MB4225型珩磨机液压系统改进

1、MB4225型珩磨机液压系统改良MB4225型珩磨棚液压系统改良摘要针对MB4225型半自动立式珩磨机使用中存在的主系统实施改良,不但解决了系统存在的问题,而且能够高效率的完成超设计孔径(280Il】II1)缸套的珩磨工作.一,问题的提出MB4225型半自动立式珩磨机可实现:珩磨头的旋转及往复为250ram.该珩磨机在电器设备分厂主要用于珩磨孔径240ram的柴油机气缸套,液压系统经常处于高负荷运转状态.使用中,发现机床有以下主要问题:(1)珩磨头慢速引入工件的速度较快且不能调节,经常发生珩磨头与缸套碰撞.(2)珩磨头的往复速度不稳定且调节不灵敏,影响珩磨的表口田春雨面质量.(3)珩磨主轴输出

2、转矩小,效率低.(4)珩磨头停在上限位有慢速下滑现象.(5)液压系统温升过高,夏季油温可达72,影响了机床的正常工作.问题不但影响240mm缸套的珩磨效率,而且限制了280ram缸套珩磨工作的进行.为了提高该机床的生产效率,节约新购大规格珩磨机的费用,工厂决定对该机液压系统进行改良,以彻底解决系统所存在的问题,同时到达珩磨280mm缸套的目的.二,问题产生的原因及其解决措施1,珩磨头慢速引入工件速度较快且不能调节(1)原因.如图1原系统中,当实施珩磨头慢速引入工件时,电磁阀的3YV通电,双联泵中的小泵输出的压力油通过电_幽设iliEillt2004No3图1改造前原理图图2改良后原理图油缸的压

3、力油经固定节流阀和可调节流阀的串联节流回路,以获得预定的慢速引进速度.原设计中,固定节流阀的节流作用过小且为固定值,使珩磨头慢速引入工件的速度较快,致使珩磨头经常与缸套发生碰撞.构(图1)中的固定节流阀及减压阀,可调节流阀,改为由电磁阀工件时,电磁阀的3YV通电,所输出的控制压力油使节流阀1起速引进的速度,以满足不同工况的需求.改良中,为减少工作量,如图3,可堵死油口,使原固定节流阀阀芯在弹簧作用下,始终处于右端无节流位置即可.(1)原因.如图1,原设计欲改变珩磨头的往复运动速度,_-_<一llI+,一J/卜一一T_1卜-I-,一,u/产r弋y/r回油-进油图3须调节减压阀,改变

4、其输出压力,使可调节流阀阀芯在弹簧力作用下轴向移动,与弹簧力平衡后处于一定的轴向位置,到达进油口节流的目的.当调节减压阀使之输出压力增加,可调节流阀阀芯克服弹簧力向左移动(图3),节流口的通流截面积减小,珩磨头往复运动速度减慢;反之,珩磨头往复速度加快.原系统选用的是J一10B型减压阀,据文献"介绍,其进口压力变化和流量变化引起该型减压阀出口的压力变化分别为±±一范围内波动的,在与之平衡的弹簧力作用下,可调节流阀阀芯(图3)的轴向位置始终处于不稳定状态,其通流截面积处于瞬时变化中,致使通过的流量不均匀,造成了珩磨头往复速度不稳定.调速时,由于减压阀输出压力油的压力

5、变化,使节流阀阀芯的轴向位置不能与之同步变化,造成了珩磨头往复速度调节不灵敏.(2)解决措施.如图3,当实施珩磨头往复运动时,电磁阀的3YV断电,所输出的控制压力油使节流阀2起节流作用,可灵敏调节珩磨头的往复运动速度,该阀的流量稳定性保证了珩磨头往复运动的平稳性,满足了珩磨的要求.改良中,为减少工作量,如图3,可堵死油口b,使原可调节流阀阀芯在弹簧力作用下,始终处于右端无节流位置即可.(1)原因.如图1,原设计珩磨主轴的旋转运动是由定量柱塞泵25MCY141B供油给手动变量柱塞马达63SCM141BF,再通过双联齿轮减速(i1=0.35,i:=0.16),来实现珩磨主轴50il/iiJtlli

