一种新型卧式金属带锯床液压系统设计

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（ !"# $#%"&’%() %#&$#* +, -*+.#%$ /(%"’&#*0 ,(%$+*0 +, 1"’&( *(’)2(0， 34"(& 546#’! "#$$%# ， 1"’&(） 54%1,-01：41 56736 85 9:66; 5<8 8=3 265>?3@ 8=:8 8=3 3AA398 5A 8=3 B:6/38; 5A :@5<18 5A A337 :17 8=3 B:6/38; 5A C398/51DC C/E3 56 C=:23 5A F56G2/393 51 @5856DC 9<66318 :63 :1:?;E37 F/8= 8=3 7:8: @3:C<637 /1 3H236/@318I &5 63C5?B3 8=3 265>?3@，A?5F A337J >:9G C;C83@ :17 263CC<63 A337>:9G C;C83@ :63 2<8 A56F:67I 6#+ 3),$%：>:17 C:F/1K @:9=/13；A337/1K =;76:<?/9 C;C83@；A?5F；263CC<63；A337>:9G C;C83@ ! ! 随着现代制造业不断向着高效、 高精度和经济性的方向 发展， 锯切作为金切加工的起点， 已成为零件加工过程中重要 的组成环节。因为带锯床锯切材料的多样性和特殊性， 它的 锯切力随机变化幅度大， 经常导致崩齿和断带、 另外也普遍存 在切削效率低的问题。其原因是目前的带锯床没有采用闭环 控制， 在进给切削时， 一旦开始切削则进给油缸的压力或进给 速度就由被切工件已经确定， 当被切工件的截面尺寸和形状 发生变化时， 压力或速度无法进行相应调整， 易引起锯切冲击 甚至打刀等现象， 使得锯床功率不能充分利用或过载。为解 决上述问题， 笔者提出了 , 种解决方案： 通 ! 流量反馈系统， 通过压力反馈来 过流量反馈来调定进给力； "压力反馈系统， 调定进给力， 实现了进给力的闭环控制。当被切工件的截面 尺寸和形状发生变化时， 根据压力传感器监测到的负载的变 化改变进给力的大小。 图 (! 流量反馈进给系统 表 78 电磁铁动作顺序表
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摘! 要： 为解决被切工件的截面尺寸和形状发生变化时锯床的压力或速度无法进行相应调整的问题， 提出通过流量反馈来调定进给 力和通过压力反馈来调定进给力等两种解决方案。 关键词： 带锯床； 进给系统； 流量； 压力； 反馈系统 中图分类号： &’(#)! ! ! ! ! ! 文献标示码： *! ! ! ! ! ! 文献标识码： ($$) + ""(" （ ,$$% ） $# + ($- + $,
M5? (-! U5 # 第 (- 卷! 第 # 期 机械研究与应用 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ,$$%J$% ,$$% 年 % 月 QRS’TU4ST. VRWRTVS’ X TYY.4ST&4ZU
一种新型卧式金属带锯床液压系统设计
李新培
（ 中铁工程机械厂技术中心， 湖北 武汉! "#$$%# ）
无杆 量阀 ) 和单向阀 O 进入进给油缸有杆腔实现进给动作， 腔油液经液控单向阀 N 和溢流阀 # 流回油箱， 此时溢流阀 # 起背压作用， 溢流阀 - 起安全保护作用。电磁铁动作顺序表 如表 ( 所示。
78 流量反馈液压进给系统
