ปัญหาทั่วไปที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับเครื่องอัดไฮดรอลิก

1. การออกแบบโครงสร้างและการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ของคานรวมของเครื่องอัดไฮดรอลิก

กดร้านไฮดรอลิก 20 ตัน ในโครงสร้างหลักของเครื่องกดไฮดรอลิก ลำแสงเป็นเมทริกซ์การประกอบของชิ้นส่วนหลัก และต้องทนต่อ ปฏิกิริยาของ ทุกแรงกดดันในการทำงาน ความสมเหตุสมผลของการออกแบบจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของอุปกรณ์ NS น้ำ 200 MNกด raulic ใช้โครงสร้างเฟรมรัดก่อนรัดคัน คานและเสาด้านบนและด้านล่างได้รับการขันให้แน่นก่อนโดยใช้เหล็กเส้นเพื่อสร้างโครงที่มีความแข็งแกร่งดี

1. ไฟบน 2. กระบอกทำงาน 3. สไลเดอร์ 4. โต๊ะเคลื่อนที่ 5. ไฟล่าง 6. บาลานซ์บาร์ 7. เสา

ดูรูปที่ 1 กดร้านไฮดรอลิก 20 ตัน กระบอกสูบทำงานหกตัวถูกจัดเรียงเป็นสามแถวและติดตั้งโดยตรงบนคานบน กระบอกสูบหลักสองกระบอกที่อยู่ตรงกลางสามารถสร้างแรงดัน 120 MN และกระบอกสูบเสริมสี่กระบอกที่ด้านข้างทั้งสองสามารถสร้างแรงดัน 80 MN 1 การออกแบบโครงสร้างของคานบนเป็นเครื่องจักรไฮดรอลิกขนาดใหญ่ ง่ายต่อการผลิต ติดตั้ง และขนส่ง และใช้โครงสร้างแบบบล็อกที่รวมกัน การออกแบบเครื่องนี้แบ่งคานบนออกเป็นสามชิ้น โดยแต่ละชิ้นเป็นโครงสร้างรูปกล่องเชื่อมด้วยซี่โครงตามยาวและตามขวาง ทำจาก Q235A ลำแสงย่อยแต่ละอันเชื่อมต่อกันด้วยแท่งผูกตามขวางขนาด 10 200 มม. และใช้กุญแจเพื่อทนต่อแรงเฉือนที่เกิดจากการเสียรูปที่ไม่เท่ากันที่พื้นผิวข้อต่อ ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบโครงสร้างของคานคอมโพสิตคือ 1) การจัดวางที่เหมาะสม·73· DOI:10.13667/j.cnki.52-1046/th.2020.04.016 ซี่โครงและแผ่นพื้นสามารถตอบสนองความต้องการด้วยการลดน้ำหนักสูงสุด ความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง ความต้องการ; 2) การเลือกพารามิเตอร์การขันก่อนการขันให้แน่นที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีปรากฏการณ์ตะเข็บภายใต้สภาพการทำงานและรักษาความสมบูรณ์ที่ดี เมื่อออกแบบ ไม่ควรสงวนพื้นที่เชื่อมต่อระหว่างคาน เสา และก้านผูกไว้เท่านั้น แต่ควรลดระยะห่างของการจัดเรียงกระบอกสูบทำงานให้เหลือน้อยที่สุดที่อนุญาตภายใต้สมมติฐานว่าไม่มีการรบกวน เพื่อให้คานด้านนอก ขนาดโปรไฟล์แคบที่สุด ในที่สุด ขนาดโดยรวมของมันคือความยาว 7,960 มม. และความกว้าง 4,840 มม. ในมุมมองของเลย์เอาต์ของถังน้ำมันของเครื่องนี้ เมื่อทำการโหลด โมเมนต์ดัดของคานบนจะสูงสุดตรงกลางและเล็กกว่าทั้งสองด้าน เพื่อให้เล่นเต็มที่กับความแข็งแรงของวัสดุ มันถูกออกแบบตามลำแสงกำลังเท่ากัน ตรงกลางสูงกว่าด้านข้าง และอัตราส่วนความสูงแนะนำเป็น 1. 2 หรือดังนั้น มิฉะนั้น การเปลี่ยนแปลง มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียด การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ของคานบนรวมกัน        

