小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真

趙敏

摘 要：隨著國家科技實力的提升與進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展水平得到了不小的突破與創(chuàng)新，不僅為國家生產(chǎn)與建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)，還間接的改善著人類社會的生存質(zhì)量。近年來，很多先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中，相關(guān)科研團(tuán)隊還對一些重要的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析與研究，從而為設(shè)備系統(tǒng)的改良與升級提供可參考的依據(jù)。本篇文章就小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真方面的內(nèi)容進(jìn)行簡單的論述，并提出些許觀點，希望能對相關(guān)人士的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：壓力機(jī)；液壓；控制系統(tǒng)；設(shè)計

小型液壓壓力機(jī)液化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中有著非常重要的作用，是機(jī)械、金屬制造與生產(chǎn)過程中的不可缺少的部分。在近幾年的發(fā)展中，很多科研團(tuán)隊都逐漸提高了對小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真方面的研究，并將很多先進(jìn)的技術(shù)手段和設(shè)計、仿真理念應(yīng)用其中，從而為液壓控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)作提供保障。不僅如此，相關(guān)科研團(tuán)隊還對液壓控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真過程中存在的難點問題進(jìn)行和進(jìn)一步的分析與研究，并對相應(yīng)設(shè)計、仿真方案進(jìn)行了完善與改進(jìn)，從而是液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)真正的價值，為小型液壓壓力機(jī)的安全運(yùn)行提供有利的保障。

一、小型液壓壓力機(jī)概述

小型液壓壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性機(jī)器，具有用途廣泛、生產(chǎn)效率高等特點，可用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和成型等工藝。通過對金屬坯料施加強(qiáng)大的壓力使金屬發(fā)生塑性變形和斷裂來加工零件。傳統(tǒng)液壓壓力機(jī)普遍存在震動明顯、噪聲大等缺點，一方面強(qiáng)烈而持久的震動容易造成元件的靈敏度下降甚至失靈，機(jī)件松動、密封性降低，油箱溫度持續(xù)升高等，以至于機(jī)器不能正常工作，導(dǎo)致不合格率升高；另一方面震動會引起很大的噪聲，嚴(yán)重影響工作人員的身體健康。因此在設(shè)計設(shè)備的液壓系統(tǒng)時，要充分考慮這些問題，選擇合理的解決方案。

二、設(shè)備組成及原理

三梁四柱式壓力機(jī)由主機(jī)及控制機(jī)械兩大部分組成。通過管路及電氣系統(tǒng)裝置聯(lián)系起來構(gòu)成完整的一體，主機(jī)部分由機(jī)身、主缸、頂出油缸等3個部分組成。控制機(jī)構(gòu)由動力結(jié)構(gòu)、限程裝置、管路及電氣箱等幾部分組成，主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1、機(jī)身

三梁四柱壓力機(jī)機(jī)身由上橫梁、滑塊、工作臺、 立柱、鎖緊螺母及調(diào)節(jié)螺母等組成，依靠4根立柱為骨架，上橫梁、工作臺由鎖緊螺母固定于兩端，將機(jī)器構(gòu)成一整體。機(jī)器的精度由調(diào)節(jié)螺母來調(diào)節(jié)，在滑塊四角內(nèi)裝有耐磨材料的導(dǎo)向套，導(dǎo)向套由內(nèi)六角螺釘緊固于滑塊上、下端面上，并有防塵羊毛氈進(jìn)行防塵。滑塊的上端面與油缸活塞桿的法蘭相聯(lián)接，依靠4根立柱作導(dǎo)向上下運(yùn)動，在工作臺上表面及滑塊下表面均設(shè)有T型槽，以便安裝模具。

2、主缸

此機(jī)的油缸為活塞式油缸，由缸體、導(dǎo)向套、活塞頭、活塞桿、鎖母、聯(lián)接法蘭、缸口法蘭等組成。其缸體依靠缸口臺肩及大鎖母緊固于上橫梁中孔內(nèi)，活塞下端面由聯(lián)接法蘭與滑塊相聯(lián)。活塞頭安裝在活塞桿上，由鎖緊螺母緊固，在活塞頭上裝有2組方向相反的YA型密封圈，將油缸分隔成2 個油腔，實現(xiàn)壓制、回程動作。缸口導(dǎo)套安裝在缸體下端，在缸口導(dǎo)套的內(nèi)孔也裝有密封圈，由缸口法蘭、內(nèi)六角螺釘緊固于油缸體的端面上以保證密封缸口密封。

3、動力機(jī)構(gòu)

