1、前言　　油壓機在木工機械領域應用非常廣泛,是膠合板、刨花板等生產中的重要設備之一,其工作循環一般為:快進→加壓→保壓(有時間控制要求)→快退→原位停留。其特點為:快進時需流量很大,加壓時需流量很小,保壓時的流量僅為泄漏量。基于上述特點液壓回路采用低壓大流量泵和高壓小流量泵聯合供油。由于其運行過程中動作頻繁,容易出現噪聲高、換向沖擊大、油液溫度高、泄漏嚴重、液壓系統易出現故障等問題,因此其液壓系統的設計直接影響到產品的使用性能和勞動生產率的高低。而對于油壓機的設計其主液壓缸采用單缸或雙缸結構的情況很多,本文介紹的這套油壓機是為沙田裕豐木業公司設計的400噸熱壓機,采用了三缸結構,如圖1,在活動梁下并排布置了3條液壓缸,其中中間位置布置的是一個繴160×600的快速液壓缸,兩端各布置一個繴400×600的主液壓缸,該結構能提高油壓機上升的速度,從而提高生產效率。　　

　2、工作原理　　2.1　結構特點　　本系統壓力為25 MPa,3個液壓缸剛性連接于活動梁上,活動梁的快速上升通過繴160的中間快速液壓缸驅動,可明顯降低電機功率。如果采用直接推動雙缸,電機功率需要22 kW,本系統采用小缸帶大缸的結構,電機驅動功率只需5.5 kW即可實現,節約了能源。　　2.2　液壓工作原理　　為了提高油壓機上升的速度,本系統采用了自吸式與快速液壓缸相結合的工作原理。如圖2,當低壓大流量液壓泵3起動時,給繴160×600的中間快速液壓缸8供油,使活動梁帶動兩個繴400×600的主液壓缸克服自重快速上升。此時兩個繴400的主液壓缸產生負壓,打開充液閥11往兩個繴400主液壓缸內吸油,當達到預定行程壓緊被壓物體時,系統壓力隨負載的增加而增加,使低壓泵3的壓力超過設定壓力,此時打開順序閥9,通過低壓泵3往主液壓缸內加油,使主液壓缸的壓力迅速從負壓變為正壓,當低壓泵壓力達到低壓表設定的壓力時,低壓泵停止工作。同時高壓小流量泵18起動,通過電磁換向閥15左位分別對3個液壓缸繼續加壓。其間被加工物體處于保壓狀態,當高壓達到設定值時,高壓泵停止工作。當被加工物體受壓達到設定時間后,電磁閥15換向到右位,一方面給快速液壓缸的液控單向閥7和充液閥11供應控制油,使之開啟,另一方面,高壓腔通過電磁閥15往油箱21卸載,以減輕打開充液閥11的沖擊力,從而降低噪聲。

　3、兩種液壓元件的增效降噪改進　　3.1　電磁閥的改進　　圖3為電磁閥的進出油孔位置,這套油壓機的液壓系統在試運行過程中,我們發現電磁閥換向閥在高壓下,由于油壓對閥芯有徑向液動力,當電磁鐵通電時,很難打開閥芯,從而產生很高的噪聲,而且大大縮短了電磁閥的使用壽命。特別當電磁閥剛剛開啟時,由于高壓向低壓快速流動,使得閥芯運動更加困難。我們通過更換各種不同品牌的電磁閥,發現無論國產還是進口原裝電磁閥都存在同樣問題。通過分析、試驗,我們把電磁閥的回油孔,即T孔直徑相應減小,使閥芯兩側流速減慢,壓差變小,閥芯的徑向液動力就變小,使得噪聲大大降低。本設計中原先電磁閥的PTAB孔均采用繴8 mm,通過試驗將回油孔T孔改為繴5mm后電磁閥開啟變得非常平穩,基本上消除了噪聲(由于電磁閥為外購件,我們將與電磁閥相連接的連接板上與T孔對應的孔改為(繴5 mm)。由此,聯想到在電磁閥的制作過程中,可否打破傳統的工藝,將回油孔適當地減小,以減小電磁閥的電磁力和沖擊力。

　　3.2新型過濾器的設計　　在生產實踐中因過濾器堵塞而造成噪聲、機器爬行等不能正常使用的現象經常發現,而現場維修人員要判斷故障原因也需要相當的專業水平。我們通過在工程實踐中的摸索,設計出了一種多層過濾器,如圖4,當外層過濾芯堵塞時,負壓增加,打開聯系內外層過濾芯的一個簡易單向閥,此時內層過濾芯起作用。這個簡易單向閥的彈簧剛度較小,僅需很小的負壓即可打開,而且此單向閥保險打開后就不再關閉,以減小負壓損失。同理也可作成3層等情況,這種新型過濾器可以延緩使用壽命,降低液壓系統發生故障的可能性。　　在設計的過程中,我們還可以在最外層的簡易單向閥上裝上電子觸點,當外層過濾芯堵塞時,打開外層單向閥的同時發出電信號告知用戶故障情況,以便用戶做好更換的準備。

　4、結束語　　①文中設計的油壓機液壓系統打破了傳統的單缸和雙缸結構,使得系統的起動功率大大降低,實現了低壓起動,節約了能源,減小了起動帶來的沖擊和振動,而且大大提高了作業效率;　　②電磁閥開啟時可能產生的噪聲是液壓行業的常見問題,本設計中打破傳統工藝,將電磁閥的回油孔做相應的變化,使得電磁閥的起動變得平穩,基本消除了電磁閥換向時帶來的噪聲,這在沙田裕豐木業公司的使用中得到了印證,效果非常明顯,因此在進行液壓系統的設計和制作時可以借鑒這一經驗;　　③過濾器在液壓系統中經常產生堵塞現象,從而造成噪聲和機器爬行等情況,文中介紹的這種新型過濾器延長了過濾器的使用壽命,大大減小了系統可能產生的故障,是一種非常實用的新型液壓產品。