直縫焊管機(jī)組液壓系統(tǒng)是直縫焊管生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵組成部分,主要為機(jī)組各執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如成型、焊接、定徑、切斷等環(huán)節(jié))提供動(dòng)力和控制,確保焊管生產(chǎn)的連續(xù)、穩(wěn)定和高精度。
一、系統(tǒng)組成
直縫焊管機(jī)組液壓系統(tǒng)通常由以下核心部分構(gòu)成:
動(dòng)力源
液壓泵:提供高壓油液,常見(jiàn)類(lèi)型有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵(根據(jù)機(jī)組功率需求選擇)。
電機(jī):驅(qū)動(dòng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn),需匹配泵的流量和壓力參數(shù)。
油箱:儲(chǔ)存液壓油,同時(shí)起到散熱、沉淀雜質(zhì)的作用,內(nèi)置濾網(wǎng)、液位計(jì)、溫度計(jì)等。
控制元件
壓力控制閥:如溢流閥(調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力,防止過(guò)載)、減壓閥(為某支路提供穩(wěn)定低壓)。
流量控制閥:如節(jié)流閥、調(diào)速閥(控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度)。
方向控制閥:如電磁換向閥、手動(dòng)換向閥(控制油液流向,實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止、換向)。
執(zhí)行元件
液壓缸:將液壓能轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),用于成型輥的壓下、夾緊、調(diào)整等(如立輥、平輥的位置控制)。
液壓馬達(dá):將液壓能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),少數(shù)情況下用于驅(qū)動(dòng)輸送輥等旋轉(zhuǎn)部件。
輔助元件
油管、接頭:連接各元件,輸送油液(常用材質(zhì)有鋼管、高壓膠管)。
過(guò)濾器:過(guò)濾油液中的雜質(zhì),保護(hù)泵、閥等精密元件(包括吸油濾、回油濾、高壓濾)。
冷卻器:當(dāng)系統(tǒng)油溫過(guò)高時(shí)(通常超過(guò) 55℃),降低油溫以保證油液性能。
蓄能器:儲(chǔ)存能量,用于瞬間補(bǔ)油或吸收壓力脈動(dòng)(如焊接時(shí)的沖擊緩沖)。
二、工作原理
系統(tǒng)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能,高壓油液經(jīng)管道和控制元件(如換向閥、調(diào)速閥)輸送至液壓缸或液壓馬達(dá),實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的直線(xiàn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);完成動(dòng)作后,油液經(jīng)回油管流回油箱,形成循環(huán)。
通過(guò)調(diào)節(jié)控制元件的參數(shù)(如壓力、流量、方向),可精確控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力、速度和運(yùn)動(dòng)方向,滿(mǎn)足焊管生產(chǎn)中成型、焊接、定徑等環(huán)節(jié)的工藝要求(如成型輥的壓力控制需保證鋼板彎曲精度,焊接時(shí)的夾緊力需穩(wěn)定以確保焊縫質(zhì)量)。
三、主要功能
成型過(guò)程控制
驅(qū)動(dòng)成型機(jī)組的立輥、平輥等,通過(guò)液壓缸的伸縮調(diào)整輥?zhàn)游恢?,將鋼板逐步彎曲成管狀(?“成型”),液壓系統(tǒng)需提供穩(wěn)定的壓力和位置控制,保證管坯成型精度。
焊接輔助
控制焊接機(jī)的夾緊裝置,確保管坯邊緣緊密貼合,為焊接(如埋弧焊、高頻焊)提供穩(wěn)定的對(duì)接壓力。
部分機(jī)組中,液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)焊接小車(chē)的移動(dòng),控制焊接速度與管坯輸送速度匹配。
定徑與矯直
定徑機(jī)組通過(guò)液壓缸調(diào)整定徑輥的壓力,對(duì)成型后的管坯進(jìn)行精整,保證焊管的外徑尺寸和圓度。
矯直環(huán)節(jié)中,液壓系統(tǒng)控制矯直輥的壓下量,消除焊管的彎曲變形。
切斷與輸送
驅(qū)動(dòng)切斷機(jī)(如飛鋸)的切割動(dòng)作,通過(guò)液壓缸實(shí)現(xiàn)鋸片的快速進(jìn)給與退回,保證切斷精度和效率。
控制輸送輥道的升降或夾緊,輔助焊管的輸送和定位。
四、關(guān)鍵技術(shù)要求
壓力穩(wěn)定性
成型、焊接等環(huán)節(jié)對(duì)壓力波動(dòng)敏感(如壓力不穩(wěn)可能導(dǎo)致焊縫錯(cuò)位、成型尺寸偏差),需通過(guò)溢流閥、蓄能器等元件控制壓力波動(dòng)在允許范圍內(nèi)(通常 ±5% 以?xún)?nèi))。
響應(yīng)速度
飛鋸切斷、快速調(diào)整輥位時(shí),要求液壓系統(tǒng)響應(yīng)迅速(如換向閥切換時(shí)間短),避免影響生產(chǎn)節(jié)奏或切斷精度。
油溫控制
長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致油溫升高,需通過(guò)冷卻器將油溫控制在 30-55℃(油液粘度隨溫度變化大,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響系統(tǒng)性能)。
清潔度
液壓油中的雜質(zhì)可能導(dǎo)致閥卡滯、泵磨損,需嚴(yán)格控制油液清潔度(通常要求 NAS 8 級(jí)以上),定期更換過(guò)濾器和液壓油。