40MN板片液压机液压系统设计.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 ～ 01 2 1 2 0 1 5 0 2 0 0 4 8 0 2 4 0 MN 板 片 液 压 机 液 压 系统 设 计 岳龙 ，翟鹏 z ，张强 ， ，李威 ，张玉 ， 1 ． 上 海 兰石重 工机械 有 限公 司 ， 上 海 2 0 1 1 0 8； 2 ． 费斯托 中国 有 限公 司 ， 上 海 2 0 1 1 0 8； 3 ． 济 南铸造锻 压机 械 研 究所 有 限公 司 ， 山东 济 南 2 5 0 3 0 6 摘 要 本 文介 绍 了 4 0 MN板 片液压 机 的液压 系统 的设 计 与分 析 。 主 泵选用 恒功 率 变量泵 ， 加压 时， 主缸工 作速度 通 过恒 功率泵 自身 流量 曲线调 节 ， 减 少整 机 功率 ， 大大提 高 工作效 率 。 关 键词 液压机 ； 板 片液压机 ； 液 压 系统 ； 恒 功 率变量 泵 中 图 分 类 号 T G3 1 5 ． 4 文 献 标 识 码 B DOI 1 0 ． 1 6 3 1 6 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 2 0 1 21 ． 2 0 1 5 ． 0 2 ． 0 1 3 0引 言 本 液 压 机 属 四柱 液 压 机 ， 主 要 应 用 于板 式 热 交换 器 中的板 片 的压 制 成 形 ，可 以实 现活 动 横梁 的空 程快 速 下 降 、 慢 速下 降 、 工 作 压制 、 保 压 延 m -t、 快 速 回程及 停止 等动 作 。 1液 压 系 统 工 作 原 理 1 ． 1液压 系统 工 况分 析及 主要 技术 参 数 本 液压 机 主 要用 于板 片 的压 制 成 形 。根据 板片压 制 的工况 需要 ， 压机 公 称 压力 为 4 0 MN， 活 动横 梁 的最 大行 程 为 4 2 0 mm，空 程 下 降和 回程 的速 度 均 为 1 0 0 mm] s ， 加压 速度 为 0 ． 4 ～1 ． 2 mx r d s 。 1 ． 2液压 系统设 计 1 ． 2 ． 1空 程 快 速 下 降 如 图 1所 示 为 4 0 MN板 片 液 压 机 液 压 系 统 原 理 图 。电磁 铁 P YA1带 电 ， 泵 由卸 荷状 态变 为建压 ； 电 磁 铁 A YA4带 电 ， 插 装 阀 V6打 开 ， 液 压 油 通 过 主 缸进 油 阀组进 入 主缸上 腔 。 电磁铁 P YA3常态 下处 在 断 电状 态 ， 控 制 泵 P 3 恒 压 变 量 泵 处 在 零 流 量 输 图 1 4 0 MN液压机液压系统原理 图 降开关 阀 V5打开 ， 回程缸 中的油接 回油 管路 。在活 动 横梁 的重力 作 用下 ， 主缸 上腔进 油并 且充 液 ， 回程 缸 回油 ， 实现 空程 快速 下 降 。 回程 缸支 撑置 零 阀 V4 带 有节 流杆 ， 通过 调节 节流 杆控制 快速 下 降速度 。 1 ． 2 ． 2慢速 下降 当上砧 快要 接触 到工件 ，活 动横 梁碰 到行 程 开 关 ， 电磁 阀 A YA2断 电 ， 插 装 阀 V4的 控 制 腔 经 调 压 阀 Y6与 油 箱连 接 ， 回程缸 产生 背 压 ， 活 动横 梁不 在 通 过 重 力 作 用 下 降 ，背 压 的 大 小 可 以 通 过 调 压 阀 Y6进 行调节 。插装 阀 V6开启 ， 泵 P 1输 出 的压力 油 经 插 装 阀 V6进 入 主 缸 上 腔 。同 时 电磁 阀 A YA 9断 电 ， 插 装 阀 V8关 闭 ， V9开 启 ， 充 液 阀 的控 制 油 口 x 通 过 V9接 回油 ， 充 液 阀关 闭 ， 停 止 充 液 。 活 动 横 梁 下 降 的速度取 决 于泵 的流量 。 1 ． 2 ． 3工作 压制 上砧 与 工件 接触 后 ， 随着 工件 变形 抗 力 的增 加 ， 主缸 上腔 油 压升 高 ，活 动横梁 的速度 还 是取 决 于泵 P 1的输 出流 量 。电磁 铁 A YA2通 电 ， 回程 缸支 撑置 零 阀 V 4开启 ， 回程缸 压 力置零 。当主 缸上 腔压 力达 到 1 1 MP a时 ，在 具 有 精 确 的双 曲线 控 制 特 性 控 制 下 ， 泵 的输 出 流量 随着 主缸 上腔 压力 增 大而 减小 ， 泵 P1处 在高 效率 区域运 转 。 泵 P 1的 流 量 曲线 如 图 2所 示 。 鲁 幽 H I I ＼ ． ． _ - 哆＼ 1． I ． ＼、 ＼． ，／ ＼＼ ● 、 、 、- ＼ ． 、 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 5 0 0 r p m时的排量 流量 ／ L ／ m i n 图 2 恒功率变量泵流量 曲线 1 ． 2 ． 4保 压延 时 采用 定压 成形 时 ，当主缸 上腔 压力 达 到压 力 传 感 器 YC1设 定 的压 力 时 ，压 力 传 感 器 YC1发 出讯 号 ， 电磁 铁 P YA1 、 A YA 4断 电 ， 插 装 阀 V4关 闭 ， 泵 P l回油 ， 主 缸 保 压 。 1 ． 2 ． 5卸 压 及 快 速 回 程 工件 压 制完 成后 ， 比例溢 流 插装 阀先 导 阀 电磁 铁 A YA1 0带 电 ， 通 过 调 节 A YAl O输 入 的信 号 大 小 控 制 主系 统 的压力 ，使 主缸 内的液 压油 的压力 下 降 到 1 MP a左 右 ，实现 主缸 及 主系统 卸 压 。