双头碗状陶瓷成型机液压系统设计文献综述

 2022-07-24 11:07

双头碗状陶瓷成型机液压系统传动的现状分析

液压传动的发展至今已经有两三百多年的历史了,自十七世纪纪帕斯卡提出液体静压力传动原理到如今液压工业已经渗入工业的各个领域。而我国液压工业发展是开始于二十世纪五十年代的,起初运用液压基本零件在机床和锻压设备上面,后来的十年之间液压传动装置获得了较大的发展,逐步渗透工业发展的各个部门,它的使用极大推动我国在军工、汽车、火车、轮船、航空、工农机械、矿工业等方面前进发展的步伐,再加上新元件的运用、系统计算机辅助设计与制造的使用、微机控制、计算机仿真技术和优化技术等深入工作,比如电液数字控制阀、插装式控制阀、PLC控制等等,这些使得液压系统装置更加系统化、一体化、自动化。

随着双头陶瓷成型机液压技术系统设计要求的不断提高,需求更加全面,传统的经验设计方法已经不能满足它的的设计要求,因此对于要求较高的、需要满足性能指标较多的陶瓷成型机液压系统,只有采用计算机仿真设计方法才能缩短设计周期,达到更好的设计效果。计算机仿真技术对于液压元件及系统设计具有十分重要的辅助作用,该技术主要通过数学建模、模型解算以及结果分析等步骤来实现。在系统的数学模型满足足够精度时,数值分析和仿真计算技术可以显著减少液压系统设计循环次数,提高一次设计成功率,大大缩短设计周期。同时可以通过三维软件CAD进行三维模拟。先以最快的速度画出自己的设计结构图,再通过三维模拟来大体上模拟其工作原理,进而一步步改善其缺陷。这不仅能够降低成本,减少设计时间,而且更能够加大的满足设计要求。

能源越来越成为人类激烈讨论的话题,全球的变暖、海平面的上升、资源的匮乏等等一系列问题,这便使得人们对环境保护和资源节约意识不断加强,以及机械行业对传动控制等技术竞争日益激烈,严重影响了陶瓷成型机等液压技术的广泛运用,迫使液压技术不断创新跟紧时代的步伐。国内外节能方法主要有负载敏感技术、液压变量泵、变量马达节能控制、二次调节静液传动系统、液压变压器、液压系统能量的回收和变频调速液压系统等。陶瓷成型机液压系统在机械装置和设备中广泛使用,它的效率向来不高,传统的液压系统设计主要考虑的是系统的工作能力、可靠性及成本,不太注意系统的效率,其效率一般也就在50%左右,造成的资源浪费是十分可观的。因此,液压系统的节能设计对现实的社会与经济都有着十分重要的意义。双头碗状陶瓷成型机的成型动作主要有液压系统来完成的,传统的设计碗状陶瓷成型机液压系统中,往往采取增加液压系统流量的办法提高活塞速度,进而缩短陶瓷成型周期。高速运动的活塞会对液压缸端部有很大的冲击,因此液压缸对活塞的运动速度有一定的限制,所以要用流量控制阀控制液压缸的速度,然而这样会造成流量损失和压力损失。可以看出单纯的提高系统的流量来缩短成型周期,增加液压缸活塞的运动速度,反而进一步增加了液压系统的能量消耗。针对液压系统效率低,能量损失大的问题,对陶瓷成型机原液压系统的各执行机构工作情况进行研究,分析各个液压回路的工作原理,便可得出液压系统各个回路产生能量损失的原因。分析表明整个液压系统的能量损失主要集中在模头工进成型的动作中。在学习了国内外不同的液压节能方法后,结合陶瓷成型机自身液压系统的工作特点,最终便能确定液压系统的节能方案,进而设计出节能方案的液压系统的原理图。

双头碗装陶瓷成型机液压是用于生产陶瓷杯(碗)的设备。在自重的作用下旋转的压头会随着压盘向下,并在压模中滚压出杯状毛坯。这类设备,在使用中会由于维护不当、液压元件损坏以及装配调整不当等原因,常常会出现一些故障,而液压系统中各种液压元件和辅助元件大多是处于封闭状态的或是安置在管道内,不能从外部直接观察其工作状态,也给检查和测量带来不便,故障排除一般都比较困难。因此,掌握液压系统常见故障及其消除方法,有利于提高工作效率,保证生产顺利进行。陶瓷坯料成型机液压系统常见的故障有:1、液压系统泄漏即漏油2、油温过高3、液压缸运行中有抖动爬行现象4、工作时设备振动,产生噪声5、液压系统压力不足或完全无压力6、工作机构运行速度不够或完全不动。

现代的陶瓷成型机普遍采用液压传动,随着科技的发展,更换产品的迅速,以往的摩擦式和摩擦加液压式成型机已被淘汰。在现代液压系统内部往往继承着很多复杂的阀组、压力开关、接近开关等,这些控制开关互相之间的连锁都十分复杂。因此,若用常规的接触器控制方法,会造成很大的电路体积,接线也过于复杂,不利于以后的检修,也不利于系统的工作稳定。继电器的控制是采用硬件接线实现的,利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制。PLC采用软元件进行控制,程序可方便修改,控制速度更快、可靠性更高,不仅可完成逻辑控制,更可进行数据运算、通讯等。PLC电气控制系统和液压调节能够实现快速换模等多种装置设施,具有自动化程度较高,更新换代灵活的特点,所以在生产应用上,及时所压制的产品批量小、规格特殊,液压机依然能体现出效率高、经济效益好的特点。在现代陶瓷的生产方面,液压系统的控制已经渐渐地由传统的继电器控制方式改用PLC的控制方式所代替。这是因为PLC的控制系统具有常规继电器控制系统无法比拟的性能,比如它具有更准确的控制、更高精度的加工、更低的故障率、更高的生产效率,同时促进劳动强度的降低。基于PLC的陶瓷成型及控制系统选用三菱FX2N-64MR型可编程控制器,使用三菱PLC的步进控制专用指令STL进行编程,对液压成型机的液压系统进行控制,系统的可靠性高、性能稳定、操作方便,提高了生产效率。

基于PLC控制的双头碗状陶瓷成型机液压系统运用的发展前途是不可估量的,同时随着科学技术的发展,便不断的完善,不断的现代化,不断的节能化,不断满足生产的需求。同时工业发展的新需求以及人们的新需要促使我们要大力研发国产液压设备新产品,推广引进并消化吸收国外先进液压技术,加强产品质量与可靠性,提高从事工作者的相关知识水平和实际操作能力,从而使得当前的液压技术正向更高压、更大功率、更高效率、更低噪音、更长寿命、更高度集中化等方向发展,使我国一步步并希望摆脱工业发展落后的局面。

参考文献:

[1]高志翔.C3250型陶瓷液压机液控系统的改进设计[J].郑州:郑州轻工学院,1986.

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