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180吨钣金冲床液压系统设计

１概述

图１为应某企业要求设计的钣金冲床液压系统,与一般机械传动冲床相比,采用此液压系统驱动的冲床成本低、噪声小、工作平稳、体积小、结构简单、易实现过载保护.而且在全工作行程中,冲剪力均能达到最大值,特别适用于拉伸加工,工作频率可与机械冲床相媲美.该冲床液压系统可以推广至具有类似工况的压力加工设备中.通过改变上、下模的形状,即可进行压形、剪断、冲穿等工作.工作中可实现冲压缸快速下降、冲压缸慢速下降（加压成型）、冲压缸暂停（降压）、冲压缸快速上升的动作循环.

２１８０吨板金冲床液压系统工作原理

针对该液压系统能实现的动作,对其工作原理分析如下.

２．１液压缸快速下降（快进）

首先按下“启动”按钮,电动机８及电气系统通电.

然后再按下“快进”按钮,电磁铁Ｙ１、Ｙ３通电.

此时,因为上膜还没有接触到下膜,负载较小,双联液压泵４输出的油压较低,达不到液控顺序阀１０的调定压力３ＭＰａ,当然更达不到液控顺序阀２２的调定压力７ＭＰａ,两液控顺序阀都没打开,不让油液通过.

液控顺序阀１０不让油液通,则低压大流量泵５输出的油液顶开单向阀９,与高压小流量泵４一起给液压缸２７上腔供油.实现双泵供油.

液控顺序阀２２不让油液通,则液压缸２７下腔回油只能顶开普通顺序阀２３,再次进入液压缸２７上腔.实现差动联接.

２．２液压缸慢速下降（工进）

当液压缸２７快进终了,上模碰到工件进行加压成型.此时负载逐渐增大,高压小流量泵４油压逐渐升高,则首先顶开液控顺序阀１０,使低压大流量泵５卸荷.此时液压缸２７由高压小流量泵４单独供油.随着液压泵４油压的进一步升高,顶开液控顺序阀２,使液压缸２７下腔回油经三位四通电液动换向阀１９左位回油箱.故液压缸速度减慢,实现工作进给.

２．３液压缸暂停（降压）

当液压缸２７向下工进,上模加压成型时,进油管路压力达到２１ＭＰａ,压力继电器２６动作,使电磁铁Ｙ１、Ｙ３同时断电.

此时,由于电磁铁Ｙ１断电,液压缸２７上腔压力油经节流阀２１、三位四通电液动换向阀１９中位流回油箱.这样,液压缸２７上腔压力下降.

由于电磁铁Ｙ３断电,溢流阀１２接在了液压泵４的出口,使液压泵４出口压力调定在４ＭＰａ.

防止了液压缸２７在后面的上升对上腔油压由高压变成低压而发生的冲击、振动等现象.

２．４液压缸快速上升（快退）

当降压完成时（通常为０．５－７秒,视液压缸的容量而定）,电磁铁Ｙ２通电,三位四通电液动换向阀１９右位工作.

此时,因为负载较小,液压泵４出口压力较低,达不到液控顺序阀１０的调定压力,该阀关闭,使低压大流量泵５输出的油液与高压小流量液压泵４的油液一起给液压缸２７的下腔供油.

同时,液压泵４的压力油顶开液控单向阀２０、２８,使它们反向导通,让液压缸２７上腔的油液经过它们回油箱.

因双联液压泵４、５的液压油一齐给液压缸２７下腔供油,故液压缸２７实现快速上升.

３１８０吨板金冲床液压系统特点

（１）该系统采用双联液压泵供油和差动联接实现快进的油路,节约了能量,并在液压元件规格型号不变的情况下最大化的提高了快进速度.

（２）由于液压缸２７竖向设置,故采用了液控顺序阀２２和普通单向阀１３组成的平衡回路,以平衡液压缸和上膜的重量,防止了下行时因自重产生的超速现象,工作平稳.因为采用的是液控顺序阀,而不是普通顺序阀,适用液压缸和上膜的重量变化较大的场合.工作中,更换了不同的上膜仍可照常正常使用,缩短了调整等辅助工作时间.

（３）将普通溢流阀１２通过二位三通电磁换向阀１１接在先导式溢流阀６的远程控制口处,实现二级压力控制,使采用的普通溢流阀１２的规格型号较小.既节约能量,减少发热,又节约了系统成本.

（４）本系统采用了大量的普通单向阀７、９、１３、１４、１５、１６和液控单向阀２０、２８,便宜.同时,由于单向阀的分流作用,使三位四通电液动换向阀１９的规格型号较小.节约了系统成本.

（５）采用三位四通电液动换向阀来实现换向,换向平稳,换向时间可调节,适用不同的工况场所.

（６）在系统动作方面设计了降压工况.可防止液压缸上升时产生振动、冲击现象.

总之,该钣金冲床液压系统成本低、噪声小、结构简单而又工作效率高、工作平稳、适用工况范围广.

参考文献

１李芝．液压传动［Ｍ］．北京：机械工业出版社,１９９６

２俞启荣．机床液压传动［Ｍ］．北京：机械工业出版社,１９８６

３刘树杰,李丽,刘树香．大型液压千斤顶试乐装置设计［Ｊ］．装备制造技术,２０１１（９）

４路甬祥主编．液压气动设计手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社,２００３

５王文斌主编．液压传动与控制［Ｍ］．北京：机械工业出版社,２００９

（责任编辑要毅）