液壓機在碎屑成形機上的應用

邢艷

摘 要：簡要介紹了碎屑成形機液壓系統的設計，通過設計高低泵的自由切換，改善整機噪聲低、功率損耗低、安全運行等方面的問題，從而提高設備的性能。

關鍵詞：液壓機；碎屑成形機；液壓系統；高低泵

中圖分類號：TG315.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.133

液壓機是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、粉末等制品的機械，它常用于壓制成形工藝，比如鍛壓、冷擠、粉末冶金和壓塊，等等。一般情況下，液壓機是由主機、動力系統和控制系統三部分組成。碎屑成形機就是利用液壓機的工作原理實現金屬碎屑的快速成形。

1 碎屑成形機的主體結構

碎屑成形機采用多缸聯動結構，分為主液壓缸、推塊液壓缸、支撐液壓缸和翻料液壓缸。具體的動作流程是：支撐液壓缸支撐模具到工作位置；壓模壓縮碎屑進入模具；保壓成形后，主液壓缸退回；支撐液壓缸拉動模具向下移動，到達推塊液壓缸工作位置；推塊液壓缸將金屬塊推出；翻料液壓缸動作，金屬塊落入運輸車內。

2 液壓系統設計

液壓系統是整臺設備的動力機構，主要用來完成碎屑的壓制、模具的上下位置移動、金屬塊的推出和落料等動作。它主要是由液壓缸、電機、泵和各種閥組成的。根據碎屑機的工作要求和特點，其主體結構如圖1所示。

與同類碎屑成形機液壓系統設計不同，該液壓系統的特點主要有以下3點：①高、低液壓泵自由切換。該系統中設計了15 kW電機驅動的葉片泵和3 kW電機驅動的柱塞泵，葉片泵主要負責4個聯動液壓缸的動作，以保證液壓缸的快速動作，定量柱塞泵適應主液壓缸保壓狀態時需要的高壓。②4個液壓缸的油路采用串聯形式，單個液壓缸只能單獨工作，不能同時動作。由于設計壓力反饋，主液壓缸可以設定任意停止位置，確保設備的安全運行。③運行速度快，噪聲低，設備功率損失小。

3 液壓系統重要元件選型計算

3.1 液壓缸缸筒內徑和活塞桿直徑的計算

當液壓缸的理論作用力F（包括推力F1和拉力F2）和供油壓力P為已知時，無活塞桿側的缸筒內徑（m）為：

根據公稱壓力，選取φ=2.將相關參數代入上述公式中，通過設計計算最后得出各液壓缸的缸筒內徑和活塞桿直徑為：

主液壓缸：缸筒內徑D=250 mm，活塞桿直徑d=160 mm；

支撐液壓缸：缸筒內徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

推塊液壓缸：缸筒內徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

翻料液壓缸：缸筒內徑D=40 mm，活塞桿直徑d=25 mm。

3.2 液壓泵的設計計算

通過計算，選用PV2R241葉片泵，額定壓力為8 MPa，額定流量Q為80 L/min，額定驅動功率為15 kW；選用高壓1.25MCY柱塞泵，額定壓力為25 MPa，額定流量Q為2 L/min，額定驅動功率為3 kW。

4 結束語

本文主要闡述了液壓機在碎屑成形機上的應用情況，通過分析液壓系統設計的幾個優點，為傳統碎屑成形機液壓系統的改進提供了一定的理論基礎和實踐經驗。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