1000kN数控折弯机液压系统设计及控制.pdf

２０１６ 年 ４ 月 第 ４４ 卷 第 ８ 期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ａｐｒ􀆱 ２０１６ Ｖｏｌ􀆱 ４４ Ｎｏ􀆱 ８ ＤＯＩ１０．３９６９／ ｊ􀆱 ｉｓｓｎ􀆱 １００１－３８８１􀆱 ２０１６􀆱 ０８􀆱 ０５１ 收稿日期 ２０１４－０１－１３ 作者简介 袁太平， 男， 硕士研究生， 研究方向为机械设计制造及其自动化。 Ｅ－ｍａｉｌ ７５７８３８２８７＠ ｑｑ􀆱 ｃｏｍ。 １ ０００ ｋＮ 数控折弯机液压系统设计及控制 袁太平１， 尹显明２ （１􀆱 西南科技大学制造科学与工程学院， 四川绵阳 ６２１０１０； ２􀆱 西南科技大学工程技术中心， 四川绵阳 ６２１０１０） 摘要 主要介绍 １ ０００ ｋＮ 数控折弯机的液压系统组成及电气控制， 包括液压原理图和电气原理图设计。 该数控折弯机 操作简便、 稳定可靠、 通用性好。 关键词 折弯机； 液压系统； 电气控制 中图分类号 ＴＧ３０５ 文献标志码 Ｂ 文章编号 １００１－３８８１ （２０１６） ０８－１５７－２ 折弯机适用于折弯各种金属板料， 通过配备各种 不同的模具将金属板料折弯成各种不同形状的工件， 生产效率高［１］。 数控液压折弯机采用液压传动， 能够 按照预先设定的程序执行动作， 在整个工作过程中具 有平稳的压力。 因此， 液压系统对设备的性能十分关 键。 文中提出一种 １ ０００ ｋＮ 数控折弯机液压系统的 设计方案， 并介绍了液压系统工作过程和电气控制系 统设计。 １ 液压系统设计 １ ０００ ｋＮ 数控折弯机采用整体焊接液压上传动系 统， 工作平稳、 噪音低、 操作方便， 上模设有微调机 构， 以保证机床具有较高的折弯精度， 液压系统的原 理图如图 １ 所示。 图 １ 液压原理图 当齿轮泵 ３ 工作时， 所输出的油液经油管进入阀 板和电磁阀， 此时电磁阀不工作， 单向阀 １２ 封闭油 缸下腔油液使滑块停在任意位置上， 齿轮泵输出的油 液经回油口回到油箱 １［２］。 当按下滑块向下按钮时， 电磁阀 ＹＶ１、 ＹＶ２、 ＹＶ４ 得电工作， 油液经电磁换向阀 １０ 进入油缸上腔。 同时因节流阀 ８ 的作用， 进油口压力升高， 使液控单 向阀 １２、 １５ 打开， 在滑块自重和压力油作用下， 滑 块快速下降， 油缸下腔油液经单向阀 １２、 电磁换向 阀 ７ 和 １０ 回到油箱。 在滑块快速下降过程中， 油缸 上腔形成真空， 并通过单向阀 １５ 充油。 当滑块下降 至工作高度时， 触动行程开关， 电磁阀 ＹＶ１、 ＹＶ４、 ＹＶ５ 得电工作， 液控单向阀 １５ 关闭， 由于系统内部 小孔的节流作用， 滑块进入工作速度继续下降。 当按下滑块向上按钮时， 电磁阀 ＹＶ１ 先断电， 实现泄压， 然后电磁阀 ＹＶ１、 ＹＶ３ 得电工作， 同时 因节流阀 ８ 的作用， 进油口压力升高， 使液控单向阀 １５ 打开， 油液经电磁换向阀 １０ 和液控单向阀 １２ 进 入油缸下腔， 滑块回程上升， 油缸上腔的油液经液控 单向阀 １５ 回到油箱中［３］。 溢流阀 ５ 和 １６ 负责调整液压系统的工作压力， 压力数值显示在压力表 ６ 上。 电磁铁动作顺序见表 １。 表 １ 电磁铁动作顺序表 ＹＶ１ＹＶ２ＹＶ３ＹＶ４ＹＶ５ 空运转 快下＋＋ 慢下＋＋＋＋ 回程＋＋ 在滑块回程时， ＹＶ１ 失电 ２ ｓ， 以实现泄压， 随 后 ＹＶ１、 ＹＶ３ 得电， 滑块回程。 ２ 电气控制设计 折弯机采用 ３８０ Ｖ／５０ Ｈｚ 三相交流电源供电， 并 通过控制变压器提供 ２４、 １１０ Ｖ 控制电源和阀用电 源。 主电路如图 ２ 所示。 图 ２ 主电路图 ＱＦ 空气开关为电源短路保护和 Ｍ１ 过载保护； ＦＵ１ 为 ＶＣ１ 的短路保护； ＦＵ２ 为 １００、 １０２ 回路的短 路保护； ＦＵ３ 为 ＴＣ 的短路及过载保护； ＦＵ４ 及 ＦＵ５ 分别为控制电源及电磁阀电源的短路保护。 ＱＦ 空气 开关的 “开”、 “关” 与电柜门是联锁的， 要打开电 柜门必须先断开空气开关。 机床各电机及电柜均有良 好的接地措施， 以确保安全。 ＳＢ１ 为急停开关； ＳＢ２ 为脚踏按钮站开关； ＳＡ１ 为钥匙开关， 用于接通电源； ＳＢ３ 为油泵启动开关。 在电磁阀组控制电路中， ＫＡ１ 为滑块快速下降开关； ＫＡ１ 和 ＫＡ２ 同时接通为滑块慢下； ＫＡ３ 为滑块回程 开关。 控制电路如图 ３ 所示［４－６］。 图 ３ 控制电路图 ３ 结束语 该型数控折弯机在生产中稳定高效、 操作简 便， 证明了液压系统及电气控制设计合理、 工作可 靠， 对同类液压折弯机的设计具有重要的意义， 值 得推广。 参考文献 ［１］ 王晓丽．立式板料折弯机改造及 ＰＬＣ 控制系统设计［Ｊ］． 机床与液压，２０１３，４１（１６）１９３－１９４． ［２］ 龙威，陈骞，史春宝，等．松软煤层全液压钻机研制［Ｊ］． 煤矿机械，２０１４（１０）１７４－１７７． ［３］ 谭正生，陈鱼，孙章虎．ＥＢＺ１３５ＣＴ 型掘进机液压系统设 计［Ｊ］．煤矿机械，２０１４（８）１７２－１７５． ［４］ 侯广慧．ＧＱ０４５ 型公铁两用牵引车液压传动及控制设计 ［Ｊ］．液压与气动，２０１４（４）２５－２７． ［５］ 王野牧，李军永．大型宽厚板坯铸坯机液压控制系统设 计［Ｊ］．机床与液压，２０１２，４０（２２）６５－６７． ［６］ 李秋生，牛晓明．液压支架电液控制系统 ＰＬＣ 控制的程 序设计［Ｊ］．煤矿机械，２０１４（１０）２４０－２４３． ８５１机床与液压第 ４４ 卷