   แท่นกดไฮดรอลิกขนาด 20 ตัน การสร้างแบบจำลองโครงสร้างและการแบ่งองค์ประกอบขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่กำหนด เพื่อให้การคำนวณเชิงตัวเลขของลำแสงบนใกล้เคียงกับสภาพการทำงานจริง 6 กระบอกสูบทำงานถูกประกอบเข้ากับลำแสงบนตามสภาพจริง เมื่อพิจารณาว่าการเสียรูปของลำแสงล่างมีผลกระทบต่อลำแสงบนเพียงเล็กน้อย โมเดลของเสาจึงถูกตัดให้มีความสูงครึ่งหนึ่ง ชนิดตาข่ายของคานบน เสา และรูปแบบกระบอกสูบทำงานทั้งหมดได้รับการคัดเลือกให้เป็นองค์ประกอบทรงสี่หน้า C3D4 และรายละเอียดของการเชื่อมต่อระหว่างคานบนกับเสาและกระบอกสูบทำงาน ส่วนสัมผัสของส่วนหน้า แกนปรับความตึงและคานบนและช่องเติมน้ำมันของกระบอกสูบทำงาน ส่วนของตาข่ายถูกแบ่งออก ในตอนท้ายลำแสงบนแบ่งออกเป็น 1.332 ล้านหน่วยคอลัมน์แบ่งออกเป็น 734,000 หน่วยและกระบอกสูบทำงานแบ่งออกเป็น 2.138 ล้านหน่วย 2.2 การใช้เงื่อนไขขอบเขต 1) เงื่อนไขขอบเขตการสนับสนุนคงที่ถูกนำไปใช้กับส่วนตรงกลางของคอลัมน์ 2) การขันล่วงหน้าของก้านผูก: โหลดโบลต์ใช้สำหรับขันล่วงหน้า จากการวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้อง แรงกดก่อนการขันให้แน่นโดยรวมของแกนยึดคอลัมน์ถูกนำมาใช้เป็น 1.4 เท่าของแรงดันปกติ ซึ่งเท่ากับ 280 MN 3) ใช้แรงดันสม่ำเสมอ 31.5 MPa ใต้ผนึกของผนังด้านในของกระบอกไฮดรอลิก

การจับคู่ความหนาของซี่โครง

แท่นกดไฮดรอลิกขนาด 20 ตัน ความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุคือ 185 MPa และหากปัจจัยด้านความปลอดภัยมากกว่าหรือเท่ากับ 1.5 ความเค้นที่อนุญาต [σ] จะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 120 MPa โดยทั่วไป การโก่งตัวต่อความยาวหน่วยของลำแสงไม่ควรเกิน 0.15 ถึง 0.2 มม./ม. หลังจากการตรวจสอบจริงแล้ว น้ำหนักสูงสุดที่สามารถขนส่งได้คือ 200 ตัน ตามข้อมูลเหล่านี้ ในกรณีของความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง และการลดน้ำหนักสูงสุดที่พึงพอใจ การจับคู่ความหนาที่เหมาะสมที่สุดจะถูกกำหนดดังนี้: ความหนาของตัวทำให้แข็งหลักและตัวทำให้แข็งด้านในคือ 200 มม. และ 150 มม. ตามลำดับ

2. การวิเคราะห์และกำจัดความล้มเหลวในการกดไฮดรอลิก

1) คำถาม

Y32 —2000 เครื่องอัดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์มีการใช้งานที่หลากหลายในองค์กรขนาดใหญ่ เครื่องหลักคือโครงสร้างสี่คอลัมน์สามคาน บล็อกเลื่อนด้านบนถูกนำโดยสี่คอลัมน์และขับเคลื่อนด้วยกระบอกสูบไฮดรอลิกด้านบน ตระหนักถึงวงจรการทำงานของ "แรงดันต่ำลงอย่างรวดเร็ว - หยุดแรงดันล่าช้า - หยุดอย่างรวดเร็วในแหล่งกำเนิด" กระบอกไฮดรอลิกด้านล่างถูกจัดเรียงไว้ที่รูตรงกลางของโต๊ะทำงานและตัวเลื่อนด้านล่างถูกขับเคลื่อนเพื่อให้เกิด "การดีดออก - ย้อนกลับ” หรือรอบการทำงานของ “ตัวยึดเปล่าแบบลอยตัวลง-หยุด-ดีดออก” ในการผลิต กระบอกสูบหลักจะลดระดับลงอย่างรวดเร็วตามปกติ และความดันจะไม่เพิ่มขึ้นเมื่อกดแรงดันสูง

