引言

第一次工業(yè)革命將我們帶入了機器代替人工的時代,實現(xiàn)了規(guī)?；?、連續(xù)化生產,進入了經濟大爆發(fā)時代。機械制造與發(fā)展成為社會發(fā)展的奠基石,而液壓傳動是機械行業(yè)、機電行業(yè)中常見的一種傳動方式,它將液體和固體結合起來,利用液體的優(yōu)勢作為中間傳遞介質,由此形成壓力來進行動力傳遞,即在一定的電子系統(tǒng)內,通過液體介質相互間傳遞的靜壓力來實現(xiàn)對能量不斷累積、傳遞和放大的過程,以此實現(xiàn)機械功能的最大化[1]。壓力機是利用液壓傳力原理的一種機械設備,常見的壓力機,尤其是大型壓力機,當沖壓作業(yè)在1000~2000t以上時,會因為過載而損壞,因此需要一種閥門來幫助壓力機卸荷。

1卸荷閥使用現(xiàn)狀

卸荷閥是一種幫助設備卸載負荷的閥門,主要用于大型設備,其作用是對設備進行過載保護,尤其是當設備需要緊急停機時。卸荷閥的工作原理:卸荷閥內的彈簧將荷載控制在一定且合理的范圍內,從而合理控制設備內的壓強,在壓力器的作用下,壓縮空氣通過控制壓強大小來推動活塞,控制活塞運動:當活塞向下運動時,吸收外部氣體,向上運動時,排出氣體,通過控制氣體在卸荷閥腔內吸收或者排出氣體,卸荷閥內的閥芯也會在彈簧作用下上行或者下滑,當系統(tǒng)的壓力達到卸荷閥的壓力值,閥芯接觸底面,泵卸荷,當系統(tǒng)的壓力降至卸荷閥的關閉壓力,閥芯恢復原狀[2]。

卸荷閥常常會出現(xiàn)以下故障:(1)轉向力不足,主要是因為卸荷閥內部工作壓力不足:(2)轉向動作慢,主要是因為轉向系統(tǒng)內部壓力過低,或者系統(tǒng)內部流量不足,即內部彈簧出現(xiàn)疲勞形變、斷裂,優(yōu)先閥卡滯等:(3)工作裝置動作慢,這主要是由液壓系統(tǒng)內流量快慢而引起,如單向閥不密封,工作泵或者轉向泵損壞,或者是轉向泵轉動時間較短等[3]。

對于大型沖床,常用的卸荷閥會因為負載過大而失效,為解決上述問題,本文研究了一種用于大型沖床的卸荷閥。

2一種用于大型沖床的卸荷閥簡介

2.1液壓保護系統(tǒng)具體結構

液壓保護系統(tǒng)如圖1所示,主要包括卸荷閥、滑塊液壓缸、供氣管路、液壓管路及電氣線路。卸荷閥安裝有微動開關,當大型沖床壓力過大或者壓力不夠時,卸荷閥內的平衡活塞向左或者向右移動,從而控制微動開關向左或者向右移動,在大型沖床沖壓過程中起到報警作用,沖床停止:壓縮空氣通過供氣電磁閥,經過供氣管路上安裝的減壓閥供氣給卸荷閥,實現(xiàn)卸荷閥內部壓強的控制:滑塊液壓缸通過液壓管路傳輸到卸荷閥。通過卸荷閥、滑塊液壓缸、供氣管路、液壓管路和電氣線路,實現(xiàn)液壓保護系統(tǒng)的氣體傳送、液體傳送和電氣控制。

圖1液壓保護系統(tǒng)連接結構示意圖

2.2卸荷閥的具體結構

其中,卸荷閥包括卸荷閥本體,卸荷閥本體的上方設置有出油口,下方安裝有行程開關和回油口,卸荷閥本體包括溢流閥組件、預壓閥組件、板式供油口、彈簧組件、供氣口和鎖緊組件,溢流閥組件包括溢流閥套和溢流閥,溢流閥套套接于溢流閥上,并與頂蓋連接,預壓閥組件包括預壓閥、用于安裝預壓閥的預壓閥座以及蓋設在預壓閥座上方的預壓閥蓋,預壓閥組件和溢流閥組件之間設置有板式供油口,彈簧組件鑲嵌于溢流閥組件的內部,彈簧組件包括矩形彈簧和安裝矩形彈簧的彈簧座,彈簧組件的出口端安裝有鎖緊組件,鎖緊組件包括鎖緊蓋和壓力調節(jié)螺釘,通過壓力調節(jié)螺釘控制卸荷閥內部壓力的大小,所述供氣口位于缸蓋的下端,具體結構如圖2所示。

圖2卸荷閥結構簡圖

2.3卸荷閥的具體工作進程

通過調節(jié)氣壓和液壓之間相互平衡的作用力,即調節(jié)平衡活塞左右移動,來控制卸荷閥內部壓力大小,從而控制壓力機的正常運行或者報警。

2.3.1正常運轉狀態(tài)

壓力油通過滑塊液壓墊,此時卸荷閥主閥處于關閉狀態(tài),微動開關接點均處于打開狀態(tài),供氣電磁閥通電,滑塊液壓墊有一定的預壓力,微動開關線路接通,壓力機處于正常的運轉狀態(tài)。

2.3.2過載動作狀態(tài)

由于過載,滑塊液壓墊內的壓力超過設定過載壓力,平衡活塞被推開,滑塊液壓墊內的油流向油箱,此時微動開關線路斷開,壓力機滑塊緊急停止,同時供氣電磁閥斷電。

2.3.3壓力下降狀態(tài)

滑塊液壓墊壓力低于設定預壓力,過載保護裝置的主閥關閉,平衡活塞及主閥在彈簧力作用下右移,微動開關線路斷開,壓力機仍無法正常運轉。此時滑塊可寸動至活塞上死點,待過載原因排除后,通過復位按鈕即可恢復正常運轉狀態(tài)。

2.4優(yōu)化效果

經過優(yōu)化后,壓力機達到了以下效果"

(1)當壓力機正常運轉時,滑塊液壓缸內保持一定的預壓力:(2)當壓力機過載時,滑塊緊急停止:(3)滑塊液壓缸內的壓力小于設定壓力時,壓力機不能運轉。

3結語

在液壓系統(tǒng)中,常常會因為壓力加載而導致液壓系統(tǒng)崩潰,在液壓系統(tǒng)中設定卸荷閥,可減少液壓系統(tǒng)的維修成本,提升工作效率,通過改進零部件結構設計,使其適用于1000~2000t壓力的沖床上。通過卸荷閥對大型沖床的作用,有效保護了大型沖床,減少了資源浪費,避免了因沖壓過程不易控制而出現(xiàn)產品質量問題,提高了企業(yè)經濟效益。