随着折弯机设备的广泛应用和市场竞争进一步加剧。
对于使用折弯机的厂家来说,电耗已经成为其生产成本的重要部分,
因此降低折弯机的能耗成为工厂降低成本、提高产品竞争力的有效途径。
伺服油电混合系统是采用两台伺服电机及伺服泵控制左右油缸。
伺服电机根据程序设定控制油泵的输出流量,进而来控制滑块的运动速度以及位置定位,整个过程没有节流现象。
所以油泵输出的能量全部供给了左-右油缸。这种控制方式不存在任何能量的损耗,节能效果非常突出。
由于油电混合几乎不存在能耗损失,所以整个过程不会导致油温的明显上升,
进而这种机型的用油量也明显少于电液同步 数控折弯机。
一般伺服油电混合的用油量是普通电液同步 数控折弯机用油量的30%左右,
对于大吨位特别是重型数控折弯机而言优势更为突出,也就是说其仅需要三分之一的用油量。
一、电液同步数控(阀控)系统原理及现存问题
电液同步 数控折弯机使用普通三相异步电机控制定量液压泵,通过溢流阀节流的方式,改变流经比例压力阀的流量,
实现双缸同步达到折弯加工的精度要求,称为“阀控”。
此种技术存在能量损耗以及发热过高的缺陷,
液压系统的能量损耗会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质,进而导致折弯机发生故障。
为了保持油液热平衡,通常采取加大液压油量的方法,
与此同时带来的问题便是废弃油液处理的成本增加,以及可能对环境造成的污染影响。
电液同步 数控折弯机的噪声较大,会对操作人员产生一定的影响。
二、油电混合数控(泵控)系统原理
油电混合数控(泵控)折弯机包括与数控系统连接的动力单元、控制阀组,
动力单元包括伺服电机及与伺服电机连接的单向定量泵、独立式的油箱;
控制阀组包括溢流阀、卸荷阀、单向阀、换向阀、背压阀、提动阀、安全阀及充液阀。
通过数控系统控制动力单元伺服电机的转速,进而控制与之相连接的油泵的排量,
从而实现对执行元件(双杆油缸)的位移速度控制。
通过数控系统对伺服电机的扭力设定,实现左右执行元件(双杆油缸)输出力的控制。
通过位移传感器(光栅尺或磁栅尺)将左右执行元件(双杆油缸)的位移读数,反馈到数控系统,
数控系统进行比较后,对左右动力单元进行控制,从而实现左右执行元件(双杆油缸)的同步、定位的闭环控制。
位移传感器构成内部反馈环节,用以提高系统的控制精度。
三、油电混合驱动(泵控)电液系统的优势
由于油电混合数控折弯机在待机时,电机不转,因而机器在不工作时处于零噪声状态;
由于油电混合数控机器用油量只有电液同步机器的三分之一,而且油温可控,因此一般三年内不需要更换液压油;
由于伺服电机的频响远高于比例阀,因而,油电混合数控折弯机一个折弯循环的时间比电液同步 数控折弯机快30%。
以110t折弯机为例,一般电液同步 数控折弯机每分钟完成12次折弯,而油电混合数控折弯机可高达16 次。
通过两种控制方式的比较,我们可以看到,油电混合数控(泵控)系统具有高效节能,精度高、噪声低、环保等特点,
具体优点包含以下几点。
1、泵控技术取代常规阀控技术,消除节流损失,没有溢流损失,节能显著;
2、伺服电机在短时间内可显著过载,实际安装功率仅为理论安装功率的50%;
3、油箱容积减小75%,大大减少液压油的使用量;
4、热平衡温度低,无需冷却装置,液压部件寿命延长;
5、空闲、快下、保压、返程状态下噪声明显下降,改善工作环境;
6、伺服电机比普通电机响应速度更快,紧急情况下压力、流量切换更快;
7、油液颗粒敏感度降低,从NS7级降为NS9级;
8、温度敏感度下降,工作温度从-10~60℃,拓宽到-10~80℃;
9、特定条件下快下和返程至大速度可达300mm/s;
10、工进速度可以大幅提高,可达20~25mm/s。
油电混合数控折弯机的同步性更好、真正节能高效、结构简易、速度更快,但是价格较高,
如何做到合理的成本和稳定的性能,即较高的性价比是企业形成批量化生产,并得到市场接受的前提。
双伺服油电混合数控(泵控)系统中应用单向定量泵,双杆油缸(即增速缸),
这两个关键要素是双伺服油电混合系统的特点。
单向定量泵比双向定量泵具备更好的经济效益,双杆油缸则把稳定高效的特点展现出来。
四、结束语
油电混合型数控折弯机属于节能环保型产品,既响应国家倡导建设节能环保型的绿色社会环境的口号,
又满足企业日益增长的高精、高效的使用需要,未来有部分替代传统数控折弯机的趋势,市场前景广阔。