多缸液压系统防干扰设计

　　引 言

　　在机床液压系统中，常常采用一个液压泵驱动多个液压缸，由于各个工作部件所要完成的工作不同，因而它们的工作循环也不会完全相同，有些工作部件虽工作循环相同，但各工步所需的时间也不一定完全相同。因此，会出现下述情况：某一(或某一些)油缸在快进时，而另一个(或另一些)油缸开始转为工作进给；或在工作进给过程中，有部分油缸先转为快退。

　　为了保证加工质量，对某一油缸来讲，不应该因为其它油缸工步的转换而影响正常工作。因此，在液压系统的设计过程中，必须注意解决油缸间的干扰问题。

　　例如，一台全自动液压组合机床要完成零件图纸要求的各种金属切削任务，以及上料、下料、夹紧、转位等辅助动作，根据加工的复杂程度，有时需十几个、甚至更多的液压缸，液压缸动作之间相互干扰的矛盾尤为突出。因此，在这类机床设计和调试中，应特别注意如何防止干扰的问题。

　　1 机床液压系统的设计思路

　　机床液压系统的液压缸按其工作性质和特点可分为三类。

　　1．1 进给缸

　　包括为完成加工任务所进行的车、铣、刨、磨、钻以及切断、扩口、倒角、弯管等特殊处理的滑台进给缸。

　　1．2 输送缸

　　包括上料、下料缸和转台转位缸。这两类液压缸动作行程较长，并要求运动平稳、速度可调，对系统的压力要求比较接近。

　　1．3 夹紧缸

　　包括多工位的夹紧动作缸和辅助挡料缸。这类液压缸动作行程短，速度不要求可调，夹紧后要求保压，对夹紧压力的要求高低不一，大多数要求可调。除转台夹紧缸活塞面积较大外，其余液压缸活塞面积均较小， 因此所需流量较小。

　　显而易见，第一、二类缸需要设计调速回路，第三类缸大多需设计减压回路，而不一定需要调速回路。第一、二类液压缸的动作采用节流阀调速，第三类液压缸的动作压力采用减压阀凋压， 用压力继电器发出顺序动作信号，并监控夹紧压力。一旦由于相互干扰产生的压力波动超过允许值时， 即刻能将信息传到电控系统中进行处理。泵也接有压力继电器，分别监控系统压力， 以防产生相互干扰时系统失压而使液压缸产生误动作。

　　2 防干扰回路

　　2．1 进给回路

　　2．1．1 简单节流阀组成的互不干扰回路

　　简单节流阀组成的互不干扰回路简图见图1。节流阀1、2接高压油P (由高压泵供油)，它的压力由高压溢流阀3调节。节流阀1、2调节的流量要稍大于油缸工作进给时所需的流量。高压泵的流量除保证1、2节流阀所通过的流量，还要保证高压溢流阀3始终在正常溢流状态。单向节流阀5、6调节的流量之和要小于低压泵的流量，低压泵压力由溢流阀4调节。当两油缸快进时，低压泵排出的油经单向节流阀5、6和高压泵排出的油经节流阀1、2分别进入油缸，此时两油泵排出的多余油分别经高压溢流阀3和低压溢流阀4溢回油箱。当缸1转为工作进给时，缸1前腔压力升高， 单向节流阀5中单向阀被封死，低压泵排出的油不能再进入缸1，但仍通过单向节流阀6向缸2供油，高压泵仍继续给油缸1及油缸2供油。当油缸1、2均转为工进时，低压泵排出的油全部经低压溢流阀溢回油箱， 由高压泵供两缸工进。当缸1加工完成转快退时，由于缸1后腔所需压力不高(仅克服摩擦力)，所以两泵又同时向油缸1供油，但由于高压油是经过节流阀进入缸1的，所以高压泵仍有溢流存在，即高压泵出口的压力变化不大。根据实验可知，在多个部件同时工作时，当一个部件突然快速时，集中供油回路中，压力波动在1O 左右。因此不会因为缸1的转换而影响缸2的工作进给质量。同理，如果缸2先转为快退，也不会影响缸1的工作。