数控弧线下调式30×2500四辊卷板机液压系统的优化.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 4 0 5 0 0 3 9 0 2 数 控 弧 线 下 调 式 3 0 x 2 5 0 0四辊 卷 板 机 液 压 系统 的优 化 窦 高强 。车小 霞 天水锻 压 机床 集 团 有 限公 司国家级技 术 中心 ， 甘肃天水 7 4 1 0 2 0 摘 要 本 文 对 3 0 x 2 5 0 0四辊 卷板 机 液 压 系统 的原理 进行 分 析 ， 针 对 实 际使 用 中出现 的 下辊 和 两侧 辊 油 缸 及 前 侧 油 缸 在 卸 荷 下 行 时 产 生 中击 问题 作 了部 分 改 进 ， 取 得 了 满 意 的 效 果 。 关键 词 机械 设 计 ； 四辊 卷板机 ； 液 压 系统 ； 改进 ； 冲 击 中 图 分 类 号 T G3 3 3 ． 2 4 文 献 标 识 码 B 1系统 存在 的 问题及 原 因分 析 四辊卷 板 机 属 金属 板 料 弯 曲 、 校 平 不可 缺 少 的设 备 ， 其 弯 曲钢板 最 大 宽 度 2 5 0 0 mm，弯 曲钢 板 最 大厚 度 为 3 0 mm。 原液 压 系统如 图 1所示 。从使 用 过程来 看 存 在 着 液 压 系 统 下 辊 和 两 侧 辊 油 缸 及 前 侧 油 缸 在 保 压 结 束 卸 荷 下 行 时产 生 冲击 的问题 。 从 液压 系 统 设计 原 理 上 来 看 ， 该 液 压 系 统 采 用 了三 位 四通 换 向 阀卸 荷 的 回路 ， 该 系 统 在 保 压 结 束 时 ， 油 缸 在 工 进 结 束 后 切 换 到 卸 荷 下 行 时 瞬 问 由 于 油 缸 下腔 带压 换 向进而 产生 冲击 。 2优 化 方 案 改 进 后 的 液 压 系 统 原 理 图 如 图 2 所 示 。优 化 后 的 系 统 从 安 全 性 方 面 更 加 可 靠 ， 更 加 实用 。系 统集 成 在 一 起不 仅 外 观 美观 ， 而且 解 决 了在 保 压 结束 时 由 于 卸荷 而产 生抖 动 与 冲击 问题 。 倒头左芦侧下辊左后侧 右后侧下辊右前侧 下辊马达 上辊马达 油缸 油u 正 油缸 油缸 油缸 油缸 油缸 图 1 原液压 系统 图 1 ． 回油滤油器2 ． 吸油滤油器3 ．双联齿轮泵4 ． 双伸轴电机5 ． 单齿轮泵6 ． 冷却 器7 ． 压力调整阀8 ． 马达压力阀9 ． 三位四通换向阀 l O ． 液压锁 1 1 ． 单向节流阀 l 2 ．液压马达 3 优化后的工作过程 下 腔工 进结 束后 增 加 了下 腔 单独 卸荷 三位 四通 换 向 阀 1 3 ， 工 进结 束 后该 阀先 带 电 0 ． 5 s使 其压 力 油 进行 卸 荷 ， 再 进行 下 腔 回油 。 解决 了系统在 工 进完成 后 ， 因油 缸换 向阀下腔 带有 压力 ， 下腔油 液 无法 在换 向的瞬 间 回油而 引起 的 冲击 和抖 动现象 。在油 缸上 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 2 4 作者简介 窦高强 1 9 8 2 一 ， 男， 从事机床液压系统设计研发 增加 编码 器 带 有 两 个点 ， 可 以通 过 电气 元 件 的检 测使 相关 的电子 开关导 通相 应 的 电磁 阀动作 ，使 油 缸在 上 升 、 下 行 、 工进 瞬 间升压并 向需 要 的 油缸相 应 的补 液产 生平 衡 而达 到油缸 同步 ，使 油缸 完 成 动作 。 工进 完成 后 ， 当 电气元 件反 馈 的压力 信号 的压 力 高于设 定 的压力 时 ，电气 反馈 电压 控 制 的电磁 阀 1 3带 电来 卸 荷 ， 使 系统 的油 液保 持 在 的状 态 ， 减 少 了冲击 ， 返 程 到下 始 点 时 ， 所 有 的 阀断 电。 优化 后 的液压 系统 ，卸 荷 的控制 油路 与 主 倒头左前侧下辊右后侧 左后侧下辊右前侧 下辊 马达 上辊 马达 油缸 油缸油缸 油缸 油缸 油缸油缸 图 2 改进后液压系统图 1 ． 回油滤油器2 ． 吸油滤 油器3 ． 双联齿轮 泵4 ． 双伸轴 电机5 ．单 齿轮泵6 ．冷却 器7 ． 压力调 整阀8 ． 马达压力阀9 ． 三位四通换向阀 l O ．液压锁1 1 ． 单向节流阀 l 2 ．液压马达 1 3 ． 卸荷三 位四通换向阀1 4 ．卸荷单 向节流 阀 分开控 制 ，但 系统 之间没 有用 管路 连接 而是 用 集成 块之 间 的油路来 连 接 ， 减 少 了泄漏 ， 也 为维修 和 查找 问题 提供 了方 便 ， 也可迅 速而 无 冲击地 进行操 作 。 在 考虑 阀 的动作 响应 时 ，不能 忽略 高压 管道 内的可压 缩性 。