液壓閘式數(shù)控剪板機(jī)自動(dòng)送料裝置液壓系統(tǒng)的研究

盧壽麗 張強(qiáng) 劉婷 宋開功 申世英

【摘 要】本文研究的是液壓閘式數(shù)控剪板機(jī)自動(dòng)送料裝置的液壓系統(tǒng)，其針對較厚的大面積板料所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)能滿足夾鉗座兩夾爪的開合要求，夾鉗傳動(dòng)系統(tǒng)保證板料的準(zhǔn)確送給，為較厚的大面積板料的自動(dòng)送進(jìn)提供足夠的動(dòng)力，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了板料生產(chǎn)的效率。

【關(guān)鍵詞】剪板機(jī)；閘式；前送料裝置；液壓系統(tǒng)

引言

剪板機(jī)是生產(chǎn)線中對校平后的板料進(jìn)行橫剪的設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于航空、電機(jī)、汽車等行業(yè)中。近幾年來，模具技術(shù)與沖壓技術(shù)得到了較快的發(fā)展，使得剪板機(jī)的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，為了提高生產(chǎn)效率，對剪板機(jī)各方面的性能有了有了更高的要求。

1.剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及控制

液壓系統(tǒng)的原理圖如圖1所示，液壓系統(tǒng)為本機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)，由電機(jī)、高壓油泵、液壓件、油箱、油缸及其連接管路組成。液壓系統(tǒng)采用先進(jìn)的液壓集成系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，減少管路連接，提高了系統(tǒng)的可靠性與易維修性。

1.1 蓄能器充油

當(dāng)上刀架返程上升緩慢，壓力表序22的讀數(shù)較低時(shí)，需要給蓄能器充油。

蓄能器充油時(shí)，電磁閥序8、10、13、31和15b得電。序8得電，液壓站建立控制油路壓力，序10得電，9a上行，關(guān)閉泄荷口，系統(tǒng)建立壓力；序13得電，切斷系統(tǒng)與左油缸上腔通道；15b得電，9d下行，系統(tǒng)連接序28、29，限制充油時(shí)蓄能器的最高壓力。油液一部分通過閘閥序19、34進(jìn)入蓄能器，一部分通過序28、29旁路流回油箱，還有一部分進(jìn)入壓料油缸。

給蓄能器充油需要二人配合操作，步驟如下：

a.打開球閥序34，松開閘閥序19，放下上刀架，旋緊閘閥序29；

b.按電機(jī)啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)主電機(jī)；點(diǎn)動(dòng)、一次行程選擇旋鈕旋至↓↑（點(diǎn)動(dòng)）位置；旋轉(zhuǎn)充油旋鈕至位置“1”，給蓄能器充油；觀察壓力表序37讀數(shù)，當(dāng)其讀數(shù)達(dá)到P2值時(shí)，旋轉(zhuǎn)充油旋鈕至位置“0”，旋緊閘閥序19與球閥序34，停止充油。這時(shí)，刀架在蓄能器壓力油的作用下，上升返程；

c.松開球閥序33，按剪切角增大或減小按鈕，將剪切角調(diào)至適當(dāng)位置；觀察刀架下行及返程速度是否符合要求，合適后關(guān)閉球閥序33。

d.旋松閘閥序29。

1.2 剪切角的增大與減小

剪切角增大：調(diào)整剪切角以前，不管是剪切角增大，還是剪切角減小，請先將球閥（序33）松開；調(diào)好后，再將球閥（序33）關(guān)緊。打開球閥序33，按剪切角增大按鈕，電磁鐵15a得電，9d上行，右油缸上腔與系統(tǒng)接通，而此時(shí)系統(tǒng)處于泄荷狀態(tài)，在返程油缸的作用下，右油缸上行，右油缸上腔油液排至油箱，剪切角增大，然后關(guān)閉球閥序33。

剪切角減小：打開球閥序33，按剪切角減小按鈕，電磁鐵8、10、13及15a得電，電磁鐵8、10、13的作用與上述蓄能器充油時(shí)作用相同，電磁鐵15a得電，9d上行，右油缸上腔與系統(tǒng)接通，此時(shí)，由于電磁鐵10得電，系統(tǒng)建立壓力，壓力油經(jīng)9d進(jìn)入右油缸上腔，右油缸下行，剪切角減小，然后關(guān)閉球閥序33。阻尼器序14的作用是減慢剪切角減小時(shí)的右油缸下行速度。

剪切角的數(shù)值可從指示裝置上讀出，最佳剪切角度可根據(jù)板厚和材質(zhì)來確定。

注意：調(diào)整剪切角后，應(yīng)使上刀架空載運(yùn)行1-2后，再正式剪切。

1.3上刀架的運(yùn)動(dòng)

上刀架下行：踩腳踏開關(guān)，電磁鐵10、8得電，9a上行，系統(tǒng)建立壓力；壓力油首先通過9b進(jìn)入壓料油缸，壓料腳下行，壓住板料；其次，壓力油推動(dòng)9c上行，壓力油進(jìn)入左油缸上腔，刀架下行；左油缸下腔的油液進(jìn)入右油缸上腔，返程油缸內(nèi)的油液則被壓入蓄能器儲存起來。由于左缸下腔的面積與右缸上腔面積近似相等，因而，左缸與右缸組成了一串聯(lián)同步回路，刀架左、右兩側(cè)同步下行。

上刀架返程：上刀架到達(dá)下死點(diǎn)后，電磁閥全部失點(diǎn)電，油泵泄荷，上刀架在蓄能器和返程油缸的作用下返程上升至上死點(diǎn)。

2.油缸的主要參數(shù)計(jì)算

在液壓系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)串聯(lián)油缸，大油缸直徑：

為了實(shí)現(xiàn)液壓同步回路，由公式 ， 可知：

流入大油缸下腔和小油缸上腔的流量相等，為了實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作，所以要求有效面積相同，大油缸直徑取為；

3.壓料缸的有效直徑和總壓料力

（1） 有效直徑

（2） 總壓料力的驗(yàn)算

4.結(jié)論

綜上所述，本文研究的液壓閘式數(shù)控剪板機(jī)的自動(dòng)送料裝置，能完成較厚的和大面積板料的自動(dòng)送進(jìn)，解決了一些較大的板料需要多次剪切的麻煩。其前送料裝置的液壓控制部分為板料的自動(dòng)送進(jìn)提供了動(dòng)力，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了板料生產(chǎn)的效率。

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基金項(xiàng)目：

本文系山東協(xié)和學(xué)院校級科研發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（XHXY201526）。

作者簡介：

盧壽麗（1986-），女，漢族，山東煙臺人，碩士研究生，現(xiàn)任教于山東協(xié)和學(xué)院機(jī)電工程系，從事教學(xué)工作。