0 引言
CNTA一16是捷克產可剪板厚16mm、板寬3150mm的剪板機，該機生產效率高、產品精度高、使用調節靈活。液壓系統的獨特設計是該機性能的有力保障。本文就該機液壓系統的工作原理進行分析介紹，研究其回路的組成特點及控制特點。從中我們可以發現出一些具有參考與借鑒價值的技術方法。
1 CNTA一16液壓系統的組成及其工作原理
該機的液壓系統如圖1所示，主泵1為高壓大流量的柱塞泵，輔助泵2是低壓小流量的齒輪泵。主泵用于板料的剪裁，輔助泵用于協助蓄能器回程、板料的預夾緊以及刃角調節等。
圖1 CNTA一16剪扳機液壓系統圖
二通插裝閥14、12和15主要用于對高壓大流量的液壓油進行方向與壓力控制。插裝閥14的作用是與單向閥l8一起保證在剪裁作業過程中板料的夾緊油缸19中壓力不降低；插裝閥15、電磁換向閥17以及溢流閥16一起構成了電磁調壓閥，當閥17的電磁鐵1DT通電時，閥15的插裝件是處于關閉狀態的，此時由溢流閥16對主油泵的壓力進行調定，這個壓力既是剪裁板料的壓力也是夾緊板料的壓力。當電磁換向閥17的電磁鐵1DT斷電時，閥15的插裝件開啟，主泵溢流。電磁換向閥13電磁鐵2DT的通與斷控制著閥12的插裝件的開啟與閉合，實際工作時也就控制著油缸10與11的下裁與回升。
電磁換向閥6的電磁鐵3DT的通斷電對應著閥7的插裝件是否處于關閉狀態，也就是控制著油缸1 1有桿腔的油液是否與蓄能器相通。蓄能器與油缸1 1有桿腔在合適的時刻相通對應著剪刀的下裁與上升。電磁換向閥3的作用是使低壓小流量的泵2是否卸荷，在閥3的電磁鐵5DT通電時由溢流閥4對小泵和蓄能器的壓力進行調定。單向閥8的作用是保證小泵不論是否處在卸荷狀態蓄能器9都有足夠的壓力。特殊滑閥機能的電磁換向閥5的作用是在通常工作(即電磁鐵4DT不通電)時，小泵的油液用于板料的預夾緊，在需要對剪刀的刃角進行調整時4DT通電使油缸11無桿腔通入壓力油或與油箱相通。
圖2 串聯油缸壓力與負載計算
壓力繼電器20的作用是檢測下裁油缸10和夾緊缸的壓力以利于順序動作和過載報警。油缸10和11為串聯連接(即油缸10的排油不是流回油箱而是作為油缸11的進油)，這種連接可以方便地實現同步動作，但泵1產生的壓力作為剪切的動力，蓄能器的壓力作為回程動力應滿足如下關系：
其中：Pl是油泵1的壓力；Dl是油缸10活塞的直徑；dl是油缸10活塞桿的直徑； W1是油缸10活塞桿以及剪刀分配到該活塞桿上的自重；F1是分配到油缸10活塞桿上負載。P’ 是連通油缸10有桿腔與油缸11無桿腔的壓力。
其中：p’是油泵2的壓力(即蓄能器的壓力)；D2是油缸11活塞的直徑；d2是油缸11活塞桿的直徑；W2是油缸11活塞桿以及剪刀分配到該活塞桿上的自重；F2是分配到油缸11活塞桿上負載。
若使油缸10與11有相同的運動速度(即實現同步動作)，應有如下關系：
在這種情況下應有如下等式成立：
此式說明，油泵1壓力產生的力必須大于或等于由剪切負載與油缸活塞自重的差以及由于蓄能器背壓的和。
同樣回程時蓄能器提升活塞也應該滿足下式：
上式中P 為油缸回程時的殘存壓力可近似認為零，但一般情況大于零。也就是說蓄能器壓力產生的力應充分大于兩個活塞及剪刀的自重才能將剪刀舉升。
P2 即為溢流閥的最低調定壓力，蓄能器的容量改變應為：
為油缸的行程，上式作為蓄能器容量充氮體積的確定。
剪刀動作與電磁鐵的關系表
剪刀的上下動作與電磁鐵的通斷關系如表，1DT通電閥15關閉，5DT通電用小泵壓力實現板料預夾緊時，2DT、3DT通電在板料夾緊的同時下落剪刀：2DT斷電、lD繼續通電實現回升剪刀時仍有一定的夾緊力。蓄能器將剪刀提升在最大高度，其它壓力釋放可以取料。3DT通電蓄能器的油液進入油缸11的有桿腔，4DT通電油缸11的無桿腔油液流回油箱，剪刀的刃角增加。5DT通電油缸11此時為差動連接剪刀刃角減小。
2 CNTA一16的幾個關鍵液壓技術
通過以上對該系統的分析研究，我們可以從中歸納出該剪板機的幾個主要關鍵技術。
(1)回路構成采用二通插裝閥與滑閥相結合技術方法，解決了高壓大流量和低壓小流量同時工作的問題。
(2)主油泵供油壓下與蓄能器回程上升配合的工作機制，在剪刀上行時使主泵卸荷，節約了系統能量，蓄能器使回程時間縮短，提高了生產效率。
(3)兩個油缸之間采用串聯連接，只要使油缸10有桿腔的面積與油缸1 1的無桿腔面積相等就可實現同步動作，這樣可以簡化回路設計。
(4)電磁換向閥3、5和6的合理組合既完成了預夾緊、與蓄能器輔助供油，又完成了剪刀刃角的靈活調節。使該機液壓系統功能完備而又簡潔明了。
3 結語
以上對CNTA一16剪板機液壓系統的組成特點和工作原理進行了分析研究，并總結出該機采用的幾項關鍵液壓技術。我們可以發現正確合理的回路設計對提高整個機器設備的性能發揮機器的效率起著十分重要的作用。吸收和借鑒國外先進液壓技術對提高我們相關設備的設計水平無疑是大有益處的。
參考文獻
【1】雷天覺．液壓工程手冊．北京：機械工業出版社，1990
【2】唐英千．二通插裝閥．濟南：濟南鑄造鍛壓機械研究所，1986
【3】官忠范．液壓傳動系統(M)．北京：機械工業出版社，1981 匯榮流體（http://www.hitchedinvites.com/） |
