推鋼機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計含開題及10張CAD圖,推鋼機(jī),液壓,系統(tǒng),設(shè)計,開題,10,CAD I推鋼機(jī)推鋼機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計液壓系統(tǒng)的設(shè)計摘要推鋼機(jī)是軋鋼車間上料區(qū)主要設(shè)備之一，其作用是將加熱爐前輥道上的鋼坯或爐前上料臺架上的鋼坯推入加熱爐進(jìn)行二次加熱過程。根據(jù)連鑄機(jī)推鋼機(jī)的設(shè)計經(jīng)驗，介紹液壓推鋼機(jī)的主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)特點，指出設(shè)計中應(yīng)注意的問題。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 液壓液壓; ;推鋼機(jī)推鋼機(jī); ;結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) II AbstractPushing steel-rolling workshop is based on one of the main equipmentsPusher-machine, and its role is to push the billet material which lies on the Roller or the bench before the furnace into the furnace for reheating process.According to CCM pusher design experience, introduces the main parameters of hydraulic pusher, structure characteristic, pointing out that problems should be noticed in design 。 Key words ： hydraulic；pusher；Structure III 目錄目錄摘要摘要IABSTRACTII第一章第一章 前言前言- 1 - 1.1 推鋼機(jī)的種類 - 1 - 1.2 推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)特點及工作原理- 2- 1.3 液壓傳動的概述- 2-第二章第二章 液壓系統(tǒng)的方案的分析與擬定液壓系統(tǒng)的方案的分析與擬定- 2 -2.1 液壓系統(tǒng)的工況分析 - 2 -第三章第三章 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計- 5 -3.1 自動補(bǔ)油的保壓回路 - 5 -3.1.1 常用電動機(jī)的種類- 6 -3.1.2 電動機(jī)選擇時的注意事項- 6 -3.2 釋壓回路的設(shè)計- 6 -3.2.1 選擇電動機(jī)的類型和機(jī)構(gòu)型式- 6 -3.2.2 選擇電動機(jī)的容量- 6 -3.2.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速- 6 -3.2.4 選定電動機(jī)的型號和參數(shù)- 7 -3.3 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的原理圖擬定- 7 - 3.31 上液壓缸的工作循環(huán)- 7 - 3.3.2 下液壓缸的工作循環(huán)- 7 -第四章第四章 液壓系統(tǒng)的選擇和計算液壓系統(tǒng)的選擇和計算- 7 -4.1 確定液壓缸主要參數(shù)- 7 - 4.2 液壓元件的選擇- 9 -4.2.1 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動電機(jī)功率- 9 -4.2.2 閥類元件及輔助元件的設(shè)計- 10 -4.2.3 管道尺寸的規(guī)定- 12 -4.2.4 系統(tǒng)溫升的計算- 13 -第五章第五章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 13 -5.1 液壓缸的主要尺寸確定- 14 - IV5.1.1 液壓缸的壁厚和外徑計算- 14 -5.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 17 -第六章液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計第六章液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 18 -6.1 液壓站的結(jié)構(gòu)形式- 18 -6.2 液壓泵的安裝方法- 19 -6.3 液壓油箱的設(shè)計- 19 -6.3.1 液壓油箱有效容積的確定- 20 -6.3.2 液壓油箱外形尺寸設(shè)計- 21 -6.4 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計- 22 -6.4.1 電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接形式- 22 -6.4.2 液壓泵結(jié)構(gòu)的注意事項- 23 -6.4.3 電動機(jī)的選擇- 23 -結(jié)結(jié) 束束 語語- 24 -參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)- 25 -致致 謝謝- 26 - - 1 -第一章第一章 前言前言1.11.1 推鋼機(jī)的種類推鋼機(jī)的種類推鋼機(jī)主要用于爐前坯料，通過推鋼機(jī)輸出動力，逐步向爐內(nèi)推移，進(jìn)行加熱處理。