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沖孔液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的技術(shù)改造

文檔作者：馬春祥沈艷賓文檔來(lái)源： 1、秦皇島戴卡興龍輪轂有限公司 2、海灣安全技術(shù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月20日
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液壓氣動(dòng)與密封／2010年第1 1期
沖孔液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的技術(shù)改造
馬春祥 沈艷賓
(1、秦皇島戴卡興龍輪轂有限公司，河北秦皇島066000； 2、海灣安全技術(shù)有限公司，河北秦皇島066000)
摘要：本文通過(guò)對(duì)沖孑L液壓機(jī)的主液壓缸結(jié)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出主缸下腔進(jìn)油日產(chǎn)生裂紋并導(dǎo)致漏油的原因，并對(duì)其液
壓系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。避免了類(lèi)似故障導(dǎo)致停產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：沖孔液壓機(jī)；恒壓變量泵；主液壓缸；平衡閥；直動(dòng)式溢流閥
中圖分類(lèi)號(hào)：TH137．9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008—0813(2010)1l一0034—02
An Technology Innnovation for Punching Hydraulic System
MA Chun-xiangj SHEN Yah-bin
(1、Dicastal Xinglong Forged Wheel Co．，Ltd．Qinhuangdao，066000，China；
2、Gulf Security Technology Co．，Ltd．Qinhuangdao 066000，China)
Abstract：Through an analysis about the main cylinder structure of punching hydraulic press and its hydraulic in this article，the l~ason of
~ture happen in the lower part of tube in an oil inlet and oil leaking WaS found，SO we have carried out a technical improvement to its
hydraulic system thus this kind of accident that could be eaused production stope WaS avoided．
Key Words： punching hydraulic press； constant pressure variation pump； main cylinder； balance valve；horizontal movement
relicf valve
U 日l(shuí)J吾
我公司的產(chǎn)品為鑄造鋁合金汽車(chē)輪轂．在鑄造輪
轂毛坯后需要在輪轂中心加工出中心孔，中心孔直徑
為50mm，加工設(shè)備為沖孔液壓機(jī)，在使用半年后經(jīng)常
出現(xiàn)主液壓缸下端面法蘭聯(lián)接螺栓斷裂，廠家來(lái)人也
沒(méi)有分析出具體原因，只是更換了斷裂的螺栓，再使用
兩個(gè)月后液壓缸下腔進(jìn)油口突然出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致漏油。
經(jīng)過(guò)我們分析應(yīng)該是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致液壓缸
下腔背壓太大，引起液壓缸下端面法蘭聯(lián)接螺栓斷裂
和主工作液壓缸下腔進(jìn)油口出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致漏油，下面
就沖孔液壓機(jī)液壓系統(tǒng)、液壓缸結(jié)構(gòu)及改造過(guò)程做以
下論述。
收稿日期：2010—05—20
作者簡(jiǎn)介：馬春祥(1966一)，男，工程師，出生于河北省撫寧縣，1989年畢
業(yè)于河北機(jī)電學(xué)院(現(xiàn)河北科技大學(xué))流體傳動(dòng)及控制專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)至今一
直從事機(jī)械液壓設(shè)備維護(hù)管理工作。
· + 一+ ”+ 一+ 一+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+
參 考 文 獻(xiàn)
【l】韓鴻鸞，榮維芝．?dāng)?shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與維修[M】．北京：機(jī)械工業(yè)
出版社．2008．
【2】夏慶觀，李列，常家東．?dāng)?shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M1．北京：高
等教育出版社．2009．
【3】李異河，丁問(wèn)司，孫海平．液壓與氣動(dòng)技術(shù)【M】．北京：國(guó)防工業(yè)
出版社．2006．
1 機(jī)器工作原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
圖1為沖孔液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖、液壓缸結(jié)構(gòu)。
本設(shè)備液壓系統(tǒng)主要有：主液壓缸、液壓泵站、控
制回路。主液壓缸由夾緊液壓缸、快速缸、主工作液壓
缸組合成一體。液壓泵采用恒壓變量泵。主工作液壓缸
下腔進(jìn)油口直接在缸體上加工螺紋，以聯(lián)接進(jìn)油管。
工作原理是采用沖剪切原理，將輪轂毛坯置于下
凹模上，用液壓缸帶動(dòng)凸模，將輪轂中心的澆口沖掉。
首先6DT得電。壓力油通過(guò)電磁閥1到達(dá)快速液
壓缸，同時(shí)壓力油打開(kāi)平衡閥，使主工作液壓缸下腔排
油，主工作液壓缸上腔通過(guò)充液閥從油箱內(nèi)吸油。以達(dá)
到快速下行。
當(dāng)達(dá)到一定位置，通過(guò)行程開(kāi)關(guān)給出信號(hào)。使4DT
