液压高速冲孔机的工作原理

基于液压振动技术，图1所示的系统说明了高速冲床的工作原理。该系统的功能如下：

1. 设计了双压力回路。高压P _s由泵提供，低压P _a由蓄能器提供。在此，由于压力P _小号小于压力高得多P _一，我们假定累加器的流体压力保持恒定为P _一个在冲压过程。

2. 设计了带有三个压力室的差动缸。这三个压力腔分别标记为CV ₁，CV ₂和CV ₃。在这里，CV ₃保持与泵的连接。

3. 使用了三个控制阀。阀V ₁控制从泵流入CV ₂或从CV ₂流入油箱的流体，阀V ₂控制在蓄能器和CV ₁之间流动的流体，阀V ₃控制从泵流入CV ₁的流体。为了获得预先设计的冲压运动，三个控制阀必须按照一定的时间顺序运行，这由控制单元执行。

4. 安全阀将蓄能器连接到储罐。

图1.高速冲床的工作原理。

冲孔循环可分为三个阶段：延伸，冲孔和缩回。在此，伸出阶段使活塞从上止点快速移动到非常接近工件的位置，冲压阶段完成冲压成形动作，而缩回阶段使活塞从下止点快速返回到上止点。以上三个阶段的液压原理图可以在图2中进行演示。 详细：

1. 扩展阶段。阀V ₁，V ₂和V ₃在下部位置工作。因此，CV ₁连接到蓄能器，而CV ₂连接到泵。在此，气缸用作差动气缸。在高压作用于CV ₂和CV ₃以及活塞的重力的作用下，活塞迅速向工件延伸。蓄能器应向CV _1中提供足够的流体以防止气蚀。

2. 冲孔阶段。阀V ₁在下部位置工作，而阀V ₂和V ₃在上部位置工作。然后，将CV ₁和CV ₂连接到泵，这使活塞具有最大的压力来冲压工件。

3. 缩回阶段。阀V ₁在上部位置工作，而阀V ₂和V ₃在下部位置工作。然后，将CV ₁连接到蓄能器，将CV ₂连接到油箱，在CV _3的高压下切换活塞的运动方向。

图2.一个冲压循环的三个阶段：（a）延伸，（b）冲压和（c）缩回。

显然，通过适当设计CV ₂和CV ₃之间的面积差，系统可以以相当小的功率快速完成扩展阶段。具体地，延伸阶段要求阀V ₂必须具有足够的通流能力，以减少或消除CV ₁中发生的由活塞的快速运动引起的气蚀。同时，连接到蓄能器的安全阀也不同于传统的安全阀。在延伸阶段中，假设的是，流体体积分成CV ₁是卷₁与压力P _一。然后，在冲压阶段，在通过阀V ₃泵的高压流体的挤压作用下，CV _1中的流体压力从P _a增加到P _s，与传统方法相比，可节省大量能源高压流体在延伸和冲压阶段工作。这里，假设的是，流体体积分成CV ₁是卷₂带有的压力P _小号。大家都知道，在收缩阶段，在加入流体体积CV ₁，卷₁用的压力P _一和卷₂带有的压力P _小号被推回到累加器。显然，对于蓄能器来说，压力为P _s的Vol ₂流体是增加的部分，需要通过安全阀排放到油箱中，这样可以避免蓄能器的压力上升，从而减慢回缩速度活塞的速度。因此，安全阀在高速开关状态下工作。显然，系统中的三个控制阀和溢流阀都是高速开关阀，这使得阀的设计与传统的液压冲床大不相同。