2) การวินิจฉัยความผิดพลาด

เครื่องกดไฮดรอลิกขนาด 20 ตัน จากการวิเคราะห์แผนภาพหลักการทำงานของระบบไฮดรอลิกของเครื่องกดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์ Y32-2000 (ดูรูปที่ 2) สาเหตุของแรงดันระบบต่ำอาจเป็นดังนี้:

(1) ปั๊มหลักชำรุดและการรั่วไหลภายในรุนแรง ส่งผลให้แรงดันของระบบเพิ่มขึ้นต่ำ

(2) กลุ่มวาล์วนิรภัยควบคุมแรงดันเป็นองค์ประกอบหลักของแรงดันในระบบควบคุม และแรงดันของระบบจะได้รับผลกระทบเมื่อเกิดความล้มเหลว

(3) กระบอกสูบหลักเป็นองค์ประกอบผู้บริหารของระบบ หากกระบอกสูบหลักมีการรั่วหรือโพรงอย่างรุนแรง แรงดันของระบบจะไม่เพิ่มขึ้นมากเกินไป สิ่งนี้ไม่น่าเป็นไปได้สำหรับแท่นพิมพ์ใหม่ แต่สำหรับแรงดันใช้งานระยะยาวแบบเก่า สำหรับเครื่องปัจจัยนี้ไม่สามารถตัดออกได้

(4) วาล์วเติมน้ำมันรั่วและน้ำมันในช่องด้านบนของกระบอกสูบหลักจะไหลกลับไปยังถังบรรจุ

(5) วงจรควบคุมน้ำมันของวาล์วขนถ่ายรั่วทำให้เกิดอาการผิดปกติ

(6) เช็ควาล์วลูกเหล็กสึก และความดันไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการรั่วไหลย้อนกลับ

รูปที่ 2 แผนภาพหลักการทำงานของระบบไฮดรอลิก

รูปที่ 2 แผนภาพหลักการทำงานบนระบบไฮดรอลิก

1. รีโมทควบคุมแรงดัน 2. วาล์วระบาย 3. วาล์วหลักไฮดรอลิก 4. กลุ่มวาล์วระบาย 5. เกจวัดแรงดัน