推鋼機(jī)的種類很多，常見的有齒輪齒條式、絲杠螺母式、曲柄連桿式、液壓式等，還有的推鋼機(jī)把齒輪齒條傳動和液壓傳動相結(jié)合，形成了液壓齒條式。它們各自有自身的特點，在不同的加熱爐上發(fā)揮著各自的作用。齒輪齒條式推鋼機(jī)通過齒輪齒條的嚙合傳動把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線運動，帶動推桿進(jìn)行推鋼工作。其工作可靠，傳動效率高，推力和行程大，但設(shè)備自身重量大。目前齒輪齒條式推鋼機(jī)應(yīng)用比較廣泛。絲杠螺母式和曲柄連桿式工作效率低，行程和推力較小，一般用于小型加熱爐，新上加熱爐一般很少采用。液壓式推鋼機(jī)由液壓缸直接推動推桿工作，結(jié)構(gòu)簡單，推力大， 自重輕，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液壓系統(tǒng)制作、維護(hù)較困難。根據(jù)鋼車間使用的經(jīng)驗，推力在0.2MN以上時，一般采用齒條式推鋼機(jī)較適宜。因為齒條式推鋼機(jī)傳動效率高，使用可靠，這是螺旋式推鋼機(jī)無法比擬的。1.21.2 推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)特點及工作原理推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)特點及工作原理推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)特點：機(jī)械型推鋼機(jī)由電機(jī)、減速機(jī)及機(jī)械傳動部分、殼體等組成，其主要特點是推行平穩(wěn)，推力大，可推進(jìn)雙排坯料。液壓型推鋼機(jī)由液壓油缸、液壓泵站、平衡推桿及底座等組成。液壓推鋼機(jī)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、推力大、造價低，也可推進(jìn)雙排坯料。機(jī)械式（齒輪齒條）推鋼機(jī)制作成本及復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液壓推鋼機(jī)，并且體積龐大笨重，噪音大，隨機(jī)控制性能差；機(jī)械推鋼機(jī)維護(hù)要比液壓推鋼機(jī)麻煩，一但出現(xiàn)故障必須停機(jī)待修；維護(hù)工作量及維護(hù)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液壓推鋼機(jī)。液壓推鋼機(jī)在推力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械式推鋼機(jī)：同樣功率的情況下兩者的推鋼能力要差好多倍，如果同樣推動 250噸鋼坯，液壓推鋼機(jī)只需要 55 千瓦的驅(qū)動功率即可滿足要求，但機(jī)械推鋼機(jī)要達(dá)到200 千瓦以上的驅(qū)動功率才能正常工作。1.31.3 液壓傳動與控制概述液壓傳動與控制概述液壓傳動與控制是以液體（油、高水基液壓油、合成液體）作為介質(zhì)來實現(xiàn)各種 - 2 -機(jī)械量的輸出（力、位移或速度等）的。它與單純的機(jī)械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結(jié)構(gòu)小、響應(yīng)快等特點，因而被廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備及精密的自動控制系統(tǒng)。液壓傳動技術(shù)是一門新的學(xué)科技術(shù)，它的發(fā)展歷史雖然較短，但是發(fā)展的速度卻非常之快。自從 1795 年制成了第一臺壓力機(jī)起，液壓技術(shù)進(jìn)入了工程領(lǐng)域；1906 年開始應(yīng)用于國防戰(zhàn)備武器。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快、精度高的自動控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服控制系統(tǒng)。