摘 要：液壓站是（shì）整個液壓係統的一個（gè）重要部件，是多種元、附件組合而成的整體，它按主機要求供油，並控製液壓油的流動（dòng）方向、壓力和流量，其設計質量的優劣與液壓設備性能關係很大。針對原液壓站在使用過程中出現的諸多問（wèn）題，有針對性（xìng）地進行分析，指出其存在的弊端，同時對原液壓站（zhàn）進行改造（zào）。通過對液壓元件進行選型和驗算，使液壓站性能達到最優化，經過後續的應用（yòng）實踐來看，該液壓站（zhàn）性能可靠、穩定，故障發生率降低、工作（zuò）效率提高，完全滿足螺紋（wén）加（jiā）工車床的加工（gōng）工藝要求。
 
       關鍵詞：螺紋加工車床 液壓站 選型 改造
   
       0 引 言
 
       SL803C 螺紋加工車床是天津（jīn）鋼管集團（tuán）股（gǔ）份有（yǒu）限（xiàn）公司從國外引進的螺紋加工專用設備，其具有高切削效率、高自（zì）動化和高加工精度的特點，主要用於本公司特殊扣螺紋的加工。液壓站是螺紋加工車床的一個重要組成部分，它按主機要求供油（yóu），並控製液壓油的流動方向（xiàng）、壓力和流量，其設計質量的優劣不僅影響液壓（yā）設備性（xìng）能，而且（qiě）對螺紋加工精度影響很（hěn）大。
 
       1 、原液（yè）壓站原理
   
      原液壓站原理圖如圖 1 所（suǒ） 示 。

      1—液壓泵組；2—壓力表；3—單向閥；4—風冷卻器；5—回油過濾器；6—吸（xī）油過濾器；7—液位傳感器；8—空氣過濾器；9—油箱

      圖（tú） 1 原液壓站原理圖

     液 壓 站 由V23A1R-30S12 變排量柱塞式液（yè）壓泵、3.7,kW(1,450,RPM)電機、壓力表、出口單（dān）向閥、風冷卻（què）器、回油過濾器、吸油過濾器、空氣（qì）過濾器、液位傳感器以及油箱等組成（chéng）。係統（tǒng）額（é）定壓力為 7,MPa，最低工作壓力為 5,MPa，最（zuì）大流量為 33.35,L/min。液（yè）壓泵與電機組（zǔ）成泵源，供往螺紋加工（gōng）車床的變速缸、平衡缸以及旋轉刀塔動作所需的流量和壓力；為防止係（xì）統在靜（jìng）止時，係統壓力通過液壓泵完全卸（xiè）荷、防止液壓泵停（tíng）止時，帶載執行元件（jiàn）的回（huí）縮以及係統壓力突然（rán）升高（gāo），反向傳（chuán）給液壓泵，避免（miǎn）泵反（fǎn）轉或損壞，在泵出口安裝有單向閥；為防（fáng）止係（xì）統油溫過高，影（yǐng）響係統（tǒng）性能，設置有風冷卻器；為防止任何汙染物進入液壓泵及侵入係統或係統內產生的汙染物流入油箱，在液壓泵吸口安裝有吸油過濾（lǜ）器，回油管路上裝有回油過濾器；油（yóu）箱上裝有液位傳感器，以監測油液高度。

     2、 存在的問題
   
     ①風冷卻器安裝在液壓泵（bèng）溢（yì）流（liú）管路上，使泵溢（yì）流壓力升（shēng）高，影響液壓泵的壽命。②液壓泵易發生柱（zhù）塞（sāi）折斷、抱死等故（gù）障（zhàng），使用壽命短。③公司近 100 台螺紋 加 工 車 床 中 ，隻 有 該 型（xíng） 螺 紋 加 工 車 床 使 用（yòng）V23A1R-30S12 柱塞泵，且訂貨周期長、價（jià）格高，互換性和通用性低。④未安裝加熱器。當油溫過低啟動係統時，由於油液黏度過大，阻力（lì）損失劇增，不但會造成泵啟（qǐ）動時（shí）吸油（yóu）困難，加速柱塞磨損，而且會使控製閥操（cāo）作失常，加大設備運行安全隱患。⑤回油過濾器（qì）的過濾性能易受係統（tǒng）流量（liàng）和（hé）壓力（lì）波動的影響（xiǎng）；同時清洗、更換（huàn）濾器時需停（tíng）機，影響係統工作。⑥液壓站底座未設置滴油盤，檢修時油液易汙染場地，汙油難（nán）回收。
 
      3 、液壓站的改進
 
      改進措施如圖 2 所示。
    
      

      1—葉片泵；2、7—單向閥；3—蓄能（néng）器；4—壓力（lì）表；5—風冷卻器；6—循環泵；8—回油過（guò）濾器；9—溫度傳感器；10—液位傳感器；11—液位計；12—吸油（yóu）過濾器；13—空氣過濾器；14—加熱（rè）器；15—油箱；16—滴油盤

