油電混合數控折彎機的技術發展及應用
2021-12-30 來源：瑞鐵機床（蘇州）股份有限公司 作者： 李振光
一、概述
在市場競爭越發激烈、人工成本越來越昂貴的背景下，市場對鈑金制造設備高效、節能、環保方面的要求越來越高，降低產品生產制造成本是企業不得不面對的問題，“節能降耗，綠色環保”成為其首選的主題。設備的電耗已經成為企業生產成本中重要的一部分，降低折彎機的能耗成為企業降低成本、提高產品競爭力的有效途徑之一。隨著工業技術不斷向前發展，市場競爭日趨激烈，傳統的電液數控折彎機由于在控制原理上存在壁壘，其節流發熱、無功功耗高的缺陷越來越突出。為了滿足市場需要，提高產品在同行業的競爭力，助力更多的鈑金生產企業轉型升級，我公司在高端折彎機領域不斷加大研發力度，不斷探求技術革新，在此背景下，推出全新一代折彎控制技術是一種必然，油電混合數控折彎機應運而生。該機型是瑞鐵機床多年以來一直致力于節能型和智能化鈑金成形機床的研發與推廣的成果，其中油電混合數控折彎機是其中研發時間較早、市場批量應用較多的產品，已經成為我公司的優勢主打產品，其突出的性能在實際的生產中也得到驗證，并為客戶創造了最大的經濟效益與價值。
二、產品簡介
油電混合數控折彎機（見圖 1）搭載了兩個獨立的不銹鋼油箱，結構簡單緊湊，清潔方便，減少對液壓油的二次污染。為實現高效平穩的折彎效率，主油缸采用特殊的增速缸結構設計。數控系統通過兩個伺服動力單元驅動油缸、并通過光柵尺（或磁柵尺）檢測和反饋來控制折彎機油缸同步運行，實現對工件高精度的加工。該機型具有高速、節能省電、低噪環保等特點。
圖 1 油電混合數控折彎機外觀圖
三、技術創新及優勢
1.控制原理與對比
（1）電液同步數控（閥控）系統原理及現存問題
電液同步數控折彎機（見圖 2）的結構是通過普通三相異步電機控制定量液壓泵，通過溢流閥節流的方式，改變流經比例壓力閥的流量，實現雙缸同步最終達到折彎加工的精度要求，稱為 “閥控”。此種技術存在能量損耗以及發熱過高的缺陷，液壓系統的能量損耗會使系統的總效率下降、油溫升高、油液變質，進而導致折彎機發生故障。
圖 2 電液同步數控折彎機
為了保持油液熱平衡，通常采取加大液壓油量的方法，與此同時帶來的問題便是廢棄油液處理的成本增加，以及可能對環境造成的污染影響。而且電液同步數控折彎機的噪音較大，對周圍的環境帶來一定的噪聲污染。
（2）油電混合數控（泵控）系統原理油電混合數控（泵控）折彎機（見圖 3）包括與數控系統連接的動力單元、控制閥組。動力單元包括伺服電機及與伺服電機連接的單向定量泵、獨立式的油箱 ; 控制閥組包括溢流閥、卸荷閥、單向閥、換向閥、背壓閥、提動閥、安全閥及充液閥。通過數控系統控制動力單元伺服電機的轉速，進而控制與之相連接的油泵的排量，從而實現對執行元件（油缸）的位移速度控制。通過數控系統對伺服電機的扭力設定，實現左右執行元件（油缸）輸出力的控制。
圖 3 油電混合數控（泵控）折彎機
通過位移傳感器（光柵尺或磁柵尺）將左右執行元件（油缸）的位移讀數，反饋到數控系統，數控系統進行比較后對左右動力單元進行控制，從而實現左右執行元件（油缸）的同步、定位的閉環控制。位移傳感器構成內部反饋環節，用以提高系統的控制精度。
（3）電液壓同步數控（閥控）與油電混合數控（泵控）的對比 :
①高效 :2 小時設備 90% 負載運行 , 效率提高 6%~10%。
②節能 :2 小時設備 90% 負載運行 , 節能提高 43%~50%。
③低噪 :2 小時設備 90% 負載運行 , 噪聲降低 10~13db，大幅優化工作環境。
④環保 :2 小時設備 90% 負載運行 , 液壓油量減少 50%~75%。
⑤溫控 :2 小時設備 90% 負載運行，油溫控制優越，利于整機運轉。
⑥安裝簡潔大方且美觀，無外部管路。
通過以上兩種控制方式的比較，我們可以明顯看到，油電混合數控（泵控）系統具有高效、節能，低噪、環保等特點。
2.獨特的增速缸結構
瑞鐵機床公司的油電混合數控折彎機最獨特的技術是采用了具有自主專利技術的板料折彎機用增速缸（專利號 :ZL 2017 2 1644984.2）。
傳統的電液同步數控折彎機主油缸為單作用活塞缸，主要依靠滑塊本身的自重來實現快下動作，不好進一步獲得較高的運行速度。而在單作用活塞缸上改變其內部設計結構，使其變為增速缸，在不受其滑塊重量的制約下來實現油缸高速下行動作，極大地提高折彎效率。
油電混合數控折彎機的同步性更好、真正節能高效、結構簡易、速度更快，雙伺服油電混合數控（泵控）系統中應用單向定量泵、增速缸，這兩個關鍵要素是瑞鐵機床雙伺服油電混合系統的最大特點。單向定量泵比雙向定量泵具備更好的經濟性，增速缸則把穩定高效的特點展現出來。
四、行業應用及推廣情況
隨著越來越多的應用經驗積累、技術改進及優化，瑞鐵機床公司生產制造的油電混合數控折彎機在鈑金生產制造企業得到了較廣泛的應用，主要服務于船舶制造、軌道交通、電氣開關柜、建筑裝飾、5G 通訊等行業。
油電混合數控折彎機屬于節能環保產品，其技術優越性在實際生產應用中得到了充分體現，既響應了國家倡導建設節能環保型的綠色社會環境的號召，又滿足了企業日益高精高效生產需要，深受用戶的一致好評，未來有部分替代傳統數控折彎機的趨勢，市場前景十分廣闊。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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