一、前言
四柱液壓機是一種利用油泵輸送液壓油的靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機械設(shè)備。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝,如:鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械。
二、系統(tǒng)介紹
四柱液壓機由主缸、上橫梁、四個立柱、活動橫梁、頂出缸、工作臺、液壓傳動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成。電控系統(tǒng)一般采用開關(guān)按鈕操作,壓力表顯示壓力,PLC作為控制核心。變頻器用來驅(qū)動電機帶動油泵,油泵向液壓缸提供高壓工作液體推動活動橫梁上下移動。液壓傳動系統(tǒng)如下圖所示:
油泵向液壓缸提供高壓工作液體,配流閥用來改變供液方向,溢流閥用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的限定壓強,同時起安全溢流作用。液壓油分配到油缸的上腔或者下腔后,在高壓油的作用下,使油缸進(jìn)行運動。帶動活動橫梁移動或頂出缸移動。
四柱液壓機一般有半自動工藝和拉伸兩種工藝。
半自動工藝動作:滑塊快下→慢下→壓制(保壓)→泄壓回程→頂出→取坯。
拉伸工藝動作:頂出→滑塊快下→慢下→壓制(保壓)→泄壓回程→頂出→取坯。
兩種工藝動作非常類似,滑塊快下時,油壓不大,電流很小;慢下時壓力突然增大;保壓過程,壓力始終很大,維持不變(持續(xù)時間2s左右);泄壓回程等后續(xù)動作壓力都很小,如此往復(fù)。
三、核心需求
四柱液壓機原來一般采用工頻運行,由于工頻運行耗電量大、壓力沖擊大、設(shè)備中的元器件易損壞,現(xiàn)在設(shè)備廠家慢慢改用變頻運行。使用變頻控制后需滿足以下三點:
1.能在大液壓下長時間保壓(過載能力要強);
2.能在壓力持續(xù)增大情況下,速度保持平穩(wěn);
3.節(jié)能省電,液壓沖擊小,機械壽命長;
四、解決方案
根據(jù)四柱液壓機的工藝特性、對過載能力和速度穩(wěn)定性的要求,選用HLP-A100系列變頻器驅(qū)動。調(diào)試時,需注意以下幾點:
1.壓制時需要大壓力且速度需要平穩(wěn),因此需用矢量控制;
2.考慮到最終用戶現(xiàn)場電壓偏低時,50Hz電壓可能無法達(dá)到380V,力矩會減小,建議將壓制速度設(shè)置為45到50Hz之間;
3.保壓時速度平穩(wěn)性可以通過減小電流控制器1和增大電流控制器2解決;
4.下行,壓制,空閑,回程四個階段采用四個段速控制且速度差不易過大,保證系統(tǒng)運行平穩(wěn),沖擊小;
五、變頻器接線圖及參數(shù)設(shè)置參數(shù)號 |
功能 |
參數(shù)值 |
參數(shù)號 |
功能 |
參數(shù)值 |
C01.20 |
電機功率 |
按電機銘牌設(shè) |
C03.10[2] |
預(yù)置設(shè)定值3 |
60 |
C01.24 |
電機電流 |
按電機銘牌設(shè) |
C03.10[4] |
預(yù)置設(shè)定值5 |
35 |
C01.25 |
電機轉(zhuǎn)速 |
按電機銘牌設(shè) |
C03.41 |
加速時間 |
3 |
C01.61 |
高速負(fù)載補償 |
130 |
C03.42 |
減速時間 |
3 |
C01.62 |
轉(zhuǎn)差補償 |
80 |
C04.18 |
電機電流上限 |
200 |
C01.63 |
轉(zhuǎn)差補償時間 |
0.05 |
C14.01 |
載波頻率 |
5 |
C03.03 |
****參考值 |
100 |
C14.30 |
電流控制器1比例 |
70 |
C03.10[0] |
預(yù)置設(shè)定值1 |
20 |
C14.33 |
電流控制器2比例 |
50 |
C03.10[1] |
預(yù)置設(shè)定值2 |
45 |
- |
- |
- |
六、總結(jié)
經(jīng)過改造客戶使用以及OEM客戶批量使用,HLP-A100系列變頻器在液壓機上應(yīng)用具有如下優(yōu)點:
1.系列能滿足設(shè)備高壓力運行,且速度平穩(wěn);
2.采用多段速控制后,系統(tǒng)運行平穩(wěn),沖擊小、噪音小?蛰d電流小,節(jié)能效果顯著;
目前四柱液壓機仍然以工頻控制為主,采用變頻控制后節(jié)能效果顯著,對設(shè)備沖擊小,可提高設(shè)備壽命。無論是改造還是OEM客戶,均都大有可為。