陶瓷設(shè)備制造公司2005型節(jié)能型壓機(jī)液壓系統(tǒng)

西迪是意大利著名的陶瓷設(shè)備制造商。近年來，05系列壓機(jī)是在03系列壓機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的新系列節(jié)能壓機(jī)。05系列壓機(jī)包括1200、1500、1700、2100、2500、2800、4000t等7個規(guī)格。圖1為05系列壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。05系列壓機(jī)與03系列壓機(jī)相比,液壓系統(tǒng)具有如下特點:1)液壓閥的數(shù)量減少,油路更為簡捷可靠。如系統(tǒng)壓力、主缸加壓、主缸卸壓各只用1個插裝閥完成;活動橫梁升降由1個比例閥和1個充液閥完成;料車的運動由1個比例閥完成;模芯的升降由1個油缸和1個比例閥完成。2)主油泵采用加壓供油與卸荷的間歇式工作方式,延長了油泵的使用壽命。3)與傳統(tǒng)的壓機(jī)相比省去了增壓器和加壓回路的蓄能器,由機(jī)械式蓄能裝置飛輪取代,節(jié)省了元件,簡化了油路。4)活動橫梁、頂出器、料車等運動部件均采用比例控制,使壓制、頂出、布料按預(yù)先設(shè)定的曲線運動,使之更符合磚坯成形工藝要求,壓制參數(shù)調(diào)節(jié)更為方便。5)采用線性布料系統(tǒng),料車由液壓馬達(dá)經(jīng)齒輪、齒條傳動,布料更為均勻。1壓力繼電器壓力保護(hù)系統(tǒng)主泵12為定量斜軸式軸向柱塞油泵。系統(tǒng)加壓回路的壓力為35MPa,輔助回路的壓力為16MPa。油泵可以卸荷啟動,在工作循環(huán)中采用壓力供油與間歇卸荷的工作方式,這樣可以節(jié)省功率消耗,減少發(fā)熱,延長泵的工作壽命。插裝閥20與其先導(dǎo)壓力閥21a、單向節(jié)流閥21b、電磁閥21c及梭閥21d等構(gòu)成系統(tǒng)的壓力控制與卸荷閥塊。當(dāng)電磁閥21c斷電時,插裝閥20的控制腔通回油,閥20開啟,泵12出口經(jīng)此閥回油箱,泵12處于卸荷狀態(tài)。當(dāng)電磁閥21c通電時,插裝閥20控制腔加上壓力油,閥20關(guān)閉,泵輸出壓力油,最高壓力由閥21a調(diào)定為35MPa。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過35MPa時,閥21a開啟溢流,由于阻尼孔的作用,使閥控制腔的壓力小于進(jìn)口A的壓力,閥20開啟溢流,但這時主閥20的開啟狀態(tài)和卸荷時的開啟狀態(tài)不一樣,而是形成一定的節(jié)流口,維持閥20的進(jìn)口壓力不超過35MPa,對系統(tǒng)起限壓保護(hù)作用。壓力值由壓力表36顯示。壓力繼電器35用于保護(hù)系統(tǒng),其值要比系統(tǒng)壓力高3～4MPa。截止閥37用于主缸放油或接入有關(guān)的檢測元件。壓力傳感器31用于檢測泵出口壓力的大小,并控制第一次加壓壓力、第二次加壓壓力(終壓),和在這兩次之間的多次加壓壓力。插裝閥17a與先導(dǎo)壓力閥17b構(gòu)成輔助回路的壓力控制閥。閥17b的調(diào)定壓力為16MPa,由壓力表32顯示。35a為輔助系統(tǒng)的壓力繼電器。33為輔助回路的壓力傳感器。設(shè)置在輔助回路的蓄能器34,其作用在于提高回路效率和穩(wěn)定回路壓力。但其補油方式和傳統(tǒng)壓機(jī)不同,是這種壓機(jī)節(jié)能的一個主要方面。首先是在高壓加壓完成后,主缸內(nèi)的高壓油經(jīng)過二通插裝閥29c向其卸壓蓄能。其次由泵12向其充油,一般在加壓結(jié)束后進(jìn)行,充油過程長短由時間控制,而后令泵12卸荷,以節(jié)省功率消耗。設(shè)置在機(jī)架頂部的49為低壓充液油箱,其中作用有來自氣源經(jīng)減壓后形成的0.15～0.2MPa的壓縮空氣壓力。