1 8 0 吨 钣 金 冲 床 液 压 系 统 设 计

1 概述

        图 1 为 应 某 企 业 要 求 设 计 的 钣 金 冲 床 液 压 系 统 ，与 一 般 机 械 传 动 冲 床 相 比 ，采 用 此 液 压 系 统 驱 动 的 冲床 成 本 低 、噪 声 小 、工 作 平 稳 、体 积 小 、结 构 简 单 、易 实 现 过 载 保 护 。而 且 在 全 工 作 行 程 中 ，冲 剪 力 均 能 达 到 最大 值 ，特 别 适 用 于 拉 伸 加 工 ，工 作 频 率 可 与 机 械 冲 床 相 媲 美 。 该 冲 床 液 压 系 统 可 以 推 广 至 具 有 类 似 工 况 的 压力 加 工 设 备 中 。 通 过 改 变 上 、下 模 的 形 状 ，即 可 进 行 压 形 、剪 断 、冲 穿 等 工 作 。工 作 中 可 实 现 冲 压 缸 快 速 下 降 、冲 压 缸 慢 速 下 降 ( 加 压 成 型 ）、冲 压 缸 暂 停 ( 降 压 ）、冲 压 缸 快 速 上 升 的 动 作 循 环 。

         1，2,3-普 通 过 滤 器 4,5原 双 联 液 压 泵 6 - 先 导 式 溢 流 阀 7,9，13，14，15，16-普 通 单 向 阀 8-电 动 机 10,22-液 控 顺 序 阀 11-二 位 三 通 电 磁 换 向 阀 12-普 通 溢 流 阀 17-截 止 阀 18-压 力 表 19-三位四通电液动换向阀20,28-液控单向阀21，24-节 流 阀 23-普通顺 序 阀 25-阻 尼 孔 26-压 力 继 电 器 27-液压缸

2 180吨板金冲床液压系统工作原理

        针 对 该 液 压 系 统 能 实 现 的 动 作 ，对 其 工 作 原 理 分 析 如 下 。

2.1液压缸快速下降(快进）

        首 先 按 下 “启 动 ”按 钮 ，电 动 机 8 及 电 气 系 统 通 电 。

        然后再按下“快进"按钮，电磁铁Yl、Y3通电。

        此 时 ，因 为 上 膜 还 没 有 接 触 到 下 膜 ，负 载 较 小 ，双联 液 压 泵 4 输 出 的 油 压 较 低 ，达 不 到 液 控 顺 序 阀 1 0 的 调 定 压 力 3MPa， 当 然 更 达 不 到 液 控 顺 序 阀 2 2 的 调 定 压 力 7MPa，两 液 控 顺 序 阀 都 没 打 开 ，不 让 油 液 通 过 。

        液 控 顺 序 阀 1 0 不 让 油 液 通 ，则 低 压 大 流 量 泵 5 输 出 的 油 液 顶 开 单 向 阀 9 , 与 高 压 小 流 量 泵 4 一 起 给 液 压缸 2 7 上 腔 供 油 。 实 现 双 泵 供 油 。

         液 控 顺 序 阀 2 2 不 让 油 液 通 ，则 液 压 缸 2 7 下 腔 回 油 只 能 顶 开 普 通 顺 序 阀 2 3 , 再 次 进 入 液 压 缸 2 7 上 腔 。实 现 差 动 联 接 。

2.2液压缸慢速下降(工进）

          当 液 压 缸 2 7 快 进 终 了 ，上 模 碰 到 工 件 进 行 加 压 成 型 。 此 时 负 载 逐 渐 增 大 ， 高 压 小 流 量 泵 4 油 压 逐 渐 升高 ，则 首 先 顶 开 液 控 顺 序 阀 1 0 , 使 低 压 大 流 量 泵 5 卸 荷 。此 时 液 压 缸 2 7 由 高 压 小 流 量 泵 4 单 独 供 油 。 随 着液 压 泵 4 油 压 的 进 一 步 升 高 ，顶 开 液 控 顺 序 阀 2, 使 液 压 缸 2 7 下 腔 回 油 经 三 位 四 通 电 液 动 换 向 阀 1 9 左 位 回油 箱 。 故 液 压 缸 速 度 减 慢 ，实 现 工 作 进 给 。

2.3液压缸暂停（降压）

         当液压缸27向下工进，上模加压成型时，进油管路压力达到21MPa,压力继电器26动作，使电磁铁

Yl、Y3同时断电。

          此 时 ，由 于 电 磁 铁 Y1 断 电 ，液 压 缸 2 7 上 腔 压 力 油经 节 流 阀 2 1 、 三 位 四 通 电 液 动 换 向 阀 1 9 中 位 流 回 油 
箱 。 这 样 ，液 压 缸 2 7 上 腔 压 力 下 降 。 

