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家用电器制造业中的液压系统

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         家用电器工业是一个伴随科学技术发展和人民物质文化需求提高而出现的新兴产业。在满足制造工艺要求的前提下，采用液压技术是满足家电制造设备专业化、连续化、高速化、自动化生产技术要求和保证产品质量的重要途径。由于家电行业起步较晚，除了采用液压技术、气动技术外，家电制造业的生产设备一般与近代微电子技术具有较为紧密的联系。当前，液压技术在家电制造设备中的应用趋向是机电液一体化。
          五金工具制造属于一个传统产业，但随着近年来国际经济一体化进程的加快，这一行业也出现了产品更新换代速度加快的趋势。为了适应这一趋势，在五金制造设备中，液压技术的应用日益增多，如液压制钉机、工具锤装柄机、门锁成型机等。
          显像管玻壳液压剪切机床
          主机功能结构
          显像管是电视机、计算机等家用电器的重要器件。显像管生产中其玻壳成型的第一道关口是料滴的剪切。料滴是由某些特定的物质经高温熔化而成的液态混合物。该液压剪切机床的任务是将熔化状态的黏性液流剪切成玻壳坯料（料滴），料滴经屏压机压制成型后再经过封焊等工艺过程成为显像管。机床对料滴的剪切精度直接影响玻壳的质量。
          液压剪切机床的主机（见图1）由剪切臂、机身、减速止停机构、冷却系统和调整机构等五部分组成。机身为吊装结构，安装在机架的复合安装板上，机身主体是一根机身轴，其结构如图2所示。机身轴5的上端部用普通平键和螺母通过支架板吊装在复合安装板上，机身轴外面装有安装架4，在安装架和机身轴之间装有导套2，通过锥套3上的螺纹调节安装架的轴向位置，导套的轴向移动可以通过轴下端的螺母1进行调节，机身轴上下端安装有推力轴承6，便于轴上零部件的调节。

                                                                                       图9-1 液压剪切机床的主机结构示意图
                                                                 1-剪切臂；2-机身；3-减速止停机构；4-冷却系统；5-调整机构;6-推力球轴承
         剪切臂相当于一个单自由度回转坐标形摆动机械手，其工作原理如图3所示。装有轴承的两个剪切臂1安装在主轴2上下两部分，主轴组件固定在图9-2中的安装架4上，主轴上部通过支架装在复合安装板上，圆柱向心推力滚子轴承承受剪切臂部件的轴向载荷并使剪切臂摆动自由。曲柄连杆机构3带动剪切壁摆动，转动力矩来自传动箱4。传动箱安装在机身轴的安装架上，箱内有两根轴，主动轴下端通过联轴器与液压马达相连，主动轴上端与曲柄相连。主动轴通过一对相互啮合的直齿轮将运动传递给从动轴上端部的另一个剪切臂。液压马达转动时，便可完成一对剪切臂的摆动。剪切臂末端固定着两把剪切刀片，当两个剪切臂协动时，即可将黏性液流剪切成料滴。

                                                                                                                 图9-2机身轴的结构
                                                                                    1-螺母；2一导套；3-锥套；4-安装架；5-机身轴；6-推力球轴承
          玻壳生产工艺要求剪切臂的剪切定位动作迅速准确，而摆动的剪切臂转动惯量较大，为此机床中设置有图4所示的减速止停机构，剪切臂减速的动作是通过控制装在液压马达出口处的减速阀6内阀心的工作位置来实现的。在传动箱从动轴下端装有安装盘1，盘形凸轮 2通过螺钉固定在安装盘上，盘形凸轮和安装盘周向都有腰形槽，以方便调整凸轮升程。与减速阀连接的压板5上装有滚子4，通过凸轮可以改变减速阀阀心的工作位置，使液压马达减速。剪切臂的止停通过与减速阀并行安装的止停液压缸来实现。当活塞杆外伸时，装在安装盘上的止动块3使液压马达停止转动，确保剪切臂准确定位。当活塞伸缩时，液压马达继续转动输出力矩，使剪切臂重复完成剪切任务。

                                                                                                           图9-3 机身轴的结构
                                                                                     1-剪切臂；2-主轴；3-1#1柄连杆机构；4-传动箱
剪切臂上端的复合安装板上设置了循环水冷却系统，确保机床正常工作的温度范围。机身上安装剪切臂的主轴设计成中空结构，内部通冷却循环水降低系统温度。
调整机构采用主、副板形式，主板固定不动，副板上开有可以自由地左、右、前、后调整的导向槽，机床的机身吊装在副板上，当副板在主板上移动时，便可实现对机床的位置调节。另外，直接与熔流接触的剪切刀片采用特制的耐热合金钢材料制成，确保刀具使用寿命。

                                                                                                          图9-4减速止停机构示意图
                                                                                1-安装盘；2-盘形凸轮；3-止动块；4-滚子；5-压板；6-减速阀

                                                                                                          图9-5剪切机床液压驱动系统原理图
1-定量液压泵；2-溢流阀；3-节流阀；4-蓄能器；5-减速阀；6-双向定量马达； 7-双杆液压缸；8-单向节流阀；9-=位四通电磁换向阀；10-减压阀；11-冷却器
         液压系统及其工作原理
          图5所示为该剪切机床的液压系统原理图，该系统采用定量液压泵（叶片泵）1供油，执行器为驱动剪切臂摆动的双向定量液压马达6和担当止动功能的双杆活塞缸7，泵的工作压力由溢流阀2设定，液压缸的工作压力由减压阀10控制，其运动方向由二位四通电磁换向阀9控制。
          液压泵输出的高压油(5MPa)经节流阀3和单向节流阀8进入液压马达6，马达带动传动箱内的主轴回转，经过曲柄连杆机构使剪切臂动作，剪切到位后，箱体上与从动轴相连的可调凸轮通过滚子和压板使减速阀5的阀心位置改变，开度减小、液阻增大，马达输出力矩减小。剪切臂剪切到位后发信使电磁换向阀9动作，液压泵1的高压油经减压阀10(压力为3MPa)和换向阀9进入液压缸，缸的活塞杆伸出，剪切臂止动。蓄能器4可实现短期内大量供油，以提高剪切臂动作速度，减小料滴剪切痕。系统设有温度传感器控制的冷却器11，以便在油液温度高于系统设定值时，通过冷却器11，使油温降低，确保系统正常工作。
          技术特点
          1)该液压剪切机床结构新颖、选材方便、工艺性好、精度高；剪切臂上、下、左、右调节平滑自由。两臂间隙小，运动自如。
          2)采用液压传动，所以剪切平稳，剪切痕小、轻，且无冲击；适合于防眩玻璃生产；使用寿命长。
          3)液压系统采用定量泵供油，采用节流阀调节两个执行器的总流量；液压马达油路采
用单向节流阀调速，通过减速阀实现剪切到位后，马达输出力矩的减小。通过蓄能器实现短
期内大量供油，加快剪切臂动作速度，减小料滴剪切痕。
         4)系统的温度控制装置提高了其工作可靠性。