四柱式液压机液压系统的改进设计

1、装备EQUIPMENT文章编号：16720121(2009)06003202四柱式液压机液压系统的改进设计叶汉荣（佛山市康思达液压机械有限公司，广东佛山528000）摘要：对YZ系列四柱式液压机活动梁支承系统进行了分析与研究，并对油路控制系统进行了改进设计，降低了活动横梁快速转慢速运动时的液压冲击，克服了活动横梁停止时自动下滑问题。关键词：机床技术；液压系统；液压机；设计中图分类号：TG315.4+61引言四柱式液压机是最为常见、应用最广泛的液压机，机身由上梁、下梁和四条立柱组成，主缸安装在上梁内，活动横梁与主缸的活塞联接成一体。活动横梁以立柱为导向上下运动，可实现“主缸快速下行慢速下行压制主

2、缸上行，下缸上行退料上行结束，自动停机”的工作循环。设置有空载快速、慢速靠模及工作拉伸两种速度，还设有液压压边机构和退料机构，适用于可塑性材料的压制工艺，特别适用于薄板拉深、翻边等工艺，也可用于金属零件的冷挤压能耗低、操作方便、工作平工艺。具有工作效率高、稳、安全等特点。本厂生产的YZ型四柱式液压机，其支承及相关部分液压系统如图1所示。液压机主缸为复合缸，快速缸安装在主缸上，要求快速下行速度都在180mm/s以上。在使用中发现，机器工作过程完全能满足生产要求，但是在快速下行转慢速工进的时候经过分响声特别大，而活动横梁停止后会自动下滑。析和实际检测验证，最后排除了液压缸泄漏而引起的活动横梁下滑，

3、并确认响声、活动横梁下滑和支承回路有着直接关系。YA133SQ12YA4YA3YA1164快速缸小腔快速缸大腔文献标识码：B机的液压系统中，采用的是单向顺序阀的支承回路。2.2动作分析图1所示，电液换向阀2电磁铁YA3通电，主缸活塞带动活动横梁快速下行，当碰到行程开关SQ1时，电液换向阀5电磁铁YA11通电，活动横梁电液换向阀2处于中位时，主缸活塞停转慢速下行。止运动，由于顺序阀的调节压力大于活塞和与其相连活动横梁在快速缸小腔（支承腔）产生的压力，顺序阀关闭，活动横梁被锁。从图1可知无论是动态支承或是静态支承都由单向顺序阀4完成。经以上分析得出下滑现象肯定与单向顺序阀息息相关，但响声问题无法从

4、图中分析得出。5主缸大腔22.1响声及活动横梁下滑原因分析支承回路原理驱动活动横梁运动的主缸是典型的垂直放置液图1YZ型液压机液压系统的支承及相关部分回路1.压力源2.电液阀3.电磁阀4.单向顺序阀5.压缸，为防止其因自重而自动下滑，须设置支承回2009年第6期电液阀6.充液阀路。支承回路有多种形式，最简单的是单独用O型和M型阀芯机能的电磁阀或者电液阀组成支承回路,但因阀芯和阀体之间的内泄漏,锁紧效果不理想，在实际工程上一般都不单独使用。而在YZ型液压收稿日期：2009-08-11作者简介：叶汉荣（1978-），男，工程师，从事液压机研制工作2.3试验（1）活动横梁重量一定时，快下速度180m

5、m/s以上时，只要调紧单向顺序阀，活动横梁停止时下滑速度明显降低，但不能消除下滑现象。可一旦调紧单向顺序阀使活动横梁下滑速度在接受范围之内的时候，快转慢时的声音就会变得很大。如要降低声响，则必须调低单向顺序阀的支承力。32EQUIPMENT（2）活动横梁重量一定时，快下速度在100mm/s以下时，调整单向顺序阀使梁的下滑速度在接受范围之内的时候，响声明显降低。（3）逐步减少梁的重量，快下速度在180mm/s以上时，调整单向顺序阀使梁下滑速度在接受范围之内的时候，随着重量的降低，声音也会相应降低。但只有重量足够低的时候声音才会明显降低。由此可见，产生响声的原因在于活动横梁快速下行转慢速时，由于速

6、度差值大，造成管路中油液对单向顺序阀的液压冲击特别大。当梁的重量越重的时候，快转慢时损失的能量越大，对管路中油液造成的液压冲击也就越大。单向顺序阀支承力调节的越大时，压力损失越大，压力损失的一部分能量转变成声能相应的也就增大。活动横梁下滑的原因在于单向顺序阀的阀芯是滑阀结构，结构决定了它和阀体之间必然存在泄漏。拧紧单向顺序阀时，加大了活阀芯和阀体的接触面积，增大了密封效果。因此，动横梁下滑和单向顺序阀的松紧有直接关系。3改进办法由以上分析可知，要解决响声和活动横梁下滑的关键是控制单向顺序阀的泄漏。但由于单向顺序阀自身结构决定了它无法完全阻止油液的渗漏，因此，通过对液压系统的支承部分进行改造，如