      圖 2 改（gǎi）造後液壓（yā）係統原理（lǐ）圖

      ①為了（le）提高液壓泵備件的通（tōng）用性以及互換性（xìng），結合現場（chǎng）液壓泵（bèng）的使用情（qíng）況，選（xuǎn）用 PV7 型（xíng）限壓式葉片泵（bèng）。②在泵出口安（ān）裝皮囊式（shì）蓄能器，目的：作輔助動力源，在瞬間提供大量壓（yā）力油，提高加工車床各執行元件動作的穩定性，減少主傳動的功率。③采用獨立的過濾（lǜ）、冷卻回路，對油液進行連續循環過濾，使過濾器免（miǎn）受係統流量、壓力波動的影響，在清洗、更換過（guò）濾器時不影響係統工作。④為防止停機後，管路中的油液（yè）流回（huí）油（yóu）箱而使油（yóu）溢出油（yóu）箱（xiāng），在回油管路上加裝單向（xiàng）閥，該單向閥還可以防止拆卸管（guǎn）路時虹吸現象的發生。⑤油箱上加裝（zhuāng）加熱器，避免（miǎn）油溫過低對係統的影響。
 
      4 、液壓元（yuán）件的選（xuǎn）取與（yǔ）驗算
 
      4.1 液壓泵的選取（qǔ）
 
      改造思路：使用原裝在線電機，通過電機的轉速和功率選擇液壓泵。同時為了提（tí）高液壓泵備（bèi）件使用的通用性、互換性以及采購的便利性，采用葉片泵替換原裝柱塞泵的方案。
 
       已（yǐ）知：係統最高工作壓力為 7,MPa，電機（jī）功率為3.7,kW，轉速為 1,425,RPM。電機輸入功率（lǜ）公式（shì）：
  
      

      將上麵已知參數（shù）代入（rù）公式(1)，得（dé）：液壓泵排量v = 16.7 mL/r。
 
     根據以上壓力（lì）、流量以及轉速的（de）數值查閱產品目（mù）錄，確定選取 PV7-1,/16-20 RE01MCO-16 變量葉片泵，其（qí）壓力流量曲線(轉速 n：1,450,RPM)如圖 3所示。
 

      圖 3 壓（yā）力流量特性曲線
   
      4.2 蓄能器(皮囊式)的選取
 
      螺紋加工車床（chuáng）在 3,s 內需要 ΔV (有效容積（jī）)為1.2,L 液壓油。最高工作壓力 P2 為 7,MPa，最低（dī）工作壓力 P1 不得低於 5,MPa(低於 5,MPa 係統報（bào）警)。工作（zuò）溫度為 25～55 ℃。
 
     確定所需氣體容量：因這是一個快（kuài）速過程（chéng），所以氣體的狀態變化可視為（wéi）絕熱的變化。經查資料，多變指數 n = 1.4 。
  
    
  
     
  
     4.4 風冷卻器、油箱及循環泵的選取
 
     4.4.1 油箱
   
     該液壓係統在整個工作循環中，較大能量損失(此（cǐ）時（shí）的泵壓力為 7,MPa，0 排量工況時的泄（xiè）漏量 0 q為 4,L/min)所占工作循環（huán）時間比例為（wéi） 75%,。查資料，該型車床允許油液溫升（shēng） Δ = T 25 K。

     
 
     考慮現場空間位置的局限性，以及結合各執行元件的（de）最大需油量，最終選用 40,L 容積油箱。由於（yú）選用 40,L 油箱容（róng）積小於（yú） 101,L，所（suǒ）以需要設置冷卻器（qì）。
 
      4.4.2 風冷卻器
 
     冷卻器安裝（zhuāng）在獨（dú）立冷（lěng）卻回路中，優點：單獨液（yè）壓泵（bèng）將熱介質通過冷卻器，使冷卻器免受液壓衝擊的影響（xiǎng）。將 40 代入公（gōng）式(7)、(8)，可得 40,L 油箱的單位散熱量為 252,W。
  
     

     
  
     4.4.3 循環泵以及電機
 
     根據已知（zhī）參數，選用齒輪（lún）泵，型號：CB-B6，驅動功 率 為 0.31,kW ；電 機 功 率 為 0.37,kW ，轉 速 為1,450,RPM。
 
     4.5 加熱器的選取
 
     電加（jiā）熱器的功率公式：
  
     

     將已知參（cān）數代入公式（shì）(10)，可得電加（jiā）熱器的功（gōng）率P≥1,852,W。電加熱器型號：GYY2-220/2。

     4.6 過濾器的選取
 
     過濾器的通油能力按大於實際通過流量的 2 倍以上選取。
 
     4.6.1 吸油過濾器
 
     已（yǐ）知液壓泵的流量為 23.8,L/min，過濾器型號：WU-63×180。
 
     4.6.2 回油過濾器
 
     型號：RFP/HC60DL20C1．X/－V。4.7 管（guǎn）路通徑及壁厚選取管子（zǐ）內徑 d (mm)的計算（suàn）公式：
  
    
  
    

                                                     表 1 液壓元件匯總表
  
    
  
     5 、結 語
 
     對 4 台 SL803,螺紋加工車床液壓站進行改造後，獲得了較好的使用效果並取（qǔ）得了良好的經（jīng）濟效益。①液壓泵故障率明顯降低，通用性、互換性提高，備件費用降低。②通過（guò）對液壓站增（zēng）設相應液（yè）壓元件，使液壓站在壓力、流量、油（yóu）溫、液位等方麵得到穩定控（kòng）製，滿足了現場的生產（chǎn）要求。