Hydraulické systémy v stroji na výrobu valcov sa primárne používajú na vytváranie a riadenie vysokých síl potrebných na hlboké ťahanie, lisovanie, tvarovanie, dimenzovanie a určité operácie manipulácie s materiálom. Typický systém zahŕňa hydraulickú pohonnú jednotku, valce, regulačné ventily, filtre, snímače, potrubie a riadiaci systém.
Výrobná linka na plynové fľaše sa však skladá z mnohých rôznych strojov a nie každý stroj je poháňaný hydraulicky. Zváracie stroje, pece na tepelné spracovanie, tryskacie stroje a dopravníky bežne používajú namiesto toho elektrické, servo alebo pneumatické systémy.
Pochopenie tohto rozdielu pomáha výrobcom tlakových fliaš vybrať správne vybavenie, presnejšie vyhodnotiť spotrebu energie a plánovať údržbu.
Prečo sa pri výrobe plynových fliaš používajú hydraulické systémy?
Výroba zváranej oceľovej plynovej fľaše vyžaduje riadenú deformáciu oceľových kotúčov alebo plechových komponentov. Počas hlbokého ťahania a iných tvárniacich operácií musí zariadenie vyvinúť veľkú silu pri zachovaní kontrolovanej rýchlosti, polohy a tlaku barana.
Hydraulické systémy sú obzvlášť vhodné pre tieto operácie, pretože môžu poskytnúť:
- Vysoká tvarovacia sila v rámci relatívne kompaktného stroja
- Nastaviteľný tlak počas celého pracovného cyklu
- Kontrolovaná rýchlosť približovania, lisovania a návratu
- Ochrana proti preťaženiu pomocou zariadení na kontrolu tlaku
- Stabilná sila počas pracovného zdvihu
- Integrácia s PLC, snímačmi tlaku a prevodníkmi polohy
Požadovanú lisovaciu silu nemožno určiť len z objemu valcov. Závisí to od faktorov vrátane triedy ocele, priemeru polotovaru, hrúbky materiálu, hĺbky ťahania, geometrie nástroja, trenia a počtu fáz ťahania.
Z tohto dôvodu by sa výber hydraulického lisu mal zakladať na procese ťahania a tvarovania hotového valca – nie jednoducho na popisoch ako „stroj na výrobu 12 kg LPG valcov“ alebo „výrobná linka na valce 50 l“.
Ako funguje hydraulický systém?
Hydraulický systém prenáša energiu cez stlačenú kvapalinu, zvyčajne hydraulický olej.
Elektromotor poháňa hydraulické čerpadlo, ktoré čerpá olej zo zásobníka a dodáva prúd do okruhu. Keď pohon narazí na odpor, tlak v systéme stúpne. Smerové, tlakové a prietokové ventily regulujú, kde sa olej pohybuje, akú silu vyvíja pohon a ako rýchlo sa pohybuje.
Základný pracovný postup hydraulického tvárniaceho lisu je vo všeobecnosti:
1. Motor poháňa hydraulické čerpadlo.
2. Čerpadlo dodáva olej zo zásobníka.
3. Riadiace ventily nasmerujú olej na požadovaný pohon.
4. Hlavný valec posúva sane lisu alebo baranidlo.
5. Tlak v systéme sa zvyšuje, keď sa nástroje dotýkajú a formujú obrobok.
6. Senzory poskytujú spätnú väzbu tlaku a polohy riadiacemu systému.
7. Ventily obrátia tok oleja a vrátia piest po tvarovacom cykle.
Je presnejšie povedať, že čerpadlo skôr vytvára hydraulický prietok, než priamo „vytvára tlak“. Tlak sa vyvinie, keď sa tok stretne s odporom záťaže, nástrojov alebo ovládača.
Ktoré stroje na výrobu valcov bežne používajú hydrauliku?
Hydraulické systémy možno nájsť v nasledujúcich zariadeniach v závislosti od konštrukcie stroja.
Hydraulický lis na hlboké ťahanie
Toto je najdôležitejšia hydraulická aplikácia vo výrobnej linke zváraných plynových fliaš.
Lis vytvaruje oceľový polotovar do polovice valca, plášťa alebo kupoly. V závislosti od konštrukcie valca a pomeru ťahania môže proces tvarovania vyžadovať jednu alebo viacero fáz ťahania.
Systém musí koordinovať hlavný piest, držiak polotovaru a prípadne lisovaciu podušku. Správna koordinácia ovplyvňuje rozloženie hrúbky steny, stav povrchu, rozmerovú presnosť a prevenciu defektov.
