壓鑄機(jī)液壓系統(tǒng)
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  該機(jī)為臥式冷室壓鑄機(jī)，公稱合型力為2923kN壓射力為177-392kN，可壓鑄的壓鑄件最大投影面積為800cm^2，最大重量為4.5kg（鋁合金）。壓鑄機(jī)的壓射活塞運(yùn)動速度不得低于4.5m/s，壓射缸中增壓后的最大丁作壓力為28MPa，最短的建壓時間≤0.03s，要求能無級調(diào)節(jié)壓射活塞速度和增壓壓力。
圖1為壓鑄機(jī)外型圖，圖中l(wèi)為床身，2為泵組件，3為合型機(jī)構(gòu)，4為后射機(jī)構(gòu)，5為高能器組件。機(jī)器由電器系統(tǒng)控制，由液壓系統(tǒng)完成所需的動作。該機(jī)液壓系統(tǒng)見圖4.12-2。臺型缸1運(yùn)動進(jìn)行合型，為了使較小的合型缸產(chǎn)生很大的合型推力，采用曲拐連桿擴(kuò)力機(jī)構(gòu)。合型過程是先低壓驅(qū)動以保護(hù)壓鑄型，再進(jìn)行高壓閉鎖。當(dāng)合型到位后，插入型芯，此后一定量的金屬液澆人壓射室中，然后壓射缸2動作進(jìn)行壓射，為了減少空氣的卷入，壓射開始階段用較低的速度，當(dāng)金屬液完全充滿壓射室及橫澆道時，立即高速壓射以得到表面清晰的鑄件。為了得到致密的鑄件，在金屬液完全充滿型腔的瞬間，增壓器3立即作用，使金屬液馬上處于高壓下進(jìn)行凝固，此種高壓一直保持到規(guī)定的冷卻時間。這時進(jìn)行開型動作，壓射頭同時跟出（如果開型前要先抽出型芯，則抽芯缸4或24動作，抽芯后才能開型），開型到位后，頂出缸5推動頂出板將鑄件由壓鑄型頂出。壓射活塞回程，頂出缸返回，開始準(zhǔn)備下次工作循環(huán)。為了保證鑄件質(zhì)量，蓄能器30的壓力必須達(dá)到規(guī)定值后，才允許進(jìn)行壓射動作。另外，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，可采用多種插芯和抽芯程序，即先插芯后臺型或先合型后插芯，而抽芯與開型的順序則與插芯合型相反，機(jī)器的電器系統(tǒng)已備好程序選擇。
圖1壓鑄機(jī)外型圖
  為了達(dá)到規(guī)定的壓射速度、壓射力和增壓建壓時間，本系統(tǒng)采用了帶蓄能器的液壓驅(qū)動方式，以滿足壓鑄工藝的特殊要求，達(dá)到節(jié)能的目的。由于快壓射和增壓時所需壓力油的瞬時流量達(dá)4200L/min，采用了專用錐閥。
  雙聯(lián)葉片泵的工作壓力分別靠溢流閥41和溢流閥14定壓，低壓泵6為3.4MPa；高壓采7為11.8MPa。泵電動機(jī)啟動時，卸荷用電磁換向閥8的電磁鐵1YA通電，動閥8處于左位，閥10開啟，高壓泵7卸荷，同時電磁鐵2YA通電，閥9處于右位，使插裝閥Il開啟，低壓泵6處于卸荷狀態(tài)。當(dāng)泵電動機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，1YA及2YA斷電，雙泵同時向管路充壓。肖管路壓力達(dá)到-3.4 MPa時，低壓泵6開始卸荷，高壓泵繼續(xù)向管路允壓直到管路壓力達(dá)到11.8MPa后，高壓泵7也卸荷，高壓泵卸荷的指令由壓力繼電器12發(fā)出。在雙泵卸荷期間，管路壓力靠蓄能器22，31連接后的壓力油使換向閥13右位工作，壓力油經(jīng)閥13節(jié)流閥41進(jìn)入合型缸可維持系統(tǒng)壓力。如果壓力繼電器12及卸荷溢流閥14失靈時，保險壓力繼電器15會在管路壓力達(dá)到13.8MPa時，自動切斷泵電動機(jī)的電源，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本機(jī)器的臺型液壓系統(tǒng)采用了插裝閥。先導(dǎo)閥16的電磁鐵3YA通電時，閥2l開啟，壓力油進(jìn)入合型缸l的無桿腔，進(jìn)行合型，合型缸有桿腔的油則經(jīng)插裝閥17流回油箱。