液壓鎖保壓在壓梗機(jī)液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要壓梗機(jī)原液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為液壓泵保壓，工作過(guò)程中液壓泵一直帶壓運(yùn)行，存在耗能高，液壓油發(fā)熱、易泄露等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)壓梗機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，采用液壓鎖進(jìn)行保壓，保壓過(guò)程中液壓泵不再需要繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。生產(chǎn)驗(yàn)證結(jié)果表明，與改進(jìn)前相比，每年可節(jié)約電能7200Kwh以上，同時(shí)有效解決了液壓油發(fā)熱、易泄露等問(wèn)題，改進(jìn)效果明顯。

關(guān)鍵詞液壓鎖;保壓;壓梗機(jī);液壓系統(tǒng)

中圖分類號(hào)TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)121-0039-01

1存在問(wèn)題

在卷煙加工制絲線上，壓梗工序的主要作用是通過(guò)對(duì)煙梗的擠壓，使煙梗的木質(zhì)纖維疏松，為后續(xù)切梗絲提供良好的工藝條件。壓梗機(jī)的核心工作部件為一對(duì)壓輥，壓輥由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在前后方向上其中一個(gè)壓輥固定不動(dòng)，稱為定輥，另一個(gè)壓輥可前后移動(dòng)以改變兩輥間隙，稱為動(dòng)輥。動(dòng)輥裝置的兩個(gè)軸承座是可以滑動(dòng)的，軸承座的一側(cè)與兩個(gè)固定的油缸相連，通過(guò)油缸推動(dòng)動(dòng)輥前后移動(dòng)。軸承座的另一側(cè)裝有間隙調(diào)整裝置，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲桿來(lái)調(diào)整設(shè)定兩輥之間的間隙。在工作狀態(tài)下，油缸推動(dòng)動(dòng)輥靠近定輥，使兩輥達(dá)到設(shè)定間隙，并保持一定壓力進(jìn)行壓梗。

壓梗機(jī)液壓系統(tǒng)用于控制動(dòng)輥油缸的進(jìn)退并對(duì)油缸提供8-12MPa的工作壓力。其工作原理如圖1所示，在工作狀態(tài)下，液壓泵產(chǎn)生的壓力油經(jīng)單向閥3和二位四通電磁換向閥5的左位進(jìn)入動(dòng)輥油缸的無(wú)桿腔，推動(dòng)動(dòng)輥至設(shè)定間隙位置，并保持設(shè)定工作壓力進(jìn)行壓梗，設(shè)定工作壓力可由溢流閥2調(diào)節(jié)。當(dāng)兩輥間產(chǎn)生物料堆積并遮擋住一對(duì)光電管時(shí)，二位四通電磁換向閥5得電，壓力油經(jīng)單向閥3和二位四通電磁換向閥5的右位進(jìn)入動(dòng)輥油缸的有桿腔，油缸拖動(dòng)動(dòng)輥退回，使兩輥間隙最大，讓堆積的物料通過(guò)。當(dāng)光電管不被遮擋并延時(shí)3-5秒后二位四通電磁換向閥5斷電，動(dòng)輥推進(jìn)，繼續(xù)壓梗。

從壓梗機(jī)的工作過(guò)程可以看出，壓梗機(jī)在工作狀態(tài)下只需要保持設(shè)定的壓力即可，其液壓系統(tǒng)為一典型的保壓回路，原系統(tǒng)設(shè)計(jì)為利用液壓泵進(jìn)行保壓，在保壓過(guò)程中，液壓泵始終以較高的壓力(保壓所需壓力)工作，由于液壓泵為定量泵，工作狀態(tài)下油缸壓力達(dá)到設(shè)定值后，液壓泵產(chǎn)生的壓力油幾乎全經(jīng)溢流閥流回油箱，所以造成系統(tǒng)功率損失大，發(fā)熱嚴(yán)重。同時(shí)發(fā)熱還造成系統(tǒng)密封元件易損壞，泄漏現(xiàn)象增加，系統(tǒng)維護(hù)成本較高。

2改進(jìn)措施及應(yīng)用

保壓回路一般有三種類型:一是利用蓄能器保壓，二是利用液壓泵保壓，三是用液控單向閥進(jìn)行保壓。綜合考慮壓梗機(jī)工作要求、改造成本、實(shí)施難度等因素，采用液壓鎖(雙液控單向閥)進(jìn)行保壓，換向閥選用三位四通電磁換向閥，中位機(jī)能為M型，增加電接觸式壓力表用以控制系統(tǒng)壓力。改進(jìn)后液壓系統(tǒng)工作原理如圖2所示，工作狀態(tài)下液壓泵啟動(dòng)時(shí)三位四通電磁換向閥1YA得電，換向閥左位接入回路，油缸無(wú)桿腔壓力上升推動(dòng)動(dòng)輥前進(jìn)，當(dāng)壓力至電接觸式壓力表的上限值時(shí)，上觸點(diǎn)接電，使電磁鐵1YA失電，換向閥切換至中位，液壓泵卸荷并停止運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓缸由液壓鎖保壓。當(dāng)油缸無(wú)桿腔壓力下降到預(yù)定下限值時(shí)，電接觸式壓力表又發(fā)出信號(hào)，使1YA得電，液壓泵再次向系統(tǒng)供油，使壓力上升。當(dāng)壓力達(dá)到上限值時(shí)，上觸點(diǎn)又發(fā)出信號(hào)，使1YA失電。當(dāng)兩輥間產(chǎn)生物料堆積并遮擋住光電管時(shí)，三位四通電磁換向閥2YA得電，換向閥右位接入回路，油缸有桿腔壓力上升拖動(dòng)動(dòng)輥退回。這一回路能自動(dòng)地使液壓缸補(bǔ)充壓力油，使其壓力能長(zhǎng)期保持在一定范圍內(nèi)。為保證壓梗工作壓力，電接觸式壓力表的設(shè)定下限值應(yīng)不低于壓梗工作壓力值。

3應(yīng)用效果

本次改進(jìn)在原液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行，通過(guò)更換電磁換向閥、加裝液壓鎖和電接觸式壓力表達(dá)到保壓目的，改造成本較低。改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)利用液壓鎖進(jìn)行保壓，保壓狀態(tài)下液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)際驗(yàn)證，液壓鎖保壓效果良好，在1MPa范圍內(nèi)保壓時(shí)間可達(dá)4小時(shí)以上，工作狀態(tài)下液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間可以忽略不計(jì)，液壓泵電機(jī)功率為3Kw，每年可節(jié)約電能消耗7200Kwh以上。同時(shí)系統(tǒng)發(fā)熱、泄漏現(xiàn)象得以消除，維護(hù)成本降低，改進(jìn)效果明顯。

4結(jié)束語(yǔ)

壓梗機(jī)液壓系統(tǒng)采用液壓鎖保壓后，液壓缸的內(nèi)漏對(duì)系統(tǒng)保壓效果影響較大，在實(shí)際使用中應(yīng)注意定期觀察，當(dāng)系統(tǒng)保壓時(shí)間明顯縮短時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查液壓缸是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象。也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)增加相應(yīng)的檢測(cè)、控制元件對(duì)系統(tǒng)保壓時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)保壓時(shí)間低于設(shè)定時(shí)間，能夠自動(dòng)報(bào)警提醒，以便及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張平格 主編.液壓傳動(dòng)與控制[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2006.

[2]張利平 主編.液壓閥原理、使用與維護(hù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介:

王建偉，男，大學(xué)，技術(shù)員。