兩種用于大噸位炊具成型壓機(jī)壓邊油缸的控制油路

陳偉俊，周玉海

(1.廣東科達(dá)機(jī)電股份有限公司，廣東佛山528313;2.廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510430)

目前，日常生活中的異形鋁鍋主要由壓鑄機(jī)制造，該制造方式存在材料利用率不高以及鋁鍋力學(xué)性能較低的缺點(diǎn)。某公司針對上述問題，通過對陶瓷壓機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，開發(fā)出大噸位炊具成型壓機(jī)用于仿壓鑄異形鋁鍋的壓制，取代壓鑄機(jī)。在拉深過程中，壓邊油缸在拉深油缸的作用下產(chǎn)生一定的壓邊力，保證鋁片不起皺并且不產(chǎn)生斷裂，控制鋁片平滑地進(jìn)入模腔。壓邊力過大會(huì)增加鋁片與凹模之間的摩擦而使鋁片產(chǎn)生斷裂，壓邊力過小會(huì)使鋁片失穩(wěn)而產(chǎn)生起皺。所以，在成型過程中，壓邊力必須能夠根據(jù)每種規(guī)格的炊具成型要求進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，以實(shí)現(xiàn)炊具的順利成型。

目前，小噸位拉深油壓機(jī)的壓邊控制油路均采用單個(gè)溢流閥實(shí)現(xiàn)壓邊力的控制，該裝備的拉深力與壓邊力之間的比例不高，不存在壓邊油缸增壓造成損壞的可能。但是，該司開發(fā)的炊具成型壓機(jī)的主油缸的壓力達(dá)到48 MN，而壓邊力的壓力只有800 kN。在壓制過程中，壓邊油缸被動(dòng)上行可能出現(xiàn)壓力過高造成損壞。為了解決上述問題，該司開發(fā)出兩種壓邊油缸控制油路。

1 第一種技術(shù)方案

如圖1所示，該方案以比例方向閥為核心元件實(shí)現(xiàn)壓邊油缸的動(dòng)作，兩個(gè)溢流閥作為安全閥，防止壓邊油缸的壓力過高造成損壞。當(dāng)YV1 得電時(shí)，壓邊油缸上行;當(dāng)YV2 得電時(shí)，壓邊油缸下行。在拉深過程中，YV2 先得電，壓邊油缸下行。然后，拉深油缸動(dòng)作，YV2 失電，壓邊油缸在拉深力作用下被動(dòng)上行，電氣工程師可以通過調(diào)整參數(shù)改變比例方向閥中節(jié)流孔的開口度，壓邊油缸的無桿腔的液壓油通過節(jié)流孔回流到油箱。此時(shí)，液壓油在節(jié)流孔的前后形成壓力，壓邊油缸無桿腔形成壓邊力直至拉深動(dòng)作完成。壓制結(jié)束后，主油缸回程，YV2 得電，壓邊油缸下行，為下一次壓邊動(dòng)作做準(zhǔn)備。壓力傳感器檢測壓邊力的數(shù)值，形成閉環(huán)控制。

圖1 用比例方向閥組建的大噸位炊具成型壓機(jī)壓邊油缸控制油路

2 第二種技術(shù)方案

由于第一種方案采用比例方向閥作為核心元件，所以成本相對比較高。同時(shí)，鋁鍋成型相對于不銹鋼鍋成型所需要的壓邊力不需要精確控制，所以第二種方案采用普通液壓閥實(shí)現(xiàn)對壓邊油缸的控制。

如圖2所示，該方案用電磁溢流閥實(shí)現(xiàn)壓邊力的控制。兩個(gè)溢流閥作為安全閥，防止壓邊油缸壓力過高造成損壞。單向節(jié)流閥調(diào)整壓邊油缸的下行速度，避免活塞與油缸下法蘭的撞擊過大損壞油缸。當(dāng)壓邊油缸下行時(shí)，壓邊油缸無桿腔的液壓油通過單向閥進(jìn)入壓邊油缸的有桿腔，形成差動(dòng)回路，提高下行速度。壓力傳感器檢測壓邊力的數(shù)值，形成閉環(huán)控制。

圖2 用電磁溢流閥組建的大噸位炊具成型壓機(jī)壓邊油缸控制油路

其動(dòng)作過程如表1所示。

表1 壓邊油缸控制油路回路動(dòng)作

3 結(jié)束語

上述兩種方案具有流量大、可控性好的優(yōu)點(diǎn)。第一種技術(shù)方案能夠精確控制壓邊力，但是成本較高。雖然第二種技術(shù)方案的壓邊力控制精度不如第一種技術(shù)方案，但是能夠滿足鋁鍋成型要求，成本相對較低。上述兩種技術(shù)方案在實(shí)踐應(yīng)用過程中效果良好，已經(jīng)在浙江蘇泊爾集團(tuán)玉環(huán)基地炊具事業(yè)部、浙江寧波三禾廚具有限公司、浙江喜爾美廚具有限公司等國內(nèi)知名炊具制造企業(yè)順利投入使用并獲得客戶的好評。同時(shí)，上述兩種技術(shù)方案成功申報(bào)專利保護(hù)。文中研究可以為類似工程問題提供參考，具有一定的理論和實(shí)際價(jià)值。

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