合型到一定位置時，行程開關(guān)使先導(dǎo)換向F閥8的電磁鐵4YA通電，系統(tǒng)便在壓力閥18調(diào)定的壓力下進(jìn)行低壓(1.4WIPa～2.5MPa)保護(hù)合型，直到保護(hù)終了行程開關(guān)切斷4YA并使5YA、6YA通電，蓄能器22的油經(jīng)裂的閥23、閥24又開始在高壓下快速合型，直至合型完成。同理，3YA斷電，7YA通電即可完成開型動作。臺型部分的液壓系統(tǒng)，除完成開合型動作外，還控制機(jī)器的插芯、抽芯，鑄件頂出及頂出返回等動作，這些都是由各自的電液換向閥來實現(xiàn)的。25為控制靜型抽芯缸24的換向閥，26、27為控制動型抽芯缸4的換向閥，28為控制頂出缸5的換向閥。單向閥29可防止壓射時可能發(fā)生的型芯后退危險。
壓射部分液壓系統(tǒng)要能滿足瞬時大流量供油和快速增壓，同時虛將液壓沖擊值限制在規(guī)定范圍內(nèi)。本系統(tǒng)采用了由兩個蓄能器30、31組成的雙回路系統(tǒng)，因而提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和獨立可調(diào)性。電液換向閥19控制慢壓射及壓射回程動作，當(dāng)電磁鐵8YA通電時，高壓泵7來的油經(jīng)泵的閥32、閥19進(jìn)入壓射缸2右腔進(jìn)行慢壓射，壓射活塞慢速移動到一定位置時，行程開關(guān)使先導(dǎo)閥20的電磁鐵9YA通電，快壓射閥33開啟，蓄能器31、22相連后的壓力油和高壓泵7來的油合流進(jìn)入壓射缸2右腔，實現(xiàn)級快壓射。與9YA同時通電的時間繼電器延時之后使10YA通電，閥39、閥34開啟進(jìn)行第二級快壓射。壓鑄工藝要求，在型腔被金屬液充滿的瞬間，即壓射活塞快壓射動作一停止，必須立即增壓，以保證得到高質(zhì)量的壓鑄件。為此目的，本系統(tǒng)采用了壓力式自動增壓先導(dǎo)閥35，當(dāng)壓射管路壓力升高到一定值時，11YA通電，閥37左位工作，增壓先導(dǎo)閥35左位工作。增壓主閥42迅速打開，增壓蓄能器30中的壓力油立即經(jīng)42進(jìn)入增壓器3，進(jìn)行增壓。由于采用了無背壓式增壓器，保址了增壓的快速完成，同時，增壓的大小也完全取決于增壓蓄能器30中的壓力值，該壓力可借助于充液減壓閥36和向增壓蓄能器30充氮氣經(jīng)并聯(lián)的氣動溢流閩來進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，在壓射缸回油管路中有專用單向閥38，當(dāng)9YA通電使閥33開啟實現(xiàn)一級快速壓射時，壓力油經(jīng)閥20使單向閥38開啟，壓射缸有桿腔的油可直接經(jīng)閥38的大口徑油管回油而不經(jīng)過慢壓射閥19，從而大大降低了壓射缸剛油的背壓，從而實現(xiàn)快速排油，提高壓射速度。當(dāng)12YA通電后閥19右位工作，來自泵7的油可經(jīng)閥32、閥19到缸2的有桿腔，使其活塞退回。
基于壓鑄成型下藝的特殊要求，壓射部分液壓管路的設(shè)計流速，一般可取25～30m/s，否則液壓管路和元件將變得十分龐大，使整個壓射機(jī)構(gòu)難于安排。蓄能器按絕熱狀態(tài)計算。方向閥要滿足快速啟動和大流量的要求。第一級快速壓射閥34是普通插裝閥，第一級快速壓射閥是一種特殊結(jié)構(gòu)的插裝閥，它允許通過的壓力油的流量不低于4200L/min，具有快速啟動和自動關(guān)閉的性能，不需要大的先導(dǎo)閥控制，其結(jié)構(gòu)簡圖見圖3。閥的a腔與壓射蓄能器22和31相通，b腔接壓射缸的無桿腔，當(dāng)先導(dǎo)電磁閥10YA動作時，c腔回油并向閥l左腔回油，其閥芯打開，d腔中的油流進(jìn)b腔。于是主閥芯2左移，使a腔接通，進(jìn)行快速壓射。快壓射結(jié)束時，10YA斷電，壓力油進(jìn)入c腔，一路關(guān)閉單向閥，另一路經(jīng)單向閥3進(jìn)入d腔關(guān)閉主閥芯2。
圖3壓鑄機(jī)快速壓射閥

本文標(biāo)題：壓鑄機(jī)液壓系統(tǒng)

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