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裁斷機(jī)通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)新的液壓容積節(jié)流調(diào)速回路

裁斷機(jī)通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)新的液壓容積節(jié)流調(diào)速回路

       液壓裁斷機(jī)變頻液壓容積節(jié)流調(diào)速回路器調(diào)控,節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)進(jìn)入工作機(jī)構(gòu)的流量,為能調(diào)控油泵的輸出流量,在節(jié)流閥的出口安裝一個壓力檢測變送裝置,對逆變器的工作方式進(jìn)行控制,達(dá)到調(diào)控交流電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。由于應(yīng)用變頻調(diào)控電動機(jī)轉(zhuǎn)速來控制油泵輸出流量,回路取消了溢流閥溢流回路。對應(yīng)低負(fù)載工況,電動機(jī)高頻高速運轉(zhuǎn),油泵輸出大的流量,工作臺可獲得快速運動;系統(tǒng)有載工況時,電動機(jī)低頻低速運轉(zhuǎn),油泵輸出適合工作機(jī)構(gòu)工作速度的流量,滿足工作機(jī)構(gòu)穩(wěn)定工作要求。

  當(dāng)系統(tǒng)工作壓力超出某個壓力數(shù)值要求時,將影響系統(tǒng)安全,變頻調(diào)速使電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近0,油泵輸出流量接近0,從而保證了系統(tǒng)安全。系統(tǒng)亦可實現(xiàn)系統(tǒng)空載啟動的要求,此時油泵輕載無流量輸出,可消除采用卸荷回路的液壓系統(tǒng)從卸荷狀態(tài)切換到工作狀態(tài)時可能的工作機(jī)構(gòu)啟動不穩(wěn)定現(xiàn)象。變頻液壓容積節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的工作壓力隨著工作負(fù)載的變化而變化,功率利用率高,使用于重載大功率系統(tǒng)。

  液壓裁斷機(jī)系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)啟動后,二位電磁閥通電工作。當(dāng)系統(tǒng)處于空載時,電動機(jī)高頻高速運轉(zhuǎn),油泵輸出大的流量,工作機(jī)構(gòu)可快速運動,此時對應(yīng)低載工況。當(dāng)工作機(jī)構(gòu)切入負(fù)載時,油泵油路通過節(jié)流閥進(jìn)入工作機(jī)構(gòu),此時工作壓力上升,當(dāng)上升到調(diào)節(jié)數(shù)值時,由壓力變送器檢測變送發(fā)出信號,使得變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,油泵輸出流量等于節(jié)流閥所調(diào)節(jié)的流量,此時節(jié)流閥前后壓力差為$p.按照節(jié)流調(diào)速方程Q=KA$p1/2,通過節(jié)流閥的流量Q是節(jié)流閥前后壓差$p的函數(shù),當(dāng)通流截面積A調(diào)定之后,節(jié)流閥前后壓差$p保持恒定,則流量Q穩(wěn)定,從而工作機(jī)構(gòu)速度穩(wěn)定。變頻液壓容積節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)工作中如果負(fù)載發(fā)生變化,則工作壓力也發(fā)生變化,通過壓力變送器檢測變送,調(diào)節(jié)變頻電機(jī)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而改變油泵輸出流量,使得節(jié)流閥進(jìn)出口壓差基本為恒定值,從而使工作機(jī)構(gòu)工作速度穩(wěn)定。例如工作負(fù)載增加引起工作壓力上升,即節(jié)流閥后壓力上升,通過壓力變送器檢測變送,控制變頻電機(jī)提高轉(zhuǎn)速,輸出流量增加,使得節(jié)流閥前的壓力也上升,從而使節(jié)流閥前后壓差基本為恒定值。若工作負(fù)載下降,則工作壓力下降,節(jié)流閥后壓力降低,同樣通過壓力變送器檢測變送,使變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速減低,油泵輸出流量減少,節(jié)流閥前的工作壓力隨著降低,保持節(jié)流閥前后壓差$p為原來定值。節(jié)流閥前后壓差$p保持恒定,從而通過節(jié)流閥的流量保持不變,工作機(jī)構(gòu)速度保持穩(wěn)定。

