一种用于大型冲床的御荷阀分析与应用

引言

第一次工业革命将我们带入了机器代替人工的时代,实现了规模化、连续化生产,进入了经济大爆发时代。机械制造与发展成为社会发展的奠基石,而液压传动是机械行业、机电行业中常见的一种传动方式,它将液体和固体结合起来,利用液体的优势作为中间传递介质,由此形成压力来进行动力传递,即在一定的电子系统内,通过液体介质相互间传递的静压力来实现对能量不断累积、传递和放大的过程,以此实现机械功能的最大化[1]。压力机是利用液压传力原理的一种机械设备,常见的压力机,尤其是大型压力机,当冲压作业在1000~2000t以上时,会因为过载而损坏,因此需要一种阀门来帮助压力机卸荷。

1卸荷阀使用现状

卸荷阀是一种帮助设备卸载负荷的阀门,主要用于大型设备,其作用是对设备进行过载保护,尤其是当设备需要紧急停机时。卸荷阀的工作原理:卸荷阀内的弹簧将荷载控制在一定且合理的范围内,从而合理控制设备内的压强,在压力器的作用下,压缩空气通过控制压强大小来推动活塞,控制活塞运动:当活塞向下运动时,吸收外部气体,向上运动时,排出气体,通过控制气体在卸荷阀腔内吸收或者排出气体,卸荷阀内的阀芯也会在弹簧作用下上行或者下滑,当系统的压力达到卸荷阀的压力值,阀芯接触底面,泵卸荷,当系统的压力降至卸荷阀的关闭压力,阀芯恢复原状[2]。

卸荷阀常常会出现以下故障:(1)转向力不足,主要是因为卸荷阀内部工作压力不足:(2)转向动作慢,主要是因为转向系统内部压力过低,或者系统内部流量不足,即内部弹簧出现疲劳形变、断裂,优先阀卡滞等:(3)工作装置动作慢,这主要是由液压系统内流量快慢而引起,如单向阀不密封,工作泵或者转向泵损坏,或者是转向泵转动时间较短等[3]。

对于大型冲床,常用的卸荷阀会因为负载过大而失效,为解决上述问题,本文研究了一种用于大型冲床的卸荷阀。

2一种用于大型冲床的卸荷阀简介

2.1液压保护系统具体结构

液压保护系统如图1所示,主要包括卸荷阀、滑块液压缸、供气管路、液压管路及电气线路。卸荷阀安装有微动开关,当大型冲床压力过大或者压力不够时,卸荷阀内的平衡活塞向左或者向右移动,从而控制微动开关向左或者向右移动,在大型冲床冲压过程中起到报警作用,冲床停止:压缩空气通过供气电磁阀,经过供气管路上安装的减压阀供气给卸荷阀,实现卸荷阀内部压强的控制:滑块液压缸通过液压管路传输到卸荷阀。通过卸荷阀、滑块液压缸、供气管路、液压管路和电气线路,实现液压保护系统的气体传送、液体传送和电气控制。

图1液压保护系统连接结构示意图

2.2卸荷阀的具体结构

其中,卸荷阀包括卸荷阀本体,卸荷阀本体的上方设置有出油口,下方安装有行程开关和回油口,卸荷阀本体包括溢流阀组件、预压阀组件、板式供油口、弹簧组件、供气口和锁紧组件,溢流阀组件包括溢流阀套和溢流阀,溢流阀套套接于溢流阀上,并与顶盖连接,预压阀组件包括预压阀、用于安装预压阀的预压阀座以及盖设在预压阀座上方的预压阀盖,预压阀组件和溢流阀组件之间设置有板式供油口,弹簧组件镶嵌于溢流阀组件的内部,弹簧组件包括矩形弹簧和安装矩形弹簧的弹簧座,弹簧组件的出口端安装有锁紧组件,锁紧组件包括锁紧盖和压力调节螺钉,通过压力调节螺钉控制卸荷阀内部压力的大小,所述供气口位于缸盖的下端,具体结构如图2所示。

图2卸荷阀结构简图

2.3卸荷阀的具体工作进程

通过调节气压和液压之间相互平衡的作用力,即调节平衡活塞左右移动,来控制卸荷阀内部压力大小,从而控制压力机的正常运行或者报警。

2.3.1正常运转状态

压力油通过滑块液压垫,此时卸荷阀主阀处于关闭状态,微动开关接点均处于打开状态,供气电磁阀通电,滑块液压垫有一定的预压力,微动开关线路接通,压力机处于正常的运转状态。

2.3.2过载动作状态

由于过载,滑块液压垫内的压力超过设定过载压力,平衡活塞被推开,滑块液压垫内的油流向油箱,此时微动开关线路断开,压力机滑块紧急停止,同时供气电磁阀断电。

2.3.3压力下降状态

滑块液压垫压力低于设定预压力,过载保护装置的主阀关闭,平衡活塞及主阀在弹簧力作用下右移,微动开关线路断开,压力机仍无法正常运转。此时滑块可寸动至活塞上死点,待过载原因排除后,通过复位按钮即可恢复正常运转状态。

2.4优化效果

经过优化后,压力机达到了以下效果"

(1)当压力机正常运转时,滑块液压缸内保持一定的预压力:(2)当压力机过载时,滑块紧急停止:(3)滑块液压缸内的压力小于设定压力时,压力机不能运转。

3结语

在液压系统中,常常会因为压力加载而导致液压系统崩溃,在液压系统中设定卸荷阀,可减少液压系统的维修成本,提升工作效率,通过改进零部件结构设计,使其适用于1000~2000t压力的冲床上。通过卸荷阀对大型冲床的作用,有效保护了大型冲床,减少了资源浪费,避免了因冲压过程不易控制而出现产品质量问题,提高了企业经济效益。