对水胀成形方法液压系统的节能分析.pdf

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1、液压气动与~-f／2014年第O3期doi：l0．3969~．issn．1008-0813．2014．03．012对水胀成形方法液压系统的节能分析赵杰(海瑞克(广州)隧道设备有限公司，广东广州510760)摘要：水胀成形液压系统被应用在水胀成形的加工过程中，存在一些能量损失，为了较好地进行能量回收并加以利用，该文对此系统进行了相应的功耗分析并提出了能量回收利用方法，在理论方面提高了能量利用率。关键词：能量回收；水胀成形；功耗分析中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)03—0036—03

2、SavingEnergyAnalysisforWaterBulgeFormingMethodHydraulicSystemZHA0J／e(Herrenkneeht(Guangzhou)TunnellingEquipmentCo．，Ltd．，Guangzhou510760，China)Abstract：Waterinflationmoldinghydraulicsystemsareusedintheprocessingofwaterinflationmoldingprocess，thereissomeenergyloss，I

3、nordertoCatTyoutenergyrecoveryandmakeuseof，Thissystemwasappropriateforthispoweranalysisandproposedenergyrecyclingmethods，improveenergyefficiencyonthetheoreticalside．Keywords：energyrecovery；waterbulgeforming；powerconsumptionanalysisO静密封的概述液压胀形是通过模具采用液体(水、乳化液或油)作为传力

4、介质使空心件或管状坯料由内向外扩张的在无摩擦状态下的成形方法．以胀出所需的凸起曲面。近些年来．国外已广泛应用充液拉深法对板材零件进行成形加工．这种工艺方法综合了胀形与拉深两种变形方式．可以成形非常复杂的中小批量板材零件。1液压胀形工作原理图[2]液压胀形工作原理图如图1所示。2液压系统[71的主要计算中间液压缸．或称为主液压缸，在加工过程中要完成工进，保压和快退。由主液压缸的公称压力lO00kN选择液压缸活塞杆和缸体内径分别为：d=240ram，D=250mm主缸行程设定为900mm．其中快速下行为l2s，速度为300mm

5、／s；工进合模为lOs，速度为30minis；1一油箱2．16一空气滤清器3一液位油温计4一滤油器5一电动机回程为3s。速度为300mm／s。6一柱塞泵7一冷却器8一电磁溢流阀9，14一压力表1O一电磁换向阀1)进出液压缸流量[1]计算l1一二位四通换向阀12一单向阀13一压力继电器15一电磁球阀由q=vA和一qdl一=得：(假设q为输入流量，q：为l8一液控单向阀19一单向顺序阀17一充液箱；图1液压胀形工作原理囤排出流量．A为有效面积)收稿日期：2013-08—13液压缸快进时两侧缸输人流量和排出流量分别为：作者简介：

6、赵杰(1984一)，女，山东高密人，工程师，硕士，主要从事液压系口l：l：300mngsX'ri'X()2mm2：56．11L／min(1)统方面的研发与设计。36HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．03．2014Po=pzq2=Fv=8OkNx3Omrrds=2．4kW(13)A2：56．11×L／min：33．49L／min(2)g由于泵的总效率为：“1bj=r／mr／~=95％x92％=87．4％(14)工进时主缸输入流量和排出流量分别为：则泵的总输人功率为：A1=30mm／sx1T×(2mm

7、2：881．3L／min(3)MP只：盟：—32ax63x1500mL／min～————一：57．67kW(15)87．4％。～。A2：g88．3×之in：6．921dmin(4)(选择的变量泵的型号是63PCY14—1B)12U3．2液压系统的功耗分析快退时主缸输入流量和排出流量分别为：1)水胀成形回路效率g1：l，IA1=300mm／sx'rrx一(250-240)一mm2=69．2L／min(5)由于工进时进油腔压力为1．7MPa．则柱塞泵的输出压力，需要考虑换向阀11，单向阀12的泄漏(如图A2=69．2x—L／m

8、in=882．65L／min(6)1)，即g2=q。A1(250-240)ps=1．7+ap19+ap2o=1．7+0．3+0．1=2．1MPa(16)2)液压缸推力计算由于输出功率为，输人功率为psQ，则胀形回路在快速F行的过程中，由两侧缸带动，主缸负载有效率为：进时，接触到7-件，自负主载慢慢增加，