  在系統(tǒng)中采用定量泵,裁斷機(jī)通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速實現(xiàn)新的液壓容積節(jié)流調(diào)速回路,是一個實踐性的嘗試,對比傳統(tǒng)的液壓調(diào)速方法,變頻液壓容積節(jié)流調(diào)速回路有以下幾個優(yōu)點:

①擴(kuò)大了液壓容積節(jié)流調(diào)速回路應(yīng)用和調(diào)速范圍;

②沒有溢流損失,減少系統(tǒng)功率損耗,通過了系統(tǒng)效率;

③定量泵相對變量泵一般結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、便于維護(hù),對用油介質(zhì)要求不太高;

④油泵高速運轉(zhuǎn)時,處于低壓工作狀態(tài),而有載工作時,油泵低速運轉(zhuǎn),減少了油泵零部件配合副的磨損,也因此提高了液壓系統(tǒng)工作的可靠性及使用期限。

    裁斷機(jī)在應(yīng)用中,由于零部件發(fā)生各種磨損、腐蝕、疲勞、變形、老化等現(xiàn)象,導(dǎo)致精度下降,性能降低,影響產(chǎn)品質(zhì)量,情況嚴(yán)重時會造成設(shè)備停機(jī)。油壓裁斷機(jī)維修就是經(jīng)過對機(jī)器舉行維護(hù)和修理,降低其劣化程度,延長應(yīng)用壽命,保持或還原機(jī)器規(guī)定的功能而采納的一種技術(shù)活動。 

   裁斷機(jī)維護(hù)的作業(yè)內(nèi)容包括設(shè)備的檢查、調(diào)劑、潤滑、發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象即時處理和報告等。為了保證機(jī)器正常運轉(zhuǎn),減少磨損,保護(hù)精度和延長應(yīng)用壽命,必須科學(xué)的潤滑、維護(hù)和保養(yǎng)。

       一、裁斷機(jī)的檢查 

       液壓裁斷機(jī)的檢查主要是日常檢查。主要內(nèi)容是有關(guān)設(shè)備的振動、異音、松動、溫升、壓力、流量等。一般可以從設(shè)備運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)狀態(tài)中的外表現(xiàn)象靠感官、簡單儀器、加工產(chǎn)品的狀態(tài)等方面判斷機(jī)器的性能和職業(yè)狀態(tài)的優(yōu)劣。如機(jī)械裁斷機(jī)軸承的溫度、壓力和速度、沖裁精度、噪聲、液壓裁斷機(jī)的油質(zhì)和泄露,等等??傊?,要根據(jù)裁斷機(jī)的復(fù)雜程度、性能的個性、對產(chǎn)品質(zhì)量的重要性等方面確定檢查的部位、周期等內(nèi)容,以制訂修理部位、時間和技術(shù)準(zhǔn)備。檢查職業(yè)一般由操作工、維護(hù)工共同負(fù)責(zé)。 

       二、裁斷機(jī)的潤滑 

       裁斷機(jī)潤滑是減少零件在運轉(zhuǎn)中的磨損,避免故障的重要措施。機(jī)械裁斷機(jī)軸承潤滑不良導(dǎo)致發(fā)熱咬死等事端。因而,潤滑職業(yè)是裁斷機(jī)維護(hù)的重要內(nèi)容之一。實行潤滑"五定"的方法,它把日常潤滑職業(yè)規(guī)范化、制度化、內(nèi)容精煉、簡單易記。 

       具體內(nèi)容是: 