從 60 年代起，由于原子能、空間技術(shù)、大型船艦及電子技術(shù)的發(fā)展，不斷地對液壓技術(shù)提出新的要求，從民用到國防，由一般的傳動到精確度很高的控制系統(tǒng)，這種技術(shù)得到更加廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 在國防工業(yè)中：海、陸、空各種戰(zhàn)備武器均采用液壓傳動與控制。如飛機(jī)、坦克、艦艇、雷達(dá)、火炮、導(dǎo)彈及火箭等。在民用工業(yè)中：有機(jī)床工業(yè)、冶金工業(yè)、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)方面，汽車工業(yè)、輕紡工業(yè)、船舶工業(yè)。另外，近幾年又出現(xiàn)了太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、飛機(jī)駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇航環(huán)境模擬、高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等，均采用了液壓技術(shù)?？傊?，一切工程領(lǐng)域，凡是有機(jī)械設(shè)備的場合，均可采用液壓技術(shù)。它的發(fā)展如此之快，應(yīng)用如此之廣，其原因就是液壓技術(shù)有著優(yōu)異的特點，歸納起來液壓動力傳動方式具有顯著的優(yōu)點：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率大；液壓傳動裝置體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活，易實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，便于與電氣控制相配合實現(xiàn)自動化；易實現(xiàn)過載保護(hù)與保壓，安全可靠；元件易于實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化；液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化便于實現(xiàn)數(shù)字化。 - 3 -第二章第二章 液壓系統(tǒng)的方案分析擬定液壓系統(tǒng)的方案分析擬定本設(shè)計適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本機(jī)器具有獨立的動力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)。采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動及半自動三種操作方式。本機(jī)器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整，并能完成一般壓制工藝。此工藝又分定壓、定程兩種工藝動作供選擇。定壓成型之工藝動作在壓制后具有保壓、延時、自動回程、延時自動退回等動作。 本機(jī)器主機(jī)呈長方形，外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機(jī)并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實現(xiàn)半自動工藝動作的循環(huán) 2.12.1 液壓系統(tǒng)的工況分析液壓系統(tǒng)的工況分析本次設(shè)計在畢業(yè)實習(xí)調(diào)查的基礎(chǔ)上，用類比的方法初步確定了立式安裝的主液壓缸活塞桿帶動滑塊及動橫梁在立柱上滑動下行時，運動部件的質(zhì)量為 500Kg。1工作負(fù)載 工件的壓制抗力即為工作負(fù)載： Ft=701039.8=6.86105N2. 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力： 0.25009.8980fsFN 動摩擦阻力： 0.1 500 9.8490fdFN3. 慣性負(fù)載 0.3()5007500.2nvFmNt 60.5 100.02412000bFN 自重： 4900GmgN4. 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值：其中： 液壓缸的機(jī)械效率，一般取=0.9-0.97。0.9mmm 經(jīng)分析計算得到的推鋼機(jī)動力滑臺運動參數(shù)和動力參數(shù)見表 1-1表表 1-11-1 動力滑臺的運動參數(shù)和動力參數(shù)動力滑臺的運動參數(shù)和動力參數(shù)工 況行程/mm速度/（m/s）時間/s運動部件重力G/N推鋼機(jī)負(fù)載Fe/N啟動、制動時間t/s1t快進(jìn)1000.20.532t工進(jìn)5000.154.91036.861050.2 - 4 -3t快退6000.222.86 表表 1-21-2 動力滑臺液壓缸外負(fù)載計算結(jié)果動力滑臺液壓缸外負(fù)載計算結(jié)果 10103 3工 況計算公式外負(fù)載/N說 明啟動fsF980N加速fdGvFgt1071快進(jìn)fdF 490N工進(jìn)efdFF1058N反向啟動fsF980N加速fdGvFgt1071N快退fdF490N靜摩擦負(fù)載：0.25009.8980fsFN動摩擦負(fù)載：0.1 500 9.8490fdFN慣性負(fù)載：0.3()5007500.2nvFmNt為平均加速度， vt0.3()5007500.2nvFmNt2/m s 滑臺液壓缸在各工作階段的外負(fù)載計算結(jié)果見表 1-2.