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篩管加工機液壓馬達氣動系統
該機用于加工油田采油或防砂使用的隔縫篩，即在長度為10余米，外徑不等的合金鋼管上，加工出最小縫隙為0.012in的直縫或最小縫隙為0.02in的梯形細縫割縫有圖4-29所示的直縫、楔縫和組縫等排列方式，一般每根管子要加工出幾千條細縫。
(b)楔縫
圖4-29割縫排列方式
機器徑向工作進給時，20把刀具沿管坯軸線方向一字排開，每兩把刀具中間保留相同間隔。多刀同時完成徑向工作進給。刀具徑向總的吃刀深度常為10mm，分若干次進給，而且為了加工出要求的縫長，需要每徑向進給一定深度，就要使刀具沿管坯軸線方向左右晃動進刀，達到縫長尺寸后再繼續徑向進刀，重復上述動作。如此反復，直到將管壁切透。切完一排縫后分度，再切另一排縫。切完一圈縫后，20把刀具同時沿管壁軸向移動一定位置，再加工相鄰的一圈縫。
加工梯形縫時采用微分度方法，要求管坯繞圓周上的某一點按正、反兩個方向各微轉動3°角，分別加工出半個梯形縫（見圖4-30）。動作過程為：刀具水平安裝與管坯中心線重合對正后，管坯繞O點逆時針旋轉口角[見圖4-30 (a)]后不動，刀具一邊旋轉一邊沿管坯中心線徑向進給，加工出半個梯形縫；刀具退回原位置后，管坯再繞原固定的0點順時針旋轉。角[見圖4-30 (b)]，刀具仍然一邊旋轉一邊沿徑向進給，再加工出另外半個梯形縫。
【圖4-30梯形割縫加工原理圖】
上述動作中，除了管坯的徑向夾緊采用氣壓傳動外，管坯的軸向頂緊、徑向切削及晃刀、微分度切割等動作均采用液壓傳動與控制。
(2)液壓系統及其工作原理
圖4-31所示為該機的液壓系統原理圖，系統的執行器為托板進刀液壓缸14（2個）、微分度液壓缸39（2個）、頂緊液壓缸40和伺服液壓缸28。其中，缸14、缸28.缸39與缸40為三個獨立的回路。
圖4-31 篩管加工機液壓系統原理圖
1、22、29定量液壓泵．2、11、12、24單向閥；3、4、23、30-溢流閥； 5、9二位二通電磁換向閥6、7、32二位三通電磁換向閥；8、34、35三位四通電磁換向閥；10、31節流閥13壓力表駛其開關14-進刀液壓缸15、16、17、18、19、20、21同油過濾器；25一精過濾器；26蓄能器；27電液伺服閥, 28伺服液壓缸；33減壓閥；36壓力繼電器；37、38液壓鎖；39一微分度液壓缸；40頂緊液壓缸
1)進刀缸回路原理系統左部為進刀缸回路，采用定量液壓泵1供油，供油壓力由溢流閥3設定；進刀缸14拖動刀具可以實現快速進給、慢速進給和快速退回的工作循環。缸的換向由三位四通電磁換向閥8控制；節流閥用于慢速進給時的旁路節流調速，溢流閥3作背壓閥用；二位三通電磁換向閥7、單向閥11和二位二通電磁換向閥9用于快慢進給的速度換接控制。液壓泵1可以通過二位三通電磁換向閥6和7實現卸荷。
當電磁鐵1YA、3YA通電使換向閥6和8分別切換至左位和右位時，液壓泵1的壓力油經閥2、6進入兩個徑向拖板進刀缸14的無桿腔，活塞桿拖動刀具快速進給。此時電磁鐵4YA、8YA同時通電使換向閥5和9均切換至左位，缸14有桿腔經閥9、閥8向油箱排油。
當電磁鐵1YA斷電使換向閥6處于右位時，泵1的壓力油經單向閥2、換向閥7、單向閥11進入兩個拖板進刀缸14的無桿腔，活塞桿拖動20個工位上的刀具同時以工作速度進刀，缸有桿腔經換向閥5的右位、背壓溢流閥4和回油過濾器15向油箱排油，進刀速度取決于旁路節流閥10的開度。
當電磁鐵1YA通電，2YA、4YA也通電使換向閥6、8、5均切換至左位時，泵1的壓力油經閥2、閥6、閥8、閥12進入缸14的有桿腔，實現刀具快速退回，無桿腔的油液經閥8直接排回油箱。
當電磁鐵6YA通電使換向閥7切換至右位時，液壓泵l排出的油液通過換向閥6、7和回油過濾器17直接排回油箱，液壓泵卸荷。
2)伺服缸回路原理系統中部為伺服缸回路，油源為定量液壓泵22，供油壓力由溢流閥23調定；電液伺服閥27控制伺服缸28，實現20把刀具連同床身的軸向晃動（沿管坯軸線方向的往復工作進給）。當一圈縫加工完后，又可實現一定距離的位置移動，以加工相鄰的縫。為了保證工作可靠，伺服閥27前設有精過濾器25；蓄能器26用于吸收液壓脈動和沖擊。
