小型液压压力机液压控制系统设计及仿真

赵敏

摘 要：随着国家科技实力的提升与进步，工业领域的发展水平得到了不小的突破与创新，不仅为国家生产与建设奠定了良好的基础，还间接的改善着人类社会的生存质量。近年来，很多先进的技术与设备被广泛的应用到了工业领域的发展中，相关科研团队还对一些重要的机械设备系统进行了深入的分析与研究，从而为设备系统的改良与升级提供可参考的依据。本篇文章就小型液压压力机液压控制系统设计及仿真方面的内容进行简单的论述，并提出些许观点，希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词：压力机；液压；控制系统；设计

小型液压压力机液化控制系统在工业领域的发展中有着非常重要的作用，是机械、金属制造与生产过程中的不可缺少的部分。在近几年的发展中，很多科研团队都逐渐提高了对小型液压压力机液压控制系统设计与仿真方面的研究，并将很多先进的技术手段和设计、仿真理念应用其中，从而为液压控制系统的平稳运作提供保障。不仅如此，相关科研团队还对液压控制系统设计与仿真过程中存在的难点问题进行和进一步的分析与研究，并对相应设计、仿真方案进行了完善与改进，从而是液压控制系统实现真正的价值，为小型液压压力机的安全运行提供有利的保障。

一、小型液压压力机概述

小型液压压力机是一种结构精巧的通用性机器，具有用途广泛、生产效率高等特点，可用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成型等工艺。通过对金属坯料施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工零件。传统液压压力机普遍存在震动明显、噪声大等缺点，一方面强烈而持久的震动容易造成元件的灵敏度下降甚至失灵，机件松动、密封性降低，油箱温度持续升高等，以至于机器不能正常工作，导致不合格率升高；另一方面震动会引起很大的噪声，严重影响工作人员的身体健康。因此在设计设备的液压系统时，要充分考虑这些问题，选择合理的解决方案。

二、设备组成及原理

三梁四柱式压力机由主机及控制机械两大部分组成。通过管路及电气系统装置联系起来构成完整的一体，主机部分由机身、主缸、顶出油缸等3个部分组成。控制机构由动力结构、限程装置、管路及电气箱等几部分组成，主机结构如图1所示。

1、机身

三梁四柱压力机机身由上横梁、滑块、工作台、 立柱、锁紧螺母及调节螺母等组成，依靠4根立柱为骨架，上横梁、工作台由锁紧螺母固定于两端，将机器构成一整体。机器的精度由调节螺母来调节，在滑块四角内装有耐磨材料的导向套，导向套由内六角螺钉紧固于滑块上、下端面上，并有防尘羊毛毡进行防尘。滑块的上端面与油缸活塞杆的法兰相联接，依靠4根立柱作导向上下运动，在工作台上表面及滑块下表面均设有T型槽，以便安装模具。

2、主缸

此机的油缸为活塞式油缸，由缸体、导向套、活塞头、活塞杆、锁母、联接法兰、缸口法兰等组成。其缸体依靠缸口台肩及大锁母紧固于上横梁中孔内，活塞下端面由联接法兰与滑块相联。活塞头安装在活塞杆上，由锁紧螺母紧固，在活塞头上装有2组方向相反的YA型密封圈，将油缸分隔成2 个油腔，实现压制、回程动作。缸口导套安装在缸体下端，在缸口导套的内孔也装有密封圈，由缸口法兰、内六角螺钉紧固于油缸体的端面上以保证密封缸口密封。

3、动力机构

动力机构位于机器的右侧，由油箱、泵 、电动机、液压阀等组成，它是产生和分配液压油而使主机实现各种动作的机构，油箱为钢板焊接件，在油箱侧面设有清洗窗口，以便清洗用。在油箱的前面装有液位计，以观察液位。此机液压控制采用高压液压阀，并将液压阀集成于一起安装在油箱面板上，此机所选液压阀有溢流阀、电磁换向阀、单向阀、液控单向阀等，均为标准件。在油箱面板上装有空气滤清器，以便注入液压油和过滤空气。

三、小型液压压力机液压控制系统的设计与仿真

1、设计

小型液压压力机液压控制系统在设计过程中会涉及到很多的内容，具有一定的复杂性和工艺性。所以相关工作团队在设计液压控制系统的时候，一定要对细节环节加以重视，以免影响控制系统后期运作效果和质量。液压控制系统由很多装置组合而成，不同的装置具有不同的功能和效果。但大部分装置都是在电气系统的支持下进行工作，当相应的滑块被驱动的时候，就能在控制系统的操控下，进行相应的运动，从而实现材料的制造与生产。其中，能源转换装置、输送装置和调节装置等是液压控制系统中比较重要的内容。相关设计团队要想提高液压控制系统的运作效率和质量，那么就要对这些内容加以关注。

小型液压压力机液压控制系统在实际运作过程中会表现出功率大和压力高的等特点，这与系统的压力控制工作有着密不可分的关系。在近几年的发展中，很多科研团队对压力控制技术进行了创新与完善，并对压力控制系统进行了改进，引用先进控制技术，从而提高了压力控制系统的运作效率。但是在是设计过程中，要注意重视系统效率和防止产生液压冲击等内容。

由于主缸滑块的质量较大，采用液控单向阀回路 实现保压。采用出口节流调速回路，通过节流阀改变 主缸的压制速度，可满足加工不同材质工件时多种压 制速度的要求，使设备的应用范围更广。

2、仿真

控制要求：初始状态时，滑块处于原点位置，顶出液压缸处于回缩状态。压下手动换向阀（安全门关），按下起始按钮，滑块快速下行，当主缸加压位置传感器检测到滑块时，滑块慢速加压，加压结束后，系统保压。保压结束后，滑块泄压回程，回到原点位置停止。按下顶出缸顶出按钮，顶出缸顶出，按下顶出缸缩回按钮，顶出缸缩回。

四、结束语

如今，小型液压压力机已经被广泛的应用到了工业领域的发展中，不仅为行业生产与建设提供了诸多便利条件，还为相关机械、金属制造领域的发展带来了可靠的力量。另外，很多科研团队也对小型液压压力机的液压控制系统进行了全面的分析，并对系统的设计与仿真内容进行了深入的研究，从而为液压控制系统的平稳运作提供有利条件，是相关控制团队能够更好的掌握系统控制技巧。但是小型液压压力机液压控制系统在实际运作的过程中，还是会由于部分因素的影响而出现问题，如系统设计方案有误或操作团队技术水平不高等。所以在日后的发展中，相关控制团队不仅要注重专业能力培训方面的内容，还要系统中存在的问题进行及时的处理，完善系统设计方案，这样才能让液压控制系统发挥最佳效果，为相关生产制造工作的开展奠定坚实基础。

参考文献：

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