控 制油 路用 液压 逻辑 阀块 直接 安装 在该 机 器 的上 部 ，以减少管 道 长度并 能够 使 系统得 到 快速 响 应 ， 通过 专 门的灵 敏度 和稳 定性试 验 ， 使 其动作 滞 后 仅 为 O ． 3 s ， 包 括 电气 、 检测 系 统在 内的系 统 的总滞 后 不 大 于 O ． 0 5 s ， 比原 来 缩 短 了半 个 数 量 级 ， 为提 高 系 统 性 能 创 造 了条 件 。 为 了 使 系 统 在 有 载 与 无 载 两 种 状 态下 工作 ， 采 用 了数显屏 来 控制换 向阀进行 卸 荷 ， 使卸荷 更 加平稳 可 靠 。 上 述 技 术 改 造 取 得 了 显 著 的 经 济 效 果 ，机 床 更 加平 稳可 靠 ，消除 了在 工进 与卸 荷切 换 时的抖 动 与 冲击 现 象 ；新 系 统采 用 了 数 显屏 调 节方 式 ，实现 了 有 工 件 与 无 工 件 的 自动 调 节 ， 系 统更 加 自动化 ； 新 系 统 具 有 很 高 的 稳 态 精 度 及 较 好 的 动 态 性 能 指 标 ， 比 原 来 的稳 态精 度 调 高 了一 个 数 量级 ；新 系统 允许 以 卷 板 机 的最 高 速 度 加 载 ， 操 作 更 加 方 便 ；改 进 后 的 系 统 的 负 载 能 力 提 高 了 3 0 ％ ，使 系统 对 于 偏 心 力 矩 的超 负 荷具 有 较 大 的能 力储 备 ，而 原 系统 常 因超 负 荷而 停 车 ；优 化 后 的 系 统 提 高 了 油 泵 的 使 用 寿 命 ， 降低 了油温 ， 保 证 了系 统 长 时 间 连 续 运 转 。 综 上 所 述 ，优 化 后 的 系统 提 高 了整 机 的生 产 效 率 ， 提高 了机 床 的稳 定 性 ， 维 修 更加 方 便 ， 取得 了显 著 的 经 济 效 益 。 【 参考 文献 】 【 1 ] 秦 建华 ． 参数化设计在 卷板机设计 中的应用[ J J ． 锻压装备 与制造 技术 ， 1 9 9 9 ， 3 4 2 ． [ 2 ] 雷 天觉 ， 主编 ． 液压 工 程设计 手册 [ M】 ． 北 京 机 械工 业 出版礼 ， 1 9 7 9 ． I 3 ] 张云龙 ， 阎祥安 ． 基于 L I NU X的卷板机 数控 系统 的研究 与开发 『 J 1． 锻压装备 与制造技术 ， 2 0 0 3 ， 3 8 6 ． [4 ] 乔波， 雷步芳， 付建华， 等． 对称式j辊卷板机厚板压弯工艺参 数分析 f J 1 _重型机械 ． 2 0 1 3 ， 2 ． Op t i mi z a t i o n o f h y d r a u l i c s y s t e m f o r C NC 3 0 x 2 5 0 0 a r c l o w a d j u s t i n g mo d e f o u r - r o l l e r be nd i n g ma c h i n e D0U G a o q i a n g， C HE Xi a o x i a S t a t e l e v e l T e c h n i c a l C e n t e r 。 T i a n s h u i Me t a l f o r mi n g Ma c h i n e T o o l G r o u p C o ． ， L t d ． ， T i a n s h u i 7 4 1 0 2 0 ， G a n s u C h i n a Ab s t r a c t T h e p r i n c i p l e o f h y d r a u l i c s y s t e m f o r 3 0 x 2 5 0 0 f o u r - r o l l e r b e n d i n g ma c h i n e h a s b e e n i n t r o d u c e d i n e x t ． S o me i mp r o v e me n t h a s b e e n a d o p t e d t o t h e i mp a c t i n g i s s u e s d u r i n g u n l o a d i n g d o wn p r o c e s s o f d o wn r o l l e r ， s i d e c y l i n d e r a n d f r o n t s i d e c y l i n de r ， whi c h h a s a s a t i s fie d e f f e c t ． Ke y wo r d s F o u r r o l l e r b e n d i n g ma c h i n e ； I mp r o v e me n t o f h y d r a u l i c s y s t e m； I mp a c t