3)微分度缸和頂緊缸回路該回路位于系統右部，采用定量泵29供油，供液壓油壓力由溢流閥30設定；節流閥21用于調節回路的總流量；微分度缸39和頂緊缸40之間的動作順序通過二位三通電磁換向閥32切換實現，缸39和40的換向及鎖定分別由三位四通電磁換向閥34和35及液壓鎖37和38控制；缸40的油路上設有壓力繼電器36用作頂緊力不足時的保護器。
當換向閥32處于左位時，電磁鐵10YA通電使換向閥35切換至右位，液壓泵29的壓力油經節流閥31、換向閥32、換向閥35和液壓馬達鎖38的上部液控單向閥進入缸40的無桿腔，活塞桿驅動頂緊機構從管坯一端頂緊工件，然后，由氣動系統（參見圖4-32）中的三位五通電磁換向閥（此時電磁鐵7YA通電）控制的、沿管坯軸線方向設置的汽缸9（共12個）帶動多點氣動夾具同時夾緊管坯。
當電磁鐵9YA通電使換向閥35切換至左位時，壓力油進入缸40的有桿腔，管坯被放松，氣動換向閥7YA隨之斷電，氣動夾具松開。
當電磁鐵5YA通電使換向閥32切換至右位時，電磁鐵11YA、12YA交替通斷電，液壓泵29的壓力油經減壓閥16、換向閥34，驅動兩個微分度缸39，管坯被微動旋轉實現梯形縫加工。當11YA通電時為正向分度，12YA通電時為反向分度。在分度過程中，管坯由氣動夾具保持夾緊狀態。通過電磁鐵10YA通電和氣動換向閥7YA斷電，可手動旋轉管坯實現圓周方向的分度。
一根篩管加工完畢后，電磁鐵10YA斷電使液壓泵29通過閥35的H型中位機能卸荷，管子被放松，落下，一個工作循環結束。
(3)氣動系統
圖4-32所示為該機的液壓馬達氣動系統原理圖。汽缸8（共12個）是系統的執行器，同時驅動12個氣壓夾頭實現管坯的多點夾緊。氣源為電動機驅動的空氣壓縮機1，系統設有截止閥2、儲氣罐3及分水濾氣器4、減壓閥5、油霧器6和壓力表7。汽缸的換向由三位五通電磁換向閥8實現。
(4)技術特點
1)該加工機中工件的頂緊及切削加工采用液壓傳動與控制，而工件夾緊采用氣壓傳動。液壓系統與氣動系統配合實現機器的工作循環。
2)根據工況特點，液壓系統分為三個獨立的液壓回路，各回路采用一個油源，三臺泵的型號規格相同；三個回路均采用溢流閥實現系統的定壓溢流，各回路均設有回油過濾器，保證工作油液的清潔度以便提高系統可靠性。兩個進刀缸和兩個微分度缸均通過機械連接實現剛性同步。
【圖4-32氣動系統原理圖】
3)進刀缸回路采用旁路節流調速，通過設置背壓閥提高系統平穩性；采用電磁換向閥的通斷切換實現快慢速轉換。
4)縱向往復進給（晃刀）是切割過程中的關鍵動作。它要求往復運行速度平穩、可控、位移準確，為此采用了電液伺服閥控制凹路。伺服放大器選用多只OP-07烈電源運算放大器構成恒流源；多級低噪聲放大器以提高負載能力；選用3個精密多圈繞線式電位器來實現零電位的調整、工進和快進電流的調節給定，使之調節平穩、精度高；4個低壓直流中間繼電器構成正負電源信號的自動轉換環節，加上手動／自動轉換，直流表顯示，使得操作靈活方便。電液伺服閥安裝在伺服缸上，避免了遠距離傳遞的能量損耗并提高了系統響應的快速性。
5)頂緊回路通過液控單向閻組成的液壓鎖實現鎖緊，其鎖緊可靠性及鎖定位置的精度僅受缸本身泄漏的影響；通過壓力繼電器，可在頂緊壓力不足時其他系統不能啟動工作，構成了壓力繼電保護裝置。
6)系統中的電磁換向閥為低壓直流電磁鐵驅動，提高了電氣安全系數。各點壓力調整方便，壓力顯示布局合理；可靠性高，維修簡便。
7)該篩管加工機采用電、液、氣控制技術，操作方便，自動化程度高，既能加工直縫也能加工梯形縫。可以替代國外同類產品，加工成本為國外產品的70%。
(5)技術參數（見表4-8）
表4-8篩管加工機及其液壓氣動系統的部分技術參數
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本文標題：篩管加工機液壓馬達氣動系統分類：液壓行業知識
標簽： 液壓馬達液壓系統
