南通铭烽液压机械有限公司
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四柱式一般用途液压机的液压控制系统
发布时间: 2018-6-15
  一般用途液压机又称通用液压机或万能液压机,它能满足多种工艺要求,一般结构空间较大,设有顶出缸及充液系统,下面介绍过去使用较多的滑阀式液压控制系统及比较新的逻辑插装阀液压控制系统。
  (一)3150kN一般用途液压机的液压控制系统(滑阀式)
  其液压控制系统原理图如图1所示。
  
  各个行程的动作如下:
  (1)启动液压泵电机启动时,全部换向阀的电磁铁处于断电状态,泵输出的油经三位四通电液换向阀10(中位)及阀4(中位)流回油箱,泵空载启动。
  (2)活动横梁空程快速下降 电磁铁1YA及5YA通电,阀10及阀11换至右位,控制油经电磁换向阀11(右位),打开液控单向阀12,主工作缸下腔油经阀12、阀10(右位)及阀4(中位)排回油箱,动梁在重力作用下快速下降,此时主工作缸上腔形成负压,上部油箱的低压油经充液阀14向主缸上腔充液,同时泵输出的油也经阀10及单向阀16进入主缸上腔。
  (3)活动横梁慢速下降及工作加压活动横梁下降至一定位置,触动行程开关2,使5YA断电,阀11复位,液控单向阀12关闭,主缸下腔油须经支承阀13排回油箱,活动横梁不再靠重力作用下降,必须依靠泵输出的压力油对活塞加压,才能使活动横梁下降,活动横粱下降速度减慢,此时,活动横梁的速度取决于泵的供油量,改变泵的流量即可调节活动横梁的运动速度。同时,由于主缸上腔油压较高,液动滑阀15在油压作用下,恒处于上位的动作状态。在工作加压过程中,主工作缸内的油压取决于工件的变形阻力。
  (4)保压电磁铁1YA断电,利用单向阀16及充液阀14之锥面,对主缸上腔油密封,依靠油液及机架的弹性进行保压。
  若主缸上腔油压降低,低到一定值时,压力继电器17发出讯号,使电磁铁1YA通电,泵向主缸上腔供油,使油压升高,保持保压压力。而当油压超过一定值时,压力继电器17又发讯号,使1YA断电,液压泵停止向主缸上腔供油,油压不再升高。
  (5)卸压回程电磁铁2YA通电,阀10换至左位,压力油经阀10(左位)使充液阀14开启,主缸上腔油经阀14排回油箱,油压开始下降。但当主缸上腔油压大于液动滑阀的动作压力时,阀15始终处于上位。压力油经阀lO(左位)及阀15(上位)使顺序阀18开启,压力油可经阀18排回油箱。顺序阀18的调整压力应稍大于充液阀14所需的控制压力,以保证阀14开启。但此时油压并不很高,不足以推动主缸活塞回程。
  当主缸上腔油压卸至一定值后,阀15复位至下位,顺序阀18的控制油路被切换到油箱,阀18关闭,压力油经阀12进入主缸下腔,推动活塞上行。同时主缸上腔油继续通过阀14排回上部油箱,活动横梁开始回程。
  (6)浮动压边当需要利用顶出缸为板料拉伸进行压边时,可先令电磁铁3YA通电,阀4换至左位,压力油经阀10(中位)及阀4(左位)进入顶出缸下腔。顶出缸上腔油经阀4(左位)排回油箱,顶出活塞上行,当压靠压边圈后,令3YA断电。
  坯料进行反拉伸时,顶出缸活塞在动梁压力作用下,随动梁一起下降。顶出缸下腔油经节流阀6及溢流阀5排回油箱i由于节流阀6存在一定节流阻力,因而产生一定油压,相应使顶出缸活塞上产生一定的压边力。调节溢流阀5即可改变此浮动压边力。
  (7)顶出器顶出及退回 电磁铁3YA通电,阀4换至左位,顶出缸活塞上行,顶出。而电磁铁4YA通电,阀4换至右位,则顶出缸活塞下行,退回。
  (8)停止全部电磁铁处于断电状态,阀4和阀10处于中位,液压泵3输出的油经阀10(中位)及阀4(中位)+排回油箱,泵卸荷。液控单向阀12将主工作缸下腔封闭,支承活动横梁悬空,停止不动。
  (9)其他溢流阀8及远程调压阀9做为系统安全调压用,溢流阀7则做为顶出缸下腔安全限压用。
  表4—1为电磁铁动作顺序表。
  表1 3150kN液压机电磁铁动作顺序表(滑阀式)

