數(shù)控折彎機液壓系統(tǒng)分析

 　　引言

　　天津羅升作為一家傳動控制領(lǐng)域卓越品牌服務(wù)商，服務(wù)領(lǐng)域涉及機械制造業(yè)、工廠自動化、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、電子傳動與控制，直線傳動及控制、氣動傳動與控制。

　　羅升的迪普馬液壓產(chǎn)品，在板材折彎機控制中得到了大量應(yīng)用。折彎機是一種用來彎曲板材的專用機床。現(xiàn)代折彎機中迪普馬液壓產(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)，機床擁有靈活的專門用于折彎機的數(shù)控系統(tǒng)，因為可作為高度自動化操作，實現(xiàn)高精密的彎曲板材。使用數(shù)控折彎機，在加工復(fù)雜形狀板材時，可獲得高生產(chǎn)效率和高品質(zhì)制件，取得較高的經(jīng)濟效益。

　　1.1 折彎機的功能和運行過程

　　數(shù)控折彎機主要為上活塞式壓機，其主要工作特點是，由兩只平行運動的工作液壓缸形成垂直向下的壓力，以驅(qū)動折彎梁上的模具進行折彎工作。其數(shù)控式迪普馬液壓控制系統(tǒng)，主要是控制折彎過程的同步運行和液壓缸在機器滿負荷工作時在下死點的定位。

　　上折彎梁的典型折彎工藝運動循環(huán)階段有：

　�。�1） 靜止?fàn)顟B(tài)

　　折彎機的靜止位置是上折彎梁在上死點。為了防止產(chǎn)生不受控的向下運動，系統(tǒng)用一只無泄露背壓閥封閉了液壓缸的有桿腔。

　�。�2） 向下運動

　　普通折彎機的下行快速關(guān)閉運動大都采用自由落地形式，也就是通過折彎機梁及各附件的自重產(chǎn)生運動。在此過程中，液壓缸無桿腔通過一個充液閥補油，此時有桿腔將產(chǎn)生背壓�？爝M速度可達250mm/s) 則由比例方向閥開環(huán)或閉環(huán)控制�？爝M運動從上死點開始，經(jīng)過一個短暫的剎車階段后，在距折彎板材最大距離6mm處結(jié)束。各種不同的折彎機要求不同的快進結(jié)束位置。

　�。�3） 沖壓/折彎

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

　　（4） 減壓

　　無桿腔的減壓或者是在到達下死點時開始，或者是在持續(xù)了一個短的保壓時間之后開始，這樣就變形材料一定的時間產(chǎn)生流動，因此能進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)控器的指令來完成。據(jù)要求的運行循環(huán)時間，須使減壓時間盡可能地短；但是為了避免在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生卸荷沖擊，又要求足夠長。總之，減壓曲線不允許太陡要求平穩(wěn)。整個過程的優(yōu)化則通過比例方向閥來實現(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腔減壓開始到上死點結(jié)束�；爻桃餐瑯右�求同步運行。

　　1. 數(shù)控折彎機液壓控制系統(tǒng)的幾種形式

　　數(shù)控折彎機的液壓控制形式，在生產(chǎn)制造中，要求有自動化程度高和標準率。為此，折彎機應(yīng)具有將液壓系統(tǒng)集成于機器內(nèi)的高集成率。因此，機架就成了液壓件安裝的基礎(chǔ)，并通過它將油箱集成于沖壓架內(nèi)。對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

　　這種款式擁有三個控制閥塊。兩個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，實現(xiàn)了主控制塊與液壓缸之間的無管連接。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。比例換向閥在折彎機中起著關(guān)鍵的作用，它與數(shù)控器一起決定了上折彎梁的運動方向、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溢流閥組成）相應(yīng)于客戶的要求為無泄漏型式。吸油閥負責(zé)快進中無桿腔充油和回程中無桿腔中大流量油的回泄。上述兩個控制塊加上第三個控制塊----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)式溢流閥負責(zé)整套系統(tǒng)的壓力保險，特別是針對在泵上的來自數(shù)控器的過高的給定值。

　　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控制閥塊合成一個控制塊。它主要應(yīng)用在某些特殊結(jié)構(gòu)的折彎機中（例如機器高度受限的情況）。由于控制原因，控制塊與兩個沖壓液壓缸間的連接管道必須要對稱布置，而且要保證不超過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器的中央�？刂茐K通過管道與液壓缸相連。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機的需要。

　　典型中央控制閥型式液壓系統(tǒng)圖如下：