yz型四維式液壓機支承回路的設計

yz型四維式液壓機支承回路的設計

1yz型抗壓機四向液壓機是最常見、應用最廣泛的液壓機。身體由上梁、下梁和四個立柱組成。主缸安裝在上梁上，活動梁連接到主缸的激活槽?；顒訖M梁以立柱為導向上下運動,可實現(xiàn)“主缸快速下行—慢速下行壓制—主缸上行,下缸上行退料—上行結(jié)束,自動停機”的工作循環(huán)。設置有空載快速、慢速靠模及工作拉伸兩種速度,還設有液壓壓邊機構和退料機構,適用于可塑性材料的壓制工藝,特別適用于薄板拉深、翻邊等工藝,也可用于金屬零件的冷擠壓工藝。具有工作效率高、能耗低、操作方便、工作平穩(wěn)、安全等特點。本廠生產(chǎn)的YZ型四柱式液壓機,其支承及相關部分液壓系統(tǒng)如圖1所示。液壓機主缸為復合缸,快速缸安裝在主缸上,要求快速下行速度都在180mm/s以上。在使用中發(fā)現(xiàn),機器工作過程完全能滿足生產(chǎn)要求,但是在快速下行轉(zhuǎn)慢速工進的時候響聲特別大,而活動橫梁停止后會自動下滑。經(jīng)過分析和實際檢測驗證,最后排除了液壓缸泄漏而引起的活動橫梁下滑,并確認響聲、活動橫梁下滑和支承回路有著直接關系。2聲音和活動人士下降的原因2.1承載機回路驅(qū)動活動橫梁運動的主缸是典型的垂直放置液壓缸,為防止其因自重而自動下滑,須設置支承回路。支承回路有多種形式,最簡單的是單獨用O型和M型閥芯機能的電磁閥或者電液閥組成支承回路,但因閥芯和閥體之間的內(nèi)泄漏,鎖緊效果不理想,在實際工程上一般都不單獨使用。而在YZ型液壓機的液壓系統(tǒng)中,采用的是單向順序閥的支承回路。2.2活動網(wǎng)格無鎖圖1所示,電液換向閥2電磁鐵YA3通電,主缸活塞帶動活動橫梁快速下行,當碰到行程開關SQ1時,電液換向閥5電磁鐵YA11通電,活動橫梁轉(zhuǎn)慢速下行。電液換向閥2處于中位時,主缸活塞停止運動,由于順序閥的調(diào)節(jié)壓力大于活塞和與其相連活動橫梁在快速缸小腔(支承腔)產(chǎn)生的壓力,順序閥關閉,活動橫梁被鎖。從圖1可知無論是動態(tài)支承或是靜態(tài)支承都由單向順序閥4完成。經(jīng)以上分析得出下滑現(xiàn)象肯定與單向順序閥息息相關,但響聲問題無法從圖中分析得出。2.3活動進行的情況影響(1)活動橫梁重量一定時,快下速度180mm/s以上時,只要調(diào)緊單向順序閥,活動橫梁停止時下滑速度明顯降低,但不能消除下滑現(xiàn)象。可一旦調(diào)緊單向順序閥使活動橫梁下滑速度在接受范圍之內(nèi)的時候,快轉(zhuǎn)慢時的聲音就會變得很大。如要降低聲響,則必須調(diào)低單向順序閥的支承力。(2)活動橫梁重量一定時,快下速度在100mm/s以下時,調(diào)整單向順序閥使梁的下滑速度在接受范圍之內(nèi)的時候,響聲明顯降低。(3)逐步減少梁的重量,快下速度在180mm/s以上時,調(diào)整單向順序閥使梁下滑速度在接受范圍之內(nèi)的時候,隨著重量的降低,聲音也會相應降低。但只有重量足夠低的時候聲音才會明顯降低。由此可見,(1)產(chǎn)生響聲的原因在于活動橫梁快速下行轉(zhuǎn)慢速時,由于速度差值大,造成管路中油液對單向順序閥的液壓沖擊特別大。當梁的重量越重的時候,快轉(zhuǎn)慢時損失的能量越大,對管路中油液造成的液壓沖擊也就越大。單向順序閥支承力調(diào)節(jié)的越大時,壓力損失越大,壓力損失的一部分能量轉(zhuǎn)變成聲能相應的也就增大。(2)活動橫梁下滑的原因在于單向順序閥的閥芯是滑閥結(jié)構,結(jié)構決定了它和閥體之間必然存在泄漏。擰緊單向順序閥時,加大了閥芯和閥體的接觸面積,增大了密封效果。因此,活動橫梁下滑和單向順序閥的松緊有直接關系。3活動網(wǎng)格的密封由以上分析可知,要解決響聲和活動橫梁下滑的關鍵是控制單向順序閥的泄漏。但由于單向順序閥自身結(jié)構決定了它無法完全阻止油液的滲漏,因此,通過對液壓系統(tǒng)的支承部分進行改造,如圖2所示,引入了二通插裝閥來作為前級,專門用來鎖死支承腔的油液。二通插裝閥是一種新型的液壓控制元件,與傳統(tǒng)液壓閥相比,它的流動阻力小,通油能力強;閥芯尺寸比滑閥小,重量輕,慣性小,故二通插裝閥有反應靈敏、切換速度快等優(yōu)點。閥的結(jié)構如圖3所示,從圖中可以看出它的閥芯采用的是錐面密封,這種密封方式密封性能好,泄漏少。它運用先導控制原件來控制閥芯的開啟,從而完成對油路的通斷控制,即圖中A腔與B腔的通斷。當活動橫梁快速下行時,電磁鐵YA3、YA12通電,油液從壓力源經(jīng)過電液閥2到達主缸的快速缸大腔,主缸大腔通過充液閥9從充液箱吸油,支承腔的油液則通過二通插裝閥6、單向順序閥4、電液閥2回到油箱。當安裝在活動橫梁上的撞塊碰到行程開關SQ1時,電磁鐵YA11接通,油液通過電液閥8進入主缸大腔,活動橫梁轉(zhuǎn)慢速下行,此時單向順序閥4,不用考慮停機滲漏問題,調(diào)節(jié)壓力稍大于活塞和與其相連的活動橫梁在支承腔產(chǎn)生的壓力即可,也就是說此時它的開啟壓力可以調(diào)節(jié)到較低的位置,液壓沖擊能以較低的壓力損失通過單向順序閥回到油箱,液壓沖擊形成的響聲也就降低下來。機器停止時,全部電磁鐵斷電,支承腔油液通過先導油孔作用在二通插裝閥6的閥芯C腔將閥芯關閉,截斷支承腔油液滲漏回油箱的路徑,從而保證活動橫梁不下滑。單向順序閥4的功能已經(jīng)從原來的靜止和運動中的支承,變?yōu)檫\動及二通插裝閥6打開瞬間的靜止支承。插裝式溢流閥5