7、图2所示，引入了二通插装阀来作为前级，专门用来锁死支承腔的油液。二通插装阀是一种新型的液压控制元件，与传统液压阀相比，它的流动阻力小，通油能力强；阀芯尺寸比滑阀小，重量轻，惯性小，故二通插装阀有反应灵敏、切换速度快等优点。阀的结构如图3所示，从图中可以看出它的阀芯采用的是锥面密封，这种密封方式密封性能好，泄漏少。它运用先导控制原件来控制阀芯的开启，从而完成对油路的通断控制，即图中A腔与B腔的通断。当活动横梁快速下行时，电磁铁YA3、YA12通电，油液从压力源经过8YA11主缸大腔密封圈装备C腔PcPbB腔PaABC阀芯阀套弹簧A腔（a）图3二通插装阀的结构示意图（b）电液阀2到达主缸的快速缸大

8、腔，主缸大腔通过充液阀9从充液箱吸油，支承腔的油液则通过二通插单向顺序阀4、电液阀2回到油箱。当安装在装阀6、活动横梁上的撞块碰到行程开关SQ1时，电磁铁YA11接通，油液通过电液阀8进入主缸大腔，活动横梁转慢速下行，此时单向顺序阀4，不用考虑停机渗漏问题，调节压力稍大于活塞和与其相连的活动横梁在支承腔产生的压力即可，也就是说此时它的开启压力可以调节到较低的位置，液压冲击能以较低的压力损失通过单向顺序阀回到油箱，液压冲击形成的响声也就降低下来。机器停止时，全部电磁铁断电，支承腔油液通过先导油孔作用在二通插装阀6的阀芯C腔将阀芯关闭，截断支承腔油液渗漏回单向顺序阀油箱的路径，从而保证活动横梁不下

9、滑。4的功能已经从原来的静止和运动中的支承，变为运动及二通插装阀6打开瞬间的静止支承。插装式溢流阀5是保护阀，以免活动横梁下行时二通插装阀6阀芯卡死或者电磁阀7损坏时支承腔出现过高压力而损坏快速缸。4结束语YZ型液压机液压系统经过改进以后，在使用过程中，降低了噪声，活动横梁在停止时不再出现下滑现象，达到改造目的。【参考文献】12009年第6期76快速缸小腔快速缸大腔YA12954SQ13YA13YA4YA3图2改进后YZ型液压机液压系统的支承及相关部分回路1.压力源2.电液阀3.电磁阀4.单向顺序阀5.插装式33装备EQUIPMENT文章编号：16720121(2009)06003403双作用

10、液压缸在冲压机中的新应用林吉靓，曹红英（开封大学，河南开封475004）摘要：通过对传统冲床与双作用液压缸冲床的机构及工作过程的分析，得到在近似相同的工作时间内，通过改进传统冲压机床的操作控制系统，实现机-电-液一体化，提高工新型机床的功耗降低了25%。因此，作效率，节约能源。关键词：机械制造；双作用液压缸；冷冲液压机；应用中图分类号：TG385.11引言冲压加工是一种应用广泛的金属压力加工工艺，是制造业中常用的少无切削加工方法之一。“冲压要发展，模具是关键”一直是人们秉承的观点，但合理的冲压工序不但需要精密的模具，还要有合乎要求的冲压设备。通过对两种不同冲压机床的对比,可看出采用双作用液压缸

11、的新型冲压机比传统冲压机，能明显提高工作效率，降低成本，节约能源。2传统冲压机传统的冲压机床中采用的是单作用液压缸，通过液压缸的往复直线运动完成冲压任务，因为有空程运动，所以工作效率低，如图1所示。2.1传统的冲压工作过程）送料：机械手把准备好的毛坯放在机座的凹（1模上面，启动液压泵工作，以提供压力油，液压油进入液压缸下腔，活塞向上运动，所用时间为T1（1s）。（2）冲压成形：送料完成，按下换向按钮开启换向阀，液压油进入液压缸上腔，活塞在压力的推动下快速向下运动，使凸模冲入凹模，毛坯在凸模的作用力下冲压成形，如图1b所示。凸模的作用力是根据收稿日期：2009-08-25作者简介；林吉靓（197

12、9-），女，硕士在读，主攻微机电系统技术1.活塞345678910（a）（b）4.导程滑块5.滑块65798文献标识码：B12图1单作用液压缸冲压机床示意图毛坯的大小、厚度、材料的性能和要求工件的形状来设所需的作用力是F，可以计算出液压泵要决定的。提供的压力p1。F=p1A1-pA2式中：p1要求液压泵提供的液压缸上腔的压力；p液压缸下腔压力，数值很小，可忽略不计（p=0）；A1无杆腔的活塞面积；A2有杆腔的活塞作用面积，一般单作用式液压缸有杆腔的活塞杆的面积等于活塞面积的一半，即A1=2A2。!2009年第6期ImprovementofHydraulicSystemforFour-columnHydraulicPressYEHanrong（FoshanConstantHydraulicMachineryCo.，Ltd.,Foshan528000，GuangdongChina）Abstract:TheslidebeamsupportingsystemofYZseriesfour-columnhydraulicpresshasbeenanalyzedandresearched，andtheoilcircuitcontrolsystemhasbee