得電，壓力油進(jìn)入主工作液壓缸上腔。這時(shí)主工作液壓
缸上腔和快速液壓缸同時(shí)進(jìn)入壓力油，達(dá)到慢速下行。
-—+一-+ 一+ 一+ -— -—·+一-+ 一十一+ ．-p -—· -
【4】張哲．探討機(jī)床液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)[J】．液壓氣動(dòng)與密封，
2009(4)．
[51 韓寶菊．液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的研究[J】．液壓氣動(dòng)與密封，
2009(5)．
[6】杜來(lái)林．液壓與氣動(dòng)技術(shù)fM】．北京：北京大學(xué)出版社，2006．
【7】徐小東．液壓與氣動(dòng)應(yīng)用技術(shù)【M】．北京：電子工業(yè)出版社，
2009
： ：
平衡閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。
圖1 改造前沖孔液壓機(jī)液壓原理圖、液壓缸結(jié)構(gòu)
2 故障現(xiàn)象、分析
沖孔液壓機(jī)工作幾個(gè)月后．經(jīng)常出現(xiàn)主工作液壓
缸下端面法蘭聯(lián)接螺栓斷裂，經(jīng)過(guò)廠家技術(shù)人員到現(xiàn)
場(chǎng)檢查分析．也沒(méi)有找到故障原因，每次只是更換法蘭
聯(lián)接螺栓．又經(jīng)過(guò)幾個(gè)月，突然出現(xiàn)主工作液壓缸下腔
進(jìn)油口大量噴油，經(jīng)過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)進(jìn)油口周?chē)霈F(xiàn)一條
裂紋．裂紋貫穿缸體壁厚。
由于產(chǎn)生主工作液壓缸下端面法蘭聯(lián)接螺栓斷裂
和液壓缸下腔進(jìn)油口噴油現(xiàn)象．我們初步判斷是主工
作液壓缸下腔油壓高引起的，經(jīng)過(guò)對(duì)裂紋部分焊接加
工，當(dāng)機(jī)器工作過(guò)程中，我們對(duì)主工作液壓缸下腔測(cè)
壓，當(dāng)正常工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)液壓缸上行時(shí)壓力只有3～
4MPa，快速下行時(shí)壓力只有1～2MPa，這都在正常工作
的壓力范圍內(nèi)，而快轉(zhuǎn)慢下行時(shí)有時(shí)瞬間超過(guò)30MPa，
這種現(xiàn)象非常異常。
通過(guò)計(jì)算主工作液壓缸上、下腔的面積，主工作液
壓缸內(nèi)徑320mm，活塞桿直徑280mm，上腔面積是下腔
面積的4．3倍。
經(jīng)過(guò)分析液壓系統(tǒng)原理圖。發(fā)現(xiàn)主工作液壓缸下
腔回油沒(méi)有安全溢流閥，通過(guò)回油產(chǎn)生高壓可以判斷
平衡閥沒(méi)有打開(kāi)，當(dāng)我們拆開(kāi)平衡閥，發(fā)現(xiàn)控制彈簧絲
徑6．5mm．彈簧剛度非常大。當(dāng)下行快轉(zhuǎn)慢的時(shí)候，由
于主工作液壓缸上腔瞬間供油增加，使用的是恒壓變
量泵，系統(tǒng)又沒(méi)有蓄能器，導(dǎo)致供油壓力瞬間降低，平
衡閥關(guān)閉，主工作液壓缸下腔無(wú)處排油，因?yàn)橐簤焊咨?
下腔面積比較大．因此下腔油壓瞬間超過(guò)30MPa，由于
設(shè)備是24h連續(xù)工作，液壓缸長(zhǎng)時(shí)間在這種工況下工
作．而且液壓缸下腔油口直接在缸體上加工螺紋，因此
導(dǎo)致油口周?chē)霈F(xiàn)一條裂紋。
圖2 半衡 內(nèi)邵結(jié)構(gòu)圖
3 技術(shù)改造方案及實(shí)施
第一，針對(duì)主工作液壓缸下腔回油沒(méi)有安全溢流閥，
我們選擇北京華德直動(dòng)式溢流閥DBDH1OC10B／l00／2，將
溢流閥安裝在平衡閥與液壓缸之問(wèn)的管道上．將溢流
閥調(diào)至5MPa．這樣當(dāng)平衡閥出現(xiàn)故障不能打開(kāi)或6DT
不得電引起平衡閥沒(méi)有控制油時(shí)液壓缸下腔可以通過(guò)
溢流閥溢流回油， 由于溢流閥壓力已經(jīng)調(diào)至5MPa，因
此液壓缸下腔就不會(huì)產(chǎn)生高壓。
第二，平衡閥可以通過(guò)主閥芯的開(kāi)口度來(lái)控制液
壓缸的下行速度．主閥芯的開(kāi)I：3度是由x 口控制油的
壓力大小來(lái)控制，由于本系統(tǒng)的控制油有時(shí)會(huì)瞬間降
低，控制彈簧的絲徑為6．5mm，控制彈簧的剛度較大，較
低的控制油不能打開(kāi)主閥芯，因此，當(dāng)液壓缸快轉(zhuǎn)慢下
行瞬時(shí)平衡閥不能開(kāi)啟．為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們反復(fù)
試驗(yàn)，最終選定鋼絲直徑為4mm的控制彈簧較為合適，
由于液壓缸下行回路有單向節(jié)流閥，可以調(diào)節(jié)液壓缸
的下行速度，這樣既保證了液壓缸下腔不會(huì)產(chǎn)生大的
背壓，又保證了液壓缸下行速度的可調(diào)節(jié)。
4 結(jié)論
對(duì)沖孔液壓機(jī)液壓原理進(jìn)行改造后運(yùn)行6個(gè)月。
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，沒(méi)有主液壓缸下端面法蘭聯(lián)接螺栓斷
裂情況，提高了生產(chǎn)效率。
參 考 文 獻(xiàn)
【1】王文斌主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．
f21 張德民．液壓平衡回路應(yīng)用實(shí)例分析fJ】．液壓氣動(dòng)與密封，
2007(6)．
[3] 路甬祥．液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)lM】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．
f41 馮國(guó)光．FD平衡閥在變載機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用【JJ．上海冶金設(shè)計(jì)，
1999(1)．
I5】彭勇．FD型平衡閥工作原理叫．建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2002(7)．
【6】黃志堅(jiān)．液壓故障診斷的思路— — 化整為零和層層深入[J】．液
壓氣動(dòng)與密封。2009(3)．
『71 劉芳．壓力機(jī)液壓過(guò)載保護(hù)裝置的正確選用[J】．液壓氣動(dòng)與密
35

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