液壓技術(shù)在橡膠成型機(jī)械的應(yīng)用淺論

摘 要：文章介紹了幾種液壓技術(shù)在橡膠成型機(jī)械中領(lǐng)域的應(yīng)用情況與它們的工作原理，然后分析了液壓技術(shù)的穩(wěn)定性高、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)在橡膠成型機(jī)械方面的具體應(yīng)用，最后論述了液壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)橡膠成型機(jī)械發(fā)展的巨大影響。

關(guān)鍵詞：橡膠成型機(jī)械；液壓控制技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)（如：汽車的橡膠輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)的墊片、生活中的橡膠鞋等）對(duì)橡膠制品需求量也越來越大，為了提高橡膠成型的效率和質(zhì)量，橡膠成型機(jī)械業(yè)逐漸出現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。由于橡膠生產(chǎn)的特殊要求（如溫度、壓力等），使橡膠成型自動(dòng)化面臨困境，而隨著液壓技術(shù)最近幾年來的迅速發(fā)展，以其所特有的優(yōu)勢(shì)在橡膠成型機(jī)械行業(yè)發(fā)揮越來越大的作用。在現(xiàn)代橡膠成型機(jī)械中，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否直接影響到整個(gè)橡膠成型機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及能量消耗等。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的尖端的液壓技術(shù)應(yīng)用于橡膠成型機(jī)械領(lǐng)域。本文通過一些具體的液壓控制技術(shù)在橡膠成型機(jī)械的應(yīng)用實(shí)例分析，闡明了液壓控制技術(shù)的發(fā)展對(duì)橡膠成型機(jī)械發(fā)展的巨大影響。

2 液壓技術(shù)在橡膠注射成型機(jī)中的應(yīng)用

2.1 比例閥控制系統(tǒng)在橡膠注射成型機(jī)中的應(yīng)用

比例閥控制系統(tǒng)的原理：比例閥控制系統(tǒng)是一種采用定量泵與PQ閥相結(jié)合進(jìn)行定量控制的一種液壓控制系統(tǒng)，它的主要構(gòu)件包括比例先導(dǎo)溢流閥、比例節(jié)流閥和安全閥三部分。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在系統(tǒng)正常工作的情況下，定量泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，液壓泵每轉(zhuǎn)輸出的液壓油量也保持不變，這樣供油量就是恒定的，而橡膠成型機(jī)的注射速度的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)，即通過外界輸入信號(hào)，引起比例電磁閥的電信號(hào)變化，控制閥芯的移動(dòng)，調(diào)節(jié)比例節(jié)流閥的開口大小，控制輸出的流量大小。簡(jiǎn)單的說就是節(jié)流閥的開口和比例電磁閥的電信號(hào)將保持一種相應(yīng)的比例關(guān)系。當(dāng)比例電磁閥由于某種激勵(lì)產(chǎn)生了電信號(hào)的變化時(shí)，節(jié)流閥的開口講保持與電信號(hào)相對(duì)應(yīng)得變化，從而控制流量的變化，進(jìn)而達(dá)到控制成型機(jī)的注射速度的目的。

比例閥控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)且按一定比例進(jìn)行控制，這種控制系統(tǒng)與其他的控制系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便、控制準(zhǔn)確、便于自動(dòng)化、無人為因素誤差等優(yōu)點(diǎn)，不僅滿足橡膠注射成型機(jī)要求的快速反應(yīng)、無級(jí)變速等工藝要求，使橡膠成型機(jī)在生產(chǎn)過程穩(wěn)定性和可重復(fù)性都很好，而且在信號(hào)檢測(cè)與信號(hào)反饋處理方面也有巨大的優(yōu)勢(shì)，尤其可以方便的利用單片機(jī)等計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使整個(gè)比例閥控制系統(tǒng)具有較高的動(dòng)態(tài)特性，再加上成本較低，因此在橡膠成型機(jī)械行業(yè)得到了廣泛的推崇，大大提高了我國(guó)的橡膠成型機(jī)械行業(yè)的質(zhì)量和性能。

2.2 比例變量泵控制系統(tǒng)在橡膠注射成型機(jī)中的應(yīng)用

比例變量泵控制系統(tǒng)的原理是通過調(diào)節(jié)液壓泵每轉(zhuǎn)的流量來控制橡膠注射機(jī)的注射速度，它與比例閥控制系統(tǒng)相比，最大的特點(diǎn)是變閥控為泵控，更好的提高控制性能。比例變量泵控制系統(tǒng)包括比例節(jié)流閥、變量泵、壓力補(bǔ)償閥、安全閥、流量補(bǔ)償閥、比例壓力閥六部分組成，具體的工作原理如下：在此控制系統(tǒng)正常工作時(shí)，有兩個(gè)獨(dú)立的控制回路，其中比例節(jié)流閥和流量補(bǔ)償閥一起組成系統(tǒng)的流量控制回路，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，主要受比例節(jié)流閥的輸入電信號(hào)控制；壓力補(bǔ)償閥和比例壓力閥組成立變量泵的壓力控制回路，是系統(tǒng)的調(diào)壓機(jī)構(gòu)，受比例壓力閥的輸入電信號(hào)控制，而流量補(bǔ)償閥則用于檢測(cè)出供油壓力與負(fù)載壓力之差，也就是說，當(dāng)系統(tǒng)中比例節(jié)流閥的輸入口的壓力與輸出口的壓力相差增大，并且大于系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)設(shè)值時(shí)，流量補(bǔ)償閥發(fā)生改變，減少變量泵的輸出，降低壓差，從而保持流量恒定；而壓力補(bǔ)償閥對(duì)系統(tǒng)起保壓限壓的作用，即當(dāng)系統(tǒng)壓力在注射過程中逐漸增加，最終達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的最大壓力時(shí)，壓力補(bǔ)償閥迅速改變，使泵的流量減少，達(dá)到限壓的目的。

