一種組合機床液壓系統(tǒng)的改進

張平棟

摘 要： 某公司為了提高生產(chǎn)效率，設(shè)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(tǒng)進行控制，在工作過程中發(fā)現(xiàn)液壓泵經(jīng)常異響，且液壓缸工作一段時間后出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，嚴重影響機床使用。針對此現(xiàn)象，通過對機床工作原理及液壓系統(tǒng)的工作原理分析，找出問題的根源，有效解決這一問題。

關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng) 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(yīng)用在現(xiàn)代制造業(yè)中。而組合機床的液壓控制系統(tǒng)則是一臺組合機床的關(guān)鍵部分，其工作質(zhì)量高低將直接影響機床工作性能好壞。某公司生產(chǎn)的專用組合機床在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)油缸漏油、執(zhí)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(tǒng)進行維修。

2.組合機床液壓系統(tǒng)工作原理分析

圖1為組合機床液壓系統(tǒng)原理圖，該液壓系統(tǒng)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(yīng)配重系統(tǒng)和驅(qū)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(jīng)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(jīng)減壓閥→電磁閥→液控單向閥→節(jié)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(diào)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(jié)流閥→三工位立式滑臺主油缸。另一部分是由經(jīng)A組減壓閥調(diào)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(diào)定的，而使平衡油缸壓力保持平穩(wěn)是由安全閥D維持的。

3.組合機床液壓系統(tǒng)的主要問題及改進措施

3.1組合機床液壓系統(tǒng)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(wěn)，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(shè)定的壓力保持平穩(wěn)。B滑臺下降時，使驅(qū)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(shè)定壓力時，液控單向閥打開，經(jīng)D安全閥使之泄壓。可見，也是由安全閥D設(shè)定的壓力保持平衡的。C滑臺同樣如此：下降時，使驅(qū)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(jīng)安全閥D泄壓保持壓力的平穩(wěn)。實際生產(chǎn)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(qū)動系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，B和C滑臺的驅(qū)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(chǎn)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(wěn)，導致A組滑臺下降位置的準確度達不到生產(chǎn)的工藝要求，且配重液壓系統(tǒng)和驅(qū)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(jīng)常出現(xiàn)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(chǎn)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(wěn)，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(jié)語

該液壓系統(tǒng)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(chǎn)效率。該液壓系統(tǒng)改進后經(jīng)安裝調(diào)試，成功地完成了試制，經(jīng)過一年多生產(chǎn)檢驗，證明這個方案切實可行。

參考文獻：

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