２０１８年７月
第４６卷第１４期
ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ
机床与液压
Ｖｏｌ４６Ｎｏ１４
Ｊｕｌ２０１８
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１８１４０２６
一种铝挤压机模内剪切油缸的新型液压回路设计
葛文中１，２
（１太原重工股份有限公司技术中心，山西太原０３００２４；２太重（天津）滨海重型机械有限公司技术中心，天津３００４５２）
摘要：铝挤压机模内剪切油缸用于分离挤压制品与模具。挤压制品通常温度在４００℃以上，且连续挤压生产时间长，产生大量热量积聚于模具下方的模内剪切油缸，导致模内剪切油缸缸体升温、油液变质和密封老化问题突出。提出一种新型模内剪切油缸液压回路，引入循环冷却系统油液，在油缸检测杆和活塞杆上开辟油液通道，使模内剪切油缸内油液及时循环冷却，彻底解决了模内剪切油缸温升问题，降低了模内剪切油缸的使用和维护成本，保障了挤压生产线的正常运行。
关键词：铝挤压机；模内剪切油缸；液压回路
中图分类号：ＴＨ１３７ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００１－３８８１（２０１８）１４－０９３－２
ＡＮｅｗＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｉｒｃｕｉｔＤｅｓｉｇｎｏｆＯｉｌＣｙｌｉｎｄｅｒＵｓｅｄｆｏｒＳｅｐａｒａｔｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｓｆｒｏｍ
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ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ４００℃ａｎｄｌｏｎｇｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｏｄｕｃｉｎｇｔｉｍｅｆｏｒｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｇｒｅａｔｈｅａｔｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｃｙｌｉｎｄｅｒｂｏｄｙｔｅｍ⁃
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｌｕｍｉｎｕｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｅｓｓ；Ｏｉｌｃｙｌｉｎｄｅｒｕｎｄｅｒｄｉｅ；Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｉｒｃｕｉｔ
ｃｏｏｌｏｉｌｔｉｍｅｌｙ．Ｓｏｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｏｉｌｃｙｌｉｎｄｅｒｉｓｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｓｏｌｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｄｕｃｅｕｓｅａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｃｏｓｔ，
在铝挤压机中，模内剪缸，即模内剪切油缸，用于挤压制品与模具分离。模内剪缸主要在挤压机出现故障和更换模具时使用。模内剪缸安装在挤压机前梁的下导向架上，其上方为安装有模具组件的模座。工作时，模内剪缸垂直升起，活塞杆作用于模具组件内的剪切垫，将挤压制品与模具分离。
铝挤压机挤压制品通常温度在４００℃以上，且连续挤压生产时间长，产生的大量热量将通过模具经由模座传导至模内剪缸。另外，有些挤压制品挤出后需要立即进行水冷淬火，冷却水也会随着制品倒灌进入模具，而后顺着模具缝隙流入到模内剪缸缸体上端，在高温作用下，冷却水变成高温蒸汽，模内剪缸温度也必将迅速上升，油液变质和油缸密封老化问题突出，不仅增加了使用和维修成本，还影响了挤压生产线的正常运行。文中提出一种新型
