多功能棒材折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王雪峰 金碧瓊 趙婉蓉

摘 要：對(duì)于棒材折彎這種工作來(lái)說(shuō)，不僅僅能量消耗大，加工所需成本高，而且對(duì)外界噪聲污染嚴(yán)重，加工效率低。能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的可行的折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)是有著重大意義的。對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)，不僅降低了生產(chǎn)成本還提高了工作效率，對(duì)于工人來(lái)說(shuō)，降低了周圍機(jī)器噪聲優(yōu)化了工作環(huán)境，還降低了工作中的意外發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。本次對(duì)棒材折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用的是雙泵三缸著一典型的結(jié)構(gòu)。之所以使用雙聯(lián)泵是為了能夠使左、右折彎缸處于單獨(dú)供油狀態(tài)，從而增強(qiáng)液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性、抗干擾性。

關(guān)鍵詞：折彎?rùn)C(jī)；液壓系統(tǒng)；多功能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.019

1 引言

金屬棒料廣泛應(yīng)用于建筑、車輛、船舶和各種機(jī)械制造業(yè)中，因此市場(chǎng)對(duì)棒料折彎?rùn)C(jī)的需求量非常大。折彎?rùn)C(jī)分為手動(dòng)式，液壓式和數(shù)控式，液壓折彎?rùn)C(jī)以其高壓、高速、大功率、低噪聲以及液壓元件經(jīng)久耐用、高度集成化等一系列優(yōu)點(diǎn)而成為目前國(guó)內(nèi)的主流產(chǎn)品。但傳統(tǒng)的折彎?rùn)C(jī)功能單一，效率低下，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而現(xiàn)代企業(yè)正逐步朝高效、環(huán)保、自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化等方向發(fā)展，顯然傳統(tǒng)的折彎?rùn)C(jī)已越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)要求。而多功能棒料折彎?rùn)C(jī)借助限位開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)彎曲段棒料的一次擠壓成型；其右折彎?rùn)C(jī)構(gòu)設(shè)置在可以沿橫向?qū)к壔瑒?dòng)的架體上，松開(kāi)鎖緊螺母，搖動(dòng)絲杠可以調(diào)整右折彎?rùn)C(jī)構(gòu)的折彎位置，以滿足不同規(guī)格產(chǎn)品的要求；其液壓系統(tǒng)元件采用電磁閥，液壓缸行程上布有行程開(kāi)關(guān)，液壓缸行進(jìn)，壓下行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)通過(guò)邏輯電路發(fā)信號(hào)給電磁閥上的電磁閥線圈，電磁鐵得電從而實(shí)現(xiàn)液壓回路換向，從而實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)的自動(dòng)控制。

2 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)

多功能棒材折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng)由雙聯(lián)液壓泵、液壓缸、先導(dǎo)式溢流閥、單向節(jié)流閥、調(diào)速閥、電磁換向閥、過(guò)濾器、油管、油箱等其他輔助元件組成。

多功能棒材折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng)采用雙聯(lián)液壓泵來(lái)供油，從而使左、右折彎?rùn)C(jī)構(gòu)分別處于相互獨(dú)立的油路中，增強(qiáng)了系統(tǒng)的平穩(wěn)性，抗干擾性。左、右折彎?rùn)C(jī)構(gòu)液壓缸單獨(dú)由其中一只泵來(lái)供油，工作壓力由先導(dǎo)式溢流閥和二位二通電磁換向閥組合控制；由三位四通電磁換向閥來(lái)控制運(yùn)動(dòng)方向，由單向節(jié)流閥來(lái)控制運(yùn)動(dòng)速度。壓緊缸是通過(guò)二位四通電磁換向閥來(lái)控制運(yùn)動(dòng)方向，由調(diào)速閥和二位三通電磁換向閥組合控制運(yùn)動(dòng)速度。

3 液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算及元件的選擇

3.1 液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算

3.1.1 壓緊缸的主要參數(shù)

（1）工作壓力的確定。經(jīng)過(guò)查閱資料，初步確定壓緊缸的工作壓力為。（2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。由壓緊缸負(fù)載循環(huán)圖可知其最大負(fù)載力，由其出口設(shè)有調(diào)速閥，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22.4-4，背壓。機(jī)械效率，由以下公式：

由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22.1-9將其值元整為。

當(dāng)活塞桿受壓時(shí)，為保證壓桿的穩(wěn)定性，一般，由于系統(tǒng)壓力大，取，則，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22.1-10知其值不需圓整。

3.1.2 左、右折彎缸的主要參數(shù)

（1）工作壓力的確定。經(jīng)過(guò)查閱資料，初步確定折彎缸的工作壓力為。（2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。由折彎缸負(fù)載循環(huán)圖可知其最大負(fù)載力，由其出口設(shè)有單向節(jié)流閥調(diào)速，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22.4-4，背壓。機(jī)械效率，同理與壓緊缸的計(jì)算， 得到：

由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22.1-9將其值元整為。

取，則，其值為標(biāo)準(zhǔn)值，不需元整。

由以上的計(jì)算得出各液壓缸的主要參數(shù)如下表。

3.2 液壓系統(tǒng)所需流量計(jì)算

3.2.1 計(jì)算壓緊缸所需流量

3.2.2 計(jì)算左、右折彎缸所需流量

4 結(jié)論

將這種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的多功能棒料折彎?rùn)C(jī)應(yīng)用于日常生產(chǎn)，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，簡(jiǎn)化操作，減少能耗，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境都有重大意義。