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CNTA一16剪扳机的液压系统分析研究

时间:2019-12-24 15:36:04  来源:  编辑:  浏览量: 123
概况: 0 引言 CNTA一16是捷克产可剪板厚16mm、板宽3150mm的剪板机,该机生产效率高、产品精度高、使用调节灵活。液压系统的独特设计是该机性能

0 引言

CNTA一16是捷克产可剪板厚16mm、板宽3150mm的剪板机,该机生产效率高、产品精度高、使用调节灵活。液压系统的独特设计是该机性能的有力保障。本文就该机液压系统的工作原理进行分析先容,研究其回路的组成特点及控制特点。从中大家可以发现出一些具有参考与借鉴价值的技术方法。

1 CNTA一16液压系统的组成及其工作原理

该机的液压系统如图1所示,主泵1为高压大流量的柱塞泵,辅助泵2是低压小流量的齿轮泵。主泵用于板料的剪裁,辅助泵用于协助蓄能器回程、板料的预夹紧以及刃角调节等。

图1 CNTA一16剪扳机液压系统图

二通插装阀14、12和15主要用于对高压大流量的液压油进行方向与压力控制。插装阀14的作用是与单向阀l8一起保证在剪裁作业过程中板料的夹紧油缸19中压力不降低;插装阀15、电磁换向阀17以及溢流阀16一起构成了电磁调压阀,当阀17的电磁铁1DT通电时,阀15的插装件是处于关闭状态的,此时由溢流阀16对主油泵的压力进行调定,这个压力既是剪裁板料的压力也是夹紧板料的压力。当电磁换向阀17的电磁铁1DT断电时,阀15的插装件开启,主泵溢流。电磁换向阀13电磁铁2DT的通与断控制着阀12的插装件的开启与闭合,实际工作时也就控制着油缸10与11的下裁与回升。

电磁换向阀6的电磁铁3DT的通断电对应着阀7的插装件是否处于关闭状态,也就是控制着油缸1 1有杆腔的油液是否与蓄能器相通。蓄能器与油缸1 1有杆腔在合适的时刻相通对应着剪刀的下裁与上升。电磁换向阀3的作用是使低压小流量的泵2是否卸荷,在阀3的电磁铁5DT通电时由溢流阀4对小泵和蓄能器的压力进行调定。单向阀8的作用是保证小泵不论是否处在卸荷状态蓄能器9都有足够的压力。特殊滑阀机能的电磁换向阀5的作用是在通常工作(即电磁铁4DT不通电)时,小泵的油液用于板料的预夹紧,在需要对剪刀的刃角进行调整时4DT通电使油缸11无杆腔通入压力油或与油箱相通。

图2 串联油缸压力与负载计算

压力继电器20的作用是检测下裁油缸10和夹紧缸的压力以利于顺序动作和过载报警。油缸10和11为串联连接(即油缸10的排油不是流回油箱而是作为油缸11的进油),这种连接可以方便地实现同步动作,但泵1产生的压力作为剪切的动力,蓄能器的压力作为回程动力应满足如下关系:

其中:Pl是油泵1的压力;Dl是油缸10活塞的直径;dl是油缸10活塞杆的直径; W1是油缸10活塞杆以及剪刀分配到该活塞杆上的自重;F1是分配到油缸10活塞杆上负载。P’ 是连通油缸10有杆腔与油缸11无杆腔的压力。

其中:p’是油泵2的压力(即蓄能器的压力);D2是油缸11活塞的直径;d2是油缸11活塞杆的直径;W2是油缸11活塞杆以及剪刀分配到该活塞杆上的自重;F2是分配到油缸11活塞杆上负载。

若使油缸10与11有相同的运动速度(即实现同步动作),应有如下关系:

在这种情况下应有如下等式成立:

此式说明,油泵1压力产生的力必须大于或等于由剪切负载与油缸活塞自重的差以及由于蓄能器背压的和。

同样回程时蓄能器提升活塞也应该满足下式:

上式中P 为油缸回程时的残存压力可近似认为零,但一般情况大于零。也就是说蓄能器压力产生的力应充分大于两个活塞及剪刀的自重才能将剪刀举升。

P2 即为溢流阀的最低调定压力,蓄能器的容量改变应为:

为油缸的行程,上式作为蓄能器容量充氮体积的确定。

剪刀动作与电磁铁的关系表

剪刀的上下动作与电磁铁的通断关系如表,1DT通电阀15关闭,5DT通电用小泵压力实现板料预夹紧时,2DT、3DT通电在板料夹紧的同时下落剪刀:2DT断电、lD继续通电实现回升剪刀时仍有一定的夹紧力。蓄能器将剪刀提升在最大高度,其它压力释放可以取料。3DT通电蓄能器的油液进入油缸11的有杆腔,4DT通电油缸11的无杆腔油液流回油箱,剪刀的刃角增加。5DT通电油缸11此时为差动连接剪刀刃角减小。

2 CNTA一16的几个关键液压技术

通过以上对该系统的分析研究,大家可以从中归纳出该剪板机的几个主要关键技术。

(1)回路构成采用二通插装阀与滑阀相结合技术方法,解决了高压大流量和低压小流量同时工作的问题。

(2)主油泵供油压下与蓄能器回程上升配合的工作机制,在剪刀上行时使主泵卸荷,节约了系统能量,蓄能器使回程时间缩短,提高了生产效率。

(3)两个油缸之间采用串联连接,只要使油缸10有杆腔的面积与油缸1 1的无杆腔面积相等就可实现同步动作,这样可以简化回路设计。

(4)电磁换向阀3、5和6的合理组合既完成了预夹紧、与蓄能器辅助供油,又完成了剪刀刃角的灵活调节。使该机液压系统功能完备而又简洁明了。

3 结语

以上对CNTA一16剪板机液压系统的组成特点和工作原理进行了分析研究,并总结出该机采用的几项关键液压技术。大家可以发现正确合理的回路设计对提高整个机器设备的性能发挥机器的效率起着十分重要的作用。吸取和借鉴国外先进液压技术对提高大家相关设备的设计水平无疑是大有益处的。

参考文献

【1】雷天觉.液压工程手册.北京:机械工业出版社,1990

【2】唐英千.二通插装阀.济南:济南铸造锻压机械研究所,1986

【3】官忠范.液压传动系统(M).北京:机械工业出版社,1981

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