电磁 铁 A YA9带 电 ， 插 装 阀 V8打 开 ， 充 液 阀 x孔 进 入 高 压 油 ， 充液 阀主 阀芯打 开 ， 主缸 与油 箱联 通 。可 以通 过 调 节 插装 阀 V8盖板 上 的 调节 螺 杆控 制 充 液 阀主 阀芯 的开 启 速度 。同 时 ， 电磁 铁 P YA1 、 P YA2、 A YA5带 电 ， 插装 阀 v 7打开 ， 泵 P1输 出液压 油经 过 回 程缸 进油 阀组 进入 回程油 路 ， 泵 p 2输 出液 压油 经过 单 向 阀 V1 0进 入 回程油 路 。 电磁 铁 A YA2、 A YA3 断 电 ， 插装 阀 V4、 V5处在 关 闭状态 。电磁 阀 Y YA1 带 电 ， 泵 P 1 、 P 2输 出 的 液 压 油 经 过 减 压 阀 Y4、 比例 插 装 阀 v1 、 单 向 阀 V2进 入 回程 缸 ， 活 动 横 梁 开 始 回程 ， 回程速 度 可 以通 过 调节 A YA1输入 的信 号 大 小 来控 制 。 1 ． 2 ． 6停 止 全 部 电磁 铁 处 于 断 电状 态 ， 泵 P1 、 P 2经 过 各泵 头 阀块 回油 箱 ， 泵 P 3 恒 压 变 泵 到 达 恒 压 设 定 值 时 ， 输 出的流 量 为零 。 2结 论 传 统 液 压 机 加 压 时 主 泵 一 般 采 用 定 量 泵 全 输 出 ， 随着 工件 变 形 量 的增 大 ， 变 形抗 力 的增 加 ， 加 压 速 度逐 渐变 慢 ， 部分 高压 油通 过溢 流 阀溢 流 回油箱 ， 发 热量 很大 ， 不仅 造 成 了整机 功率 的损 失 ， 而且 给 冷 却 系统 带来 了很 大 负担 。该板 片 压机 的 主泵 采用 恒 功 率泵 ， 在保 证 压机技 术 要求 的情 况下 ， 通 过 泵本 身 的 流 量 曲 线 进 行 流 量 控 制 ， 减 少 了 溢 流 损 失 ， 减 少 了 油液 发热量 ， 降低 了整机 功率 ， 大大 提高 了整机 效率 。 【 参 考 文献 】 [ 1 ] 俞新 陆．液压机 的设计与应用[ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 6 ． 【 2 ] 吴晓 明， 高殿 英． 液压 变量泵 马达 变量调节原 理与应用[ MI ． 北 京 机械工业 出版社 ， 2 0 1 2 ． [ 3 ] 博士力士乐液压有 限公 司．博 士力士乐工业 液压产 品样本 第 1 册 ． [ 4 ] A t o s 上海液压工业有限公司．A t o s 电子一 液压产品样本． De s i g n o f hy d r a u l i c s y s t e m f o r 4 0 M N h yd r a u l i c pl a t e pr e s s Y U E L o n g ， Z H A I P e n g ， Z H AN G Q i a n g ， L I We i ， Z H A N G Y u 1 ． S h a n g h a i L S H e a v y Ma c h i n e r y C o ． ， L t d ． ， S h a n g h a i 2 0 1 1 0 8 ， C h i n a ； 2 ． F e s t o C h i n a C o ． ， L t d ． ， S h a n g h a i 2 0 1 1 0 8 ， C h i n a ； 3 ． J i n a n F o u n d r y a n d Me t a l f o r mi n g Ma c h i n e ry Re s e a r c h I n s t i t u t e C o ． ， L t d ． ， J i n a n 2 5 0 3 0 6 Ab s t r a c t T h e d e s i g n a n d a n a l y s i s o f t h e h y d r a u l i c s y s t e m f o r 4 0 0 0 T h y d r a u l i c i n t r o d u c e d ． A c o n s t a n t p o we r v a r i a b l e p u mp h a s b e e n s e l e c t e d a s t h e ma i n p u mp ． W h e n t h t h e w o r k i n g s p e e d o f m a i n c y l i n d e r h a s b e e n a d j u s t e d b y fl o w c u r v e o f c o n s t a n t p o w e r p u mp ． b e e n r e d u c e d ． T h e wo r k i n g e ffic i e n c y h a s b e e n g r e a t l y i mp r o v e d ． Ke y wo r d s Hy d r a u l i c p l a t e p r e s s ； Hy d r a u l i c s y s t e m； C o n s t a n t p o we r v a r i a b l e p u mp O O O O O O O O 约 加