Zariadenia na orezávanie, obrubovanie a dimenzovanie
Niektoré stroje na orezávanie, tvarovanie hrán, obrubovanie alebo nastavovanie veľkosti používajú hydraulické valce na poskytovanie posuvnej, upínacej alebo tvarovacej sily. Iné konštrukcie používajú mechanické alebo servoelektrické pohony.
Typ pohonu by sa preto mal potvrdiť zo skutočnej špecifikácie stroja a nie predpokladať z názvu procesu.
Stroje na tvarovanie ochranných krúžkov a pätných krúžkov
Hydraulické lisy možno použiť na dierovanie alebo tvarovanie krytov valcov, krúžkov na nohy a súvisiacich komponentov. Požadované nástroje a sila závisia od geometrie súčiastky, hrúbky ocele a rýchlosti výroby.
Čo by mali kupujúci skontrolovať pri hodnotení hydraulického systému?
Pred zakúpením stroja na výrobu hydraulických valcov by kupujúci mali preskúmať viac ako nominálnu tonáž lisu.
Medzi dôležité otázky patria:
1. Aký je maximálny pracovný tlak a menovitá lisovacia sila?
2. Ako bola vypočítaná požadovaná sila pre špecifikovaný valec?
3. Má lis nezávislé ovládanie sily držiaka polotovaru?
4. Sú tlak, poloha a rýchlosť programovateľné?
5. Aké technológie čerpadiel a ventilov sa používajú?
6. Aké filtračné a chladiace zariadenie je súčasťou dodávky?
7. Sú zobrazené alebo zaznamenané údaje o tlaku a polohe?
8. Aké bezpečnostné zariadenia zabraňujú nekontrolovanému pohybu a pretlaku?
9. Sú náhradné tesnenia, filtre, čerpadlá a ventily dostupné lokálne?
10. Môže dodávateľ preukázať proces tvarovania s materiálom a nástrojmi kupujúceho?
Kompletný hydraulický dizajn by mal spĺňať aj príslušné požiadavky na bezpečnosť strojového zariadenia. ISO 4413 špecifikuje všeobecné pravidlá a bezpečnostné požiadavky na hydraulické kvapalinové energetické systémy používané na strojoch, ktoré zahŕňajú dizajn, konštrukciu, prevádzku a údržbu. ISO 4413:2010
Ako by sa mal udržiavať hydraulický systém?
Praktický program preventívnej údržby by mal zahŕňať:
- Kontrola hladiny oleja a teploty
- Kontrola hadíc, potrubí a armatúr z hľadiska netesnosti alebo poškodenia
- Monitorovanie indikátorov stavu filtra
- Výmena filtračných prvkov podľa stavu a servisných požiadaviek
- Vzorkovanie oleja na čistotu, viskozitu a kontamináciu vody
- Kontrola valcových tyčí a tesnení
- Kontrola abnormálneho hluku čerpadla, vibrácií alebo kavitácie
- Overenie nastavenia tlaku a kalibrácia snímača
- Udržiavanie zariadení na plnenie oleja a nádob v čistote
- Zaznamenávanie opakujúcich sa alarmov, únikov a odchýlok tlaku
Údržba by sa mala vykonávať podľa pokynov výrobcu zariadenia. Pred údržbou musí byť uložený hydraulický tlak bezpečne uvoľnený a stroj musí byť izolovaný proti neočakávanému pohybu.
Záver
Hydraulický systém je základnou súčasťou vysokotlakového tvárniaceho zariadenia používaného pri výrobe plynových fliaš, najmä hlbokoťažného lisu. Jeho výkon závisí od koordinovanej prevádzky čerpadla, valcov, ventilov, filtračného systému, snímačov a PLC – nielen od maximálneho tlaku alebo výkonu motora.
Zároveň kompletná linka na výrobu valcov nie je úplne hydraulická. Zváracie, tepelné spracovanie, tryskanie, dopravné a kontrolné zariadenia môžu využívať rôzne technológie pohonu. Správna identifikácia, kde je potrebná hydraulika, pomáha výrobcom robiť lepšie rozhodnutia o výrobnej kapacite, spotrebe energie, údržbe a náhradných dieloch.
Pri špecifikácii stroja na výrobu valcov poskytnite dodávateľovi výkres valca, druh materiálu, hrúbku steny, rozmery polotovaru, príslušný výrobný štandard, požadovaný výkon a požadovanú úroveň automatizácie. Tieto vstupy sú potrebné pre výber konštrukcie lisu, hydraulickej kapacity a procesu tvárnenia.
Plánujete novú výrobnú linku na plynové fľaše alebo modernizujete existujúci tvarovací lis?Kontaktujte LUZHENs výkresom valca, špecifikáciou materiálu a požadovanou výrobnou kapacitou, aby bolo možné vyhodnotiť zariadenie a hydraulickú konfiguráciu pre váš skutočný výrobný proces.