篩管加工機液壓馬達氣動系統
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        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?;て?。 
       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和火影忍者博人传日语中字鎖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?;ぷ爸?。
        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??梢蘊媧饌嗖?,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 

    

  

  

主機

尺寸

12.12×1.36×1.62

m

重量

13.5

t

液壓氣動系統

液壓泵(三臺相同)(YB-4型定量葉片泵)

額定壓力

6.3

MPa

公稱排量

4

mL/r

液壓節流閥(L-1OB型)

額定壓力

6.3

MPa

額定流量

10

L/min

液壓壓力繼電器(DPl-63B)

調壓范圍

16.3

MPa

精度

0.05

作用時間

<0.5

s

汽缸

工作壓力

0.4

MPa

        科技帶來強勁動力,泰勒姆斯液壓馬達,靠事實說話。


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