液压机在碎屑成形机上的应用

邢艳

摘 要：简要介绍了碎屑成形机液压系统的设计，通过设计高低泵的自由切换，改善整机噪声低、功率损耗低、安全运行等方面的问题，从而提高设备的性能。

关键词：液压机；碎屑成形机；液压系统；高低泵

中图分类号：TG315.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.133

液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、粉末等制品的机械，它常用于压制成形工艺，比如锻压、冷挤、粉末冶金和压块，等等。一般情况下，液压机是由主机、动力系统和控制系统三部分组成。碎屑成形机就是利用液压机的工作原理实现金属碎屑的快速成形。

1 碎屑成形机的主体结构

碎屑成形机采用多缸联动结构，分为主液压缸、推块液压缸、支撑液压缸和翻料液压缸。具体的动作流程是：支撑液压缸支撑模具到工作位置；压模压缩碎屑进入模具；保压成形后，主液压缸退回；支撑液压缸拉动模具向下移动，到达推块液压缸工作位置；推块液压缸将金属块推出；翻料液压缸动作，金属块落入运输车内。

2 液压系统设计

液压系统是整台设备的动力机构，主要用来完成碎屑的压制、模具的上下位置移动、金属块的推出和落料等动作。它主要是由液压缸、电机、泵和各种阀组成的。根据碎屑机的工作要求和特点，其主体结构如图1所示。

与同类碎屑成形机液压系统设计不同，该液压系统的特点主要有以下3点：①高、低液压泵自由切换。该系统中设计了15 kW电机驱动的叶片泵和3 kW电机驱动的柱塞泵，叶片泵主要负责4个联动液压缸的动作，以保证液压缸的快速动作，定量柱塞泵适应主液压缸保压状态时需要的高压。②4个液压缸的油路采用串联形式，单个液压缸只能单独工作，不能同时动作。由于设计压力反馈，主液压缸可以设定任意停止位置，确保设备的安全运行。③运行速度快，噪声低，设备功率损失小。

3 液压系统重要元件选型计算

3.1 液压缸缸筒内径和活塞杆直径的计算

当液压缸的理论作用力F（包括推力F1和拉力F2）和供油压力P为已知时，无活塞杆侧的缸筒内径（m）为：

根据公称压力，选取φ=2.将相关参数代入上述公式中，通过设计计算最后得出各液压缸的缸筒内径和活塞杆直径为：

主液压缸：缸筒内径D=250 mm，活塞杆直径d=160 mm；

支撑液压缸：缸筒内径D=50 mm，活塞杆直径d=36 mm；

推块液压缸：缸筒内径D=50 mm，活塞杆直径d=36 mm；

翻料液压缸：缸筒内径D=40 mm，活塞杆直径d=25 mm。

3.2 液压泵的设计计算

通过计算，选用PV2R241叶片泵，额定压力为8 MPa，额定流量Q为80 L/min，额定驱动功率为15 kW；选用高压1.25MCY柱塞泵，额定压力为25 MPa，额定流量Q为2 L/min，额定驱动功率为3 kW。

4 结束语

本文主要阐述了液压机在碎屑成形机上的应用情况，通过分析液压系统设计的几个优点，为传统碎屑成形机液压系统的改进提供了一定的理论基础和实践经验。

参考文献

[1]朱钒，张志，张道富，等.国内外液压机技术现状及发展趋势[J].机床与液压，2000（01）.

[2]胡万强.金属废料压块机液压系统设计[J].机床与液压，2012（11）.

[3]蔡宗琰.液压金属压块机[J].液压与气动，1994（5）.

[4]成大先.机械设计手册[M].第5版.北京：化学工业出版社，2008.

〔编辑：白洁〕