6. วาล์วรองรับกลุ่ม 7. วาล์ว 8. วาล์วแรงดันย้อนกลับ

ในกระบวนการวินิจฉัย ก่อนอื่น ให้ตรวจสอบปั๊มหลักและส่วนประกอบวาล์วแรงดัน (วาล์วระบาย 2 และตัวควบคุมแรงดันระยะไกล 1) ขั้นตอนการดำเนินการปิดวาล์ว 2, 1 และ 7 ให้แน่น เปิดโซลินอยด์ 4DT ดำเนินการขับของกระบอกสูบอีเจ็คเตอร์ ปรับวาล์วแรงดันย้อนกลับ 8 สังเกตเกจวัดแรงดัน B ความดันสามารถเข้าถึง 32MPa (แรงดันพิกัดของ ปั๊ม) โดยแสดงว่าปั๊มและวาล์วควบคุมแรงดันเป็นปกติ นอกจากนี้ ยังพบว่าในระหว่างกระบวนการบีบอัดอย่างช้าๆ ของกระบอกสูบหลัก แป้นหมุนแบบปรับได้จะระบุค่าเล็กน้อย (หากระบุค่ามาก แสดงว่าการรั่วในปั๊มรุนแรง) และอุณหภูมิของปั๊มลดลง ไม่ขึ้นเร็ว ซึ่งแสดงว่าการรั่วซึมในปั๊มมีน้อยและปั๊มแปรผันสามารถทำงานได้ตามปกติ จากนั้นตรวจสอบกระบอกสูบหลัก เมื่อตรวจสอบ ขั้นแรก ให้เตรียมการ กล่าวคือ ตั้งบล็อกเหล็กบนและล่างที่ค่อนข้างแบนระหว่างคานที่เคลื่อนที่ได้กับโต๊ะทำงานซึ่งมีความสูงที่แน่นอนและสามารถอัดแรงดันได้ ปรับความดันกลุ่มวาล์วนิรภัยให้เหมาะสมแล้วแบ่งออก ในการตรวจสอบ 3 ขั้นตอน: ① Jog 1DT เพื่อกดลำแสงที่เคลื่อนย้ายได้บนบล็อกเหล็ก ให้ความสนใจกับเกจวัดแรงดัน 5. พบว่าแรงดันเพิ่มขึ้นได้ แต่ไม่สามารถรักษาแรงดันได้ แสดงว่ามีปัญหากับกระบอกสูบหลักหรือกลุ่มวาล์วรักษาแรงดันและกลุ่มวาล์วถ่ายน้ำมัน 4 ② ให้คลายข้อต่อท่อน้ำมันระหว่างกระบอกสูบหลักกับส่วนรองรับตามหลักการตรวจสอบในขั้นตอนแรก บล็อกวาล์ว 6 ปล่อยให้น้ำมันรั่วในช่องล่างของกระบอกสูบหลัก เขย่า 1DT ต่อไป และพบว่าไม่มีรอยรั่วที่ข้อต่ออย่างชัดเจน ③ วางวาล์วหลักไฮดรอลิก 3 ในตำแหน่งที่เป็นกลาง และปรับแรงก่อนการขันให้แน่นของวาล์วควบคุมแรงดันไฮดรอลิกของกระบอกสูบอีเจ็คเตอร์อย่างเหมาะสม ใน ② การวิ่งจ็อกกิ้ง 3DT บนพื้นฐานของ พบว่าลำแสงที่เคลื่อนที่ได้ขยับขึ้น และรอยรั่วที่ข้อต่อเปลี่ยนไปอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งแสดงให้เห็นเพิ่มเติมว่ากระบอกหลักไม่รั่วมาก และกระบอกหลักทำงานได้ตามปกติ จากนั้นตรวจสอบวาล์วเติม ไต่ลงส่วนบนของเครื่องอัดไฮดรอลิกระหว่างการตรวจสอบ และอัดแรงดัน ในระหว่างกระบวนการอัดแรงดัน พบว่าพื้นผิวน้ำมันไม่มีการผันผวน และไม่มีการสร้างฟองอากาศ แสดงว่าวาล์วเติมน้ำมันไม่เสียหายและไม่มีการรั่วไหลภายใน ถัดไป ถอดแยกชิ้นส่วนและตรวจสอบวาล์วขนถ่ายประเภท X3F จากโครงสร้าง ลูกสูบขนาดเล็กในพอร์ตควบคุมภายนอกใช้โครงสร้างสปูลวาล์ว เมื่อสปูลวาล์วและตัววาล์วทำงานเป็นเวลานาน

เมื่อช่องว่างเพิ่มขึ้น จะเกิดการรั่วไหลภายใน ตรวจสอบและถอดลูกสูบควบคุมของวาล์วโหลด พบว่าลูกสูบควบคุมขนาดเล็กและตัววาล์วเข้ากันอย่างหลวม ๆ นั่นคือช่องว่างที่ใหญ่เกินไปอย่างเห็นได้ชัดและวาล์วขนถ่ายรั่ว

3) การแก้ไขปัญหา

วิธีการปรับเปลี่ยนลูกสูบควบคุมและตัววาล์วถูกนำมาใช้ และใช้กลไกการปิดผนึกของซีลแหวนสลิปคอมโพสิตยางพลาสติกเพื่อให้ความไวของลูกสูบควบคุมไม่ลดลง แต่ยังได้ซีลที่ดี ป้องกันการรั่วซึม และ การประมวลผลและการปรับเปลี่ยนทำได้ง่าย และการปรับเปลี่ยน หลังจากติดตั้งวาล์วขนถ่าย X3F แล้ว ข้อบกพร่องก็หมดไป

เครื่องอัดไฮดรอลิกอเนกประสงค์สี่คอลัมน์เป็นเครื่องจักรทั่วไปที่ใช้แรงดันสถิตย์ในการประมวลผลผลิตภัณฑ์วัสดุทางวิศวกรรมต่างๆ มักใช้สำหรับการกด ดัด จับเจ่า การวาดแผ่น และการประมวลผลแรงดันอื่น ๆ และกระบวนการขึ้นรูปกด ตามระบบควบคุมที่แตกต่างกันของเครื่องจักรไฮดรอลิก เครื่องไฮดรอลิกสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: หนึ่งคือเครื่องจักรไฮดรอลิกที่ใช้ระบบควบคุมรีเลย์แบบดั้งเดิม เครื่องไฮดรอลิกประเภทนี้มีสายไฟที่ซับซ้อน อัตราความล้มเหลวสูง และความน่าเชื่อถือต่ำ อีกอย่างคือการใช้เครื่องควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ระบบควบคุมการกดไฮดรอลิก เครื่องอัดไฮดรอลิกชนิดนี้ถูกนำไปใช้

