节能开合模液压升降系统
阅读说明：本技术 节能开合模液压升降系统 (Energy-saving die opening and closing hydraulic lifting system ) 是由 张德全 王华伟 郭祥立 王祖欣 王金龙 刘大鹏 汪明 张永锋 肖媛 刘政军 于 2021-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及节能开合模液压升降系统,所提供的技术方案如下,包括有液压升降机构、油泵、弹性储能机构,三者分别通过管路相连,管路上设置有流量控制机构；液压升降机构包括有液压升降机、升降平台、态势感知机构,升降平台的两端通过吊具吊装重物,液压升降机控制升降平台进行升降；态势感知机构至少包括有测距设备,测距设备至少为两个且分别设置在升降平台的两端,每个测距设备均分为近距测量部分和远距测量部分两部分,其中远距测量部分用以测量升降平台距离地面的高度,近距测量部分用以测量升降平台与重物之间的间距。(The invention relates to an energy-saving die opening and closing hydraulic lifting system, which adopts the following technical scheme that the system comprises a hydraulic lifting mechanism, an oil pump and an elastic energy storage mechanism, wherein the hydraulic lifting mechanism, the oil pump and the elastic energy storage mechanism are respectively connected through pipelines, and flow control mechanisms are arranged on the pipelines; the hydraulic lifting mechanism comprises a hydraulic lifter, a lifting platform and a situation sensing mechanism, wherein both ends of the lifting platform lift heavy objects through a lifting appliance, and the hydraulic lifter controls the lifting platform to lift; the situation perception mechanism at least comprises two distance measuring devices, the distance measuring devices are at least arranged at two ends of the lifting platform respectively, each distance measuring device is divided into a short-distance measuring part and a long-distance measuring part, the long-distance measuring part is used for measuring the height of the lifting platform from the ground, and the short-distance measuring part is used for measuring the distance between the lifting platform and a heavy object.)
技术领域
本发明涉及一种升降系统，尤其涉及液压升降系统。
背景技术
硫化机液压机构中，能耗最高的动作和功能主要为开合模动作。此动作具有速度快、压力高的特点，因为此动作时液压站整体能耗最高。硫化机开合模时，负载比较重，根据不同机型负载约为5t至12t左右。要想负载这样大动作，需要消耗大量的能量，使得硫化作业时能耗成本增加。
因此需要解决开合模高能耗的问题，趁此改造机会的同时，应在成本可控的前提下尽可能的增加自动化控制的程度，使能耗得到降低，工作效率也能得到提升。