其優(yōu)點是:①推動活動橫梁快下,使主缸充油迅速;②油箱內(nèi)為正壓,防止粉塵進(jìn)入油箱內(nèi);③使離心泵入口供油充足,防止氣蝕。當(dāng)充液箱內(nèi)的壓力高于0.25MPa時,通過安全閥50排氣;當(dāng)壓力低于0.15MPa時,打開相關(guān)的截止閥,接通電磁閥73,向充液箱補充壓縮空氣。58為真空發(fā)生器。當(dāng)將截止閥56三個都打開,電磁閥73處于常態(tài)位時,氣源壓縮空氣以很高的速度從58中流出,根據(jù)伯努利方程式,這時充液油箱內(nèi)將形成負(fù)壓,以用于在更換回路中的閥件時,防止充液箱中的油流出,給維修帶來很大方便。泵6為冷卻過濾油泵。作用是將充液箱49中的油經(jīng)截止閥1吸入后,從出口經(jīng)冷卻器8,過濾器7打入主泵的進(jìn)口,以保證主泵獲得清潔冷卻的油液,并使主泵吸油充足,減少噪音。FO是濾油器阻塞發(fā)訊繼電器。PR1是用于防止主泵吸空的檢測元件,當(dāng)壓力低于0.1MPa時發(fā)訊關(guān)閉主泵電機(jī)。并聯(lián)在主泵進(jìn)口右測的單向閥管路是主泵殼體的冷卻油路,進(jìn)入殼體的油是清潔的涼油,從殼體流出來的油排入泵6的吸油口,這樣設(shè)計有利于主泵的冷卻,延長主泵的壽命。電磁閥9為冷卻水進(jìn)入控制閥,根據(jù)油溫檢測信號,控制其開啟,以保證油溫在設(shè)定范圍內(nèi)。設(shè)在回油管路上的蓄能器4為一低壓蓄能器(充入氮氧壓力為0.2MPa),其作用是使系統(tǒng)整個回油路具有穩(wěn)定的壓力,吸收回油沖擊,這樣可提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的平穩(wěn)性和動作的響應(yīng)速度。2頂出缸頂出控制05系列壓機(jī)采用一個頂出油缸,通過下模位移傳感器,放大器控制比例閥22可以連續(xù)無級地精確定位,完成模芯的一次下落、二次下落和頂出動作,這是目前頂出裝置中較新的傳動控制方式。閥23是頂出回路中的安全閥。頂出油缸活塞桿腔常通壓力油,活塞腔由比例閥22控制。閥22在常態(tài)位時,頂出活塞停止不動;右電磁通電時,活塞下降;左電磁通電時,活塞升起;速度則根據(jù)輸入電信號的大小無級調(diào)節(jié)。由于此裝置可以連續(xù)無級地精確定位,所以能與線性料車配合穩(wěn)定地自動控制填料厚度與其調(diào)整。3采用pid的運動控制05系列壓機(jī)采用結(jié)構(gòu)新穎的線性料車,由液壓馬達(dá)71驅(qū)動齒輪齒條運動,由比例閥67提供驅(qū)動動力。料車的運動控制,包括位置和速度是帶有PID(比例積分微分控制器)的閉環(huán)控制。使用這種獨特的料車的優(yōu)點是:使料車的運動精確規(guī)則化;運動行程無級調(diào)節(jié);易于修正填料;可用于多次填料。這種料車還可選購帶有液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn),并可升降定位的清掃刷72。電液比例閥70控制清掃刷的旋轉(zhuǎn)動作,電磁閥69控制清掃刷的升降動作。4料車啟停電磁閥2.主缸的動作將結(jié)合自動循環(huán)過程分析。自動循環(huán)的起始條件:1)料車必須處于后極限位置(安全開關(guān)FC4+、FC3-);2)活動橫梁處于上極限位置(限位開關(guān)Sel+);3)下模芯處于頂磚狀態(tài)(限位開關(guān)Se6-、電液比例閥22左位+)。這時,安全杠放下(開關(guān)FC1+、FC2-),操作自動循環(huán)鍵,壓機(jī)開始自動循環(huán)工作,此時料車啟停電磁閥66處于通電狀態(tài)。此處說明,“+”表示閥或開關(guān)處于通電或接觸狀態(tài);“-”表示斷電或脫離狀態(tài)。4.1壓力油壓力閥1)料車啟停閥66+,電液比例閥67右位+,料車按設(shè)定的速度向前運動。料車的運動位置由旋轉(zhuǎn)編碼器檢測。