小型液壓壓力機液壓控制系統設計及仿真

趙敏

摘 要：隨著國家科技實力的提升與進步，工業領域的發展水平得到了不小的突破與創新，不僅為國家生產與建設奠定了良好的基礎，還間接的改善著人類社會的生存質量。近年來，很多先進的技術與設備被廣泛的應用到了工業領域的發展中，相關科研團隊還對一些重要的機械設備系統進行了深入的分析與研究，從而為設備系統的改良與升級提供可參考的依據。本篇文章就小型液壓壓力機液壓控制系統設計及仿真方面的內容進行簡單的論述，并提出些許觀點，希望能對相關人士的研究有所幫助。

關鍵詞：壓力機；液壓；控制系統；設計

小型液壓壓力機液化控制系統在工業領域的發展中有著非常重要的作用，是機械、金屬制造與生產過程中的不可缺少的部分。在近幾年的發展中，很多科研團隊都逐漸提高了對小型液壓壓力機液壓控制系統設計與仿真方面的研究，并將很多先進的技術手段和設計、仿真理念應用其中，從而為液壓控制系統的平穩運作提供保障。不僅如此，相關科研團隊還對液壓控制系統設計與仿真過程中存在的難點問題進行和進一步的分析與研究，并對相應設計、仿真方案進行了完善與改進，從而是液壓控制系統實現真正的價值，為小型液壓壓力機的安全運行提供有利的保障。

一、小型液壓壓力機概述

小型液壓壓力機是一種結構精巧的通用性機器，具有用途廣泛、生產效率高等特點，可用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成型等工藝。通過對金屬坯料施加強大的壓力使金屬發生塑性變形和斷裂來加工零件。傳統液壓壓力機普遍存在震動明顯、噪聲大等缺點，一方面強烈而持久的震動容易造成元件的靈敏度下降甚至失靈，機件松動、密封性降低，油箱溫度持續升高等，以至于機器不能正常工作，導致不合格率升高；另一方面震動會引起很大的噪聲，嚴重影響工作人員的身體健康。因此在設計設備的液壓系統時，要充分考慮這些問題，選擇合理的解決方案。

二、設備組成及原理

三梁四柱式壓力機由主機及控制機械兩大部分組成。通過管路及電氣系統裝置聯系起來構成完整的一體，主機部分由機身、主缸、頂出油缸等3個部分組成。控制機構由動力結構、限程裝置、管路及電氣箱等幾部分組成，主機結構如圖1所示。

1、機身

三梁四柱壓力機機身由上橫梁、滑塊、工作臺、 立柱、鎖緊螺母及調節螺母等組成，依靠4根立柱為骨架，上橫梁、工作臺由鎖緊螺母固定于兩端，將機器構成一整體。機器的精度由調節螺母來調節，在滑塊四角內裝有耐磨材料的導向套，導向套由內六角螺釘緊固于滑塊上、下端面上，并有防塵羊毛氈進行防塵。滑塊的上端面與油缸活塞桿的法蘭相聯接，依靠4根立柱作導向上下運動，在工作臺上表面及滑塊下表面均設有T型槽，以便安裝模具。

2、主缸

此機的油缸為活塞式油缸，由缸體、導向套、活塞頭、活塞桿、鎖母、聯接法蘭、缸口法蘭等組成。其缸體依靠缸口臺肩及大鎖母緊固于上橫梁中孔內，活塞下端面由聯接法蘭與滑塊相聯。活塞頭安裝在活塞桿上，由鎖緊螺母緊固，在活塞頭上裝有2組方向相反的YA型密封圈，將油缸分隔成2 個油腔，實現壓制、回程動作。缸口導套安裝在缸體下端，在缸口導套的內孔也裝有密封圈，由缸口法蘭、內六角螺釘緊固于油缸體的端面上以保證密封缸口密封。

3、動力機構

動力機構位于機器的右側，由油箱、泵 、電動機、液壓閥等組成，它是產生和分配液壓油而使主機實現各種動作的機構，油箱為鋼板焊接件，在油箱側面設有清洗窗口，以便清洗用。在油箱的前面裝有液位計，以觀察液位。此機液壓控制采用高壓液壓閥，并將液壓閥集成于一起安裝在油箱面板上，此機所選液壓閥有溢流閥、電磁換向閥、單向閥、液控單向閥等，均為標準件。在油箱面板上裝有空氣濾清器，以便注入液壓油和過濾空氣。

三、小型液壓壓力機液壓控制系統的設計與仿真

1、設計

小型液壓壓力機液壓控制系統在設計過程中會涉及到很多的內容，具有一定的復雜性和工藝性。所以相關工作團隊在設計液壓控制系統的時候，一定要對細節環節加以重視，以免影響控制系統后期運作效果和質量。液壓控制系統由很多裝置組合而成，不同的裝置具有不同的功能和效果。但大部分裝置都是在電氣系統的支持下進行工作，當相應的滑塊被驅動的時候，就能在控制系統的操控下，進行相應的運動，從而實現材料的制造與生產。其中，能源轉換裝置、輸送裝置和調節裝置等是液壓控制系統中比較重要的內容。相關設計團隊要想提高液壓控制系統的運作效率和質量，那么就要對這些內容加以關注。

小型液壓壓力機液壓控制系統在實際運作過程中會表現出功率大和壓力高的等特點，這與系統的壓力控制工作有著密不可分的關系。在近幾年的發展中，很多科研團隊對壓力控制技術進行了創新與完善，并對壓力控制系統進行了改進，引用先進控制技術，從而提高了壓力控制系統的運作效率。但是在是設計過程中，要注意重視系統效率和防止產生液壓沖擊等內容。

由于主缸滑塊的質量較大，采用液控單向閥回路 實現保壓。采用出口節流調速回路，通過節流閥改變 主缸的壓制速度，可滿足加工不同材質工件時多種壓 制速度的要求，使設備的應用范圍更廣。

2、仿真

控制要求：初始狀態時，滑塊處于原點位置，頂出液壓缸處于回縮狀態。壓下手動換向閥（安全門關），按下起始按鈕，滑塊快速下行，當主缸加壓位置傳感器檢測到滑塊時，滑塊慢速加壓，加壓結束后，系統保壓。保壓結束后，滑塊泄壓回程，回到原點位置停止。按下頂出缸頂出按鈕，頂出缸頂出，按下頂出缸縮回按鈕，頂出缸縮回。

四、結束語

如今，小型液壓壓力機已經被廣泛的應用到了工業領域的發展中，不僅為行業生產與建設提供了諸多便利條件，還為相關機械、金屬制造領域的發展帶來了可靠的力量。另外，很多科研團隊也對小型液壓壓力機的液壓控制系統進行了全面的分析，并對系統的設計與仿真內容進行了深入的研究，從而為液壓控制系統的平穩運作提供有利條件，是相關控制團隊能夠更好的掌握系統控制技巧。但是小型液壓壓力機液壓控制系統在實際運作的過程中，還是會由于部分因素的影響而出現問題，如系統設計方案有誤或操作團隊技術水平不高等。所以在日后的發展中，相關控制團隊不僅要注重專業能力培訓方面的內容，還要系統中存在的問題進行及時的處理，完善系統設計方案，這樣才能讓液壓控制系統發揮最佳效果，為相關生產制造工作的開展奠定堅實基礎。

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