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(tǒng)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(guān)鍵詞：液壓機；碎屑成形機；液壓系統(tǒng)；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(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。碎屑成形機就是利用液壓機的工作原理實現(xiàn)金屬碎屑的快速成形。

1 碎屑成形機的主體結(jié)構(gòu)

碎屑成形機采用多缸聯(lián)動結(jié)構(gòu)，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(nèi)。

2 液壓系統(tǒng)設計

液壓系統(tǒng)是整臺設備的動力機構(gòu)，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(jù)碎屑機的工作要求和特點，其主體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

與同類碎屑成形機液壓系統(tǒng)設計不同，該液壓系統(tǒng)的特點主要有以下3點：①高、低液壓泵自由切換。該系統(tǒng)中設計了15 kW電機驅(qū)動的葉片泵和3 kW電機驅(qū)動的柱塞泵，葉片泵主要負責4個聯(lián)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(tài)時需要的高壓。②4個液壓缸的油路采用串聯(lián)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(tǒng)重要元件選型計算

3.1 液壓缸缸筒內(nèi)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(cè)的缸筒內(nèi)徑（m）為：

根據(jù)公稱壓力，選取φ=2.將相關(guān)參數(shù)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(nèi)徑和活塞桿直徑為：

主液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=250 mm，活塞桿直徑d=160 mm；

支撐液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

推塊液壓缸：缸筒內(nèi)徑D=50 mm，活塞桿直徑d=36 mm；

翻料液壓缸：缸筒內(nèi)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(qū)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(qū)動功率為3 kW。

4 結(jié)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(tǒng)設計的幾個優(yōu)點，為傳統(tǒng)碎屑成形機液壓系統(tǒng)的改進提供了一定的理論基礎和實踐經(jīng)驗。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