油缸

动作名称  电磁铁

lYA

2YA

3YA

4YA

5YA

主缸

空程快速下降

+

+


慢速下降及加压

+

保压

卸/KRIgl

+

停止

顶出缸

顶出

+

退回

停止

+

  注:“+”表不电磁铁通电。
  (二)3150kN一般用途液压机的液压控制系统(逻辑插装阀式)
  Y32-315型3150kN一般用途液压机的液压控制系统由液压泵、插装置、充液装置以及行程开关等组成,如图2所示。其电磁铁动作4—2所示。系统中选用的液压泵为63SCYl4-1B型手动变量式轴向柱定工作压力为32MPa,最大输出流量为100L/min。采用手轮调节泵的输改变液压机的工作速度,泵头上的刻度盘可指示流量的百分比数。
  插装阀集成装置由调压卸荷控制回路块、带吸油阀的控制回路块及控制回路块等3块基本回路块组成,由内部孔道互相连接,外接管道。
  液压控制的动作说明如下:
  (1)液压泵启动按3AN按钮,电动机启动,液压泵11空载运转于电磁铁1YA及2YA均未通电,三位四通电磁换向阀14处于中位,插腔通油箱,主阀芯开启,泵11输出的油经阀9直接流回油箱。
  (2)活动横梁快速空程下降按5AN按钮,电磁铁1YA、5YA、通电,使下列电磁换向阀换位阀14换至下位,插装阀9关闭,泵输阀21换至下位,插装阀2开启,主缸下腔通油箱快速放油,活动横梁用快速下降,同时在主缸上腔形成负压;阀37换至右位,插装阀4开出的油经阀4进入主缸上腔补油;阀26换至左位,使充液阀30的控制油,充液阀30开启,充液罐同时向主缸上腔补油。
  (3)活动横梁慢速下降及加压 活动横梁下降到预定位置,行程发讯号,使电磁铁5YA、9YA断电,6YA通电,1YA、8YA继续通电,换向阀21换至上位,插装阀2上腔与先导溢流阀20接通,在先导溢2定的压力下溢流,使主缸下腔产生一定背压。同时,阀26复位,充藕闭,停止充液。液压泵供油给主缸上腔,活动横梁慢速下降,下降速度的输出流量。
  表2 3150kN液压机电磁铁动作顺序表(插装阀式)

动作要求

 元件

电磁铁

手动

半自动

1YA

2YA

3YA

4YA

5YA

6YA

7YA

8YA

9YA

电动机启动

3AN

+

+

+

+

动粱快降

5AN

5AN

+

+

+

动粱慢降,

5AN

2XK

2XK

保压

1SJ3XK

+

+

+

卸压

6AN

2SJ

回程

6AN

2YA

2YA

+

+

+

顶出缸顶出

7AN

+

+

顶出缸退回

8AN

+

+

静止

4AN

4AN

紧急停车

2AN

2AN


  活动横梁继续下行,与工件接触后,随着工件变形抗力的增加,主缸上腔油压升高,但活动横梁的压下速度仍取决于泵的输出流量。
  (4)保压采用定压成形时,当主缸上腔压力达到电接点压力表32调定值上限时,电接点压力表32发讯号,电磁铁全部断电,插装阀除9开启外,其余全部关闭,主缸闭锁保压,泵卸荷。同时,时间继电器动作,开始保压延时,延时时间可在0-20min范围内进行调整。当主缸上腔压力降低到电接点压力表3l调定值下限时,电接点压力表31发讯号,使系统恢复到加压状态,对主缸补压。
  (5)卸压时间继电器在延时结束后发讯号,电磁铁2YA、7YA、9YA通电,插装阀9关闭,泵建低压。换向阀26换至左位,泵输出的低压油进入充液阀30及液控单向阀34的控制腔,使阀30、34开启,主缸上腔卸压。同时,换向阀37换至左位,插装阀4关闭,3开启,泵输出的低压油进入主腔下腔,为活动横梁回程做好准备,但由于油压较低,尚不足以使活动横梁回程。
  (6)活动横梁回程主缸上腔卸压时间达到时间继电器2对调定值时,时间继电器发讯号,电磁铁1YA、7YA、9YA通电,插装阀2、4、9关闭,1、3开启,泵输出的压力油经插装阀10及3,进入主缸下腔,主缸上腔油经充液阀30、液控单向阀34及插装阀1流匣油箱,活动横梁回程。当活动横梁回程到达调定位置时,行程开关1XK发讯号,电磁铁全部断电,活动横梁停止运动。
  (7)顶出缸顶出及退回按7AN按钮,电磁铁1YA、4YA通电,泵建压,插装阀5、7开启,顶出缸下腔进压力油,上腔排油,实现顶出。回程时,按8AN按钮,电磁铁1YA、3YA通电,插装阀6、8开启,顶出缸回程。
  (8)定程成形 当活动横梁下压到调定位置时,行程开关3XK发讯号,使活动横梁停止运动、保压、延时,然后卸压回程。
  (9)压力调整
  1)溢流阀13调至27.5MPa,为系统的最高压力,起安全保护作用。
  2)溢流阀15调至1.5—2.0MPa,为系统的控制用压力,用来控制充液阀30及液控单向阀34的开启。
  3)溢流阀22的压力根据活动横梁及模具的重量来调整,起支承作用,防止运动部分因重力作用而下行。
  4)溢流阀23控制主缸的最大压力,根据所压制工件的变形抗力来确定。当最大工作压力为25MPa时,相当于公称力3150kN。
  (10)行程调整利用行程开关1XK、2XK和3XK控制。
  1)1XK控制行程上端点。
  2)2XK控制活动横梁由快速下行转为慢速下行。
  3)3Ⅺ(控制行程下端点。
  (三)两者的比较
  插装阀集成系统由于结构简单、制造方便,能做到一阀多用,因而使液压控制系统得到简化。并且插装阀具有通油能力大,流阻损失小,密封好,泄漏少,系统效率高,工作可靠性高,阀芯动作反应快,冲击小,噪声低,寿命长,便于维修及排除故障等一系列优点,从而大大改善了液压机多年来存在的泄漏多、安装维修不便和可靠性差等缺点,提高了液压机的性能。因此,插装阀集成系统在一般用途液压机中正在得到广泛的应用和发展。
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