小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真

趙敏

摘 要：隨著國家科技實(shí)力的提升與進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展水平得到了不小的突破與創(chuàng)新，不僅為國家生產(chǎn)與建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)，還間接的改善著人類社會(huì)的生存質(zhì)量。近年來，很多先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中，相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)還對(duì)一些重要的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析與研究，從而為設(shè)備系統(tǒng)的改良與升級(jí)提供可參考的依據(jù)。本篇文章就小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真方面的內(nèi)容進(jìn)行簡單的論述，并提出些許觀點(diǎn)，希望能對(duì)相關(guān)人士的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：壓力機(jī)；液壓；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

小型液壓壓力機(jī)液化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中有著非常重要的作用，是機(jī)械、金屬制造與生產(chǎn)過程中的不可缺少的部分。在近幾年的發(fā)展中，很多科研團(tuán)隊(duì)都逐漸提高了對(duì)小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真方面的研究，并將很多先進(jìn)的技術(shù)手段和設(shè)計(jì)、仿真理念應(yīng)用其中，從而為液壓控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)作提供保障。不僅如此，相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)還對(duì)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真過程中存在的難點(diǎn)問題進(jìn)行和進(jìn)一步的分析與研究，并對(duì)相應(yīng)設(shè)計(jì)、仿真方案進(jìn)行了完善與改進(jìn)，從而是液壓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正的價(jià)值，為小型液壓壓力機(jī)的安全運(yùn)行提供有利的保障。

一、小型液壓壓力機(jī)概述

小型液壓壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性機(jī)器，具有用途廣泛、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，可用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成型等工藝。通過對(duì)金屬坯料施加強(qiáng)大的壓力使金屬發(fā)生塑性變形和斷裂來加工零件。傳統(tǒng)液壓壓力機(jī)普遍存在震動(dòng)明顯、噪聲大等缺點(diǎn)，一方面強(qiáng)烈而持久的震動(dòng)容易造成元件的靈敏度下降甚至失靈，機(jī)件松動(dòng)、密封性降低，油箱溫度持續(xù)升高等，以至于機(jī)器不能正常工作，導(dǎo)致不合格率升高；另一方面震動(dòng)會(huì)引起很大的噪聲，嚴(yán)重影響工作人員的身體健康。因此在設(shè)計(jì)設(shè)備的液壓系統(tǒng)時(shí)，要充分考慮這些問題，選擇合理的解決方案。

二、設(shè)備組成及原理

三梁四柱式壓力機(jī)由主機(jī)及控制機(jī)械兩大部分組成。通過管路及電氣系統(tǒng)裝置聯(lián)系起來構(gòu)成完整的一體，主機(jī)部分由機(jī)身、主缸、頂出油缸等3個(gè)部分組成。控制機(jī)構(gòu)由動(dòng)力結(jié)構(gòu)、限程裝置、管路及電氣箱等幾部分組成，主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1、機(jī)身

三梁四柱壓力機(jī)機(jī)身由上橫梁、滑塊、工作臺(tái)、 立柱、鎖緊螺母及調(diào)節(jié)螺母等組成，依靠4根立柱為骨架，上橫梁、工作臺(tái)由鎖緊螺母固定于兩端，將機(jī)器構(gòu)成一整體。機(jī)器的精度由調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)，在滑塊四角內(nèi)裝有耐磨材料的導(dǎo)向套，導(dǎo)向套由內(nèi)六角螺釘緊固于滑塊上、下端面上，并有防塵羊毛氈進(jìn)行防塵?；瑝K的上端面與油缸活塞桿的法蘭相聯(lián)接，依靠4根立柱作導(dǎo)向上下運(yùn)動(dòng)，在工作臺(tái)上表面及滑塊下表面均設(shè)有T型槽，以便安裝模具。

2、主缸

此機(jī)的油缸為活塞式油缸，由缸體、導(dǎo)向套、活塞頭、活塞桿、鎖母、聯(lián)接法蘭、缸口法蘭等組成。其缸體依靠缸口臺(tái)肩及大鎖母緊固于上橫梁中孔內(nèi)，活塞下端面由聯(lián)接法蘭與滑塊相聯(lián)?；钊^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(gè)油腔，實(shí)現(xiàn)壓制、回程動(dòng)作。缸口導(dǎo)套安裝在缸體下端，在缸口導(dǎo)套的內(nèi)孔也裝有密封圈，由缸口法蘭、內(nèi)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(dòng)力機(jī)構(gòu)

