3.5　扁形管材弯曲成型机的液压系统

3.5.1　主机功能结构

扁形管材弯曲成型机是一种专用机械设备，用于太阳能热水器支架的全自动、一次成型的弯曲成型加工。上料后，机器可自动完成三个圆弧（R100mm、R200mm和R220mm）的弯曲，满足了大批量的生产要求。该机由机械部分、液压系统和控制系统三部分组成，弯曲过程由液压驱动。

3.5.2　液压系统原理

（1）液压元件作用

图3-7所示为机器的液压系统原理，系统油源为变量泵（叶片泵），最高工作压力为6.3MPa，泵工作压力设定与卸荷控制由先导式溢流阀3和二位二通电磁换向阀控制，系统压力由压力表23显示。单向阀5用于防止压力油倒灌，以保护液压泵并可在弯曲成型过程中能够起到一定的保压作用。系统的执行元件为活塞式单杆液压缸8、11、14、17、19、22，其运动方向依次分别由电磁换向阀6、9、13、16、18、20控制，系统的信号源为启动按钮和行程开关SQ1～SQ10。单向节流阀7、10、13、16、21分别用于液压缸8、11、14、17、22的回油节流调速。

图3-7　扁形管材弯曲成型机液压系统原理

1—过滤器；2—变量泵；3—先导式溢流阀；4—二位二通电磁换向阀；5—单向阀；6，12，15—三位四通电磁换向阀；7，10，13，16，21—单向节流阀；8，11，14，17，19，22—液压缸；9，18，20—二位四通电磁换向阀；23—压力表；24—油箱

（2）工作原理

工件由人工从R200mm与R220mm组件中装入，按下自动工作按钮，泵加载→推动缸1和推动缸2同时工进（完成R200mm和R220mm圆弧的弯曲）→推动缸1快退（R200mm弯管轮回位），推动缸2保压停止→升降缸快进（把R100mm内模从工作台面下方推到工作台面上）→旋动缸2工进（把R100mm内模旋转到位）→推动缸3工进（完成R100mm圆弧的弯曲）→推动缸3快退（R100mm弯管轮回位）→旋动缸2快退（把R100mm内模旋转回位）→升降缸快退（把R100mm内模从工作台面上方回到工作台面下方）→推动缸2继续工进（R220mm弯管轮继续旋转，直到脱离工件）→旋动缸1工进（推动R200mm内模旋转，脱离工件）→人工取下加工成型的工件→旋动缸1快退和推动缸2快退（推动R200mm内模和R220mm弯管轮回位）→泵卸载。

通过系统的动作状态表3-4，容易看出各工况下的油液流动路线。

表3-4　扁形管材弯曲成型机液压系统动作状态

3.5.3　液压系统特点

①液压系统在管件弯曲成型过程中，通过电磁换向阀、行程开关及PLC控制，实现了形状复杂管件的一次装夹和自动弯曲，自动化程度和生产效率高。工件弯曲圆弧均匀，产品质量好。

②在机器等待期间，通过先导式溢流阀和电磁换向阀配合使液压泵卸荷，既可以避免频繁启闭电机，又能够减少液压系统的能量损失和温升，提高了液压系统的传动效率，而且进行卸荷时，液压冲击较小。

③通过推动缸1、2和3，旋动缸1和2的油路采用回油路节流调速，可实现弯曲成型过程中弯曲速度的调整，有利于改善弯曲成型的质量；同时液压缸工作进给时节流阀背压可提高缸运行的平稳性。