เครื่องอัดไฮดรอลิกขนาด 20 ตัน เทคโนโลยีการควบคุม PLC ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและความน่าเชื่อถือของเครื่องอัดไฮดรอลิกให้อยู่ในระดับใหม่ ประเภทแรกคือเครื่องอัดไฮดรอลิกประสิทธิภาพสูงที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูงหรือคอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม ประสิทธิภาพโดยรวมและประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องอัดไฮดรอลิกประเภทนี้สูงกว่ารุ่นก่อนหน้า เครื่องอัดไฮดรอลิกประเภทนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก แต่เครื่องอัดไฮดรอลิกประเภทนี้มีราคาแพง และปัจจุบันมีการออกแบบ ผลิต และใช้งานน้อยกว่าในประเทศจีน พารามิเตอร์หลักของเครื่องอัดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์ Y32-2000 ที่ผลิตในประเทศจีนในปัจจุบันโดยทั่วไป ได้แก่ แรงระบุ 2,000 kN แรงย้อนกลับ 500 kN แรงดีดออก 400 kN แรงส่งคืน 250 kN จังหวะตัวเลื่อน 700 มม. จังหวะดีดออก 250 มม. ระบบควบคุมไฟฟ้ามีการควบคุมรีเลย์และการควบคุม PLC สองแบบ มีโหมดการปรับการทำงานสามโหมด (การดำเนินการแบบนิ้ว) แบบแมนนวลและแบบกึ่งอัตโนมัติ ซึ่งสามารถรับรู้โหมดกระบวนการสองโหมดของแรงดันคงที่และช่วงค่าคงที่ เพื่อแสดงให้เห็นถึงวิธีการใช้เทคโนโลยี PLC ในการพัฒนาระบบควบคุมการกดไฮดรอลิก บทความนี้ตั้งใจที่จะใช้เทคโนโลยี PLC เพื่อพัฒนาระบบควบคุมกึ่งอัตโนมัติของเครื่องกดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์ Y32-2000 โหมดการทำงานที่เหลือของเครื่องกดไฮดรอลิกอาจใช้วิธีการที่คล้ายคลึงกัน เพื่อพัฒนา.

หลักการทำงานของเครื่องอัดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์ 3 Y32-2000

รูปที่ 2 แสดงระบบไฮดรอลิกดั้งเดิมของ Y32-2000 เครื่องอัดไฮดรอลิกแบบสี่คอลัมน์

 ระบบจ่ายโดยปั๊มลูกสูบแบบแปรผันตามแกนแรงดันสูง และสไลด์บนและล่างถูกขับเคลื่อนโดยกระบอกไฮดรอลิกหลักและกระบอกสูบอีเจ็คเตอร์ตามลำดับเพื่อให้การทำงานหลักต่อไปนี้เสร็จสมบูรณ์: ขับกระบอกสูบหลักลงอย่างรวดเร็ว แรงดันต่ำ จับแรงดัน ความล่าช้า, การกลับรายการบรรเทาความดัน, การกลับอย่างรวดเร็ว, ตำแหน่งบ้านหยุด; กระบอกสูบดีดออก ดีดขึ้น, หยุด, ถอยลง, หยุดตำแหน่งบ้าน ดังแสดงในรูปที่ 1 กระบอกไฮดรอลิกหลักและกระบอกสูบอีเจ็คเตอร์เชื่อมต่อกัน เฉพาะเมื่อวาล์วย้อนกลับของกระบอกสูบหลัก 7 อยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง วาล์วย้อนกลับของกระบอกสูบอีเจ็คเตอร์ 2 สามารถเชื่อมต่อกับน้ำมันแรงดัน ซึ่งสามารถรับประกันการประสานงานและความน่าเชื่อถือของการดำเนินการ ต่อไปนี้จะอธิบายขั้นตอนการทำงานของกระบอกไฮดรอลิกหลักโดยย่อ และกระบอกสูบดีดออก