動力機(jī)構(gòu)位于機(jī)器的右側(cè)，由油箱、泵 、電動機(jī)、液壓閥等組成，它是產(chǎn)生和分配液壓油而使主機(jī)實現(xiàn)各種動作的機(jī)構(gòu)，油箱為鋼板焊接件，在油箱側(cè)面設(shè)有清洗窗口，以便清洗用。在油箱的前面裝有液位計，以觀察液位。此機(jī)液壓控制采用高壓液壓閥，并將液壓閥集成于一起安裝在油箱面板上，此機(jī)所選液壓閥有溢流閥、電磁換向閥、單向閥、液控單向閥等，均為標(biāo)準(zhǔn)件。在油箱面板上裝有空氣濾清器，以便注入液壓油和過濾空氣。

三、小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真

1、設(shè)計

小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在設(shè)計過程中會涉及到很多的內(nèi)容，具有一定的復(fù)雜性和工藝性。所以相關(guān)工作團(tuán)隊在設(shè)計液壓控制系統(tǒng)的時候，一定要對細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)加以重視，以免影響控制系統(tǒng)后期運(yùn)作效果和質(zhì)量。液壓控制系統(tǒng)由很多裝置組合而成，不同的裝置具有不同的功能和效果。但大部分裝置都是在電氣系統(tǒng)的支持下進(jìn)行工作，當(dāng)相應(yīng)的滑塊被驅(qū)動的時候，就能在控制系統(tǒng)的操控下，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動，從而實現(xiàn)材料的制造與生產(chǎn)。其中，能源轉(zhuǎn)換裝置、輸送裝置和調(diào)節(jié)裝置等是液壓控制系統(tǒng)中比較重要的內(nèi)容。相關(guān)設(shè)計團(tuán)隊要想提高液壓控制系統(tǒng)的運(yùn)作效率和質(zhì)量，那么就要對這些內(nèi)容加以關(guān)注。

小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在實際運(yùn)作過程中會表現(xiàn)出功率大和壓力高的等特點，這與系統(tǒng)的壓力控制工作有著密不可分的關(guān)系。在近幾年的發(fā)展中，很多科研團(tuán)隊對壓力控制技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新與完善，并對壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，引用先進(jìn)控制技術(shù)，從而提高了壓力控制系統(tǒng)的運(yùn)作效率。但是在是設(shè)計過程中，要注意重視系統(tǒng)效率和防止產(chǎn)生液壓沖擊等內(nèi)容。

由于主缸滑塊的質(zhì)量較大，采用液控單向閥回路 實現(xiàn)保壓。采用出口節(jié)流調(diào)速回路，通過節(jié)流閥改變 主缸的壓制速度，可滿足加工不同材質(zhì)工件時多種壓 制速度的要求，使設(shè)備的應(yīng)用范圍更廣。

2、仿真

控制要求：初始狀態(tài)時，滑塊處于原點位置，頂出液壓缸處于回縮狀態(tài)。壓下手動換向閥（安全門關(guān)），按下起始按鈕，滑塊快速下行，當(dāng)主缸加壓位置傳感器檢測到滑塊時，滑塊慢速加壓，加壓結(jié)束后，系統(tǒng)保壓。保壓結(jié)束后，滑塊泄壓回程，回到原點位置停止。按下頂出缸頂出按鈕，頂出缸頂出，按下頂出缸縮回按鈕，頂出缸縮回。

四、結(jié)束語

如今，小型液壓壓力機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中，不僅為行業(yè)生產(chǎn)與建設(shè)提供了諸多便利條件，還為相關(guān)機(jī)械、金屬制造領(lǐng)域的發(fā)展帶來了可靠的力量。另外，很多科研團(tuán)隊也對小型液壓壓力機(jī)的液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析，并對系統(tǒng)的設(shè)計與仿真內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究，從而為液壓控制系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)作提供有利條件，是相關(guān)控制團(tuán)隊能夠更好的掌握系統(tǒng)控制技巧。但是小型液壓壓力機(jī)液壓控制系統(tǒng)在實際運(yùn)作的過程中，還是會由于部分因素的影響而出現(xiàn)問題，如系統(tǒng)設(shè)計方案有誤或操作團(tuán)隊技術(shù)水平不高等。所以在日后的發(fā)展中，相關(guān)控制團(tuán)隊不僅要注重專業(yè)能力培訓(xùn)方面的內(nèi)容，還要系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行及時的處理，完善系統(tǒng)設(shè)計方案，這樣才能讓液壓控制系統(tǒng)發(fā)揮最佳效果，為相關(guān)生產(chǎn)制造工作的開展奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓鋒. 壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[J]. 科技展望， 2016， 26（23）.

[2]宋曉美， 韓亮. 壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[J]. 機(jī)電工程技術(shù)， 2014（12）：71-73.

[3]沙鄭輝， 趙升噸. 基于MRFAC的液壓雙缸同步控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J]. 機(jī)床與液壓， 2013（5）：89-96.