數(shù)控折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)分析

 　　引言

　　天津羅升作為一家傳動(dòng)控制領(lǐng)域卓越品牌服務(wù)商，服務(wù)領(lǐng)域涉及機(jī)械制造業(yè)、工廠自動(dòng)化、航空/航天、電力、冶金、石化、醫(yī)療等領(lǐng)域。產(chǎn)品系列主要涵蓋了：工業(yè)液壓、電子傳動(dòng)與控制，直線傳動(dòng)及控制、氣動(dòng)傳動(dòng)與控制。

　　羅升的迪普馬液壓產(chǎn)品，在板材折彎?rùn)C(jī)控制中得到了大量應(yīng)用。折彎?rùn)C(jī)是一種用來(lái)彎曲板材的專用機(jī)床。現(xiàn)代折彎?rùn)C(jī)中迪普馬液壓產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用，在這些液壓控制系統(tǒng)中，大都用到了使用比例控制技術(shù)，機(jī)床擁有靈活的專門用于折彎?rùn)C(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，因?yàn)榭勺鳛楦叨茸詣?dòng)化操作，實(shí)現(xiàn)高精密的彎曲板材。使用數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，在加工復(fù)雜形狀板材時(shí)，可獲得高生產(chǎn)效率和高品質(zhì)制件，取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1.1 折彎?rùn)C(jī)的功能和運(yùn)行過(guò)程

　　數(shù)控折彎?rùn)C(jī)主要為上活塞式壓機(jī)，其主要工作特點(diǎn)是，由兩只平行運(yùn)動(dòng)的工作液壓缸形成垂直向下的壓力，以驅(qū)動(dòng)折彎梁上的模具進(jìn)行折彎工作。其數(shù)控式迪普馬液壓控制系統(tǒng)，主要是控制折彎過(guò)程的同步運(yùn)行和液壓缸在機(jī)器滿負(fù)荷工作時(shí)在下死點(diǎn)的定位。

　　上折彎梁的典型折彎工藝運(yùn)動(dòng)循環(huán)階段有：

　�。�1） 靜止?fàn)顟B(tài)

　　折彎?rùn)C(jī)的靜止位置是上折彎梁在上死點(diǎn)。為了防止產(chǎn)生不受控的向下運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)用一只無(wú)泄露背壓閥封閉了液壓缸的有桿腔。

　�。�2） 向下運(yùn)動(dòng)

　　普通折彎?rùn)C(jī)的下行快速關(guān)閉運(yùn)動(dòng)大都采用自由落地形式，也就是通過(guò)折彎?rùn)C(jī)梁及各附件的自重產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中，液壓缸無(wú)桿腔通過(guò)一個(gè)充液閥補(bǔ)油，此時(shí)有桿腔將產(chǎn)生背壓�？爝M(jìn)速度可達(dá)250mm/s) 則由比例方向閥開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制�？爝M(jìn)運(yùn)動(dòng)從上死點(diǎn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的剎車階段后，在距折彎板材最大距離6mm處結(jié)束。各種不同的折彎?rùn)C(jī)要求不同的快進(jìn)結(jié)束位置。

　�。�3） 沖壓/折彎

　　沖壓/折彎階段從無(wú)桿腔建壓開(kāi)始。沖壓速度一方面受到油泵供油量的限制，另一方面，可通過(guò)比例閥方向閥來(lái)調(diào)節(jié)。同時(shí)，方向閥也控制折彎梁的同步運(yùn)行和下死點(diǎn)的定位。沖壓力的限制則由比例溢流閥限制泵的壓力來(lái)完成。相應(yīng)的速度、同步、定位和壓力的給定值均來(lái)自數(shù)控器。

