張會(huì)強(qiáng)， 徐金姿

（石家莊市自動(dòng)化研究所，石家莊050031）

1 引 言

隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)鋼筋加工長度精度的要求也越來越高，其中電桿、軌枕、管樁等行業(yè)所需的高強(qiáng)鋼筋的精度要求最高。這就為鋼筋的定長與切斷提出了更高的要求，鋼筋切斷機(jī)的飛速發(fā)展提出了隨動(dòng)剪切來保證鋼筋的定長精度。GJC 系列鋼筋定長剪切機(jī)是一種主要針對(duì)高強(qiáng)鋼筋的定長與切斷的新型的節(jié)能型鋼筋加工設(shè)備，其液壓系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的核心，液壓系統(tǒng)的選擇和配置，直接影響整個(gè)剪切機(jī)的工作性能。根據(jù)GJC 系列鋼筋定長剪切機(jī)的工作特點(diǎn)，合理地選擇和配置液壓系統(tǒng)，可以降低整個(gè)設(shè)備的裝機(jī)容量，提高剪切的性能，從而提高工作效率。

2 鋼筋切斷機(jī)中蓄能器的應(yīng)用

GJC 系列鋼筋定長剪切機(jī)的工作過程具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，液壓剪切油缸處于很長的等待狀態(tài)，只是剪切鋼筋時(shí)工作，并且工作時(shí)間非常短，大約0.2s 左右。（2）在切斷高強(qiáng)鋼筋時(shí)，由于其切斷時(shí)間比較短，故而需要高壓大流量的液壓油。

對(duì)于這種工作負(fù)荷變化大、工作時(shí)間短及待機(jī)時(shí)間長的液壓系統(tǒng)，要求液壓站具有極高的性能：（a）在很長的時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生高的油溫，（b）在很短的時(shí)間內(nèi)需要高壓和大流量的液壓油以供鋼筋剪切。如果直接采用液壓泵直接供油方式，按照最大流量來設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，所需的液壓泵排量就很大，電機(jī)功率也較大，很不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)，間歇時(shí)多余的液壓油需要從溢流閥流回油箱，不僅浪費(fèi)，還會(huì)造成油溫升高，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生危害。

因此，根據(jù)實(shí)際工作的特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)中安裝蓄能器，采用小流量的液壓泵和蓄能器聯(lián)合供油的方式，是一種合理的選擇。這樣可在非常短的工作時(shí)間內(nèi)由液壓泵和蓄能器同時(shí)供油進(jìn)行鋼筋的剪切，從而產(chǎn)生理想的效果（見圖1）。

圖1 鋼筋切斷機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖

3 蓄能器的充氣壓力P0

蓄能器中所容納氣體的狀態(tài)方程為：

由上式可推出蓄能器提供壓力油的體積公式：

式中：V0-充液前的充氣體積（即蓄能器容積）；P0-充液前的充氣壓力；P2-系統(tǒng)允許的最高工作壓力（蓄能器最高工作壓力）；P1-系統(tǒng)允許的最低工作壓力（蓄能器最低工作壓力）；ΔV-系統(tǒng)允許的最高和最低工作壓力對(duì)應(yīng)的蓄能器內(nèi)氣體V2與V1之差（蓄能器提供壓力油的體積）；k-指數(shù)（在蓄能器補(bǔ)油保壓時(shí)，其內(nèi)氣體可視為等溫變化，k=1；在蓄能器補(bǔ)油加速時(shí)，其內(nèi)氣體可視為絕熱變化，k=1.4）。

當(dāng)蓄能器作為輔助動(dòng)力源，用于補(bǔ)油時(shí)，充氣壓力P0=（0.6～0.65）P1，一般比最低工作壓力P1低。

在實(shí)際現(xiàn)場中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)剪切不斷鋼筋時(shí)，大部分的第一反應(yīng)是蓄能器的壓力太低了，故而使勁往蓄能器中充氣，往往充氣壓力大于系統(tǒng)的壓力，起到相反的效果。從液壓原理圖中，我們發(fā)現(xiàn)剪切鋼筋時(shí)，液壓油有兩部分組成，一部分是油泵的高壓液壓油，另一部分是大量的蓄能器液壓油。當(dāng)P0>P1時(shí)，從公式中我們不難發(fā)現(xiàn)，蓄能器中是沒有液壓油的，故而，在剪切鋼筋時(shí)是活塞只是有一個(gè)微小的動(dòng)作，達(dá)不到切斷鋼筋的行程，剪切不斷鋼筋。

4 結(jié) 語

在鋼筋切斷機(jī)中，液壓系統(tǒng)是整個(gè)設(shè)備的核心。蓄能器作為輔助動(dòng)力源，用于鋼筋剪切時(shí)的補(bǔ)油，當(dāng)蓄能器的充氣壓力為P0＝（0.6～0.65）P1時(shí)，即可達(dá)到理想的鋼筋剪切效果。

［1］ 黨育哲.蓄能器引發(fā)故障的分析診斷［J］.機(jī)床與液壓，2001（4）：157，96.

［2］ 孟凡武，賀鳴，康建偉.電液錘液壓系統(tǒng)中蓄能器的選擇［J］.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005（2）：35-37.