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剪切机液压系统故障油路分析

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2019.12.16
信息摘要:
液压剪切机作为一种铸坯定尺切割装置,由于其重量轻、体积小、投资少、剪切周期短、使用安全等特点,已被许多企业所采用。

液压剪切机作为一种铸坯定尺切割装置,由于其重量轻、体积小、投资少、剪切周期短、使用安全等特点,已被许多企业所采用。

剪切机的问题及分析

某厂采用的液压剪切机液压缸控制部分如下图1所示。该系统采用节流阀作背压阀进行缓冲。理论分析此方案简单可行,节流阀对从液压缸中排出的油液进行节流,以降低活塞的运行速度,从而起到缓冲作用,避免冲击,但该系统使用中振动较大。振动导致系统元件的可靠性及寿命下降、连接螺栓松动、管道开裂、整个系统无法正常工作,而液压冲击是造成该系统振动的主要原因之一。究其原因,是此液压系统采用节流阀背压缓冲不当。

剪切机液压回路图

节流阀的节流孔虽然是可调的,但在缓冲过程中却保持不变。有厂力作用时,活塞速度不可能降低至零,只能趋于一个恒定值,因而机械冲击总是存在,说明用节流阀作背压缓冲元件,不能彻底消除冲击,从而引起系统振动。

液压缸有杆腔与无杆腔面积之比是S1:S2 =1:2.82,在不计任何损失的情况下,剪切过程中p2 S2 =F+Pi Si,N为负荷剪切力。当铸坯被突然剪断时,F=O,则p2 S2 =PiSi,得Pi =2.82p2,其值远大于节流阀的合理压差0.2~0. 3MPa。由于节流阀前后压力差大,能量损失也随之增大。损失的能量全部转换成了热量,被油液吸收后,致使油液通过节流口时温度升高,加剧油液变质、氧化,析出各种杂质,产生堵塞,引起节流阀堵塞现象的出现,使系统产生振动。

虽然剪切机液压系统采用节流阀作背压缓冲不当,但如果简单把节流阀去掉,势必导致液压冲击和振动的加剧。

顺序阀背压缓冲回路的采用

根据液压剪切机在生产实际中的使用情况可知,液压缸换向频繁,液压系统往往出现瞬时流量突变并产生压力冲击。为了改善液压系统的工作性能,减少冲击和振动,将背压元件由节流阀改为顺序阀,其液压缸控制系统见图2。当剪切机剪切时,在剪切物被夹紧前,电磁溢流阀得电(图中未示),系统压力升高到7. 5MPa(2IMPa/2. 8=7. 5MPa),顺序阀关闭,系统实现差动,使剪切速度加快;当剪切物被夹紧后,系统压力上升超过7. 5MPa,顺序阀打开,不产生背压,系统压力继续上升,剪切物被切断,随之系统压力下降,顺序阀关闭,产生背压,形成缓冲。

采用顺序阀使液压系统处于随机背压状态,减少了压力损失,减缓了振动,同时,也消除了由节流阀前后压差较大所带来的一系列问题。

采用图2方案后,剪切机运行效果良好,经济效益明显。

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