這種比例節(jié)流閥的特點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)泵每轉(zhuǎn)的輸入流量來注射成型機(jī)的注射速度以及注射的壓力，這種無級(jí)變速的調(diào)節(jié)方式可以很大程度上解決流量適配和壓力適配問題，而且由于沒有溢流現(xiàn)象，大大減少了能力消耗，使系統(tǒng)發(fā)熱減少，降低了冷卻系統(tǒng)的壓力和能力消耗，提到密封件和其他不耐熱元件的使用壽命。與使用其他控制系統(tǒng)的注射成型機(jī)相比，這種控制系統(tǒng)的注射成型機(jī)不僅效率高、能耗低，而且使用壽命長(zhǎng)，不易出現(xiàn)故障，目前也已經(jīng)在市場(chǎng)上大面積使用。

以上兩種液壓系統(tǒng)在控制調(diào)節(jié)橡膠成型方面都各有特點(diǎn)，它們都把液壓控制的穩(wěn)定、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在橡膠成型機(jī)械上都得到了很好應(yīng)用。還有其它的橡膠成型機(jī)械有些較為復(fù)雜的系統(tǒng)，它們通過PLC來控制液壓電磁閥的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)控制與液壓控制的結(jié)合。類似應(yīng)用在橡膠成型機(jī)械的液壓控制系統(tǒng)很多，在這兒就不一一贅述了。

3 液壓技術(shù)在橡膠壓塊機(jī)中的應(yīng)用

首先介紹橡膠壓塊機(jī)的正常工作過程分為三個(gè)步驟，第一步是落料，這時(shí)候需要水平的液壓油缸推動(dòng)活動(dòng)料筒使散料進(jìn)入橡膠壓塊機(jī)的體腔內(nèi)；第二步是擠壓成型和長(zhǎng)時(shí)間保壓，需要水平油缸將壓塊機(jī)體腔的上蓋板蓋上兵壓緊，然后由下方的垂直液壓油缸以一定壓力把腔內(nèi)的散料擠壓并保持一段時(shí)間使其逐漸固定成型；第三步是膠塊出腔，需要水平油缸打開上蓋板，垂直油缸上升，推出膠塊，然后再由水平油缸將其推走，送到傳送帶上。

在整個(gè)橡膠壓塊成型機(jī)工作過程中，液壓系統(tǒng)的作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是作為最基本的動(dòng)力部件存在的，拉動(dòng)原料，推走料塊，壓力成型等；另一方面是作為控制系統(tǒng)存在的，液壓缸的伸出與收回以及時(shí)間的先后等都需要液壓閥來實(shí)現(xiàn)。目前壓塊機(jī)的液壓控制系統(tǒng)有很多種，如：滑閥式、疊加閥式、比例閥式、伺服閥式等多種形式，但是各種形式的單純閥式的控制總有各種各樣的缺點(diǎn)，如功耗損失大、維護(hù)費(fèi)用高等，為此技術(shù)人員設(shè)計(jì)了專門的液壓控制集成系統(tǒng)，和上文的比例閥控制系統(tǒng)與比例變量泵控制系統(tǒng)類似，將液壓電磁閥與PLC控制器結(jié)合，產(chǎn)生電動(dòng)-液壓復(fù)合控制系統(tǒng)，集合了液壓式的高性能與電動(dòng)控制的迅速節(jié)能的特點(diǎn)。目前，電動(dòng)-液壓復(fù)合控制技術(shù)還不是特別成熟，只能用于以下簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，隨著液壓技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種系統(tǒng)必將被大量應(yīng)用。

4 結(jié)論與期望

目前液壓技術(shù)在橡膠成型機(jī)械的應(yīng)用范圍非常廣泛，作用也各種各樣，有作為動(dòng)力直接參與橡膠的生產(chǎn)的，由作為橡膠成型生產(chǎn)的控制系統(tǒng)存在的，也有對(duì)橡膠成型生產(chǎn)起輔助作用的（如：橡膠成品或原料的傳送帶），通過這些具體的實(shí)例，說明液壓技術(shù)以其穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，在橡膠成型機(jī)械領(lǐng)域占有著獨(dú)特的地位。

隨著橡膠成型技術(shù)和液壓技術(shù)的發(fā)展以及生產(chǎn)流程自動(dòng)化速度的加快，在不遠(yuǎn)的將來必然會(huì)出現(xiàn)各式各樣的新型橡膠成型機(jī)械，同時(shí)也必將會(huì)出現(xiàn)各種樣式的液壓控制系統(tǒng)或輔助系統(tǒng)，為我們的橡膠生產(chǎn)行業(yè)提供強(qiáng)大的支撐。

參考文獻(xiàn)

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