高精恒压液压系统研究

　　引言

　　将粉末状材料压制成型的机械设备,通常使用液压系统提供最终压制力以满足设备需求,如制药行业中的制药压片机以及在某些特殊行业中,对设备的要求是:必须保证压片成品的密度均匀。因此,当采用液压系统提供动力时,其执行机构即设备的工作液压缸要有稳定性很高的压力输出。

　　在国外,有些机械设备是通过气动系统来提供压力并保持恒压的,其恒压效果虽好,但限于气动系统本身缘故,压力难以提高,从而对压片制品的密实度产生影响。

　　通过对液压系统恒压和保压问题的分析、探讨及试验,所确定的减压阀—蓄能器回路,使液压系统中的工作介质(油液)在粉状制品成型过程中保持静压状态,提高了恒压精度、延长了保压时间。对解决粉状制品成型设备的恒定输出压力的特殊要求,提供了可行的办法,同时也满足了制成品密度稳定要求。

　　本研究是在研制制药压片机的基础上,所做的基础应用研究,取得了良好的效果,有利于提高此类设备国产化水平。

　　在研究过程中,根据拟定的多种方案对比分析,制定了两种稳压方案,即:减压阀—蓄能器稳压保压和电磁锥阀—蓄能器稳压保压。前者适用于单一泵源控制多组压制终端,以满足不同压制力的需要;后者则适用于单一压制终端且要求稳压保压时间长的系统。

　　1　稳压保压回路

　　1. 1　减压阀—蓄能器稳压

　　一般成型压制机械都是在最后的成型阶段稳压保压,即由液压或气压执行元件施加作用力并保持一定时间。液压执行元件在工作过程中,行程极其微小,只需维持一定压力并将所设定压力保持一定时间。

　　对于单一泵源控制多组压制终端以及单一压制终端压制力需要经常调节的情况,除了考虑稳压保压外,还要考虑针对不同的被压材质以及密实度要求,调节压制力,这样必然要求调节方便,方案1中考虑的是采用减压阀与蓄能器的组合,见图1。

　　图1所示方案,系统工作时,由液压泵1经减压阀5向系统供油,同时向两个蓄能器补油冲液,并由减压阀5调定执行缸的压力。当执行缸达到成型保压工作位置时,液压泵继续向蓄能器冲液。减压阀前的蓄能器4达到规定压力上限时,电接点压力表(图中未画出)发讯,使液压泵停止工作或卸荷。显然,此时系统压力由蓄能器4保持恒定,并通过减压阀5闭环控制执行液压缸工作压力,并由减压阀后面的蓄能器6稳压。同时,当系统泄漏等原因造成压力下降到低于保压成型压力范围下限时,由电接点压力表发讯启动液压泵供油来自动补偿。

　　该回路的特点是减压阀具有较好的出口恒压稳压功能,加之蓄能器的辅助作用,补充油液吸收压力脉动,故压力波动可控制在要求范围内。图1所示方案的减压阀,是采用的比例减压阀,它一方面便于调节所需压力,令一方面也利于实现执行液压缸工作压力的闭环控制,满足总机系统自动控制要求高或压制品不宜污染的场合,可以达到比较好的稳压效果。