真空系统的改进设计

42液压与气动2002年第10期真空系统的改进设计陈凡周继,蒲如平Improved Design of Vacuum SystemChen Fan ,Zhou Ji ,Pu Ru-ping(中国工程物理研究院第六研究所设计室四川省绵阳市919信箱622分箱621900)摘要原数控机床采用了以真空泵为真空发生装置的并联多路真空系统真空泵的吸入口直接形成负压。由于真空管路与多台数控机床的夹具相接吸着和末吸着工件的个数变化或出现泄漏时都会引起整个管路的真空压力变动,从而影响工件的吸附力和工件的合格率。改进后的真空系统采用了真空发生器不仅克服了原真空系统的不足,而且还充分利用了厂房的高压系统。关键词真空发生装置真空泵真空发生器中图分类号:TB753文献标识码 :B文章编号:000-4858( 2002 )10-0042-031概述分利用了车间原有的高压系统。真空吸附夹具可以平稳、可靠地夹紧物体，又不易2工作原理损坏所抓取物件的表面。以真空压力为动力源,作为2.1真空系统工作原理机械加工的一种重要手段,已在电子、搬运机械、轻工真空系统主要是根据真空发生装置来划分,有真机械、食品机械、医疗机械、印刷机械、塑料制品机械、空泵系统和真空发生器系统两种。包装机械、锻压机械、机器人等许多行业得到广泛应真空泵是-种在吸入口形成负压排气口直接通用。总之对任何具有较光滑表面的物体特别是非铁、大气，两端压力比很大的抽除气体的机械。真 空泵系非金属且不适合夹取的物体,如薄而表面光滑的铜金统原理图见图1 ,图中的PV为真空提供口,PS为真空属制品、铝金属制品和其他非金属制品都可使用真空切换阀供压口,PD为破坏阀供压口,PE 为先导排气吸附完成切削、打磨、抛光等各种机械加工任务。孔,EXH为集中排气口,V 为真空吸取器口。真空供应车间的原数控机床主要采用了以真空泵为真空发电磁阀2通电后气控换向阀6左端进气气控换向阀6生装置的并联多路真空系统真空泵的吸入口直接形工作真空吸取口4与PV口相通吸住工件。当吸稳成负压。由于真空管路与多台数控机床的真空吸附夹工件 真空度达到真空压力开关5所设定的压力时则具相接吸着和未吸着工件的个数变化或出现泄漏时,都会引起整个管路的真空压力变动，从而影响工件的收稿日期2002-03-21吸附力和加工工件的合格率。改进后的真空系统采用作者简介陈凡( 1970- -)男江苏省仪征市人工程师主了真空发生器不仅克服了原真空系统的不足而且充要从事机械系统的非标准设计工作。于变动状态就造成了伺服液压缸的跟踪误差。在工可靠等原因在一些工作环境比较恶劣的老设备的改作时靠在随动阀阀芯前端的模板的移动速度一般很造中人们更多的考虑用这种方式。尽管这种办法的慢很大程度上可以减少这方面的误差三是由于液压控制精度相对较低但如果精心设计工件尺寸的加工系统对干扰力信号来说是0型系统,有位置误差,而误差控制在0.05~0.2 mm之间是能够做到的。本文系统的刚度不是无穷大,当液压缸的负载变动时就会探讨了中国煤化工方面应考虑的一些问造成加工尺寸误差。在系统稳定的前提下尽量提高题相YHCNMHG些参考作用。系统的开环增益就可以增大系统的刚度减少这方面参考文献:的误差。[1]孙文质.电液伺服控制系统[M]北京:国防工业出版社,4结论1985.机液伺服系统由于结构简单抗污染能力强工作[2] H. E.梅里特. 液压控制系统M ].北京科学出版社,1978.2002年第10期液压与气动43发出电信号进行后道工序。当真空破坏电磁阀1通电磁阀2同时断电) ,压缩空气经真空破坏电磁阀1、电后(真空供应电磁阀2同时断电) ,压缩空气经真空真空过滤器4和真空吸取口5进入真空吸附夹具，迅破坏电磁阀1、 真空过滤器3和真空吸取口4进入真空速消除真空释放工件。吸附夹具迅速消除真空释放工件。PV PSPD对真空泵系统来说,真空管路上一条支线装一个PD>*-真空吸附夹具是最理想的。但是现在车间有9台数控机床(以后还要增加)经常同时工作这样由于吸着或PEX-未吸着工件的真空吸附夹具个数发生变化或出现泄漏会引起管路的压力变动使真空压力开关的设定值PSH南6不易设定特别是对小工件小孔口吸着的场合影响更gV大。为了减少多个真空吸附夹具吸取工件时相互间的PD>+影响,可在回路中增加真空罐和真空调压阀提高真空压力的稳定性;同时在每条支路上装真空切换阀这样PE>当一个真空吸附夹具泄漏或未吸着工件时,可减少影响其他真空吸附夹具工作的可能性。经过比较试验,证明了采用上述措施能有较好的效果,但不能从根本tv上解决问题。p品1.真空破坏电磁阀 2.真空供应电磁阀3.真空发生器 4.真PDX空过滤器5. 真空吸取口6. 真空压力开关7. 气控换向阀图图2真空发生器系统原理图PE对真空发生器系统来说,图3是真空发生器ZL112的排气特性曲线。排气特性表示真空度、空气消耗量和吸入流量三者分别与供给压力之间的关系。最大真空度是指真空口被完全封闭时真空口内的真DX -空度空气消耗量是通过供给喷管的流量;最大吸入流量是指真空口向大气敞开时，从真空口吸入的流量。PE*从图3中的排气特性曲线可以看出,当 真空口完全封<> 1时,气体为超音速流动。当气也降低了成本。体沿流动方向的管道面积增加时气流速度将增高气该真空吸附夹具系统性能稳定可靠、结构紧凑、能体压力将降低。因此对于可压缩流体要使亚音速的耗小较好地解决了由于吸着和未吸着工件的个数变气流加速应逐渐缩小管道截面积要使超音速气流加化或出现泄漏时对整个管路真空压力影响的问题,提速应逐渐扩大管道截面积。因此要使亚音速气流加高了工件的加工合格率。速到超音速必须先收缩后扩张,这种管称拉瓦尔管。该真空系统不仅适用于旧车间的改造,也适用于要得到超声速流除了要有拉瓦尔管这个几何条件外,新车间的建立。还必须有压比条件,即管道两端必须存在足够的压中国煤化工力差。参考文MHCNMHG图4是一种带有消声器的典型的真空发生器的原[1]徐克林.气动技术基础[ M].重庆重庆大学出版社,1997.理图。它由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管1，负压腔2接[2]时圣勇. 射流式真空发生器J].液压与气动,1991( 2).收管3消声器4组成。在进口通入压缩空气后便在[3] SM(中国)有限公司.现代实用气动技术M ].北京机械喷嘴的另歹端形成射流。拉瓦尔喷管1 先收缩后扩工业出版社,1991.