铝棒自动卸料装置的液压系统设计

　　市场需求对铝业的生产提出越来越高的要求,不仅要求生产率高,而且铝棒的形状规格多样。经调查国内的铝厂目前尚未有自动生产线,从铝棒出炉、上滚床、切割到卸料装箱,多个工序仍是人工操作。采用单件和手工上料、卸料,劳动强度大,生产率低,事故发生率高。因此,研制与之相适应的生产设备,保证快速、安全生产势在必行。为改善目前的状况,本人设计了铝棒自动卸料装置。下面介绍铝棒自动卸料装置液压系统的设计。

　　1 铝棒自动卸料装置的组成

　　这是一个柔性的、动力强大且自动运行的装置,它可以按照预定的程序实现要求的动作。此装置主要由驱动系统、控制系统、检测装置和执行机构组成。其中主要的驱动系统是电机驱动、液压驱动。执行机构由夹紧机构、升降机构、走位机构等组成,见图1。

　　2 液压系统工况分析[2]

　　铝棒自动卸料装置是一种连续性作业的机械装备。由电动机驱动液压源,向执行机构(夹持机构、升降部分、走位部分)输送液压油。它的工作过程是夹持机构夹紧工件,升降液压缸活塞上升将工件提升,液压马达驱动走位,升降液压缸活塞下行,夹持机构松夹卸料,然后升降液压缸活塞上行,液压马达反向运转回位,升降液压缸活塞下行,完成1个工作循环。卸料装置的工作循环见表1。工作过程中频繁进行复合动作(夹紧、提升、走位、下降、松夹),要求尽量缩短每一工作循环的工作时间,充分利用发动机的功率,提高效率。因此,液压系统在多路复合系统中具有代表性。

　　主要动作及要求:

　　(1)夹紧工件 夹紧机构主动液压缸活塞上移,左右夹持臂靠近棒料实现夹紧。为使多根棒料同时夹紧,靠小型液压缸活塞伸出时的微动与夹紧机构配合实现可靠夹紧。夹持臂靠近棒料时应减速,小型液压缸动作应同步。

　　(2)升降动作 升降动作有满载升降和空升降,两者液压系统的压力不同。下降时应避免升降液压缸的活塞下滑。

　　(3)走位动作 走位有负重走位和空回程,二者压力不同。在卸料前的走位和升降过程中,要始终保持夹紧棒料,要求夹紧机构的主动液压缸、小型夹紧缸及升降缸等执行元件在相应动作位置锁紧。

　　夹紧与松夹,上升与下降,负重走位与空回程都要求执行元件(液压缸与液压马达)为双作用式,且能换向迅速。

　　3 液压系统的组成[1~3]

　　液压系统由多种回路组成见图2,主要包括以下几种。

　　(1)换向回路:执行元件均为双作用式,利用3个三位四通双电控H形换向阀5、6、7和1个二位四通换向阀4实现换向。

　　(2)减压回路:夹紧机构的主动液压缸、小型夹紧液压缸、升降液压缸及走位液压马达各需要不同的压力,需用减压回路,由减压阀1、2、3分别串联于相应的回路中。升降液压缸和走位液压马达空载上升和走位时所需的压力低于满载工作时的压力,采用低压小流量泵供油。