一種組合機床液壓系統的改進

張平棟

摘 要： 某公司為了提高生產效率，設計一臺組合機床以代替普通機床進行零件加工。該組合機床采用液壓系統進行控制，在工作過程中發現液壓泵經常異響，且液壓缸工作一段時間后出現漏油現象，嚴重影響機床使用。針對此現象，通過對機床工作原理及液壓系統的工作原理分析，找出問題的根源，有效解決這一問題。

關鍵詞： 液壓系統 壓力控制 蓄能器

1.引言

組合機床因其自動化程度高，加工效率高，廣泛應用在現代制造業中。而組合機床的液壓控制系統則是一臺組合機床的關鍵部分，其工作質量高低將直接影響機床工作性能好壞。某公司生產的專用組合機床在工作過程中經常出現油缸漏油、執行動作不同步等故障，嚴重影響該組合機床的工作效率，必須對該組合機床的液壓系統進行維修。

2.組合機床液壓系統工作原理分析

圖1為組合機床液壓系統原理圖，該液壓系統由三組疊加閥組成，分別控制三個立式滑臺，由于立式滑臺有重量，分別配以兩個平衡油缸作為立式滑臺的配重，液壓動力是由變量葉片泵分別供應配重系統和驅動立式滑臺上下的動力。

三組油缸的工作過程是：A組是由葉片泵提供的壓力經減壓閥→單向閥→油缸；B組分為兩部分，一部分是由變量葉片泵提供壓力經減壓閥→電磁閥→液控單向閥→節流閥→二工位立式滑臺的主油缸。另一部分是由A組減壓閥調定的壓力→B組液控單向閥→二工位平衡油缸。C組也是由兩部分組成：一部分是由葉片泵提供的壓力→減壓閥→電磁閥→液控單向閥→節流閥→三工位立式滑臺主油缸。另一部分是由經A組減壓閥調定的壓力→C組液控單向閥→三工位配重油缸。

由圖1可以看出三組平衡油缸的壓力是由A組減壓閥調定的，而使平衡油缸壓力保持平穩是由安全閥D維持的。

3.組合機床液壓系統的主要問題及改進措施

3.1組合機床液壓系統的主要問題

由圖1可以看出，三個立式滑臺的配重油缸的壓力保持平穩，是由安全閥D維持的：A組滑臺下降時，使平衡油缸下腔的壓力增大，從而使安全閥D溢流口打開，使之泄壓，由安全閥D設定的壓力保持平穩。B滑臺下降時，使驅動滑臺的主油缸上腔壓力增大使平衡油缸的下腔壓力同時增大。當達到液控單向閥設定壓力時，液控單向閥打開，經D安全閥使之泄壓。可見，也是由安全閥D設定的壓力保持平衡的。C滑臺同樣如此：下降時，使驅動滑臺的主油缸上腔壓力增大，同時平衡油缸的下腔壓力增大，當達到某一值時，液控單向閥打開，經安全閥D泄壓保持壓力的平穩。實際生產過程中，三個滑臺上下運動是同時的，導致安全閥的泄壓不能及時完成，平衡油缸的壓力忽高忽低，A組滑臺的驅動系統經常出現故障，B和C滑臺的驅動油缸密封件易損壞，三個滑臺的下降位置定位不準。實際生產過程中，A組滑臺下降的位置定位要求較高而平衡油缸的壓力不穩，導致A組滑臺下降位置的準確度達不到生產的工藝要求，且配重液壓系統和驅動滑臺上下的液壓壓力是由一個變量葉片泵提供的。當安全閥D泄壓時，導致泵的負荷加大，從而使泵經常出現故障。

3.2改進措施

把安全閥D改成由蓄能器替代。因為蓄能器有輔助動力源、保壓、補充泄漏、緩和沖擊、吸收壓力脈動的作用。由于A滑臺下降位置準確度要求較高（定位準確度要求較高），把A滑臺平衡油缸的下腔口安裝一個單向順序閥，如圖2所示。由于實際生產過程中，三個滑臺要求同時動作，改進后，平衡油缸的壓力非常平穩，即使有波動也由蓄能器吸收，從而使三個滑臺下降位置定位準確。在A滑臺的平衡油缸上加了一個單向順序閥，保證加工時滑臺下降位置定位更加準確，變量葉片泵的故障率和密封件損壞的故障率大大降低。

4.結語

該液壓系統的改進充分考慮了平衡回路的特點，利用蓄能器和單向順序閥固有的作用，保證了工件的加工精度，縮短了加工工件的時間，從而大大提高了生產效率。該液壓系統改進后經安裝調試，成功地完成了試制，經過一年多生產檢驗，證明這個方案切實可行。

參考文獻：

[1]左鍵民.液壓與氣動技術[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]雷天覺.液壓工程手冊[M].北京：機械工業出版社，1990.

[3]李壽剛.液壓傳動[M].北京：北京理工大學出版社，1994.