金屬切斷機液壓系統設計

2018-07-24 07:30:32

許昌學院學報 2018年6期

(許昌學院電氣機電工程學院，河南許昌 461000)

在工業生產中，切割金屬管料時大多使用臥式帶鋸床，砂輪切割機等.加工方式一般為手工壓緊，單根切割，因而工人勞動強度大，切割數量有限.目前，臥式帶鋸切斷機一般由電動機帶動變速箱變速后直接驅動鋸盤轉動[1]，然后帶動鋸刀進行切削，這種傳動方式結構復雜、效率低，并且容易出現故障，卸料多由人工操作完成，安全性差，自動化程度不高.

1 臥式帶鋸切斷機結構

圖1 臥式帶鋸床結構簡圖

針對上述帶鋸切斷機結構及加工中存在的問題，文章對某型帶鋸切斷機結構進行了優化升級，其結構圖如圖1所示.帶鋸橫梁由左梁、中梁、右梁結合而成，左梁左端通過進刀油缸做升降運動，左梁右端通過鉸鏈連接在工作臺上.右梁箱內有主動輪，主動輪由馬達帶動，左箱內有被動輪，被動輪安裝在張緊裝置上，帶鋸條在兩輪的作用下作回轉運動，帶鋸運動的穩定和精度由中梁上左、右導向臂中的導向軸承提供保證.機床主軸轉動由右梁后下面的馬達直接帶動，可以使帶鋸切斷機實現無級變速.被切料軸向壓緊及徑向壓緊由對應油缸帶動相應裝置完成，卸料由卸料缸帶動工作臺傾斜，使成品件自動滑落.根據臥式帶鋸切斷機的工作原理及加工特點，液壓系統可實現的動作循環過程為軸向、徑向壓緊缸同步壓緊工件→馬達旋轉→進刀缸工作→進刀缸退回→軸向、徑向缸松開→卸料缸伸出→卸料缸返回.

2 液壓系統設計

液壓系統作為所述帶鋸式切斷機的主要驅動機構，用來控制切斷機完成雙向壓緊、自動切斷、自動卸料等動作.該液壓系統由軸向、徑向壓緊缸、馬達、卸料缸、進刀缸等組成.根據系統的工作過程和動作特點，文章設計的臥式帶鋸式切斷機液壓系統原理圖如圖2所示[2-4].

系統主要工作流程如下.

系統啟動：按下啟動按鈕，電磁鐵1YA、7YA得電.

注：1—油箱，2—油泵，3—單向閥，4—卸料缸，5—分流閥，6、7—壓力繼電器，8—軸向壓緊缸，9—徑向壓緊缸，10—馬達，11—進刀缸，12—電液比例換向閥，13、14、15—三位四通電磁換向閥，16—溢流閥.圖2 液壓系統圖

液壓馬達旋轉：電磁鐵7YA得電，電液比例換向閥(12)右位動作，油液經單向閥(3)、電液比例換向閥(12)進入馬達(10)，馬達旋轉帶動張緊的帶鋸條作回轉運動，運動速度由電液比例換向閥(12)控制.

軸向、徑向壓緊缸同步伸出夾緊工件：電磁鐵1YA得電，油液經單向閥(3)進入電磁換向閥(14)左位，通過流量分配閥(5)將相同流量的油路分別送入軸向壓緊缸(8)的左腔、徑向壓緊缸(9)的上腔，實現軸向、徑向同步夾緊工件，當達到設定壓力時，壓力繼電器(6)、(7)分別發出信號，電磁鐵5YA得電.

進刀缸工作：電磁鐵5YA得電，油液經單向閥(3)、電磁換向閥(13)左位進入進刀缸11無桿腔，活塞桿伸出，推動鋸梁下降，鋸條下降接觸工件進行切割，當碰到光電開關時，電磁鐵5YA失電，2YA、6YA同時得電.

進刀缸退回→軸向、徑向壓緊缸松開：電磁鐵6YA得電，電磁換向閥(13)右位工作，油液通過該閥右位進入進刀油缸(11)有桿腔，活塞桿縮回，帶動鋸梁上升；電磁鐵2YA得電，電磁換向閥(14)右位工作，油液分別進入軸向壓緊缸(8)和徑向壓緊缸(9)有桿腔，推動活塞桿縮回，松開工件，碰到接近開關時，電磁鐵2YA失電，3YA得電.

卸料缸伸出：電磁鐵3YA得電，電磁換向閥(15)左位工作，油液經過單向閥(3)、電磁換向閥(15)進入卸料缸(4)下腔，推動活塞桿帶動工作臺傾斜進行卸料，碰到位置檢測裝置時，卸料動作結束，電磁鐵3YA失電，同時電磁鐵4YA得電.

卸料缸返回：電磁鐵4YA得電，電磁換向閥(15)右位工作，推動工作臺升起.