两种剪板板机的液压系统性能比较

1、两种剪板机的液压系统性能比较 The capability comparion between two kinds of shears machine Hydraulic System 摘 要：本文对QC11Y闸式系列液压剪板机的新旧两种液压系统的工作原理进行了分析研究，比较其使用性能、特点，指出合理的液压系统设计对提高整台剪板机的性能、发挥机器的效率起着十分重要的作用。1前言QC11Y闸式系列液压剪板机是目前国内板金行业最流行的板料剪切设备之一，液压剪板机的液压系统的合理设计是保障其性能的主要因素。本文对QC11Y闸式系列液压剪板机的新旧两种液压系统的工作原理进行了分析研究，比较其使用性能、

2、特点，指出合理的液压系统设计对提高整台剪板机的性能、发挥机器的效率起着十分重要的作用。2 旧式液压剪板机的液压系统的分析旧式液压剪板机的工作原理如图1所示，它的主要动作过程是：图1 旧式液压剪板机的工作原理图（1） 待机 当机器启动后，油泵1所输出的液压油经过电磁换向阀3（中位）回到油箱11，系统不建立压力，机器不产生任何动作。（2） 剪切剪切是实现刀架12向下运动的过程。使电磁换向阀3的线圈YV2得电，油泵1所输出的液压油经过电磁换向阀3（右位）一路进入压料油缸10，一路由电磁换向阀4（左位）进入油缸8的上腔，油压逐渐地升高，压力达到一定值后压料油缸10克服弹簧力向下运动，开始压紧被剪板料，

3、同时通过控制油路打开平衡阀7，进入油缸8上腔的液压油推动油缸下行，由于油缸8下腔面积与油缸9上腔的面积近似相等，因而形成一个串联同步回路，驱动刀架12下行，实现剪切。剪切过程中溢流阀2起过载保护作用。（3） 回程当剪切终时，刀架12碰到电气行限位开关后，电磁换向阀3的线圈YV2失电，同时YV1得电，油泵1所输出的液压油经电磁换向阀3（左位）平衡阀7油缸9下腔油缸9上腔油缸8下腔油缸8上腔电磁换向阀4（左位）电磁换向阀3（左位）油箱11，实现刀架12回程；同时压料缸10在弹簧力的作用下排油复位。（4） 剪切角调大剪切角增大的过程就是在油缸9保持不动时，令油缸8下腔充油。使YV2、YV3与YV5得

4、电，油泵1所输出的液压油由电磁换向阀3（右位）电磁换向阀5（左位）液控单向阀6油缸8下腔油缸8上腔电磁换向阀4（右位）油箱11，实现剪切角调大功能。（5） 剪切角减小剪切角增大减小的过程就是在油缸9保持不动时，令油缸8上腔充油。使YV2与YV4得电，油泵1所输出的液压油一路进入电磁换向阀5（右位）打开液控单向阀6；一路由电磁换向阀3（右位）电磁换向阀4（左位）油缸8上腔油缸8下腔液控单向阀6电磁换向阀5（右位）油箱11，实现剪切角调小功能。此液压系统原理上并没有问题，但实际使用中问题不少： 由于整个系统采用电磁换向阀直接控制，而所采用直动式电磁换向阀均为10mm通径，额定流量为40L/min，

5、特别是平衡阀为6mm通径，额定流量为10L/min，系统受流量的限制经常出现油温过高的情况，而油温过高是造成密封件损坏、渗漏、机器性能下降的主要原因。 由于系统采用直动式电磁换向阀直接控制油路改变方向，电磁换向阀工作时是瞬间把油路的高压液压油改变方向，容易形成较大的液压冲击，液压冲击过大会造成机器噪声过大、机器振动严重。 电磁换向阀长期承受高压、大流量的液压油冲击，出现故障率高。 系统用平衡阀支承刀架自重，剪切时必需克服平衡刀架的背压，增加了能量消耗，使系统发热。 由于整个重达1吨多的刀架全靠平衡阀托住，经常会出现漏车情况。 3 新式的剪板机液压系统的分析新式液压剪板机的工作原理如图2所示，它

6、的主要动作过程是：图2 新的剪板机液压系统工作原理图（1）待机当机器启动后，油泵1所输出的液压油经过处开启状态的插装阀2回到油箱14，系统不建立压力，机器不产生任何动作。（2）剪切使YV1得电，插装阀2闭合，液压系统建立压力，液压油一路进入压料油缸，压住被剪板料；一路通过插装阀5进入油缸9上腔，油缸9下腔的液压油则进入油缸10上腔。油缸10下腔的液压油则被压进蓄能器12。剪切过程中溢流阀3起过载保护作用。（3）回程使YV1失电，系统不建立压力，刀架13在蓄能器12释放压力的作用下返程。油缸10上腔和压料缸11复位以及油泵排出的液压油均由插装阀2回油箱14。（4）剪切角调大使YV1、YV2、YV

7、3同时得电，YV1得电，液压系统建立压力，YV2得电，插装阀5关闭油泵出油与油缸9上腔通道， YV3得电，液压油经电磁阀8进入油缸10上腔，剪切角增大，油缸10下腔的液压油液则被压进蓄能器12。（5）剪切角调小使YV3得电，油缸10在蓄能器12释放压力的作用下上行，油缸10上腔的液压油经电磁阀8和插装阀2回到油箱14。（6）蓄能器充油蓄能器充油前，打开手动截止阀7，刀架降至下死点。使YV1、YV2得电，系统压力油经截止阀7进入蓄能器，蓄能器压力达到一定值后关闭闸阀7，刀架在蓄能器压力油作用下返回上止点。上述新式液压系统采用了几个主要关键技术： 系统采用大流量的二通插装阀作主油路工作，即使长期连续工作，没有冷却器也能保持正常工作油温。 系统采用小流量的电磁换向阀控制油路，由控制油路压力低、流量小，大大降低了电磁换向阀故障率。虽然电磁阀8仍然为高压油路，但因其仅用于调整剪切角，使用频率远远小于插装阀2及5，所以对噪音及故障率有明显的降低。 系统采用主油路油泵供油剪切与蓄能器回程相结合的技术方法，节约了系统能源，蓄能器使回程时间缩短，提高了生产效率。 系统采用蓄能器作为辅