6、Ul2OO43囡定量泵一变量马达式调整速度回路为恒功率调速,其调速特性如图4所示.由此可见,当负载功率恒定时,这时如调小变量马达的排量q,其转速n就升高,输出转矩例如该机珩磨主轴n:100r/min,P=20blPa时,其理论输出转矩7'M可用下式求得:柱塞马达转速nM=±/il:1OO/0.35=286r/min柱塞马达排量qM=q.×自/nM=25×730/286=63ml/r×PM××20×63=200N'm式中q.柱塞泵25MCY141B的排量,ml/rn自柱塞泵电机转速,73Or/min转速为200

7、r/min时,其柱塞马达的转速也将提高一倍,而排量也减小了一半,此时柱塞马达的理论输出转矩也减小到100N?m.由此可见,该机床选用的这种调速回路的调速特性造成了珩磨主轴转速>1oor/min时,其输出转矩将成正比地减小,不能满足大孔径缸套的高效珩磨要求,降低了生产效率.(2)解决措施.如图1,2,将原系统的定量柱塞泵与变量柱塞马达改为由变量柱塞泵与定量柱塞马达,组成恒转矩调速回路,其调速特的排量q.,定量马达转速n和输出功率都随之增大,马达的输出转矩不变,变量泵的工作压力那么随负载而定.图5考虑到工厂用该机主要珩磨孔径280mm和240mm的缸套,其珩磨主轴的工作转速&

8、lt;200r/rain.改良中,将原63CM141BF手动变量柱塞马达的排量调至63ml/r并将其锁死,作为定量马达使用;将原25MCY141B定量柱塞泵改为25SCY141B手动变量柱塞泵;将其最高工作压力由20blPa升至28MPa,电动机转速由730r/min改为1430r/min,功率由1lkW改为18.5kW.此时,柱塞马达为恒转矩输出,其理论最大输出转矩为:××28×63=280N?m改良后的珩磨主轴输出转矩能够满足孔径280mm缸套的高效珩磨工作.(1)原因.首先检修好液控单向阀(图1),慢滑现象没有消的原因是在珩磨主轴箱等部件自重(约400kg)

9、的作用下,油缸下腔的油经活塞密封泄漏至上腔造成的.(2)解决措施.将油缸活塞的密封改为组合密封,如图6所力,可对P胍方形环的磨损起补偿作用,具有双向密封效果.团设_一理与蟹_加o43工作压力040/a,往复速度的使用,彻底消除了珩磨头停在上限位慢速下滑现象.(1)原因.原系统最高工作,压力为20blPa,油箱容量为油泵总一流量的3倍,其容积偏小;原系统选用一个风冷却器(SXLB/27×5冷却器和30K,一11型4轴流通风机),冷却效果差;原系统采用的是上置立式液压泵站,图1中的柱塞泵25MCY141B和双联叶片泵YB16/80大局部浸入油中,其热量均散人箱内油液中;当柱塞马达转速较低

10、时,定量柱塞泵输出的压力油有一局部经溢流阀流回油箱,产生一定的热量.(2)解决措施.考虑到工厂地处四川盆地,工作环境温度最高可达40左右.为此,采取以下措施:增大了油箱容量,为油泵总流量的7倍;如图2,增设两个TJ0905一A水冷却器,分别置于溢流阀1,2以及溢流阀3,制动阀的回油路上;改为上置卧式液压泵站,将变量柱塞泵和双联叶片泵均置于油箱上部,以利散热;如图2,手动变量柱塞泵的输出流量根据定量柱塞马达的转速而定.此时,除马达过载外,无高压油流经溢流阀3,消除了高压油溢流时产生的热量.三,改良效果1.珩磨头可调至任选的引人工件速度,保证珩磨头准确进入缸套.2.珩磨头往复工作速度平稳,调节灵敏,能满足缸套粗,精珩磨的要求.3.增大了珩磨主轴的输出转矩,能满足孔径280mm缸套的高效珩磨工作.4.珩磨头停至上限位时已无慢速下滑现象,保证了机床工作的可靠性.,系统工作正常.另外,系统改良后的双联叶片泵由YB一16/80改为YBD16/63,珩磨头往复油缸最大工作压力由5船a升至8船a,以满足大孔径缸套的珩磨要求;其控制压力由珩磨头往复油缸的工制,以使控制元件运动平稳,减少泄漏;增加了一电磁阀,以保证珩磨头上升接到电信号后,4YV与1w同时动作,使液