发明内容
为解决上述技术问题，提供了节能开合模液压升降系统，所提供的技术方案如下，包括有液压升降机构、油泵、弹性储能机构，三者分别通过管路相连，管路上设置有流量控制机构；
液压升降机构包括有液压升降机、升降平台、态势感知机构，升降平台的两端通过吊具吊装重物，液压升降机控制升降平台进行升降；
态势感知机构至少包括有测距设备，测距设备至少为两个且分别设置在升降平台的两端，每个测距设备均分为近距测量部分和远距测量部分两部分，其中远距测量部分用以测量升降平台距离地面的高度，近距测量部分用以测量升降平台与重物之间的间距；
当近距测量部分测得升降平台与重物之间的距离达到预设最小值a时，流量控制机构调整液压升降机构与储能机构之间的流量降低，反之当达到预设最大值b时则流量增加；
当升降平台距离地面的高度达到最小预设值预设值c时，液压升降机构与油泵之间管路的流量控制机构关闭，并同时液压升降机与弹性储能机构之间管路的流量控制机构开启。
在上述技术方案的基础上，态势感知机构还包括有滑动机构，其设置在升降平台下方，测距设备安装在滑动机构上，测距设备为激光测距设备。
在上述技术方案的基础上，近距测量部分具有多个激光测距传感器且靠近升降平台吊具。
在上述技术方案的基础上，远距测量部分远离平台吊具。
在上述技术方案的基础上，流量控制机构为电控流量阀门。
在上述技术方案的基础上，态势感知机构还包括有速度传感器，其也安装在升降平台上并将数据通过网络传输到远程控制室，当重物重量较大导致升降平台下降速度增加，速度传感器感知到较快的速度时，远程控制室控制电控流量阀门减少液压升降机与弹性储能器之间管路的流量。
在上述技术方案的基础上，滑动机构为电动滑轨，远距测量部分的激光测距传感器安装在电动滑轨的滑块上。
在上述技术方案的基础上，滑动机构包括有导向杆、滑动套筒、伸缩机构，导向杆通过支架安装在升降平台底部，滑动套筒滑动的套装在导向杆上并沿其滑动，伸缩机构固定在导向杆一端，其伸缩杆带动滑动套筒运动，远距测量部分的激光测距传感器安装在滑动套筒上。
在上述技术方案的基础上，液压升降机构还包括有宽幅扩展平台，宽幅扩展平台通过一安装槽将升降平台固定套装在内。
在上述技术方案的基础上，态势感知机构还包括有至少两个电机，电机固定在升降平台下方，导向杆两端各通过一个摆臂连接电机，电机带动摆臂转动，使滑动机构转动到宽幅扩展平台的下方，滑动套筒上、两侧均安装有远距测量部分的激光测距传感器。
有益效果：重物的自重本身会对液压缸升降机构的活塞杆造成向下运动的压力，利用自重的力将活塞杆向下运动的力，将液压油挤压到弹性储能器中，从而实现了将势能转化为液压能的效果；当需要带动重物升高时，开启弹性储能器的流量控制机构将其内液压油送至液压缸内，相应的也开启油泵配合储能器做功，一同带动活塞杆上升，此时油泵仅需低功率运转即可带动原先需要高功率运转才能带动的重物，起到了节能效果。同时借助态势感知机构能够在无人值守的情况下相对精准的通过判断升降平台下降的幅度来得知活塞杆的运动行程情况，从而控制流量控制机构在合适的时间进行启闭。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的液压升降机构工作状态示意图。
图3为本发明的升降平台的仰视示意图。
图4为本发明的宽幅扩展平台与升降平台的安装状态示意图。
图5为本发明的摆臂与电机的结构示意立体图。
图6为本发明的摆臂与电机的工作状态的结构示意立体图。
具体实施方式
实施例一。
本实施例将正在使用中的液压升降机4和升降平台5进行了改造，使其作为节能升降系统中的组成部分。
在本实施例中，液压升降机4和升降平台5为待加工的产品提供了升降动力，待加工产品通常重达十数吨左右，升降平台5通过吊具将重物16(待加工的产品)吊起，提前将需要与重物16组合的产品基座通过输送机构输送至重物16的正下方，再启动升降平台5将重物16从上到下慢慢放在产品基座上进行加工，即本实施例中的使用情景与常见液压升降机构1将“重物16”托举的方式不同。
如图1所示，液压升降机构1的液压升降机4分别通过管路连接了弹性储能机构3(下称储能机构3)和油泵2，管路上有控制流量的流量控制机构。