由表 1-1 和表 1-2 即可繪液壓缸的行程-時間循環(huán)圖（圖） 、速度時間循環(huán)圖（圖）和負(fù)載-時間循環(huán)圖（Ltvt - 5 -圖） ，見圖1-1.Ft圖 1-1 液壓缸的圖、圖和圖LtvtFt - 6 - 第三章 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計3 31 1 自動補(bǔ)油的保壓回路設(shè)計自動補(bǔ)油的保壓回路設(shè)計考慮到設(shè)計要求，保壓時間要達(dá)到 5s，壓力穩(wěn)定性好。若采用液壓單向閥回路保壓時間長，壓力穩(wěn)定性高，設(shè)計中利用換向閥中位機(jī)能保壓，設(shè)計了自動補(bǔ)油回路，且保壓時間由電氣元件時間繼電器控制，在 0-20min 內(nèi)可調(diào)整。此回路完全適合于保壓性能較高的高壓系統(tǒng)，如液壓機(jī)等。自動補(bǔ)油的保壓回路系統(tǒng)圖的工作原理：按下起動按紐，電磁鐵 1YA 通電，換向閥 6 接入回路時，液壓缸上腔成為壓力腔，在壓力到達(dá)預(yù)定上限值時壓力繼電器 11 發(fā)出信號，使換向閥切換成中位；這時液壓泵卸荷，液壓缸由換向閥 M 型中位機(jī)能保壓。當(dāng)液壓缸上腔壓力下降到預(yù)定下限值時，壓力繼電器又發(fā)出信號，使換向閥右位接人回路，這時液壓泵給液壓缸上腔補(bǔ)油，使其壓力回升?；爻虝r電磁閥 2YA 通電，換向閥左位接人回路，活塞快速向上退回。3 32 2 釋壓回路設(shè)計：釋壓回路設(shè)計：釋壓回路的功用在于使高壓大容量液壓缸中儲存的能量緩緩的釋放，以免她突然釋放時產(chǎn)生很大的液壓沖擊。一般液壓缸直徑大于 25mm、壓力高于 7Mpa 時，其油腔在排油前就先須釋壓。 - 7 -根據(jù)設(shè)計很實際的生產(chǎn)需要，選擇用節(jié)流閥的釋壓回路。其工作原理：按下起動按鈕，換向閥 6 的右位接通，液壓泵輸出的油經(jīng)過換向閥 6 的右位流到液壓缸的上腔。同時液壓油的壓力影響壓力繼電器。當(dāng)壓力達(dá)到一定壓力時，壓力繼電器發(fā)出信號，使換向閥 5 回到中位，電磁換向閥 10 接通。液壓缸上腔的高壓油在換向閥 5 處于中位（液壓泵卸荷）時通過節(jié)流閥 9、換向閥 10 回到油箱，釋壓快慢由節(jié)流閥調(diào)節(jié)。當(dāng)此腔壓力降至壓力繼電器的調(diào)定壓力時，換向閥 6 切換至左位，液控單向閥 7 打開，使液壓缸上腔的油通過該閥排到液壓缸頂部的副油箱 13 中去。使用這種釋壓回路無法在釋壓前保壓，釋壓前有保壓要求時的換向閥也可用 M 型，并且配有其它的元件。機(jī)器在工作的時候，如果出現(xiàn)機(jī)器被以外的雜物或工件卡死，這是泵工作的時候，輸出的壓力油隨著工作的時間而增大，而無法使液壓油到達(dá)液壓缸中，為了保護(hù)液壓泵及液壓元件的安全，在泵出油處加一個直動式溢流閥 1，起安全閥的作用，當(dāng)泵的壓力達(dá)到溢流閥的導(dǎo)通壓力時，溢流閥打開，液壓油流回油箱。起到保護(hù)作用。在液壓系統(tǒng)中，一般都用溢流閥接在液壓泵附近，同時也可以增加液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使零件的加工精度增高。3 33 3 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖擬定液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖擬定 3.3.1 上液壓缸工作循環(huán) （1）快速下行。按下起動按鈕，電磁鐵 1YA 通電，這時的油路為： 液壓缸上腔的供油的油路 變量泵 1換向閥 6 右位節(jié)流閥 8壓力繼電器11液壓缸 15 液壓缸下腔的回油路液壓缸下腔 15液控單向閥 7換向閥 6 右位電磁閥 5背壓閥 4油箱油路分析：變量泵 1 的液壓油經(jīng)過換向閥 6 的右位，液壓油分兩條油路：一條油路通過節(jié)流閥 7 流經(jīng)繼電器 11，另一條路直接流向液壓缸的上腔和壓力表。使液壓缸的上腔加壓。液壓缸 15 下腔通過液控單向閥 7 經(jīng)過換向閥 6 的右位流經(jīng)背壓閥，再流到油箱。因為這是背壓閥產(chǎn)生的背壓使接副油箱旁邊的液控單向閥7 打開，使副油箱 13 的液壓油經(jīng)過副油箱旁邊的液控單向閥 14 給液壓缸 15 上腔補(bǔ)油。使液壓缸快速下行，另外背壓閥接在系統(tǒng)回油路上，造成一定的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性。