高集成液压铆接机液压站的设计

高集成液压铆接机液压站的设计

0单车液压大型化技术随着汽车工业的发展，尤其是卡车司机行业，其质量和产量已提出更高。而卡车车架又是支撑卡车的脊梁。卡车车架一般都采用铆接,液压铆接机是卡车车架生产中的关键设备,因此液压铆接机技术和质量直接关系到卡车车架生产线的正常运行和铆接质量的好坏。目前国内使用的液压铆接机主要有两种结构形式,一种是带增压器的液压铆接机,另一种是使用高压变量泵的液压铆接机。带增压器的液压铆接机又有很多种类,而采用插装阀的高集成液压铆接机正逐渐大量使用,其性能稳定可靠,已经成为车架铆接线的首选设备。1u3000定径试验卡车车架常用铆钉规格包括ϕ10、Ф12、ϕ14和ϕ16。冷铆时的铆接力可根据下面的经验公式计算:式中d——铆钉直径,mm。由于在车架铆接生产线上,铆钳一般都为悬挂式,因此要求铆钳应尽量轻便,铆钳油缸缸径不易做的过大。根据国内液压阀件的工作压力,一般可选取工作压力31.5MPa。油缸推力:式中D——铆钳油缸直径,mm;p——工作压力,取p=31.5,MPa。根据上述公式计算,常用铆钉规格及铆接力等参数如表1表示。2系统正常工作压力下的全压压可选用电液换通阀,也调整高集成液压铆接机采用较低的系统压力,一般为6.3~7MPa,经过5:1的增压,使输出工作压力达到31.5MPa。铆接作业操作方式有点动和松手返回两种,动铆模在趋进过程中,在点动状态下可任意停留,便于操作工人对准铆钉,停留时油泵处于泄荷状态。在松手返回状态下,松开铆接按钮,动铆模自动返回原位。无论哪种状态,当铆接输出工作压力达到31.5MPa时,动铆模都将自动返回原位。液压原理图如图1所示。按下启动按钮后,电机1启动,各液压控制阀均无动作,油液经油泵2、电磁溢流阀3(常开状态)回油箱,油泵2泄荷。当动铆模对准铆钉后,按下铆钳上的铆接按钮(Ⅰ号铆钳或Ⅱ号铆钳),电磁铁YV1、YV3得电,液压系统终止卸荷,压力油经电液换向阀4左方位置、二通插装阀5(液控单向阀功能)、二通插装阀13或14(控制Ⅰ号铆钳或Ⅱ号铆钳工作)、进入铆钳油缸无杆腔16或17,推动活塞杆伸出,使动铆模趋进铆接。当动铆模接触铆钉后,压力开始升高,压力达到低压压力继电器12调定的压力(设置压力6.3~7MPa)时,电磁换向阀YV4得电,油液通过电磁换向阀10、关闭二通插装阀8,同时打开二通插装阀7,使油液经二通插装阀7进入增压器6后腔,推动活塞上升,将增压器6上腔的压力油经插装阀13或14压向Ⅰ号铆钳或Ⅱ号铆钳油缸后腔,从而获得需要的工作压力,完成铆接工作。当铆钳油缸内的压力达到工作压力后,高压压力继电器11动作,电磁铁YV3和YV4失电,电磁铁YV2得电,电液换向阀4换向,油液经电液换向阀4右方位置进入铆钳油缸有杆腔,动铆模返回。铆钳油缸后腔的油液经二通插装阀13或14进入增压器6的高压腔,并推动增压器6活塞杆返回。此时,二通插装阀5(液控单向阀功能)关闭,二通插装阀8打开并使增压器6无杆腔的油液通过二通插装阀8回油箱。增压器6活塞杆返回到位后,铆钳油缸后腔多余的油液通过电液换向阀4回油箱。铆钳油缸动铆模返回到原始位置后,时间继电器延时结束、YV2失电,油泵卸荷。完成一次铆接成型循环。3增压过程设计液压控制系统采用二通插装阀和增压器,并且将增压器及各类控制阀高度集成在阀块中,如图2所示。由于所有的阀件、压力表和增压器零件均安装在阀块2上,同时各油路通道也均设计在阀块2上,因此阀块2的设计和加工是高集成液压铆接机液压站的核心。阀块2采用45号锻钢毛坯,经过粗加工后,增压器内孔采用车加工和磨加工成型,以保证增压器活塞杆12和增压器缸筒13的安装精度。二通插装阀阀孔采用成型刀具加工成型,以保证其安装精度。增压器缸底15安装有二通插装阀16,在增压器复位时使无杆腔的油液回油箱。增压器活塞杆12与套11之间采用间隙密封,这样有利于减少磨损和在高压下提高密封性能。增压器活塞杆12头部钻有十字孔,在增压器复位到位后,该孔与电液换向阀4的b孔相同,使铆钳油缸后腔多余的油液通过电液换向阀4回油箱。铆接机的铆接频率一般为次,对应常用铆钉直径初选液压系统流量分别为40L/min、50L/min、70L/min和90L/min。为简化设计,减少设备规格,液压铆接机一般按流量(50L/min和90L/min)设计成两种规格。分别用于ϕ10、ϕ12和ϕ14、ϕ16铆钉的铆接。液压系统流量50L/min的液压铆接机采用16通径二通插装阀,流量90L/min的液压铆接机采用25通径二通插装阀。增压器增压比计算可根据增压油缸缸径和活塞杆杆径平方的比值计算,分别选取ϕ90/ϕ40和ϕ125/ϕ56。计算增压比为:由此,增压比均在5:1左右,输出压力6.3~7MPa×5=31.5~35MPa,满足工作要求。增压行程可根据铆钉成型行程和铆接油缸活塞面积来确定。铆钉成型行程一般可按1.5d计算。侧ϕ12和ϕ16铆钉成型行程约为18mm和24mm。铆接油缸活塞面积分别为9498mm由于活塞杆和套之间是间隙密封,在生产时是配作的,使用一定时间后会有一定的磨损使内泄漏增大,为延长其使用寿命,适当增加增压行程是有必要的,同时,在高压下,油的压缩性是不可忽略的。因此增压行程应按2倍计算,所以增压行程分别取270mm和300mm。4发电机功率计算电机采用三相立式电机,油泵选用低噪声叶片泵,电机和油泵通过泵座和联轴器连接组成油泵电机组。电机功率式中p——系统压力,取p=6.3MPa;Q——系统流量,取Q=50L/min和Q=90L/min;所以N电机功率分别选取5.5kW和11kW。5密封件设计方便高集成液压铆接机液压站主要包括增压器及控制装置、油泵电机组、油箱和电器箱四部分,并且分别各自形成组件。油箱采用封闭式,可有效防止油液污染,侧面开有清洁窗便于油箱的清洁。并装有液位温度计,便于液压油油位和温度的观察。增压器及控制装置和油泵电机组安装在油箱面板上,并通过单根高压无缝钢管连接,所有回油均通过阀块底部的回油管直接回油箱。电器箱安装在油箱的前面,便于操作。模块化设计使安装调试以及维修等变得更加简便。如图3所示。6液压系统的