液压翻面机的设计与研究

液压翻面机的设计与研究

1型钢截面、异形截面的加工在钢制造的线条上，为了保证产品的质量和外观，应完成钢的反向处理过程。某公司所生产的型钢最大长度为12m，最大质量为1200kg，型钢截面多为异形球面。以往在翻面时，采用的是人工操作，劳动强度大，工作效率低，且工伤事故时有发生。为此，研制了一种新型的液压翻面机，从根本上改变现有的人工翻钢局面，实现机械化作业。2结构与工作过程2.1整体安装组成所研制的翻面机由机械部分、液压控制系统与电气控制系统三部分组成，这三部分有机地结合在一起，形成一个整体，安装时采用整体式安装。机械部分主要包括内外箱体、齿轮齿条翻转机构、升降机构、行走机构及夹紧装置等。液压控制系统部分包括液压泵电动机、阀组、液压缸、马达、油箱及连接管道等。电气控制系统由PLC及相应的程序构成。2.2夹持器的工作原理翻面机在翻面时，由升降液压缸将内箱升降到适当的高度后锁紧，行走马达经齿轮一级减速，驱动两个主动车轮行走，使待翻钢材进入夹持器中；夹紧液压缸动作，驱动夹持活动头夹紧钢材；带齿条的双活塞杆液压缸动作，通过齿轮齿条机构带动钢材翻转180°，同时由马达驱动小车移动一定距离并放下钢材；夹紧液压缸放松，小车退出，双活塞杆液压缸驱动夹持头转动复位，完成一次工作循环。当完成工作后，整个内箱可下降至工作轨道平面之下，翻转小车可放置在适当位置。整个工作过程可自动连锁完成，也可单独手动执行。3工作原理、系统3.1液压缸33.1下降如图1所示，液压泵排出的高压油经单向阀14.1到达各电磁换向阀。翻转头的上升与下降由电磁换向阀20.1控制：如果Y3得电，高压油经电磁换向阀20.1进入液压缸31.1的无杆腔推动翻转头上升，而有杆腔的油经单向节流阀25.1和电磁换向阀20.1后回油箱；如果Y2得电，高压油经换向阀20.1进入液压缸31.1有杆腔，而无杆腔的油经单向节流阀25.1和换向阀20.1后回油箱。液压缸31.1下降，当换向阀处于中位时，由液控单向阀24.1将液压缸31.1锁死。翻转动作由电磁换向阀21.1控制：如果Y4得电，高压油经换向阀21.1进入液压缸32.1右腔，推动缸体向右移动，使翻转头逆时针翻转，此时左腔的油经单向节流阀25.2和换向阀21.1后回油箱。如果Y5得电，高压油经阀21.1进入液压缸左腔，推动缸体向左移动，使翻转头顺时针翻转，此时右腔的油经单向节流阀25.2和换向阀21.1后回油箱。当阀21.1处于中位时，停止翻转。夹紧与松开动作由电磁换向阀22.1控制：如果Y6得电，高压油经阀22.1进入液压缸33.1和33.2的有杆腔，使活塞杆退回，实现松开动作，无杆腔的油经单向节流阀23.1和阀22.1后回油箱；如果Y7得电，高压油经阀22.1进入液压缸33.1和33.2的无杆腔，活塞伸出，实现夹紧动作，有杆腔的油经单向节流阀23.1和阀22.1后回油箱，当阀22.1处于中位时，液压缸33.1和33.2处于锁紧状态。翻面机的行走由电磁换向阀21.2控制：Y8或Y9得电，高压油经阀21.2进入马达34.1，而回油经单向节流阀25.3和阀21.2回油箱，Y8与Y9分别控制翻面机的前进和后退，当阀21.2处于中位时，马达34.1处于制动状态。插装式单向阀26.1-4起安全保护作用。3.2主要参数的确定表1列出了液压系统的额定压力、工作压力、工作流量及电动机、液压泵和溢流阀的规格型号。3.3泵、电机用量表2为型材翻面机各动作顺序、持续时间及所需流量。由表2可知，一个工作周期所需时间为7.52s，最大流量为58L/min，符合工艺要求，所选液压泵、电动机合理。4主机液压系统工作原理(1）采用了液压传动与PLC控制相结合由PLC发出指令控制液压系统动作，根据不同的型材规格，其控制程序可调。采用液压传动，使整个装置结构紧凑、惯性小、便于自动控制。整个动作可单独手动也可自动控制，使操作具有灵活性。(2）采用了恒压变量柱塞泵技术主机行走马达采用溢流阀、单向阀组成的桥式回路，使主机行走马达双向都能制动且制动力相同。采用单向节流阀、液控单向阀技术，使执行机构速度可调，使升降液压缸在换向阀中位时，不会因负载而出现回退现象。(3）泵电动机组有安全保护设施泵出口处设有电磁调压组件，压力表及电接点压力表双重保护，控制系统工作压力。电动机起动时，电磁溢流阀得电，10s后电磁溢流阀失电，电动机不带载起动，起到保护电动机的作用。(4）中压系统保证