2)在此階段電磁閥46b-,主缸卸荷閥46a開啟,主缸上腔為卸荷狀態(tài);電磁閥47+,主缸充液閥48開啟;電磁閥42+,主缸活塞支承閥44開啟,該閥帶有開啟位置檢測裝置,即只有當(dāng)此閥開啟時才允許主缸上腔進(jìn)入壓力油。壓力閥39為主缸下腔安全閥,用于限制主缸下腔的壓力不超過該閥的設(shè)定值。4.2頂出缸基于位下模位移傳感器當(dāng)料車運動到一定位置時由旋轉(zhuǎn)編碼器給出信號,令電液比例閥22右位+,使頂出缸活塞按設(shè)定的速度下降;達(dá)到規(guī)定的位置時,由下模位移傳感器給出檢測信號,令閥22右位-,使頂出缸活塞停在設(shè)定位置,完成一次下落。此階段4.1的a及b的各閥狀態(tài)繼續(xù)保持下來。4.3頂出缸控制閥點當(dāng)料車?yán)^續(xù)向前達(dá)到設(shè)定位置時,由編碼器發(fā)信,電液比例閥67右位-,左位+,料車按設(shè)定的速度轉(zhuǎn)為后退。當(dāng)后退達(dá)到編碼器設(shè)定的開關(guān)點時,令電液比例閥22右位+,使頂出缸活塞按設(shè)定的速度下降,到達(dá)下模位移傳感器的設(shè)定位置時,令閥22右位-,頂出活塞完成二次下落。下模完成二次下落時,將下模落到壓機(jī)底座的工作臺面上,同時也使模腔內(nèi)的粉料密度均化并排氣。當(dāng)料車回到由編碼器設(shè)定的初始位置時,令比例閥67斷電,料車停止運動,限位開關(guān)FC4+、FC3-。此階段4.1中b的各閥狀態(tài)沒有變化。4.4活動進(jìn)行中壓壓主缸快速下行當(dāng)料車后退到由編碼器設(shè)定的允許活動橫梁下降的開關(guān)點時,發(fā)信令主缸活塞上下行用電液比例閥38右位+,主缸下腔油通回油箱。由于4.1中b的各閥狀態(tài)沒有變化,主缸下腔的排油路是:主缸下腔油→插裝閥44→比例閥38右位+→充液箱49。這時主缸活塞在充液箱低壓油壓力作用下推動活動橫梁快速下行。快速下行的速度由電液比例閥38的輸入電信號的大小來控制。為了防止上模對模腔中粉料的沖濺,當(dāng)上模快速下行至粉料表面上方5～10?時,由上模位移傳感器給出信號,令輸入閥38的電信號減小,閥38的開口量相應(yīng)減小,給主缸下腔排油造成較大阻力,活動橫梁下行受到減速制動。減速過程的長短,則由給定的時間控制。閥46為梭閥。梭閥具有壓力選擇功能,確保當(dāng)需要插裝閥可靠的關(guān)閉時,其控制腔始終作用有來自壓力較高一側(cè)的壓力,這就保證了閥芯的可靠關(guān)閉狀態(tài)。插裝閥44、46a都屬于這種應(yīng)用。例如只有插裝閥44可靠的關(guān)閉,才能保證主油缸活塞不下滑。4.5次加壓主缸一次加壓分慣性加壓和泵加壓兩個階段進(jìn)行。慣性加壓階段:利用活動橫梁減速后具有的動能對粉料進(jìn)行壓制。在這個階段由于粉料比較疏松,可易獲得較大的壓縮比。當(dāng)減速過程時間一結(jié)束,令慣性加壓的設(shè)定時間開始工作,控制慣性加壓過程的長短。同時令電磁閥46b+、電磁閥47-,使主缸卸荷閥46a關(guān)閉、充液閥48關(guān)閉,將主缸上腔與充液油箱隔離開,為一次加壓做好準(zhǔn)備。在此階段主缸下腔仍為減速階段的排油狀態(tài),上腔需用的油量較少,靠負(fù)壓使充液閥48形成小開口,從充液箱進(jìn)油。在隨后的泵加壓階段,當(dāng)高壓油一旦進(jìn)入主缸上腔,充液閥48將立即關(guān)死。泵加壓階段:利用油泵的壓力進(jìn)行加壓。慣性加壓階段計時一結(jié)束,轉(zhuǎn)入泵加壓階段,令電磁閥21c+,插裝閥20關(guān)閉,主泵12停止卸荷,轉(zhuǎn)為輸出壓力油;令電磁閥19b+,插裝閥18關(guān)閉、30開啟,泵輸出的壓力油經(jīng)插裝閥30進(jìn)入主缸上腔,開始實質(zhì)性的一次加壓。此過程的長短采用壓力時間控制。當(dāng)壓力傳感器31檢測到一次加壓壓力設(shè)定值時,令閥21c-,插裝閥20開啟,泵轉(zhuǎn)為卸荷;令閥19b-,插裝閥30關(guān)閉,此時主缸上腔為一封閉容積,維持由31檢測到的壓力,進(jìn)入保壓。