流量反馈进给系统原理如图 ( 所示， 该系统主要通过压 力传感器将切削各种不同试件所需的切削压力信号经过滤波 反馈给比例流量阀的电磁铁上， 通过流量调节解决上述问题。 该系统中， 当锯架快速下降过程中突然强制停止或进给切削 过程中遇到截面变化的工件时， 锯架能根据实际情况自动调 整进给速度， 避免冲击。 回路分析： 当 LM( 得电时， 电磁换向阀 ( 工作在左位， 油液经电磁 换向阀 ( 、 单向节流阀 , 和液控单向阀 N 到达进给油缸无杆 腔， 锯架上升， 有杆腔油液经电磁换向阀 % 回油箱。当 LM, 得电时， 电磁换向阀 ( 工作在右位， 电磁换向阀 " 工作在右 位， 液控单向阀 N 打开， 油液经电磁换向阀 ( 、 单向节流阀和电 磁换向阀 % 到达进给油缸有杆腔， 锯架下降， 有杆腔油液经液 控单向阀 N 回油箱。当电磁阀 ( 工作在中位时时， LM# 得电， 电磁换向阀 " 工作在右位， 液控单向阀 N 打开， 油液经比例流
&//- 年前 + 个月机电产品出口增长超三成
&//- 年 $ 6 + 月， 我国一般贸易和加工贸易都保持着高速增长的态势， 传统大宗商品出口增长迅速， 机电产品依然占据出口 主导位置。 统计显示， $ 6 + 月， 我国机电产品进出口保持稳定、 快速增长， 进出口额达到 &..&) . 亿美元， 同比增长 */) .7 。其中， 出口 $,.!) & 亿美元， 同比增长 *&) !7 ， 占全国外贸出口的 ,!) (7 ； 进口 $&(,) - 亿美元， 同比增长 &.) ,7 ， 占全国外贸进口的 ,*) (7 。 业内专家表示， 与欧美发达国家相比， 我国机电产品在环保方面尚有欠缺。虽然从前 + 月的统计数据来看， 欧盟环保指令对我国 机电产品出口的消极影响尚未显现。但国内企业应加紧开展对这两项指令的对策研究， 并狠抓产品质量， 使其达到国际标准， 同 时建立相应的法律保证体系。 ・本刊辑・
参考文献：
［$ ］ " 曾" 芸) 卧式金属带锯床进给系统设计与研究 ［ 4］ ) 长沙， 中南 大学， &//-) ［&］ " 王清标， 王华兵， 胡军科) 油压机液压 系 统 设计 若 干 问题 研 究 ［ 5］ ) 机床与液压， &//, （,） ： !. % !()
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更好的平稳性。因为节流阀不仅调节切削速度， 还可调节进 入油缸的流量， 较之调速阀， 使得锯架下降速度更平稳； $通 过马达和溢流阀压力反馈保证进给力能随着切削工件的截面 变化而变化。
#" 结束语
新型液压系统采用流量反馈和压力反馈 & 种方式有异曲 同工之妙， 主要表现在： “ 限压式变量泵 % 调速阀 % 液控单向 （ $ ）锯削进给采用 阀” 式容积节流调速系统， 具有效率高， 速度稳定， 调速范围较 大的特征。 （ & ）夹紧、 送料、 卸料、 锯削、 进给等动作以电磁换向阀来 保证切换平稳和转换精度， 便于实现自动化。 （ * ）以液控单向阀来确保锯条在工作中不受油压波动而 始终使锯条处于张紧力适当且不松动、 不弯折的状态。 （ + ）采用集成块组成液压系统 （ 虚线内为一集成块） ， 缩 小液压系统体积， 缩短阀间通道， 减少油管及管接头数目， 改 善液压系统性能， 紧凑结构， 方便操纵。 （ , ）由于机床工作时间长， 为便于控制温升， 采用独立的 冷却器， 使系统油温控制在 ,/2 3 左右， 有利于机床性能及状 态的改善。
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一种新型卧式金属带锯床液压系统设计
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 李新培， Li Xin-pei 中铁工程机械厂技术中心,湖北,武汉,430063 机械研究与应用 MECHANICAL RESEARCH & APPLICATION 2006,20(3) 2次
［&］ 力反馈来调定进给力的大小， 其特点如下 ： #锯架下降时有
!" 压力反馈进给系统
在该系统中， 马达 ! 和锯轮牵引系统相连， 带动锯条运 转。进给时有： " " ! 进给 # "$ # 有杆腔 % "& # 无杆腔 ’ $ （$） 式中： ! 进给 为切削进给力； "$ 为油缸有杆腔压力； "& 为油缸无 杆腔压力； # 有杆腔 为油缸有杆腔截面面积； # 无杆腔 为油缸无杆腔 截面面积； $ 为切削刀架自重。 通过上式可计算进给时的切削力， 当切削工件截面尺寸 或形状发生变化时， 锯条的张紧力发生变化， 使得溢流阀 ( 的 远控口压力发生变化， 使溢流阀的调定压力根据压力传感器 由式 （$） 可知， ! 进给 发 的反馈信号发生变化， 即 "& 发生变化， 生变化， 可使锯床功率得以充分利用， 且保护锯齿不被硬质工 件损伤。
