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電站鍋爐CNC蛇形管彎管機(jī)液壓系統(tǒng)
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CNC蛇形管彎管機(jī)（小半徑、頂墩）是國內(nèi)首次自行設(shè)計(jì)制造的液壓馬達(dá)系統(tǒng)控制的蛇形管左右回轉(zhuǎn)式頂鐓彎管機(jī)，是加工大型電站鍋爐的重要設(shè)備。彎曲管料的管材和尺寸等見表3-1。該機(jī)采取帶有軸向頂鐓裝置的機(jī)械冷彎方式，采用液壓傳動與伺服及PC控制技術(shù)，自動完成送料、夾緊和彎管加工
送料時，將鋼管從料架上翻A料槽中，由送料電機(jī)將管料送至擋管器處，再由直流伺服電機(jī)完成定長送料。然后，由液壓傳動完成頂鐓夾夾緊、收緊夾收緊和彎管模閉合，再由伺服控制的彎管缸帶動彎管模旋轉(zhuǎn)彎管，頂鐓缸推動頂鐓夾使其給管料施加軸向推力，以滿足彎管和頂鐓的匹配要求。一個彎頭彎完后，再由直流伺服電機(jī)進(jìn)行定長送料，同時轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一定角度，進(jìn)行再一次彎管，直到整根管子彎完為止。在彎管過程中，鋼管要始終貼緊彎管模，頂鐓速度和彎管速度、頂鐓力（頂鐓施加鋼管的軸向推力）和彎管角度之間必須滿足一定的關(guān)系，以確保彎管的質(zhì)量。要求彎管機(jī)的液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠、啟動平穩(wěn)；能進(jìn)行連續(xù)彎管軌跡控制；油路簡潔、便于集中操作和實(shí)現(xiàn)自動化。
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表3-1彎管機(jī)殛其液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
該彎管機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如圖3 1所示，系統(tǒng)由三部分組成。液壓位置伺服控制回路是完成彎管的主要工作部分，其執(zhí)行器為兩個并聯(lián)的伺服液壓缸 （頂鐓缸4和齒輪齒條式彎曲缸5），兩缸運(yùn)動相互關(guān)聯(lián)，并分別由電液伺服Y9和10控制。指令脈沖輸入由計(jì)算機(jī)的兩個坐標(biāo)給出，反饋位置檢測器采用光電編碼器。當(dāng)輸入指令是一個位置斜坡函數(shù)（相當(dāng)于一個速度指令）時，在不失步的情況下，該伺服控制部分能夠在很大的速度變化范圍內(nèi)作隨動運(yùn)動，與電液伺服閥9和10相串聯(lián)的電液換向閥11和12起安全保護(hù)作用，在系統(tǒng)出現(xiàn)重大事故情況下，可以立即停止彎管。精過濾器13用于保證通過伺服閥的油液清潔，以保證工作的可靠性。液壓傳動輔助回路是協(xié)助伺服控制回路完成彎管加工部分。其執(zhí)行器為三對夾緊缸，三對夾緊缸的油路結(jié)構(gòu)相似，各對缸的順序動作由各油路6、7、8中的電液換向閥控制，各油路中配置有單向減壓閥、進(jìn)油節(jié)流閥和液控單向閥，以實(shí)現(xiàn)夾緊力的調(diào)整和缸進(jìn)退速度的調(diào)節(jié)，保證啟動平穩(wěn)、動作可靠。油源是整個系統(tǒng)的動力源部分，采用恒壓變量泵20和定量泵19的組合供油方式。當(dāng)輔助部分的液壓缸夾緊鋼管時，雙泵同時供油；當(dāng)伺服控制部分工作時，定量泵通過遠(yuǎn)控順序閥14控制實(shí)現(xiàn)卸荷，單獨(dú)由恒壓變量泵保證夾緊缸對鋼管的夾緊力，并向兩伺服缸供油。同時，恒壓變量泵根據(jù)伺服系統(tǒng)所需流量而自動在恒壓下變量。由三位四通電磁換向閥21控制的主溢流閥22及遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥18用于設(shè)定變量泵的最高工作壓力及定量泵的壓力和停止待命時兩泵的卸荷。
圖3—1彎管機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖
