铆接机液压系统的发热分析

铆接机液压系统的发热分析

转载请注明本文来源：铆钉机

0 引言

192Y—31．5液压铆接机是我广开发研制的一种汽车大梁专用的接设备，它每分钟可铆接912的铆钉12—15个．其社会效益和经济效益是非常显著的，是汽车行业一种理想的专用铆接设备。但是，该机一直存在着一个致命的弱点：即连续负荷工作4小时以上，液压系统的泊温明显超过国家有关标准规定的泊温标准(助Y)，由此而造成的许多质量问题相继出现，如：袖液长期处于高温状态，造成泊液易变质；橡胶密封图易老化、损坏，液压系统内外泄漏严重，更为严重的是，由于该机结构上是油泵涅埋在油箱的油液内，泵体长期处于高温状态，而造成油泵叶片、转子卡死折断，致使该机无法正常工作。因此，解决铆接机液压系统的发热问题．是提高铆接机的可靠性和稳定性的关键。1 主要结构及发热源分折铆接机的结构布置如图1所示，主要由液压站t管路、恳吊装置、铆接钳组成。液压站通过管路和铆接钳相连，铆接钳悬挂在恳吊装置的下端，可围绕吊轴分别在水平和垂直方向作3服旋转，并随着用梁上的滑车前后移动，方便铆接车架不问部位的铆钉。

该机液压系统为增压系统，系统流量为39Uhln，油泵输出压力为6．3MPl，增压比为1：5，工作频次为15次／m5n，压力控制阎和方向控制闻均为610删通径。其工作原理是油泵输出压力油经增压集成阀块1换向、增压后通过高压软管2进入铆接缸4，推动铆接头5向下铆接或返回。切接机铆接次数额繁，工作时间长，系统泊温温升比较高，造成机器故障率高，液压系统泄漏严重，出现这些问题的原因，主要有以下几种情况。1．1 管道内沿程阻力、局部阻力大而摩摄生热

第一本机液压系统的核心部件增压集成阎块，既是增压油缸体．又是所有液压阀集成闻块体，内部孔道多、交又多，结构非常紧凑、复杂．孔与孔间距小。通道长，设计的流道41Qnm不符合流且要求，过流向积较小，孔道加工粗糙度高，孔内有严重的螺纹沟线和毛刺清理不干净．造成沿程阻力损失过大产生熟识。另外零件设计中有过多酌孔与孔半孔相通，甚至有的两孔相交其捌心率达仍％，形成员部节流，造成员部阻力损失过大而生热；二是不技工艺、图纸加工，油孔的加工次序混乱．导致直角交叉棚孔在相会处产生涡流严重，使浓流呈紊流状态，导致严重生热。

第二本机的执行机构铆钳缸远离液压站，期间通过近十八米长的高压管道相连接，为了保证钳体轻巧灵活的移动，而选锋了610mM通径的高压软管管道，管道内流速高、摩锦阻力大，严重的增加了沿程阻力而摩掇生热。1．2 油箱内部结构设计不合理，散热慢能差由于过去为了降低系统油沮，曾经将油箱的容积扩大，但是回、吸油管没有相应加长，油箱内的隅油扳又相对较低，造成油的流动性差，这样油箱内下部油液静止不参加循环，使油箱散热面积仅集中在油箱的上半部，油箱的下半部没有利用起来，散热性能差。1．3 液压元件性能攫，造成局部生热。

由于本机工作时．当活塞扦带动铆头接触铆钉后，系统压力逐渐升高达到设定值，由压力继电器将压力信号转变为电信号传输结贝龙控制液压元件执行增压动作，增压压力达到设定值时，仍由压力继电器发讯号，转换为镜头返回。这期间由于压力继电器的压力误差大、动态响应性能差，信号转化时间长，造成攫流阀长期送流，从而产生大量的热。

液压阀选择的是国内莱公司410nM通径的换向阀，标定额定流量40U加n时，压力损失达到5bD，该系统的流量为39Ub6n．基本达到额定流量，如此大的压力降，格全部转化为热能。

根据以上分析汁算，我们对液压系统的结构做了以下改进：

(1)将连接管迢改为外行较小耐高压的公13M高压软管，提高了管子的过流面积，降低液流的流速，威小了由于沿程阻力而产牛的热虽o

(2)重新布置液乐闹在增压集成阎块上的位置顺序，将增压集成阀块内部的流通直径提高到6t6M，同时提高钻扎的尺寸稿度，泊迫交叉处使两孔正交和近似四角过渡．避免旨竭T形状孔产生，减少涡流的产生(见图2)，而且将钻孔改为先钻孔后铰扎，提高内部管道的光洁度．降低沿程阻力和局部阻力．减少热源。

(3)油箱内设置两个隔油扳，靠近回油区的隔油板4接近油箱上瑞，靠近吸油区的溺油板5接近油箱底端，两板之间是袖流通道，这样把油箱分成两个独立的油区。系统间伯先回到凹油区，在隔油扳的田制下．油液从回油区的上端流经下端冉经过两板之间的通道进入吸油区的上端，然后通过吸油区下端的油泵口进入系统，使油液充分循环起来，油箱内部油沮处处相同，充分利用油箱的表面积散热(见图3)。

(4)液压系统采用件能较向的力士乐系列液压元件。其410gm通径换向阀的通流量为75UMn，在刃UN面流量时，压力恽为02bM，比刀预天很小，减少阎的阻力生热；压力继电器的切换精度为]％，响应速度快。同时将攫流阀的攫流压力由6．3MPa提高到7MPa，压力继电器的压力仍然调定为6．3MPa，威少了摄流生热。3 结论

经过改进后．对该机型进行了测试，经过8小时的负荷试验，油温由韧始的23纪上升到场霓．完全满足国家对掖压机系统油温的有关标准，并且整机噪声(75d团说达到JgU显的r陋，比改进丽降低J1NB．灭1可用尸使用近一年来，液压系统的泊温正常，用户反映良好，机器性能的可靠性达到了很大提高。