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2500KN電機轉子壓鑄機液壓系統的開發與研制
作者:管理員    發布于:2016-01-04 09:52:11    文字:【】【】【

  2500KN電機轉子壓鑄機液壓系統的開發與研制周宗團(西安工程科技學院機械工程系,西西安710048)子壓鑄、退假軸、轉子卸料等一系列工序,完成電機轉子壓鑄生產工藝的全過程。通過機、液、電的聯合控制,實現全流程機械自動化生產。

  2500KN電機轉子壓鑄機要完成電機轉子的高壓鑄鋁工藝,先將帶有假軸的疊壓好的電機轉子送至合模油缸下,然后合模增壓;容杯將熔解后的鋁液送至壓射油缸處,進行壓射澆鑄;壓射后切去多余的鋁餅,退出假軸,最后由卸料小車運走加工成的電機轉子,卸料后即完成一電機轉子壓鑄的整個工藝流程。由于該流程工序復雜,而且每個工作環節的運動和動力性能要求高,根據液壓傳動的特點,設計一液壓系統完全可滿足其整個工藝過程的各種要求,而且液壓系統的開發和應用,實現了機、液、電的聯合控制,為整個工藝過程實現機械自動化生產提供了保證。

  同時,對提高我國電機產品質量和實現電機的自動化生產,降低生產成本,都有著十分深遠和現實的意義。

  1液壓系統的設計及工作原理通過為液壓系統的設計提供了一定的理論依據和技術支持。

  表1主要技術規格參數項目技術參數項目技術參數合型力壓射比壓開型力容杯直徑壓射力退假軸力切余料力容杯上升力頂余料力容杯最大容積量合型油缸行程油泵主參數動靜模最大開檔距離主機管路壓力蓄能器容量電機功率1.1液壓系統的設計經過對該機床各種工藝流程進行分析與綜合,其液壓系統工作原理圖設計如所示。系統采用的液壓元件均以液壓集成塊的形式安裝在油箱之上,成為機床的液壓動力工作站。這樣的安裝形式既節省空間,又使液壓管路排列整齊有序,便于機床的安裝、維修和調試。

  整個液壓系統由高性能葉片泵YB―F80供油,系統最高壓力為16Mpa,由電磁溢流閥〈4〉調定。按下油泵起動按鈕,電磁溢流閥〈4〉在11CT失電的情況下,油泵實現無負荷的空載起動,從而延長了油泵的使用壽命和系統能耗的損失。

  機床動作循環過程如所示:1.2液壓系統工作原理油泵空載起動按下起動按鈕,電磁溢流閥〈4〉在oir作考簡介:周宗團(964―)男(漢族)西乾縣人講師,主要從毫流體傳動及控制的教學和科研工作。〃!。+模上續充壓kl吸閥上的單向閥〈13封閉合合模ub單減壓閥進入壓室e升油有桿:腔J室升11CT失電的情況下,油泵實現空載起動。

  油泵加載按下加載按鈕,電磁溢流閥〈4>11CT帶電,油泵開始升壓加載。

  快速合模按下合模按鈕,電磁鐵1CT、12CT通電,合模缸在自重的作用下打開自吸閥的單向閥〈13〉,副油箱的油進入合模缸上腔,實現快速合模動作。

  合模增壓按下合模按鈕,快速合模動作結束后,缸上腔油充滿后合模增壓缸起作用,達到增壓效果。

  送料按下送料按鈕,6CT帶電,壓力油經三位四通電液換向閥〈14〉、單向節流閥〈15〉進入送、切料油缸有桿腔、切料缸無桿腔的油經單向節流閥〈15〉、三位四通電液換向閥〈14〉流回油箱,油缸完成送料動作。

  慢壓射送料到達終點,壓下5XK發令,經延時,容杯上升到位后,5CT帶電,系統壓力油經二位四通閥〈10〉、單向節流閥〈15〉進入壓射油缸下腔,壓射缸開始動作,壓射油缸上腔油經二位四通閥〈10〉流回油箱,油缸開始慢動作壓射。

  快壓射當慢壓射動作完成后,4CT帶電,快壓射閥打開,系統壓力油從蓄能器來油,經快壓射閥進入壓射油缸下腔,實現快壓射。

  壓射活塞退回當快壓射結束后,經延時,二位四通閥〈10〉5CT失電,系統壓力油經二位四通閥進入壓射油缸上腔,壓射油缸下腔的油經單向節流閥〈15〉,二位四通閥〈10〉流回油箱,實現壓射活塞退回原位。

  壓室下降當壓射活塞退回后,壓下4XK8CT失電,壓力油經二位四通閥〈7〉進入壓室升降油缸無桿腔,壓室升降有桿腔的油液經單向減壓閥〈12〉、二位四通閥〈7〉流回油箱,齒輪一齒條裝置在油缸作用下完成壓室下降動作。