（2） 保壓時的油路情況：油路分析：當(dāng)上腔快速下降到一定的時候，壓力繼電器 11 發(fā)出信號，使換向閥 6的電磁鐵 1YA 斷電，換向閥回到中位，利用變量泵的柱塞孔從吸油狀態(tài)過渡到排油狀態(tài)，其容積的變化是由大變小，而在由增大到縮小的變化過程中，必有容積變化率為零的一瞬間，這就是柱塞孔運動到自身的中心線與死點所在的面重合的這一瞬間，這時柱塞孔的進(jìn)出油口在配油盤上所在的位置，稱為死點位置。柱塞在這個位置時，既不吸油，也不排油，而是由吸轉(zhuǎn)為排的過渡狀態(tài)。液壓系統(tǒng)保壓。而液壓泵 1 在中位 - 8 -時，直接通過背壓閥直接回到油箱。（3） 回程時的油路情況：液壓缸下腔的供油的油路：變量泵 1換向閥 6 左位液控單向閥 7液壓油箱 15 的下腔液壓缸上腔的回油油路： 液壓腔的上腔液控單向閥 14副油箱 13 液壓腔的上腔節(jié)流閥 8換向閥 6 左位電磁閥 5背壓閥 4油箱油路分析： 當(dāng)保壓到一定時候，時間繼電器發(fā)出信號，使換向閥 6 的電磁鐵 2YA通電，換向閥接到左位，變量泵 1 的液壓油通過換向閥旁邊的液控單向閥流到液壓缸的下腔，而同時液壓缸上腔的液壓油通過節(jié)流閥 9（電磁鐵 6YA 接通） ，上腔油通過換向閥 10 接到油箱，實現(xiàn)釋壓，另外一部分油通過主油路的節(jié)流閥流到換向閥 6，再通過電磁閥 19，背壓閥 11 流回油箱。實現(xiàn)釋壓。3.3.2 下液壓缸的工作循環(huán)： 向上頂出時，電磁鐵 4YA 通電，5YA 失電。 進(jìn)油路：液壓泵換向閥 19 左位單向節(jié)流閥 18下液壓缸下腔回油路：下液壓缸上腔換向閥 19 左位油箱 當(dāng)活塞碰到上缸蓋時，便停留在這個位置上。 向下退回是在 4YA 失電，3YA 通電時產(chǎn)生的， 進(jìn)油路：液壓泵換向閥 19 右位單向節(jié)流閥 17下液壓缸上腔回油路：下液壓缸下腔換向閥 19 右位油箱 原位停止是在電磁鐵 3YA，4YA 都斷電，換向閥 19 處于中位時得到的。 - 9 -第四章第四章 液壓系統(tǒng)的計算和元件選型液壓系統(tǒng)的計算和元件選型4 41 1 確定液壓缸主要參數(shù)：確定液壓缸主要參數(shù)： 按液壓機(jī)床類型初選液壓缸的工作壓力為 25Mpa,根據(jù)快進(jìn)和快退速度要求，采用單桿活塞液壓缸?？爝M(jìn)時采用差動連接，并通過充液補(bǔ)油法來實現(xiàn)，這種情況下液壓缸無桿腔工作面積應(yīng)為有桿腔工作面積的 6 倍，即活塞桿直徑與缸筒直徑滿1A2AdD足的關(guān)系。56dD快進(jìn)時，液壓缸回油路上必須具有背壓,防止上壓板由于自重而自動下滑，根據(jù)2p液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊表 2-2 中，可取=1Mpa，快進(jìn)時，液壓缸是做差動連接，2p但由于油管中有壓降存在，有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估計時可取,快p1pMPa 退時，回油腔是有背壓的，這時亦按 2Mpa 來估算。2p1) 計算液壓缸的面積可根據(jù)下列圖形來計算11 1221 12()6mAFAPA PAPP 液壓缸工作腔的壓力 Pa1P 液壓缸回油腔的壓力 Pa 2P故：3221261()150 109.80.06622()(25)0.9 1066mFAmmPP1(4)0.2904ADm550.29040.26566dDm當(dāng)按 GB2348-80 將這些直徑圓整成進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)值時得：,320Dmm280dmm由此求得液壓缸面積的實際有效面積為： - 10 -22210.320.080344DAm222222()(0.320.28 )0.0188444DdAm2) 液壓缸實際所需流量計算 工作快速空程時所需流量1 11cvAVQ液壓缸的容積效率，取cv0.96cv3130.0803 0.3 10601506()min0.96 10LQ 工作缸壓制時所需流量312230.0803 0.01 106050.1875()min0.96 10cvAVLQ 工作缸回程時所需流量323230.01884 0.06 106070.65()min0.96 10cvAVLQ4 42 2 液壓元件的選擇液壓元件的選擇42.1 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動電機(jī)功率 由前面工況分析，由最大壓制力和液壓主機(jī)類型，初定上液壓泵的工作壓力取為，考慮到進(jìn)出油路上閥和管道的壓力損失為（含回油路上的壓力損失折25MPa1MPa算到進(jìn)油腔） ，則液壓泵的最高工作壓力為611(25 1) 1026pPPPMPa 上述計算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出pP現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的 80%左右因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足：nP/0.826/0.831.25npPPMpa液壓泵的最大流量應(yīng)為：max()pLqKq式中液壓泵的最大流量pq 同時動作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時的溢流閥正進(jìn)行工max()q作，尚須加溢流閥的最小溢流量。