压紧装置液压系统的设计与实现

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1、万方数据压紧装置液压系统的设计与实现口张双侠口胡斌新疆昌吉职业技术学院机械工程系新疆昌吉831100摘要：针对一台老式压紧设备的故障，提出设计新的液压系统来改造旧设备．以满足设备的工作要求。关键词：设备设计液压系统中图分类号：THl37．9文献标识码：B文章编号：l000—4998(2010)10—0074—02一台老式压紧设备，闭合压紧装置是机械式，使用中易损坏，并且容易出现压头闭合不到位、压紧力不够等问题。通过实际观察和测量，该设备压型为一曲面装置，操作位置紧凑，要求的压紧力大，设计存在缺陷，使用机械装置不能达到要求。

2、为此进行改造，采用液压装置来满足使用要求。1主要参数的确定1．1工作液压缸(对工件施压)主要参数通过机械结构压力分布计算。设备改造部位的压力为54—75t，位置宽度为250mm，根据活动位置确定液压缸的外径小于250mm，考虑到活动与操作空间，两边各留20mm余量，根据最大压力．设计工作压力系统需要的油液压力为Pl=n／Al=(54～75)×1000×9．8×4／(3．14×O．15×0．15)=41．6MPa(ie中，．取75t)，单向伸出油缸，活塞杆长度200mm，液压缸的壁厚为30mm，液压缸内径为150mm。设备上

3、压模的重量为500kg，上压模移动距离150mm，要求具备快速开闭，可以调节开闭速度，开闭使用两个平衡油缸，移动距离300mm。1．2开闭油缸(控制工件的位置)主要参数确定液压缸为单向伸出油缸，考虑到稳定性，活塞杆长度定为500mm，活塞杆直径为30mm，液压缸承受重量为500kg。根据最大压力，设计开闭系统需要的油液压力P2=R／A2=500×9．8×4／(3．14×30×30)=7MPa，考虑到摩擦阻力的损失，确定压力为lOMPa。由于工作缸压紧压力变动范围较大，可以采用比例油缸进行压力调整，根据压力范围值确定比例系数

4、为10。2液压系统设计液压系统的工作原理：调节变量泵和系统调压阀，控制主系统压力；调节减压阀、增压器，控制高压系统收稿日期：20lO年4月四2010／10压力；利用自动增压系统进行自动快速增压并保持高压系统压力的稳定，为工作油缸提供可调的压力。系统变量泵4提供10MPa的压力油，通过过滤器5接入系统，三位四通电磁换向阀12与减压阀13控制开闭油缸(工件)的动作，由减压阀13控制开闭油缸(工件)运动速度。通过两位四通电磁换向阀9控制工作油缸的打开；系统压力通过减压阀10将压力降为工作需要的压力，当工作油缸伸出时，压力油通过两

5、位四通电磁换向阀9、减压阀lo、两位四通电磁换向阀ll、比例增压器14送到工作油缸进行工作。图l中，电磁换向阀lDT吸合时，液压泵开启并开始工作。电磁换向阀2DT吸合时，打开工作油缸回油至油箱，工作油缸快速下降。电磁换向阀3DT由双向增压器两端的位置行程开关控制，吸合时，双向增压器左端油缸(大活塞)出油口与油箱连通，负荷降为0，双向增压器右端油缸充压，使大活塞向左移动，左端小活塞移动，给工作油缸连接的压紧模具提供lO倍的压力；当电磁换向阀3DT断电时，双向增压器右端油缸(大活塞)出油口与油箱连通，负荷降为0，双向增压器左端

6、油缸充压，使大活塞向右移动，右端小活塞移动，给工作油缸连接的压紧模具提供10倍的压力；通过行程开关的不断通断，快速给工作油缸连接的模具提供压力。直至达到设定的压力，双向增压器大活塞由于压力平衡停止运动，工作油缸连接的压紧模具处于保压状态。电磁换向阀4DT、5DT不动作时，在单向顺序阀的作用下，推位油缸处于背压状态，停止；当电磁换向阀4DT吸合时，推位油缸推动工件迅速到位；当电磁换向阀5DT吸合时，推位油缸推动工件离开位置，调节单向顺序阀，可以调节工件离开时的速度，避免过快损坏加工后的工件。图l是改造后设备的液压系统图。3设

7、备调整设备改造过程中，液压系统设计采用自动保压控制设计，主油路变量泵4可以调节油压稳定在lOMPa，机械制造48卷第554期越万方数据432l1．冷却器2．加热器3．滤油器4．变量泵5．电动机6．滤油器7．单向阀8．卸衙溢流阀9．电磁换向阀lO．比例瞥向减压阀11．电磁换向阀l2．电磁换向阀13．减压阀14．比例增压器15．单向阀16．工作台17．I：作缸18．模具▲图I改造后的设备液压系统图同时通过卸荷溢流阀8调整主系统压力恒定；比例单向减压阀10调节增压工作压力，同时为增压器14提供输入压力；增压器14提供设备的工作压

8、力，调整比例单向减压阀的压力为0～10MPa，输出工位压力为0～100MPa，满足加工工件时需要的压力。本系统由行程开关控制工件的工位，工件被推伸油缸推到位后。行程开关触动，自动切换电磁换向阀，使工件在模具的中心，同时工作油缸充油连接的压头自动快速下降，当接触到工件并施加一定的压力(10MPa)时，油压