引言

随着社会的发展，企业对金属材料的需求量越来越大，金属材料的加工技术也有了较大的发展。因此，研究金属材料的加工设备就显得十分重要。目前，对于金属材料的加工设备主要有四种：切管机、带锯床、冷弯机和压力机等，其中，切管机是传统的加工设备，它是通过切管而达到切割金属的目的；带锯床是以切带为加工目的的机床；冷弯机是以冷弯为加工目的的机床；压力机是以压力为加工目的的机床。本文根据以上所述四种加工设备各自特点及要求，研究设计了一种以液压系统为主要动力来源的型材金属双头锯切机，以实现在双头锯切的同时对型材进行预弯。

一、液压系统的原理和特点

1.1 液压系统的基本原理

液压系统主要由主泵、蓄能器、管道和执行元件等组成。工作时，主泵将液压油送至蓄能器，蓄能器内的压力油通过管路输送到液压缸的进油口。活塞杆运动到某一位置时，蓄能器内的压力油通过管路进入主泵进油口，推动活塞杆运动至指定位置，将活塞杆压入工件。当活塞杆与工件接触后，蓄能器内的压力油通过管路输送到执行元件，推动执行元件运动至指定位置。此时，主泵排出的高压液压油经过管道进入蓄能器并推动蓄能器内压力油进入高压管路中，通过高压管路输送至执行元件，推动执行元件运动至指定位置。

1.2 液压系统的优点和应用范围

液压系统具有体积小、重量轻、效率高、功率大、速度快、节能和易于实现自动化控制等优点。其应用范围非常广泛，如液压传动的机床，压力容器、起重机械、运输机械的液压系统，各种自动化装置和仪器仪表，以及各种工业企业中的压力系统等。液压传动的优点不仅在于其自身，还在于其传动装置和控制装置可以与其他的电气设备连接在一起，实现无接触控制；并且其体积小，重量轻，可以实现无接触运动；液压传动装置的功率大，速度快，能够适应各种压力和速度。此外，液压传动装置还具有节能和易于实现自动化控制等优点，因此被广泛应用于现代工业生产中。

二、型材金属双头锯切机的机械结构设计

2.1 型材金属双头锯切机的工作原理

首先，由液压系统提供压力，实现对工作台的夹紧和夹紧力的调节，在工作台夹紧力调节完成后，通过电动比例阀来控制液压系统中的液压泵进行工作，同时实现对电动机的启动，使锯条在两个夹紧力之间运动，然后通过伺服电机控制两个夹紧电机同步旋转，实现对被加工工件的夹紧和夹紧。然后由传动装置来传递动力到驱动电机上，实现对液压缸的驱动。液压缸完成对工件的加工后，再通过驱动电机将工作动力传递到锯条上，实现对被加工工件进行切割。另外一种情况就是当系统压力不足时，通过手动装置来对液压缸进行调节。两种方法可以根据具体的情况来选择不同的控制方法。

2.2 型材金属双头锯切机的结构组成

型材金属双头锯切机主要由立柱、工作台、锯条、夹紧装置、传动机构等组成。立柱由立柱支架和立柱组成，通过连接螺母和螺钉将立柱和横梁连接，形成一个整体结构，立柱安装在横梁上，采用液压缸来实现对立柱的升降，其中，液压缸采用两个液压泵作为动力来源。工作台是由左右两个部分组成，左部分安装在上横梁上，由电机和减速器组成动力装置；右部分安装在下横梁上，由液压泵和电机组成动力装置。锯条是由左右两个部分组成，其中锯条的上下两端都安装了防护装置。传动机构是由左右两台电机来驱动传动装置来进行升降和夹紧工作的。

三、液压系统在型材金属双头锯切机中的应用

3.1 液压系统在型材金属双头锯切机中的作用和优势

液压系统在型材金属双头锯切机中的应用，可以大大降低操作难度，提高工作效率。液压系统的应用可以实现锯切工序的自动化，进而提高生产效率。而且液压系统的应用可以使型材金属双头锯切机的结构更加紧凑，从而降低了生产成本，提高了经济效益。在实际操作过程中，操作人员只需要将型材金属双头锯切机的两个锯片靠近并保持一定距离，便可实现对型材金属双头锯切机的操作，降低了操作者的劳动强度。同时液压系统还可以实现对型材金属双头锯切机的控制和调整，有利于实现对型材金属双头锯切机的自动化控制。此外，液压系统还可以实现对型材金属双头锯切机的远程控制。

3.2 液压系统的工作原理和参数设计

液压系统在型材金属双头锯切机中的应用，液压系统的主要部分包括蓄能器、油箱、油管等。在蓄能器的作用下，蓄能器将液压油储存起来，同时蓄能器将压力油释放出来，然后通过油管将压力油输送到相应的液压缸中，液压缸的活塞杆在蓄能器的作用下进行往复运动。在型材金属双头锯切机工作时，蓄能器内的压力油会不断地被泵出。然后，通过油管将压力油输送到相应的液压缸中。当型材金属双头锯切机处于空载状态时，蓄能器内的压力油会被泵出；当型材金属双头锯切机工作时，蓄能器内的压力油会被泵入高压油箱中。

四、实验验证和性能分析

4.1 对型材金属双头锯切机的液压系统进行实验验证

根据设计图纸对液压系统进行制作，在设计中，要确保液压系统能够实现快速、稳定、安全、高效地工作，需要对其进行反复的试验验证，以确保液压系统能够满足实际生产的要求。

经过相关人员对该液压系统进行实验验证，该液压系统在实际工作中能够实现快速、稳定和安全的工作，在完成锯切任务后，设备能够自动进行归位，避免了因夹紧不到位而造成的安全隐患。通过对实验结果进行分析可以看出，该液压系统能够满足设计要求，并且能够实现较高的工作效率和较低的能耗。该液压系统的应用不仅节约了能源，还提高了生产效率。

4.2 分析实验结果并评估型材金属双头锯切机的性能

由于型材金属双头锯切机的结构设计较为复杂，在设计中，需要考虑到多种因素，包括设备的锯切速度、设备的夹紧装置、设备的冷却系统以及设备的安全防护措施等。其中，锯切速度是设备性能的一个重要指标。根据相关数据表明，在保证锯切速度不变的情况下，可使型材金属双头锯切机的能耗降低30%左右。在锯切速度一定时，对锯片进行夹紧可以使设备消耗更多的能量，使能耗增加。因此在对型材金属双头锯切机进行性能评估时需要对锯切速度、夹紧装置以及冷却系统等因素进行综合考虑。

结论

本文在原有双头锯切机的基础上，进行了改进设计，主要是对锯切速度、主轴转速和进给速度进行了控制。将原有的手动换向改为自动换向，减少了工人的劳动强度，提高了设备的自动化程度，改善了锯切机的加工质量和生产效率。将原有的双头锯切机改进为双头锯切机，不仅具有更好的经济性、安全性和稳定性，而且节省了设备维护成本。

参考文献

[1]浅谈可靠性的铝合金铸锭锯切机维修优化. 李锐.世界有色金属,2017(22)

[2] 改进型安全高效铝棒锯切机设计. 余国政;刘欢;朱世安.机械管理开发,2021(11)