度和油液压力，模拟电信号经信息调理电路18由A/D转换器20变换为数字量电压信号并输入到PLC控制器16中，该信号与参考信号进行计算比较后控制器输出相应的控制电压信号，该控制信号经D/A转换器19转换为模拟电流信号并作用在比例节流阀9和比例减压阀8上，由此调节压射过程中的速度和压力，同时PLC控制器16通过无线通信模块24与上位机25及触摸屏4 连接，直接掌握压铸机的运行状态、方便修改工艺参数，具有较好的人机交互功能，操作便利。

参照说明书附图1、6、7，该实施例的一种环保节能型压铸机电液控制系统，所述压射缸组件2包括基壳201，所述蓄能器5和增压器6固定设置在基壳201上，并且蓄能器5和增压器6与基壳201之间呈贯通设置，所述基壳 201的内部靠近增压器6的一端设置有增压活塞204，所述基壳201的内部靠近增压活塞204的一侧固定设有基座205，所述基座205的内部沿横向插设有增压活塞杆206，所述增压活塞杆206与增压活塞204固定连接。

进一步地，所述基壳201的一侧外侧壁固定安装有套筒210，所述套筒210 的内部设置有浮动活塞209，所述增压活塞杆206远离增压活塞204的一端与浮动活塞209相固定连接。

进一步地，所述套筒210的内部插设有活塞207，所述活塞207贯穿套筒 210的一端固定设有射料冲头208，所述射料冲头208的外部插接有射料室 202，且射料室202的顶端靠近射料冲头208的一端开设有浇注口203。

进一步地，所述射料室202远离射料冲头208的一端固定连接有定模座 26，所述定模座26的一侧固定设有动模座27，所述控制箱3的外部固定安装有合模缸29，所述合模缸29远离控制箱3的一端固定设有支撑座板33，且支撑座板33与动模座27之间固定设有连杆铰链28。

进一步地，所述基座205靠近增压活塞204的一端与增压活塞204之间设置有相互卡接的卡杆32和卡座31，所述基座205靠近增压活塞204的一端与增压活塞204之间且位于卡杆32和卡座31的内侧固定设有弹簧21。

实施场景具体为：蓄能器5内的油液经蓄能后注入基壳201内，同时增压器6内的油液经充分增压蓄能后推向基壳201内并推动增压活塞204推动增压活塞杆205推动浮动活塞209后使得活塞207连接的射料冲头207快速推动经浇注口203注入射料室202内的合金液，使得合金液注入定模座26与动模座 27之间，并经过合模缸29加压成型后即完成整个压铸过程，此时，基座205 靠近增压活塞204的一端与增压活塞204之间设置有相互卡接的卡杆32和卡座31，增压活塞204在油液的推动下向基座205靠近挤压弹簧21，卡座31 在卡杆32的外表面滑动，通过第二电磁换向阀10的换向动作，可实现压射缸组件2中的射料冲头208的收回时，由于弹簧21的弹力作用可保证卡座31 快速复位与卡杆32保持卡接，缩短压射缸组件2反应时间，提高压射的速度，易获得具有外表光滑、结构紧凑和轮廓清晰的产品。

工作原理：

参照说明书附图1-5，为了实现速度和压力的闭环控制，分别通过速度传感器17和压力传感器15检测当前的压射速度和油液压力，模拟电信号经信息调理电路18由A/D转换器20变换为数字量电压信号并输入到PLC控制器16 中，该信号与参考信号进行计算比较后控制器输出相应的控制电压信号，该控制信号经D/A转换器19转换为模拟电流信号并作用在比例节流阀9和比例减压阀8上，由此调节压射过程中的速度和压力，同时PLC控制器16通过无线通信模块24与上位机25及触摸屏4连接，直接掌握压铸机的运行状态、方便修改工艺参数，具有较好的人机交互功能，操作便利。

参照说明书附图1、6、7，基座205靠近增压活塞204的一端与增压活塞 204之间设置有相互卡接的卡杆32和卡座31，增压活塞204在油液的推动下向基座205靠近挤压弹簧21，卡座31在卡杆32的外表面滑动，通过第二电磁换向阀10的换向动作，可实现压射缸组件2中的射料冲头208的收回时，由于弹簧21的弹力作用可保证卡座31快速复位与卡杆32保持卡接，缩短压射缸组件2反应时间，提高压射的速度，易获得具有外表光滑、结构紧凑和轮廓清晰的产品。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。