弯曲木家具三向压力机液压系统

弯曲木家具三向压力机液压系统
一、 主功能及结构
该三向压力机用于弯曲木家具的成型加工，其主机为龙门式三向（竖直，左、右横向）结构。

弯曲木家具的原料是多层黏合木板，经高频加热后，放置于压力机的模具中，一次加压成型。

压制出的不同形状的边框、块条等半成品，再装配在一起便成为深受广大用户欢迎的，造型优美、曲线流畅的新式弯曲木制家具。

为了实现工艺过程、提高产品质量和生产率，该机采用了全液压传动。

二、液压系统及其工作原理
图1所示为三项压力机的系统液压原理图。

该系统的油源为定量轴向柱塞泵2，系统工作压力设定及卸荷由电磁溢流阀4实现。

系统的执行器为4个液压缸，其中液压缸C1和C2并联驱动横向（侧向）滑块，此两缸的运动方向由三位四通电磁换向阀7控制，双向运动时由双单向节流阀9回油节流调速，双向液压锁8用于锁定液压缸;液压缸C3和C4并联驱动竖向滑块，此两缸的运动方向由三位四通换向阀16控制，双向运动时由双单向节流阀18回油节流调速，双向液压锁17用于锁定液
压缸。

在液压缸行程上布有电气行程开关SQ ,与压力继电器11和19一起，用于控制系统的动作顺序。

液压系统可以完成的工作循环如同10-8所示。

液压系统的工作
SB1KM1KM1KM33YA KV11YA KM2KM5D1KM2SB2KM2KM35YA
KV2KM3KM5KT 1KM3SQ KT 17YA SQ 6YA KM4KM4KV1D2SB3KM5SQ KM54YA 2YA
KV2KM325
图1三向压力机液压机系统原理图
1—吸油过滤器；2—定量液压泵；3—单向阀；4—电磁溢流阀；5—压力表开关；6—压力表；7、16—三位四通电磁换向阀；8、17—液压锁；9、18—双单向节流阀；10、23—二位三通电磁换向阀；11、19—压力继电器；12、20—压力表开关；13、21—压力表；14、22—蓄能器；15、24—节流阀；C1、C2—横向液压缸；C3、C4—竖向液压缸
图2三向压力机液压机系统工作循环图
（1）竖缸快速下行、慢速加压启动液压泵电动机后，按下手动按钮—电磁铁3YA通电使三位四通电磁换向阀16切换至右位—液压泵2的压力油经阀3、阀16、叠加式液控单向阀17的左单向阀和叠加式双单向节流阀18中的左单向阀进入液压缸C3和C4的上腔，同时导通17的右侧液控单向阀，油杆腔经阀18的右侧节流阀、17的右侧单向阀、阀16和过滤器25向油箱排油，竖缸快速下行。

当竖缸驱动的竖向滑块下行接触到模具，对工件开始加压时，系统压力升高，升到一定值后，压力继电器19发信，使电磁铁1Y A通电，液压泵卸荷。

竖缸下行和上行速度由双向节流阀18中的开度决定。

（2）横缸横向快进、慢速加压横缸的启动可以手动按钮，也可以有竖缸带动的滑块触动电气行程开关SQ发信，当电磁铁1YA断电、5Y A通电时，三位四通电磁换向阀7切换至右位，液压泵的压力油经阀7、叠加式液控单向阀8的左单向阀和叠加式双单向节流阀9中的左单向阀进入横缸C1、C2的无杆腔，同时导通8中右侧液控单向阀，有杆腔经阀9右侧节流阀和8中右侧液控单向阀以及阀7和过滤器25向油箱排油，使其快进；当横缸驱动的滑块接触到模具时，压力升高，升高到一定值时，压力继电器11发信，电磁铁1YA通电，液压泵卸荷。

横缸前进和退回的速度由双单向节流阀9中的开度决定。

（3）横竖缸保压、释压在竖、横液压缸均完成慢速加压后，竖、横液压缸还需保压一段时间(通常不超过15min)。

为此设置了蓄能器14和22来保压。

而保压时间通过手动按钮启动电控系统中的定时器来控制。

保压终了时，定时器控制二位二通电磁换向球阀10和23的电磁铁7YA和6Y A通电，阀10和23均切换至左位，两横缸(C1 、C2)和两竖缸(C3、C4)的高压腔分别通过节流阀15和24释压，压力降低后在换向退回，以免液压缸快退时，高压腔突然卸荷，产生很大振动和噪声，影响系统寿命和产品质量。

释压速度（时间）可以通过节流阀15和24调节。

（4）横、竖缸快速退回横、竖缸退回动作可通过手动或用电接点压力表13和21控制三位四通电磁换向阀7和16的电磁铁4YA和2Y A通电实现。

各液压缸退回原位以后，电气行程开关SQ发信号，结束动作循环。

三、电路系统图
图3配电控制电路图
（1）启动系统，按下按钮开关SB1，3Y A得电，竖缸快速下行慢速加压，压力达到一定值，KV1发出信号使得1Y A得电，液压泵卸荷，蓄能器22保压。

（2）按下按钮开关SB2，5YA得电，横缸横向快进、慢速加压，压力达到一定值，KV2出信号使得1Y A得电，液压泵卸荷，蓄能器14保压，同时线圈KT1得电，KT1通电延时常开开关到达时间后闭合，使得6YA、7YA同时得电，横、竖缸释压，并且三位四通换向阀7和16回到中位。

（3）按下按钮开关SB3，4Y A和2Y A同时得电，横、竖缸快速退回。

四、系统模拟
（1）模拟软件：Automation Studio 5.0
（2）模拟步骤：
①在该软件下绘制出本实验所用的工作原理图（如图２）和自动控制电路图（如图3）。

②单击应用菜单下Simulation->Normal进行模拟，单击应用菜单下Simulation->Stop模拟结束。

③若想对某一元件的某项性能进行曲线模拟时，单击应用菜单下Window->Display->Plotter打开图形窗口，将需要进行模拟的元件拖入窗口中并选中某项性能，然后单击模拟按钮进行曲线模拟。

（3）模拟结果：抓取的部分瞬间动画图片如下：
图4 横缸运动模拟图、电控图及性能曲线图
五、性能分析
下图5为横缸横向运动的速度和有杠腔压力之间的关系曲线，由图可以看出在2.4——2.8 m/s和4.8——5.6m/s之间随着速度、压力基本不变，在2.8——4.8 m/s 之间随着速度的增加压力降低。

图5
六、实验台组装调试
通过计算机对系统进行模拟成功之后，进行实验台的调试运行。

主要是完成对液压系统、电路系统的连接，然后运行。

通过对相关元件进行参数改变，可以实现不同的操作和运动性能，达到预定设计目标，实验很成功。