! 锯架上升 锯架下降 进给! ! LM( P + + LM, + P + LM# + P P LM" + + + (I 三位四通电磁阀 ! ,I 单向 节流阀! #I 溢流阀 ! "I 两位 两通电磁阀! NI 液控单向阀 %I 两位两通电磁阀 ! )I 调速 阀! OI 单向阀 ! -I 溢流阀 ! ($I 压力传感器
参考文献(2条) 1.曾芸 卧式金属带锯床进给系统设计与研究 2006 2.王清标.王华兵.胡军科 油压机液压系统设计若干问题研究[期刊论文]-机床与液压 2005(05)
引证文献(2条) 1.庞付全.张治民.庞学慧 G4250-S带锯床的等重改造[期刊论文]-机电工程技术 2007(11) 2.徐斌 液压锯木机的研制[期刊论文]-林业机械与木工设备 2007(10)
,$$% + $N + (! 收稿日期： 作者简介： 李新培 （ (-%N + ） ， 男， 湖北武汉人， 工程师， 主要从事工程机械的设计与维修工作。
进给切削时， 当被切工件的截面尺寸或形状发生变化时， 压力传感器 ($ 将信号传给比例流量阀 ) 的电磁铁， 比例流量 阀 ) 调节进入油缸有杆腔的流量， 使进给速度发生相应变化。 本系统通过控制电磁铁， 可以实现锯架的快速升降； 可通
$) 三位四通电磁阀 " &) 单 向节 流阀 " *) 过滤器 " +) 变量泵 " ,) 电机 " -) 溢流阀 " !) 马达 " .) 单向阀" () 溢流阀 " $/) 二位 四通电磁阀 " $$) 单向阀 " $&) 节流阀" $*) 液控单向阀
图 &" 压力反馈进给系统 " " ห้องสมุดไป่ตู้路分析： 油液经过电磁 当电磁换向阀 $ 工作在左位即 01$ 得电， 阀 $、 单向节流阀 & 和液控单向阀 $* 到达油缸无杆腔， 油缸有 杆腔溢出油液， 经单向节流阀 & 、 电磁阀流回油箱 $ ， 锯架快速 上升。当电磁铁 01& 和 01* 得电时， 油液经电磁阀 $ 、 单向节 流阀 & 进入油缸有杆腔； 此时液控单向阀 $* 打开， 无杆腔溢
［(］ 过调速阀调节进给速度， 特点如下 ： !尽可能多的采用叠加
阀， 故其油路结构简单； " 调速阀正常情况下处于常开状态， 可保证启动进给时不会发生速度冲击； # 溢流阀 - 是一个独 立的进给安全阀， 它能保证进给系统的强度安全； $ 压力传感
万方数据
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189 $(" :8 * 机械研究与应用 第 $( 卷" 第 * 期 " " " " " " " " " " " " " " " <=3>?:@3?A B=C=?B3> D ?EEA@3?F@G: &//- 年 - 月 &//-;/器可将实时信号传给溢流阀。切削时， 当被切工件的截面尺 寸或形状发生变化时， 它能及时调节进给压力， 避免产生冲击 或打刀等现象， 使功率得到最大利用率， 提高切削效率。 ! 液 控单向阀的使用可防止非工作状态下锯架下沉和工作状态下 锯架因自重下降引起的冲击； 达到柔和切削 "下降过程平稳， 的目的。 出的油液经此阀、 单向节流阀 & 和电磁阀 $ 流会油箱。锯架 快速下降。当 01* 得电， 电磁铁 $ 工作在中位时， 油液经节 单向阀 $$ 进入油缸有杆腔， 无杆腔溢出的油液经液 流阀 $& 、 控单向阀 $* 、 溢流阀 ( 回油箱。锯条工进， 由节流阀 $& 调整 进给速度。此时， 若锯条阻力发生变化， 反馈给溢流阀 ( 使它 的调定压力发生变化， 无杆腔压力变化， 使得锯条进给力变 化， 达到自动调整进给力的要求。 本系统通过控制电磁铁， 可实现锯架的快速升降； 通过压