模内剪缸液压回路设计方案，着力于解决模内剪缸的温升和排水问题。
１ 设计组成
铝挤压机模内剪缸采用了活塞缸，设计组成如图１所示，包括模内剪缸（如图１（ａ）所示）、液压回路（如图１（ｂ）所示）。模内剪缸包括缸体、活塞杆和检测杆，活塞杆１与检测杆５通过密封３、压板４用螺钉连接起来，检测杆５内设计了可供油液循环的通道５１，活塞杆１内设计了与通道５１相通的可供油液循环的通道１１。模内剪缸液压系统如图１（ｂ）所示，该系统由主泵系统和循环冷却系统组
－
成［１２］，主泵系统由三位四通换向阀６、单向节流阀７和模内剪缸Ａ口、Ｂ口组成回路，循环冷却系统由两位四通换向阀８、软管９、单向阀１０、检测杆Ｃ口、通道５１、通道１１、模内剪缸Ｂ口组成回路。
收稿日期：２０１７－０２－１８
作者简介：葛文中（１９６９—），男，学士，工程师，研究方向为液压系统设计与应用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｓｚｘｄｙｇｗｚ＠ｔｚｃｏｍｃｎ。
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机床与液压第４６卷
两位四通换向阀８通道ＰＡ、软管９、单向阀１０、检测杆５通道５１、活塞杆１通道１１流入模内剪缸有杆腔，有杆腔内热油则经模内剪缸Ｂ口、两位四通换向阀８通道ＢＴ流回油箱。主泵系统与循环冷却系统交替运行［３］，且循环冷却系统运行时间较长，能够应对连续挤压生产时间长的工况，使制品散发热量无法在模内剪缸缸体上积聚，缸体上部活塞处的密封以及缸体内的油液介质也就得到了保护，彻底解决了模内剪缸的温升问题。
模内剪缸缸体俯视图如图２所示，在缸体上端四周设计了纵向排水凹槽通道，挤压制品水冷淬火的冷却水流至模内剪缸缸体上端时，纵向排水凹槽将使其及时排出，最终收集于前梁下导向架处的集水装置内。
２ 工作原理
图１ 模内剪缸设计组成
模内剪缸工作时，循环冷却系统不运行，两位四通换向阀８电磁铁不得电，阀处于关闭状态，三位四通换向阀６右侧电磁铁ｂ得电，ＰＡ、ＢＴ通，主泵来油经由三位四通换向阀６通道ＰＡ、单向节流阀７、模内剪缸Ａ口流入模内剪缸无杆腔，有杆腔油液则经由模内剪缸Ｂ口、单向节流阀７、三位四通换向阀６通道ＢＴ流回油箱，模内剪缸活塞杆１垂直升起，直至将模具组件内剪切垫顶起，分离挤压制品与模具；制品分离完毕后，三位四通换向阀６左侧电磁铁ａ得电，ＰＢ、ＡＴ通，主泵来油经由三位四通换向阀６通道ＰＢ、单向节流阀７、模内剪缸Ｂ口流入模内剪缸有杆腔，无杆腔油液则经由模内剪缸Ａ口、单向节流阀７、三位四通换向阀６通道ＡＴ流回油箱，模内剪缸活塞杆１垂直下降，直至降至原位。模内剪缸不工作时，循环冷却系统启动，三位四通换向阀６电磁铁均不得电，阀处于关闭状态，两位四通换向阀８电磁铁ａ得电，ＰＡ、ＢＴ通，循环冷却系统来油经由
３ 结论
图２ 模内剪缸缸体俯视图
针对铝挤压机模内剪缸普遍存在的温升高、油液变质和密封老化问题，提出一种新型模内剪缸液压回路，并阐述了该回路的设计组成和工作原理。应用表明，模内剪缸温升问题得到了彻底解决，挤压制品水冷淬火用冷却水也通过模内剪缸上端的排水凹槽及时排出。文中的模内剪缸温升解决方案对同类设备的液压缸设计具有参考价值。
参考文献：
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［３］张超．落地镗铣床液压系统温升过高的解决方案［Ｊ］．设
备管理与维修，２０１６（６）：２９－３０．
（上接第９２页）
当由于温度升高，作动筒无杆腔的液压力超出钢球活门设定的打开压力时，钢球活门打开泄压以防止作动筒内压力过高而发生危险，具有保护功能。通过采用行程两端带机械锁、机械锁到位状态指示机构和液压控制阀这三部分结构协调和功能融合，构成了一种多功能的飞机起落架收放作动筒。
［３］［４］［５］［６］［７］［８］
３ 结束语
参考文献：
［１］王永熙．飞机设计手册：第１２册：飞行控制系统和液压
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