      1、定點:確定設(shè)備的潤滑部位,潤滑點和檢查點。 

      2、定質(zhì):按照機(jī)器說明書中規(guī)定的油脂牌號用油。 

      3、定量:確定設(shè)備潤滑部位的加油量,避免浪費、整治設(shè)備漏油。 

      4、定期:按機(jī)器說明書中規(guī)定的時間加油、添油和清洗油,保證即時潤滑。 

      5、定人:確定潤滑職業(yè)的操作工或維修工,責(zé)任到人。 

      從不同的角度出發(fā),可以把裁斷機(jī)液壓系統(tǒng)分成不同的形式。

 ?。?)裁斷機(jī)按油液的循環(huán)方式,液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油,油經(jīng)各種控制閥后,驅(qū)動液壓執(zhí)行元件,回油再經(jīng)過換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單,可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用,但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統(tǒng),導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運動不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大,油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中,液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連,工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊,與空氣接觸機(jī)會少,空氣不易滲入系統(tǒng),故傳動較平穩(wěn)。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復(fù)雜,因無油箱,油液的散熱和過濾條件較差。為補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏,通常需要一個小流量的補(bǔ)油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等,在工作過程中會使功率利用下降,所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。

 ?。?)按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目,可分為單泵系統(tǒng),雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。

 ?。?)按所用裁斷機(jī)液壓泵形式的不同,可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi),可以充分利用發(fā)動機(jī)的功率,但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜,成本高,可分為手動變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補(bǔ)償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。

 ?。?)按向執(zhí)行元件供油方式的不同,可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中,上一個執(zhí)行元件的回油即為下一個執(zhí)行元件的進(jìn)油,每通過一個執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中,當(dāng)主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時,只要液壓泵的出口壓力足夠,便可以實現(xiàn)各執(zhí)行元件的運動的復(fù)合。

    裁斷機(jī)密封區(qū)的性能要求這項創(chuàng)新的前提基礎(chǔ)是,通過先進(jìn)的模擬和分析方法對密封裝置的的各個區(qū)段的不同功能和性狀的深人了解。通過對密封裝置在負(fù)荷下的所有功能范圍的觀察發(fā)現(xiàn),一個液壓密封裝置有個承受完全不同負(fù)荷的區(qū)段固定底座區(qū)可以防止密封在安裝空間中的軸向運動。它要求材料要具有很高的剛性、較小的殘余變形和較高的磨擦性。

  為了形成槽底區(qū)的靜態(tài)密封及保證這個部位的無泄漏的壓力增加,這里的密封材料必須具有很好的彈性和很高的壓緊力。在密封棱區(qū)上必須要保證在低溫下的動態(tài)密封性以及防止運動的活塞桿的泄漏。同時這個部位也保證壓力的增加。這個區(qū)段的材料應(yīng)該有很好的動態(tài)性能、低溫下較小的張弛性,較小的磨擦,并且要耐磨損。間隙彌合區(qū)必須要耐擠壓,并且要防止密封由于高壓而被擠壓到縫隙中去,這要求密封材料要具有很高的剛性和硬度。

  特別是裁斷機(jī)液壓系統(tǒng),即使在特別低的溫度下起動時也沒有明顯的泄漏。因為,這種新型的液壓材料不會凍結(jié)。液壓的凍結(jié)在物理上意味著,材料中軟的部分完全硬化。這種液壓密封材料在一℃的低溫下也還具有相當(dāng)高的彈性密封性能。當(dāng)然,這種聚氨醋材料具有和標(biāo)準(zhǔn)的聚氨醋材料一樣的硬度和抗拉強(qiáng)度的物理值。此外,這材料和其他材料相比,具有很低的磨擦性。因此,通過使用這種材料可以大大減少滑動粘附效應(yīng)。

  為了防止縫隙擠壓和形成槽底的良好的固定底座區(qū)和區(qū),在兩組分的一槽形密封圈中使用了耐擠壓性能好的聚氨醋材料。通過這種方式,第一種材料優(yōu)良的低溫柔韌性和第二種材料很好的耐擠壓性能結(jié)合在一個單一的密封裝里中。這大大提高了帶有終端阻尼的液壓缸的擠壓安全性,并且擴(kuò)大了極端寒冷區(qū)域的使用溫度范圍,同時提高了高溫下的耐擠壓強(qiáng)度。此外,這種優(yōu)化的擠壓強(qiáng)度可以允許較大的制造公差及縫隙寬度,防止金屬的滑動。



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