動(dòng)力機(jī)構(gòu)位于機(jī)器的右側(cè)，由油箱、泵 、電動(dòng)機(jī)、液壓閥等組成，它是產(chǎn)生和分配液壓油而使主機(jī)實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，油箱為鋼板焊接件，在油箱側(cè)面設(shè)有清洗窗口，以便清洗用。在油箱的前面裝有液位計(jì)，以觀察液位。此機(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真

1、設(shè)計(jì)

小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中會(huì)涉及到很多的內(nèi)容，具有一定的復(fù)雜性和工藝性。所以相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)的時(shí)候，一定要對(duì)細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)加以重視，以免影響控制系統(tǒng)后期運(yùn)作效果和質(zhì)量。液壓控制系統(tǒng)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(tǒng)的支持下進(jìn)行工作，當(dāng)相應(yīng)的滑塊被驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，就能在控制系統(tǒng)的操控下，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)材料的制造與生產(chǎn)。其中，能源轉(zhuǎn)換裝置、輸送裝置和調(diào)節(jié)裝置等是液壓控制系統(tǒng)中比較重要的內(nèi)容。相關(guān)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要想提高液壓控制系統(tǒng)的運(yùn)作效率和質(zhì)量，那么就要對(duì)這些內(nèi)容加以關(guān)注。

小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作過程中會(huì)表現(xiàn)出功率大和壓力高的等特點(diǎn)，這與系統(tǒng)的壓力控制工作有著密不可分的關(guān)系。在近幾年的發(fā)展中，很多科研團(tuán)隊(duì)對(duì)壓力控制技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新與完善，并對(duì)壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，引用先進(jìn)控制技術(shù)，從而提高了壓力控制系統(tǒng)的運(yùn)作效率。但是在是設(shè)計(jì)過程中，要注意重視系統(tǒng)效率和防止產(chǎn)生液壓沖擊等內(nèi)容。

由于主缸滑塊的質(zhì)量較大，采用液控單向閥回路 實(shí)現(xiàn)保壓。采用出口節(jié)流調(diào)速回路，通過節(jié)流閥改變 主缸的壓制速度，可滿足加工不同材質(zhì)工件時(shí)多種壓 制速度的要求，使設(shè)備的應(yīng)用范圍更廣。

2、仿真

控制要求：初始狀態(tài)時(shí)，滑塊處于原點(diǎn)位置，頂出液壓缸處于回縮狀態(tài)。壓下手動(dòng)換向閥（安全門關(guān)），按下起始按鈕，滑塊快速下行，當(dāng)主缸加壓位置傳感器檢測(cè)到滑塊時(shí)，滑塊慢速加壓，加壓結(jié)束后，系統(tǒng)保壓。保壓結(jié)束后，滑塊泄壓回程，回到原點(diǎn)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(jié)束語

如今，小型液壓壓力機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中，不僅為行業(yè)生產(chǎn)與建設(shè)提供了諸多便利條件，還為相關(guān)機(jī)械、金屬制造領(lǐng)域的發(fā)展帶來了可靠的力量。另外，很多科研團(tuán)隊(duì)也對(duì)小型液壓壓力機(jī)的液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析，并對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，從而為液壓控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)作提供有利條件，是相關(guān)控制團(tuán)隊(duì)能夠更好的掌握系統(tǒng)控制技巧。但是小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作的過程中，還是會(huì)由于部分因素的影響而出現(xiàn)問題，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案有誤或操作團(tuán)隊(duì)技術(shù)水平不高等。所以在日后的發(fā)展中，相關(guān)控制團(tuán)隊(duì)不僅要注重專業(yè)能力培訓(xùn)方面的內(nèi)容，還要系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行及時(shí)的處理，完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，這樣才能讓液壓控制系統(tǒng)發(fā)揮最佳效果，為相關(guān)生產(chǎn)制造工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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