目前,液壓夾緊系統(tǒng)在機(jī)床行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,其以夾緊力大,操縱方便,與電器配合易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等有點(diǎn)受到用戶的認(rèn)可。但一般的加緊系統(tǒng)為了維持系統(tǒng)恒定壓力,使泵與電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,這樣不僅浪費(fèi)了寶貴的能源,增加系統(tǒng)發(fā)熱,而且使液壓元件的壽命也大為縮小。蓄能器作為液壓附件,隨著制造技術(shù)的提高,越來越廣泛地應(yīng)用于機(jī)床液壓系統(tǒng)。為此,在機(jī)床液壓設(shè)計(jì)中,把蓄能器用于液壓夾緊系統(tǒng)收到了良好的效果。
(1) 蓄能器用于液壓夾緊系統(tǒng)的工作過程
如圖6-1所示,當(dāng)需要夾緊工作時(shí),段及1啟動(dòng),液壓泵2開始工作,壓力油一部分進(jìn)入夾緊油缸10,另一部分進(jìn)入蓄能器8儲(chǔ)存起來。隨著壓力的升高,當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)使用壓力上限時(shí),壓力繼電器6發(fā)出信號(hào),通過電器控制使電機(jī)與液壓泵停止運(yùn)行,這時(shí)系統(tǒng)的壓力由蓄能器維持。隨著系統(tǒng)的漏泄,當(dāng)壓力降至壓力繼電器的下限時(shí),壓力繼電器又發(fā)出信號(hào),使電機(jī)與泵啟動(dòng),補(bǔ)充油壓。從液壓泵停止到再次啟動(dòng)的時(shí)間需根據(jù)系統(tǒng)中夾緊油缸的數(shù)量及系統(tǒng)的漏泄情況而定,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果系統(tǒng)漏泄控制較好,其間隔時(shí)間可達(dá)2~3小時(shí)。這樣在很大程度上減少了電機(jī)與泵的運(yùn)行時(shí)間,使系統(tǒng)的發(fā)熱減少,各元件的壽命都會(huì)有所增加。
(2) 蓄能器的種類和參數(shù)的選用
蓄能器可分為重力加載式、彈簧加載式和氣體加載式三大類。重力式蓄能器是利用重錘的位能來儲(chǔ)存能量的。這種蓄能器產(chǎn)生的壓力取決于重錘的重量和柱塞面積的大小。彈簧加載式蓄能器是利用彈簧壓縮能來儲(chǔ)存能量。這種蓄能器的產(chǎn)生取決于彈簧的剛度和壓縮量,氣體加載式蓄能器的工作原理是建立在波義爾定律的基礎(chǔ)上。
在使用時(shí)首先向蓄能器充以預(yù)定壓力的空氣或氮?dú)?,然后在液壓泵壓力的作用下,使油液?jīng)油孔進(jìn)入蓄能器,壓縮其氣囊,氣腔和油腔壓力始終相等,從而使氣囊處于浮動(dòng)平衡狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)需要油時(shí),在氣體壓力的作用下,使油液排出。當(dāng)系統(tǒng)排出多余的高壓液體時(shí),也是通過壓縮其中的氣體而儲(chǔ)存于蓄能器中。
蓄能器的總?cè)莘e即充氣容積,正確地選擇蓄能器的總?cè)莘e十分重要。容量太小,不能滿足系統(tǒng)工作要求,如果容量太大,則會(huì)增加系統(tǒng)的重量和尺寸。
(3) 增加蓄能器給液壓夾緊系統(tǒng)帶來的好處
增加蓄能器后給系統(tǒng)帶來以下好處;
①可部分吸收液壓泵的脈動(dòng),降低噪聲;
②減輕油缸到頭或方向閥換向時(shí)引起的液壓沖擊;
③可補(bǔ)償當(dāng)油溫變化時(shí)所引起的液壓變動(dòng);
④當(dāng)泵或電機(jī)發(fā)生故障時(shí),仍可長(zhǎng)時(shí)間完成夾緊工作。