在活塞杆下降的行程中，并非整个行程都用来向储能机构3储存能量，而是选取行程的一段进行储能，称之为储能行程，因此活塞杆的顶端是升降平台5的底部，因此设当升降平台5距离地面的高度为预设值c时，达到储能行程的终点，需关闭储能机构3与液压升降机4之间的流量控制机构。由于重物16通过吊具吊装在升降平台5下方，当重物16与其待结合的零部件接触时，重物16便停止下降，而升降平台5在重物16停止运动后仍会向下运动，当重物16停止下降时即达到预设值c的高度值。设升降平台5与重物16之间的预设最小值a为警戒距离，在两者间距大于预设最小值a时，液压升降机构1与储能机构3的管路开启，流量调整至最大，此时液压升降机构1与油泵2之间的管路关闭，升降平台5在重力作用下将液压油挤压至储能机构3，此动作称之为开模。当两者间距小于等于预设最小值a时，重物16停止下降并对液压升降机4施加的压力瞬间消失，既达到最小预设值c，关闭液压升降机4与储能机构3之间的流量控制机构，此时吊具与重物16脱离，活塞杆在升降平台5的重力作用下仍进行下降，但由于液压升降机4与油泵2之间管路处于关闭状态，液压油无法流动，升降平台5停止下降。
当升降平台5下的产品加工完毕重新进行吊装提升，此时同时开启储能机构3、油泵2的管路，使两者同时给液压升降机4供液压油，带动升降平台5提升，此动作成为合模。合模时油泵2仅需要提供以下部分力便可提升起重量很大的重物16。
在本实施例中液压升降机构1属于大型加工设备的一部分，位于大型加工设备的底部，升降平台5每次可同时进行两组重物16加工，因此升降平台5可设计成类似扁担的形状。为能使远距测量部分18更好的发挥效果，远距测量部分18远离平台吊具。避免被不规则形状的重物16遮挡，导致远距测量部分18被阻挡，解决方案是可在升降平台5底部设置滑动机构8，测距设备6由滑动机构8带动沿着升降平台5长度方向进行滑动，需要时可使远距测量部分18的测距设备6朝向远离重物16的方向滑动，同时测距设备6可优选为激光测距传感器7。
滑动机构8可采用任何可行方案，其中优选采用电动滑轨。
预设最小值a由近距测量部分17进行测量，其靠近升降平台5两端边缘，但由于吊挂在升降平台5下的重物16形状可能并不平整，因此为使近距测量部分具有更好的测量效果，近距测量部分的激光传感器可以为多个，阵列的分布在靠近重物16挂载点的升降平台5底部，多个激光传感器的测量数据以最小值为准。
优选流量控制机构为电控流量阀门。电控流量阀门可由远程控制室控制，激光测距传感器7测量的数据通过网络传输到远程控制室，远程控制室根据激光测距传感器7的数据来启闭电控流量阀门。
在本实施例中，还可增加速度传感器作为态势感知机构的一部分，使态势感知机构能够提供更多的数据给远程控制室。在升降平台5下降速度过快时，速度传感器能够测量出下降速度并将数据发送到远程控制室，远程控制室可控制液压升降机4与储能机构3之间管路流量，将流量降低可使活塞杆减速，能够避免升降平台5所吊装的重物16与其下方的基座等物体发生碰撞。
本实施例还存在变形例，即提供了宽幅扩展平台12，宽幅扩展平台12的宽度大于升降平台5，但两者长度可以一致。宽幅扩展平台12能够应该产业升级带来的产品设计多样化的需求，其通过安装槽13将升降平台5套住，并固定，可以增加升降平台5的面积，将原本挂载在升降平台5上的吊具挂点分散到其两侧的宽幅扩展平台12底部，能够更稳定的吊装更大的重物16。宽幅扩展平台12在安装时需要将活塞杆下降到最低点。
实施例二
本实施例提供了新的滑动机构8，用以替换电动滑轨。
替换电动滑轨的目的是升降平台5在加装了宽幅扩展平台12后，单一的水平滑动可能会无法满足避障的要求。
故而提供了导向杆9、滑动套筒10、伸缩机构11组成的新的滑动方案，导向杆9通过支架安装在升降平台5底部，并与升降平台5之间保持合适的间隔，滑动套筒10收伸缩机构11的驱动，在导向杆9上滑动。可以预先布置尺寸较长的导向杆9，然后仅需要安装行程足够长的伸缩机构11，或者多个伸缩机构11相连组成多级伸缩机构11，便可以在无需更换导向杆9的情况下，根据需要来调节滑动套筒10的滑动行程。电动滑轨的轨道则无法增长，只能更换更长轨道的电动滑轨。伸缩机构11可优选采用电动推杆或者直线电机等小型化伸缩方案。
本实施例还具有优选例，即将导向杆9上的支架去除，是导向杆9通过摆臂15连接在电机14上，并不与升降平台5直接接触。使用电机14加摆臂15，电机14启动时带动摆臂15转动，摆臂15带动导向杆9从升降平台5底部摆动到相邻的宽幅扩展平台12底部，极大的增加了避障能力。相应的在滑动套筒10上下两侧均安装激光测距传感器7，导向杆9与升降平台5之间的间隔可用来容纳激光测距传感器7，使得滑动套筒10即使翻转到背面也能够提供激光测距。
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