　�。�4） 減壓

　　無(wú)桿腔的減壓或者是在到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)開(kāi)始，或者是在持續(xù)了一個(gè)短的保壓時(shí)間之后開(kāi)始，這樣就變形材料一定的時(shí)間產(chǎn)生流動(dòng)，因此能進(jìn)一步提高制件的尺寸精度。保壓和減壓均由比例方向閥按著數(shù)控器的指令來(lái)完成。據(jù)要求的運(yùn)行循環(huán)時(shí)間，須使減壓時(shí)間盡可能地短；但是為了避免在整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生卸荷沖擊，又要求足夠長(zhǎng)�？傊�，減壓曲線不允許太陡要求平穩(wěn)。整個(gè)過(guò)程的優(yōu)化則通過(guò)比例方向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　（5） 回程

　　泵的流量和液壓缸的有桿腔承壓面積，決定了最大回程速度，在大多數(shù)情況下，接近快速速度�；爻虖挠袟U腔減壓開(kāi)始到上死點(diǎn)結(jié)束�；爻桃餐瑯右�求同步運(yùn)行。

　　1. 數(shù)控折彎?rùn)C(jī)液壓控制系統(tǒng)的幾種形式

　　數(shù)控折彎?rùn)C(jī)的液壓控制形式，在生產(chǎn)制造中，要求有自動(dòng)化程度高和標(biāo)準(zhǔn)率。為此，折彎?rùn)C(jī)應(yīng)具有將液壓系統(tǒng)集成于機(jī)器內(nèi)的高集成率。因此，機(jī)架就成了液壓件安裝的基礎(chǔ)，并通過(guò)它將油箱集成于沖壓架內(nèi)。對(duì)各種要求不同的用戶，這種集成率也不相同。

　　一般有兩種款式分別如下：

　�。�1） 三控制閥塊

　　這種款式擁有三個(gè)控制閥塊。兩個(gè)帶有所屬的間板充液閥的主控制閥塊直接安裝在液壓缸上，實(shí)現(xiàn)了主控制塊與液壓缸之間的無(wú)管連接。主控制閥塊主要由比例方向閥、帶位置監(jiān)控的換向閥和背壓插裝組件組成。比例換向閥在折彎?rùn)C(jī)中起著關(guān)鍵的作用，它與數(shù)控器一起決定了上折彎梁的運(yùn)動(dòng)方向、速度以及同步精度和定位精度。目前的控制塊系列都配備有集成電子放大器的比例換向閥，數(shù)控器能直接控制該閥。背壓組件（一般由換向閥及兩個(gè)溢流閥組成）相應(yīng)于客戶的要求為無(wú)泄漏型式。吸油閥負(fù)責(zé)快進(jìn)中無(wú)桿腔充油和回程中無(wú)桿腔中大流量油的回泄。上述兩個(gè)控制塊加上第三個(gè)控制塊----泵控制塊，形成了完整的三控制閥塊結(jié)構(gòu)。這里最主要的安裝件是比例溢流閥和一個(gè)最大的壓力截止閥，以及作為充液閥的先導(dǎo)閥的位置檢測(cè)換向閥。比例溢流閥根據(jù)數(shù)控器的給定值調(diào)定最大的沖壓壓力，與并聯(lián)連接的手調(diào)式溢流閥負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的壓力保險(xiǎn)，特別是針對(duì)在泵上的來(lái)自數(shù)控器的過(guò)高的給定值。

　　典型三控制塊液壓系統(tǒng)圖如下：

　　（2） 中央控制塊

　　中央控制塊型式就是把三個(gè)控制閥塊合成一個(gè)控制塊。它主要應(yīng)用在某些特殊結(jié)構(gòu)的折彎?rùn)C(jī)中（例如機(jī)器高度受限的情況）。由于控制原因，控制塊與兩個(gè)沖壓液壓缸間的連接管道必須要對(duì)稱布置，而且要保證不超過(guò)兩只液壓缸間的最大允許間距（約3m）,因此中央控制塊要盡可能布置在機(jī)器的中央。控制塊通過(guò)管道與液壓缸相連。在這種款式中，采用了法蘭式充液閥，直接安裝在于液壓缸上，并有吸油管與油管相連。充液閥的緊湊結(jié)構(gòu)適應(yīng)了整體高度很低的折彎?rùn)C(jī)的需要。

　　典型中央控制閥型式液壓系統(tǒng)圖如下：