一種組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的改進(jìn)

張平棟

摘 要： 某公司為了提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床以代替普通機(jī)床進(jìn)行零件加工。該組合機(jī)床采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，在工作過程中發(fā)現(xiàn)液壓泵經(jīng)常異響，且液壓缸工作一段時(shí)間后出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)床使用。針對(duì)此現(xiàn)象，通過對(duì)機(jī)床工作原理及液壓系統(tǒng)的工作原理分析，找出問題的根源，有效解決這一問題。

關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng) 壓力控制 蓄能器

1.引言

組合機(jī)床因其自動(dòng)化程度高，加工效率高，廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代制造業(yè)中。而組合機(jī)床的液壓控制系統(tǒng)則是一臺(tái)組合機(jī)床的關(guān)鍵部分，其工作質(zhì)量高低將直接影響機(jī)床工作性能好壞。某公司生產(chǎn)的專用組合機(jī)床在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)油缸漏油、執(zhí)行動(dòng)作不同步等故障，嚴(yán)重影響該組合機(jī)床的工作效率，必須對(duì)該組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行維修。

2.組合機(jī)床液壓系統(tǒng)工作原理分析

圖1為組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖，該液壓系統(tǒng)由三組疊加閥組成，分別控制三個(gè)立式滑臺(tái)，由于立式滑臺(tái)有重量，分別配以兩個(gè)平衡油缸作為立式滑臺(tái)的配重，液壓動(dòng)力是由變量葉片泵分別供應(yīng)配重系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)立式滑臺(tái)上下的動(dòng)力。

三組油缸的工作過程是：A組是由葉片泵提供的壓力經(jīng)減壓閥→單向閥→油缸；B組分為兩部分，一部分是由變量葉片泵提供壓力經(jīng)減壓閥→電磁閥→液控單向閥→節(jié)流閥→二工位立式滑臺(tái)的主油缸。另一部分是由A組減壓閥調(diào)定的壓力→B組液控單向閥→二工位平衡油缸。C組也是由兩部分組成：一部分是由葉片泵提供的壓力→減壓閥→電磁閥→液控單向閥→節(jié)流閥→三工位立式滑臺(tái)主油缸。另一部分是由經(jīng)A組減壓閥調(diào)定的壓力→C組液控單向閥→三工位配重油缸。

由圖1可以看出三組平衡油缸的壓力是由A組減壓閥調(diào)定的，而使平衡油缸壓力保持平穩(wěn)是由安全閥D維持的。

3.組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的主要問題及改進(jìn)措施

3.1組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的主要問題

由圖1可以看出，三個(gè)立式滑臺(tái)的配重油缸的壓力保持平穩(wěn)，是由安全閥D維持的：A組滑臺(tái)下降時(shí)，使平衡油缸下腔的壓力增大，從而使安全閥D溢流口打開，使之泄壓，由安全閥D設(shè)定的壓力保持平穩(wěn)。B滑臺(tái)下降時(shí)，使驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的主油缸上腔壓力增大使平衡油缸的下腔壓力同時(shí)增大。當(dāng)達(dá)到液控單向閥設(shè)定壓力時(shí)，液控單向閥打開，經(jīng)D安全閥使之泄壓。可見，也是由安全閥D設(shè)定的壓力保持平衡的。C滑臺(tái)同樣如此：下降時(shí)，使驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的主油缸上腔壓力增大，同時(shí)平衡油缸的下腔壓力增大，當(dāng)達(dá)到某一值時(shí)，液控單向閥打開，經(jīng)安全閥D泄壓保持壓力的平穩(wěn)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，三個(gè)滑臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)是同時(shí)的，導(dǎo)致安全閥的泄壓不能及時(shí)完成，平衡油缸的壓力忽高忽低，A組滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，B和C滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)油缸密封件易損壞，三個(gè)滑臺(tái)的下降位置定位不準(zhǔn)。實(shí)際生產(chǎn)過程中，A組滑臺(tái)下降的位置定位要求較高而平衡油缸的壓力不穩(wěn)，導(dǎo)致A組滑臺(tái)下降位置的準(zhǔn)確度達(dá)不到生產(chǎn)的工藝要求，且配重液壓系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)上下的液壓壓力是由一個(gè)變量葉片泵提供的。當(dāng)安全閥D泄壓時(shí)，導(dǎo)致泵的負(fù)荷加大，從而使泵經(jīng)常出現(xiàn)故障。

3.2改進(jìn)措施

把安全閥D改成由蓄能器替代。因?yàn)樾钅芷饔休o助動(dòng)力源、保壓、補(bǔ)充泄漏、緩和沖擊、吸收壓力脈動(dòng)的作用。由于A滑臺(tái)下降位置準(zhǔn)確度要求較高（定位準(zhǔn)確度要求較高），把A滑臺(tái)平衡油缸的下腔口安裝一個(gè)單向順序閥，如圖2所示。由于實(shí)際生產(chǎn)過程中，三個(gè)滑臺(tái)要求同時(shí)動(dòng)作，改進(jìn)后，平衡油缸的壓力非常平穩(wěn)，即使有波動(dòng)也由蓄能器吸收，從而使三個(gè)滑臺(tái)下降位置定位準(zhǔn)確。在A滑臺(tái)的平衡油缸上加了一個(gè)單向順序閥，保證加工時(shí)滑臺(tái)下降位置定位更加準(zhǔn)確，變量葉片泵的故障率和密封件損壞的故障率大大降低。

4.結(jié)語

該液壓系統(tǒng)的改進(jìn)充分考慮了平衡回路的特點(diǎn)，利用蓄能器和單向順序閥固有的作用，保證了工件的加工精度，縮短了加工工件的時(shí)間，從而大大提高了生產(chǎn)效率。該液壓系統(tǒng)改進(jìn)后經(jīng)安裝調(diào)試，成功地完成了試制，經(jīng)過一年多生產(chǎn)檢驗(yàn)，證明這個(gè)方案切實(shí)可行。

參考文獻(xiàn)：

[1]左鍵民.液壓與氣動(dòng)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]雷天覺.液壓工程手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[3]李壽剛.液壓傳動(dòng)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1994.