保壓有利于消除坯體的應(yīng)力不均勻性,減少坯體的破損。保壓過程的長短采用時間控制,保壓性能的好壞取決于主缸上腔的密封性能。當(dāng)達(dá)到保壓設(shè)定時間,令電磁閥46b-,閥46a開啟,主缸上腔經(jīng)此閥向充液油箱卸壓,進(jìn)入排氣階段。4.6動梁外含量的控制同時令閥47+,充液閥48開啟;令電液比例閥38右位-,左位+,輔助系統(tǒng)的壓力油經(jīng)閥38左位,閥44進(jìn)入主缸下腔,而上腔的油排入充液油箱,使活動橫梁按設(shè)定的速度向上抬起,坯體中的氣體隨著逸出。動梁上移過程的長短由上模位移傳感器檢測控制。動梁上移達(dá)到設(shè)定位置時,令閥38斷電,靠該閥中位機(jī)能,將主缸下腔進(jìn)排油封住,動梁停止上移,懸空在抬起的高度,此時坯體中的氣體可繼續(xù)逸出。懸空過程的長短采用時間控制。動梁懸空時間一結(jié)束,令閥38右位-,主缸下腔轉(zhuǎn)為排油狀態(tài),上腔作用有充液油箱的低壓油,動梁下移到上模接觸到坯體表面停止。下移過程的長短由上模位移傳感器檢測控制。4.7插裝閥2.2當(dāng)整個排氣階段一結(jié)束,令閥47-,充液閥48關(guān)閉;令閥46b+,主缸上腔卸荷閥46a關(guān)閉;閥19+,插裝閥18關(guān)閉,插裝閥30開啟;令閥21c+,泵12停止卸荷,轉(zhuǎn)為輸出壓力油。這樣泵的壓力油經(jīng)閥30進(jìn)入主缸上腔,下腔保持排氣階段動梁下移時的排油狀態(tài),開始二次加壓階段。二次加壓過程如前述一次加壓中的泵加壓階段一樣,采用壓力時間控制方式,達(dá)到設(shè)定壓力后,轉(zhuǎn)為保壓,各閥的通斷電關(guān)系也相同,在此不再重復(fù)。4.8關(guān)閉過口板保護(hù)SITI壓機(jī)的卸壓過程與傳統(tǒng)的壓機(jī)不一樣,而是分作兩個階段進(jìn)行,即先將主缸內(nèi)的壓力降到輔助回路壓力,但不是將超出的壓力卸掉,而是將高壓壓力油回收到輔助回路蓄能器34內(nèi),然后再將主缸內(nèi)的壓力油泄至充液箱內(nèi)。主缸壓力回收。在二次加壓中的延時保壓結(jié)束后,由于主缸卸荷閥46a和充液閥48保持關(guān)閉狀態(tài),插裝閥30保持關(guān)閉狀態(tài),令電磁閥29d通電,插裝閥29c的控制腔因梭閥29a的作用與輔助回路壓力相通,但因閥29c的進(jìn)口壓力,即主缸壓力大于輔助回路壓力,閥29c開啟,這樣主缸內(nèi)的高壓油便進(jìn)入蓄能器34內(nèi)蓄積起來作為輔助回路壓力油源使用。此過程采用時間控制,但當(dāng)時間設(shè)定過長時,當(dāng)輔助回路壓力與主缸壓力達(dá)到相同時,靠梭閥29a的作用,插裝閥29c會自行關(guān)閉。主缸壓力回收結(jié)束后,令電磁閥29d斷電,插裝閥29c關(guān)閉;令電磁閥46b-,插裝閥46a開啟,主缸上腔油經(jīng)此閥回油箱,主缸內(nèi)的壓力降至充液箱的壓力,達(dá)到完全卸壓。同時令充液閥延時開啟時間環(huán)節(jié)工作,下模芯延時升起時間環(huán)節(jié)工作,動梁延時回程時間工作。下模芯延時升起時間結(jié)束后,電液比例閥22左位+,按設(shè)定值形成開口量,但由于這時活動橫梁尚未升起,只是做好隨后當(dāng)動梁升起時磚坯跟著被頂出模腔的準(zhǔn)備,這樣設(shè)計有利于減少坯體邊角的破損。4.9動梁回轉(zhuǎn)過程控制動梁延時回程時間結(jié)束后,令電液比例閥38左位+,主缸下腔進(jìn)壓力油,上腔經(jīng)插裝閥46a回油,動梁按設(shè)定的速度慢速升起,磚坯隨著被頂出。仔細(xì)調(diào)整動梁的慢速升起速度和坯體的頂出速度,可獲得很好地跟模效果。當(dāng)充液閥延時開啟時間結(jié)束后,令電磁閥47+,充液閥48打開,主缸上腔回油通暢,為動梁快速回程做好準(zhǔn)備。當(dāng)動梁慢速升起達(dá)到設(shè)定的位置時,由上模位移傳感器給出信號,令輸入閥38左位的電信號加大,閥38