CNC蛇形管彎管機（小半徑、頂墩）是國內首次自行設計制造的液壓馬達系統控制的蛇形管左右回轉式頂鐓彎管機，是加工大型電站鍋爐的重要設備。彎曲管料的管材和尺寸等見表3-1。該機采取帶有軸向頂鐓裝置的機械冷彎方式，采用液壓傳動與伺服及PC控制技術，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，由送料電機將管料送至擋管器處，再由直流伺服電機完成定長送料。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，再由直流伺服電機進行定長送料，同時轉筒旋轉一定角度，進行再一次彎管，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系，以確保彎管的質量。要求彎管機的液壓系統工作穩定可靠、啟動平穩；能進行連續彎管軌跡控制；油路簡潔、便于集中操作和實現自動化。 

項    目 參  數 單位 彎管機 管料的最大公稱外徑 63.5 mm 管料的公稱壁厚 12 管材牌號 12Cr2MOWVT 材料屈服極限 343 N/mm^2 管子彎曲半徑 45—120 mm 管于彎曲角度 O～士1 80 (°) 彎管模彎管角速度 O～2 最大回轉角度 190土0.1 (°) 最小彎曲半徑時的工件彎曲力矩 31. 445 N•m 最小彎曲半輕時的彎管機旋轉力矩 36.16 液壓系統 供油壓力 18 MPa 電液伺服閥（QDY10型） 額定流量 10 L/min 齒輪齒條式彎曲缸 缸徑（活塞直徑） 160 mm 齒條（括塞桿）直徑 155 最大行程 432 齒輪分度圓直徑 256 推力矩 225-285 N•m 活塞最大移動速度 26.81 mm/s 頂鐓缸 缸徑 140 mm 活塞桿直徑 90 最大行程 416 推力 120-235 kN 速度 16-26 mm/s

                                                                                             表3-1彎管機殛其液壓系統主要技術參數 
        該彎管機液壓系統原理圖如圖3 1所示，系統由三部分組成。液壓位置伺服控制回路是完成彎管的主要工作部分，其執行器為兩個并聯的伺服液壓缸 （頂鐓缸4和齒輪齒條式彎曲缸5），兩缸運動相互關聯，并分別由電液伺服Y9和10控制。指令脈沖輸入由計算機的兩個坐標給出，反饋位置檢測器采用光電編碼器。當輸入指令是一個位置斜坡函數（相當于一個速度指令）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作隨動運動，與電液伺服閥9和10相串聯的電液換向閥11和12起安全保護作用，在系統出現重大事故情況下，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助伺服控制回路完成彎管加工部分。其執行器為三對夾緊缸，三對夾緊缸的油路結構相似，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、進油節流閥和液控單向閥，以實現夾緊力的調整和缸進退速度的調節，保證啟動平穩、動作可靠。油源是整個系統的動力源部分，采用恒壓變量泵20和定量泵19的組合供油方式。當輔助部分的液壓缸夾緊鋼管時，雙泵同時供油；當伺服控制部分工作時，定量泵通過遠控順序閥14控制實現卸荷，單獨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，恒壓變量泵根據伺服系統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及遠程調壓溢流閥18用于設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彎管機液壓系統原理圖
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-遠控順序閥； 15、17、23-單向閥；16-壓力繼電器；18-遠程調壓溢流閥；19-定量液壓泵；
20-恒壓變量泵；21-三位四通電磁換向閥；22一先導式溢流閥；24-冷卻器
        液壓系統的工作原理如下。
        向彎管模內送入預定長度的鋼管后，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的壓力油經單向閥15、17和油路6中的減壓閥、節流閥進入頂鐓夾緊缸1的無桿腔并導通油路6中的液控單向閥，對鋼管進行夾緊，而缸1有桿腔經油路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發信，壓緊輪和測量輪復位，電磁鐵9YA通電，油路7中的換向閥切換至左位，泵19的壓力油經過單向閥15、17和油路7中的減壓閥、節流閥、左路液控單向閥進入收緊缸2的有桿腔并導通右路液控單向閥，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的壓力油經單向閥15、17和油路8中的減壓閥、節流閥進入上下彎管模的液壓缸3的無桿腔并導通液控單向閥，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，系統壓力升為恒壓變量泵20設定的恒壓值（由先導式溢流閥22設定），遠控順序閥14打開，定量泵19經閥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，兩者協調配合，完成對鋼管進行彎曲的任務(兩缸的位置伺服控制原理見方框圖3-2)。同時，氣動注油泵連續向彎管模注入定量的潤滑劑，對鋼管進行防皺潤滑。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】
        當個彎曲結束后，壓緊輪和測量輪下降，壓緊鋼管，各液壓缸按順序復位。由伺服電機再輸入一定長度的鋼管，轉筒旋轉1800后，液壓系統又重復上述動作，進行再一次彎管。如此循環往復，整個過程由PC機控制。 
      (3)技術特點
        1)彎管機的液壓系統采用恒壓變量泵和定量泵組合供油，在滿足系統動力要求的同時，有利于節能。根據執行器的工作性質，輔助作用夾緊缸采用開關式液壓閥組成的傳動回路進行控制；而執行彎管任務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、單向節流閥和液控單向閥，確保了夾塊對鋼管的夾緊力，使系統運動平穩、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、響應速度快，實現了彎管和頂鐓之間的柔性匹配，保證了產品質量。
      4)系統設有冷卻器和精過濾器有利于系統散熱和油液清潔，從而有利于機器性能的改善、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，減少了液壓管件數量，減小了液壓系統體積，外形結構緊湊美觀，使用檢修方便。

本文標題：電站鍋爐CNC蛇形管彎管機液壓系統

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分類：液壓行業知識
標簽： 液壓馬達