  切料按下切料按鈕,三位四通閥〈15〉7CT帶電,系統壓力油經三位四通閥、單向節流閥進入送、切料油缸無桿腔,有桿腔的油經單向節流閥〈15〉、三位四通閥〈14〉流回油箱,油缸完成切料動作分模、接料切料動作完成后壓下行程開關6XK三位四通換向閥〈17〉2CT帶電,壓力油經三位四通換直控平衡閥〈28〉、單向節流閥〈29〉進入合模增壓缸中腔、合模缸上腔的油經單向閥〈13〉流回副油箱。當合模上升到一定高度時行程開關壓下2XK發令,二位四通閥〈7〉10CT帶電,壓力油經二位四通閥〈7〉、單向節流閥〈9〉進入接料小車無桿腔,小車作接料動作,合模缸繼續上升,工件落下,小車接料,碰塊壓下行程開關1XK發令,二位四通閥〈7〉10CT失電接料小車返回。

  頂余料當切料到位后,行程開關壓下6XK二位四通閥〈10〉3CT帶電,系統壓力油進入頂余料缸下腔,上腔油回箱,余料在頂余料缸作用下被頂出。

  (14)頂余料缸活塞退回按下頂余料按鈕,二位四通閥〈10〉3CT失電,壓力油經二位四通閥〈10〉進入頂余料缸上腔,油缸下腔的油經二位四通換向閥〈10〉流回油箱,頂余料活塞退回。

  (5)退假軸當小車返回原位,行程開關壓下9XK然后按下按鈕,9CT帶電,壓力油經二位四通閥〈10〉進入退假軸油缸上腔,退假軸油缸下腔的油經單向平衡閥〈11〉、二位四通閥〈10〉流回油箱,退假軸油缸動作完成退假軸動作。

  (16)退假軸活塞返回按下按鈕,二位四通換向閥〈10〉9CT失電,壓力油經二位四通換向閥〈10〉、直控平衡閥〈11〉進入油缸下腔,油缸上腔的油經二位四通閥〈10〉流回油箱,實現退假軸油缸活塞返回。

  (7)油泵卸荷當執行元件均在原位,1CT一12CT全部失電,油泵卸荷。向閥〈17〉一路通過遠控平衡閥進入合模缸下腔,一路通過整個機床液壓系統電磁鐵動作順序如表2所示。

  表2液壓系統電磁鐵動作順序表序號動作電磁鐵原位油泵啟動油泵加載合模合模增壓送料壓室上升慢壓射快壓射壓射活塞退回壓室下降切料分模接料頂余料接料小車返回退假軸退假軸活塞退回頂余料活塞退回1.蓄能器充氮和放油方法管接頭與氮氣瓶聯接好后,打開充氮截止閥,即可充氮。

  第一次充氮方法:只要將蓄能器座下的高壓橡膠充氮壓力為9一放油方法:打開溢流閥〈26〉,即可將蓄能器中的油全部返回油箱。放完后關閉,調壓至16Mpa以上。

  氮氣補充方法:如發現蓄能器中壓射時壓力下降過大,這是因為蓄能器中氮氣壓力不足,故必須充氮。此時必須將蓄能器中的油放掉后,按照3.1中的方法即可充氮。

  2液壓系統的工作調試調整溢流閥4,可改變主系統的壓力,其壓力大小,可根據工藝參數來確定。

  合模力調整:調整單向減壓閥〈20〉的壓力,可改變合模力的大小。合模力的大小應根據工藝參數進行選擇。

  蓄能器壓力調整:調整溢流閥〈26〉的壓力大小,可改變蓄能器的壓力大小。

  慢壓射時間的調整:調整時間可由PC機設定慢壓射速度的調整:調整單向節流閥開口〈15〉的大小,即可改變慢壓射的速度。

  快壓射速度的調整:調整蓄能器節流閥〈25〉的開口大小,即可改變快壓射速度。

  壓射活塞停留時間的調整:調整時間可由PC機設定。

  3液壓系統的特點該機床由機、電、液聯合控制,其液壓系統的所有動作順序時間可由pc機程序設定,從而實現全流程自動化操作,安全可靠。

  壓射采用二級壓射:慢壓射和快壓射,同時鑄模中采用風葉片進鋁的多股澆道,成型容易,可降低壓射速度,氣孔率少,壓力傳遞快,內壓質量密實度好,從而為保證電機質量的穩定特性提供了充分的保證。

  該機床的液壓系統中,利用蓄能器貯存油液的壓力能在系統中有如下功用:①作為輔助動力源,減少了電動機的功率損耗,降低了系統的溫升;②在驅動液壓泵的原動機發生故障時,蓄能器作為應急動力源,向系統輸油,避免了不必要的意外事故發生;③維持了系統壓力,減少了液壓沖擊或壓力脈動。

  根據壓射過程的需要,自行設計非標自制快壓射閥和蓄能器節流閥,為二級壓射的順利實現提供了必要的保證。

  4結束語2500KN電機轉子壓鑄機液壓系統的開發和研制,實現了電機轉子高壓鑄鋁的全部工藝,改變了我國電機行業長期以來傳統的電機轉子離心式和低壓鑄鋁的方法,對電機轉子壓鑄設備水平低、電機轉子鑄鋁質量不穩定、廢品率高、浪費大、工作環境差和工人勞動強度大等這些久而未決的問題的解決有一定的創新性和前瞻性。經實踐證明,此系統合理可靠,滿足了生產工藝要求,達到了較高的技術水平。目前,由于國產液壓元件存在一定的質量穩定性和可靠性的問題,給該液壓系統的穩定性和調試工作帶來一些不便。為此,從事該項生產的科學技術人員尚需不斷探索進取,使之更臻完善。

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