1-頂鐓央緊液壓缸；2-收緊液壓缸；3-彎管模液壓缸；4一頂鐓液壓缸； 5-齒輪齒條式彎曲液壓缸；6、7、8缸1、2、3的液壓閥油路；9、10電赦伺服閥； 11、12三位四通電液換向閥；13、25、26、27過濾器；14-遠(yuǎn)控順序閥； 15、17、23-單向閥；16-壓力繼電器；18-遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥；19-定量液壓泵；
20-恒壓變量泵；21-三位四通電磁換向閥；22一先導(dǎo)式溢流閥；24-冷卻器
液壓系統(tǒng)的工作原理如下。
向彎管模內(nèi)送入預(yù)定長度的鋼管后，電磁鐵15YA通電使換向閥21切換至左位，定量泵19升壓（壓力由閥18設(shè)定）。電磁鐵7YA通電，油路6中的換向閥切換至左位，定量泵19的壓力油經(jīng)單向閥15、17和油路6中的減壓閥、節(jié)流閥進(jìn)入頂鐓夾緊缸1的無桿腔并導(dǎo)通油路6中的液控單向閥，對鋼管進(jìn)行夾緊，而缸1有桿腔經(jīng)油路6中的左路單向閥、液控單向閥和冷卻器24及過濾器27向油箱排油。夾緊鋼管后，油路6中的壓力繼電器2YJ發(fā)信，壓緊輪和測量輪復(fù)位，電磁鐵9YA通電，油路7中的換向閥切換至左位，泵19的壓力油經(jīng)過單向閥15、17和油路7中的減壓閥、節(jié)流閥、左路液控單向閥進(jìn)入收緊缸2的有桿腔并導(dǎo)通右路液控單向閥，缸2帶動開啟的彎管模使其處于鋼管彎曲的中心位置。然后，電磁鐵9YA斷電，11YA通電，油路8中的換向閥切換至左位，泵19的壓力油經(jīng)單向閥15、17和油路8中的減壓閥、節(jié)流閥進(jìn)入上下彎管模的液壓缸3的無桿腔并導(dǎo)通液控單向閥，缸3帶動上下彎管模先后到位、合模，彎管模上的夾塊夾緊鋼管。接著，電磁鐵9YA再次通電，收緊缸2收緊并鎖緊，通過滑槽使鋼管在其彎曲過程中始終貼緊彎管模。至此，液壓輔助部分完成了對鋼管的夾緊動作，等待彎管。
彎管前，電磁鐵16YA通電，系統(tǒng)壓力升為恒壓變量泵20設(shè)定的恒壓值（由先導(dǎo)式溢流閥22設(shè)定），遠(yuǎn)控順序閥14打開，定量泵19經(jīng)閥14卸荷，各夾緊缸對鋼管的夾緊力，由恒壓變量泵的壓力油保證，泵20向液壓伺服回路供油。在伺服回路控制下，彎管缸5帶動彎管模旋轉(zhuǎn)彎管，頂鐓缸4推動頂鐓夾緊缸1使其給鋼管施加軸向推力，兩者協(xié)調(diào)配合，完成對鋼管進(jìn)行彎曲的任務(wù)(兩缸的位置伺服控制原理見方框圖3-2)。同時，氣動注油泵連續(xù)向彎管模注入定量的潤滑劑，對鋼管進(jìn)行防皺潤滑。彎曲成型后，為避免在開模時劃傷管壁，讓彎管模稍稍回彈。
【圖3-2頂鐓缸和彎曲缸的位置伺服控制原理方塊圖】
當(dāng)個彎曲結(jié)束后，壓緊輪和測量輪下降，壓緊鋼管，各液壓缸按順序復(fù)位。由伺服電機(jī)再輸入一定長度的鋼管，轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)1800后，液壓系統(tǒng)又重復(fù)上述動作，進(jìn)行再一次彎管。如此循環(huán)往復(fù)，整個過程由PC機(jī)控制。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
1)彎管機(jī)的液壓系統(tǒng)采用恒壓變量泵和定量泵組合供油，在滿足系統(tǒng)動力要求的同時，有利于節(jié)能。根據(jù)執(zhí)行器的工作性質(zhì)，輔助作用夾緊缸采用開關(guān)式液壓閥組成的傳動回路進(jìn)行控制；而執(zhí)行彎管任務(wù)的彎管缸和頂鐓缸則采用電液伺服閥組成的伺服控制回路進(jìn)行控制。
2)在液壓夾緊回路中，采用電液換向閥、單向減壓閥、單向節(jié)流閥和液控單向閥，確保了夾塊對鋼管的夾緊力，使系統(tǒng)運(yùn)動平穩(wěn)、啟動時無沖擊、工作可靠。
3)彎管和頂鐓采用電液伺服控制，控制精度高、響應(yīng)速度快，實(shí)現(xiàn)了彎管和頂鐓之間的柔性匹配，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
4)系統(tǒng)設(shè)有冷卻器和精過濾器有利于系統(tǒng)散熱和油液清潔，從而有利于機(jī)器性能的改善、控制精度和可靠性的提高。
5)液壓控制閥均采用油路塊方式集成，減少了液壓管件數(shù)量，減小了液壓系統(tǒng)體積，外形結(jié)構(gòu)緊湊美觀，使用檢修方便。
分類：液壓行業(yè)知識
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)
