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        液動執(zhí)行機構(gòu)真空注油系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用研究

        2021-09-10 02:58:00鄭楚威
        中國設(shè)備工程 2021年16期
        關(guān)鍵詞:容腔液動真空管

        鄭楚威

        (重慶川儀自動化股份有限公司執(zhí)行器分公司,重慶 401120)

        液動執(zhí)行機構(gòu)長期運行在高壓環(huán)境下,油路復(fù)雜,密封顯得尤其重要,且需要保證執(zhí)行機構(gòu)運行精度,注油完成后執(zhí)行機構(gòu)容腔中不能有空氣,注油需在密閉容腔處于真空環(huán)境下進行。因此,設(shè)計一套液動執(zhí)行機構(gòu)真空注油系統(tǒng)是很有必要的。目前針對真空注油系統(tǒng)的研究很多,張燕雄提出了一種針對變壓器真空注油設(shè)備的改進方法;郝帥等設(shè)計了一款深海液壓系統(tǒng)專用注油裝置;劉文耀等對電力電容器真空壓力注油進行了研究;吳洽對大型變壓器真空注油設(shè)備進行了研究?,F(xiàn)有的注油系統(tǒng)大多針對單一的密閉油路,很少有針對復(fù)雜液壓油路的注油方法,研究具有一定的局限性?;诖?,本文設(shè)計開發(fā)了一套液動執(zhí)行機構(gòu)真空注油系統(tǒng),系統(tǒng)采用1個加注頭,3個真空管、1個回吸管路的方式,1個加注頭實現(xiàn)抽真空、加注、回吸等所有工作,3個真空管路(真空管路1、真空管路2和真空管路3)實現(xiàn)抽真空與循環(huán)沖洗油路。

        1 液動執(zhí)行機構(gòu)真空注油系統(tǒng)設(shè)計

        1.1 現(xiàn)狀與需求

        目前液動執(zhí)行機構(gòu)注油使用的真空注油設(shè)備功能不夠完善,存在很多的不足。現(xiàn)有的真空注油設(shè)備原理如圖1。

        圖1 真空注油設(shè)備原理圖

        對執(zhí)行機構(gòu)注油時,先將快換接頭1與液動執(zhí)行機構(gòu)油箱加注口相連,接通電源,電磁閥3打開,電磁閥4關(guān)閉,真空泵5啟動,對執(zhí)行機構(gòu)容腔抽真空,抽到設(shè)定壓力值時,電磁閥4打開,電磁閥3關(guān)閉,液壓油在重力作用下對執(zhí)行機構(gòu)進行油液加注。

        現(xiàn)有設(shè)備缺點:液動執(zhí)行機構(gòu)容腔較多,容腔之間有閥阻隔,油壓不夠時閥位不能完全打開,不能確保完全注滿;僅一次抽真空,且僅對單一容腔抽真空,真空不徹底;高位油箱不合理,大型產(chǎn)品,無法形成有效高度差;沒有一鍵操作功能,每工步需人工銜接,不太方便。

        1.2 系統(tǒng)設(shè)計

        針對現(xiàn)狀與需求,設(shè)計全新真空注油系統(tǒng),對液動執(zhí)行機構(gòu)油缸模塊(區(qū)域1)、蓄能模塊(區(qū)域3)、管路模塊(區(qū)域4)進行抽真空,當(dāng)液動執(zhí)行機構(gòu)容腔真空度達到設(shè)定值并保壓到指定時間后,系統(tǒng)通過注油槍對執(zhí)行機構(gòu)油箱(區(qū)域2)進行壓力注油,油液首先經(jīng)液動執(zhí)行機構(gòu)容腔從真空管路回到外接油桶,對執(zhí)行機構(gòu)容腔進行沖洗,達到指定時間后真空管路閥關(guān)閉,注油槍繼續(xù)對執(zhí)行機構(gòu)壓力注油,直至液動執(zhí)行機構(gòu)容腔注滿油,達到設(shè)定壓力并保壓至設(shè)定時間后完成加注。由于溶解在油液中的空氣會在壓力環(huán)境下上浮,可以保證執(zhí)行機構(gòu)容腔加注完成后油液中沒有空氣,有效解決執(zhí)行機構(gòu)因容腔內(nèi)空氣過多造成的爬行現(xiàn)象,且加注完成后,管路會在設(shè)定時間內(nèi)回吸部分油液,保證管路拔掉后執(zhí)行機構(gòu)油口不會漏油。如圖2

        圖2 真空注油系統(tǒng)原理圖

        系統(tǒng)動作流程:

        抽真空:真空泵與電磁閥22通電,開始抽真空,當(dāng)負壓表壓力顯示≤1KPa時,電磁閥22斷電。

        注油:電機18與電磁閥23通電,開始注油,當(dāng)液位計5讀數(shù)增加時,電磁閥23斷電。

        系統(tǒng)回油:當(dāng)液位計5讀數(shù)≥指定讀數(shù)時,打開截止閥21,啟動電機19,將油氣分離器6中油液抽回油箱。

        本文設(shè)計的真空注油系統(tǒng),在改善現(xiàn)有注油方式的同時,增加了以下幾個功能:

        (1)將加注量量化,一次加注量控制在0~50L;

        (2)為保護液動執(zhí)行機構(gòu)油箱,注油壓力控制在0~0.2MPa可調(diào);

        (3)注油系統(tǒng)能實現(xiàn)測氣密、注油、循環(huán)清潔一體化。

        2 真空注油設(shè)備研發(fā)與使用

        根據(jù)設(shè)計的真空注油系統(tǒng),研制出真空注油設(shè)備。真空注油設(shè)備主要由真空加注系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、電氣動力控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)、加注槍及管路隨行單元等幾個部分組成。使用中發(fā)現(xiàn)新設(shè)計的注油設(shè)備操作更簡單,加注更方便,加注時間更可控,加注后執(zhí)行機構(gòu)穩(wěn)定性更好,爬行現(xiàn)象得到了很好的解決。設(shè)備具備加注監(jiān)控功能,加注過程全程可視化,加注過程中任一環(huán)節(jié)不滿足設(shè)定參數(shù)均會報警顯示,加注過程更加可控。

        3 結(jié)語

        設(shè)計的真空注油系統(tǒng)通過PLC操作系統(tǒng)控制各電氣動力部件,依次完成對執(zhí)行機構(gòu)一次抽真空,大漏檢測,二次抽真空,小漏檢測,循環(huán)沖洗,定壓加注,加注完成后保壓,通大氣、回吸,將多余的液體回吸至需要的液面,從而完成對液動執(zhí)行機構(gòu)的一個加注循環(huán)。既保證了執(zhí)行機構(gòu)容腔清潔度與氣密性,也能完全注滿液壓油。該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于液動執(zhí)行機構(gòu)真空注油中。

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