          由 于 电 磁 铁 Y3 断 电 ， 溢 流 阀 1 2 接 在 了 液 压 泵 4 的 出 口 ，使 液 压 泵 4 出 口 压 力 调 定 在 4MPa。

         防 止 了 液 压 缸 2 7 在 后 面 的 上 升 对 上 腔 油 压 由 高 压 变 成 低 压 而 发 生 的 冲 击 、振 动 等 现 象 。 

2 . 4 液压缸快速上升(快退）

        当 降 压 完 成 时 (通 常 为 0 . 5 - 7 秒 ，视 液 压 缸 的 容 量 而 定 冤 ，电 磁 铁 Y2 通 电 ，三 位 四 通 电 液 动 换 向 阀 1 9 右 位 工 作 。

          此 时 ，因 为 负 载 较 小 ，液 压 泵 4 出 口 压 力 较 低 ，达不 到 液 控 顺 序 阀 1 0 的 调 定 压 力 ，该 阀 关 闭 ，使 低 压 大流 量 泵 5 输 出 的 油 液 与 高 压 小 流 量 液 压 泵 4 的 油 液 一 起 给 液 压 缸 2 7 的 下 腔 供 油 。

           同 时 ，液 压 泵 4 的 压 力 油 顶 开 液 控 单 向 阀 2 0 、28,使 它 们 反 向 导 通 ，让 液 压 缸 2 7 上 腔 的 油 液 经 过 它 们 回 油箱 。

          因 双 联 液 压 泵 4 、5 的 液 压 油 一 齐 给 液 压 缸 2 7 下腔 供 油 ，故 液 压 缸 2 7 实 现 快 速 上 升 。

3 180吨板金冲床液压系统特点

          (1) 该 系 统 采 用 双 联 液 压 泵 供 油 和 差 动 联 接 实 现 快 进 的 油 路 ，节 约 了 能 量 ，并 在 液 压 元 件 规 格 型 号 不 变 的 
情 况 下 最 大 化 的 提 高 了 快 进 速 度 。

          ( 2 ) 由 于 液 压 缸 2 7 竖 向 设 置 ，故 采 用 了 液 控 顺 序 阀 2 2 和 普 通 单 向 阀 1 3 组 成 的 平 衡 回 路 ， 以 平 衡 液 压缸 和 上 膜 的 重 量 ， 防 止 了 下 行 时 因 自 重 产 生 的 超 速 现 象 ，工 作 平 稳 。 因 为 采 用 的 是 液 控 顺 序 阀 ，而 不 是 普 通顺 序 阀 ，适 用 液 压 缸 和 上 膜 的 重 量 变 化 较 大 的 场 合 。工作 中 ，更 换 了 不 同 的 上 膜 仍 可 照 常 正 常 使 用 ，缩 短 了 调整 等 辅 助 工 作 时 间 。

          (3) 将 普 通 溢 流 阀 1 2 通 过 二 位 三 通 电 磁 换 向 阀 11接 在 先 导 式 溢 流 阀 6 的 远 程 控 制 口 处 ， 实 现 二 级 压 力控 制 ，使 采 用 的 普 通 溢 流 阀 1 2 的 规 格 型 号 较 小 。 既 节 约 能 量 ，减 少 发 热 ，又 节 约 了 系 统 成 本 。

          (4) 本 系 统 采 用 了 大 量 的 普 通 单 向 阀 7、9 、13、14、15、1 6 和 液 控 单 向 阀 2 0 、2 8 , 价 格 便 宜 。 同 时 ，由 于 单 向 阀 的 分 流 作 用 ，使 三 位 四 通 电 液 动 换 向 阀 1 9 的 规 格 型 号较 小 。 节 约 了 系 统 成 本 。

           (5) 采 用 三 位 四 通 电 液 动 换 向 阀 来 实 现 换 向 ，换 向 平 稳 ，换 向 时 间 可 调 节 ，适 用 不 同 的 工 况 场 所 。

           (6) 在 系 统 动 作 方 面 设 计 了 降 压 工 况 。可 防 止 液 压 缸 上 升 时 产 生 振 动 、冲 击 现 象 。

           总 之 ，该 钣 金 冲 床 液 压 系 统 成 本 低 、噪 声 小 、结 构 简 单 而 又 工 作 效 率 高 、工 作 平 稳 、适 用 工 况 范 围 广 。