2 3minL系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取，現(xiàn)取。LK 1.11.3LK 1.1LK max()1.1 (70.652.5)80.465minpLLqKqq 1選擇液壓泵的規(guī)格由于液壓系統(tǒng)的工作壓力高，負(fù)載壓力大，功率大。大流量。所以選軸向柱塞變量泵。柱塞變量泵適用于負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備（如龍門刨床、拉床、液壓機(jī)） ，柱塞式變量泵有以下的特點： - 11 -1） 工作壓力高。因為柱塞與缸孔加工容易，尺寸精度及表面質(zhì)量可以達(dá)到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達(dá)到的工作壓力，一般是（），200 400510 Pa最高可以達(dá)到。51000 10 Pa 2） 流量范圍較大。因為只要適當(dāng)加大柱塞直徑或增加柱塞數(shù)目，流量變增大。 3） 改變柱塞的行程就能改變流量，容易制成各種變量型。 4） 柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強(qiáng)度得到充分利用，壽命長，單位功率重量小。但柱塞式變量泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。材料及加工精度要求高，加工量大，價格昂貴。根據(jù)以上算得的和在查閱相關(guān)手冊機(jī)械設(shè)計手冊成大先 P20-195 得：現(xiàn)pqpP選用，排量 63ml/r，額定壓力 32Mpa，額定轉(zhuǎn)速 1500r/min，驅(qū)動功率6314 1YCYB59.2KN，容積效率，重量 71kg，容積效率達(dá) 92%。92%2與液壓泵匹配的電動機(jī)的選定 由前面得知，本液壓系統(tǒng)最大功率出現(xiàn)在工作缸壓制階段，這時液壓泵的供油壓力值為 26Mpa，流量為已選定泵的流量值。液壓泵的總效率。柱塞泵為p，取0.82。 0.80 0.85p選用 1000r/min 的電動機(jī)，則驅(qū)動電機(jī)功率為3(18.3 50)18.37(60 0.82)(10)ppppPqNKW選擇電動機(jī) ，其額定功率為 18.5KW。1804YM 4.2.2 閥類元件及輔助元件的選擇1.1. 對液壓閥的基本要求：(1). 動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。油液流過時壓力損失小。(2). 密封性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大2.2. 根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件及輔助元件型號和規(guī)格主要依據(jù)是根據(jù)該閥在系統(tǒng)工作的最大工作壓力和通過該閥的實際流量，其他還需考慮閥的動作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等條件來選擇標(biāo)準(zhǔn)閥類的規(guī)格： 序號元件名稱估計通過流量()minL型號規(guī)格1斜盤式柱塞泵156.863SCY141B32Mpa，驅(qū)動功率59.2KN2WU 網(wǎng)式濾160WU-160*18040 通徑，壓力損失 - 12 -油器0.01MPa3直動式溢流閥120DBT1/315G2410 通徑，32Mpa，板式聯(lián)接4背壓閥80YF3-10B10 通徑，21Mpa，板式聯(lián)接5二位二通手動電磁閥8022EF3-E10B6三位四通電磁閥10034DO-B10H-T10 通徑，壓力31.5MPa7液控單向閥80YAF3-E610B32 通徑，32MPa8節(jié)流閥80QFF3-E10B10 通徑，16MPa9節(jié)流閥80QFF3-E10B10 通徑，16MPa10二位二通電磁閥3022EF3B-E10B6 通徑，壓力 20 MPa11壓力繼電器DP1-63B8 通徑，10.5-35 MPa12壓力表開關(guān)KFL830E32Mpa，6 測點13油箱14液控單向閥YAF3-E610B32 通徑，32MPa15上液壓缸16下液壓缸 - 13 -17單向節(jié)流閥48ALF3E10B10 通徑，16MPa18單向單向閥48ALF3E10B10 通徑，16MPa19三位四通電磁換向閥2534DO-B10H-T20減壓閥40JF3-10B4.2.3 管道尺寸的確定油管系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，必須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來正確選用。本設(shè)計中油管采用鋼管，因為本設(shè)計中所須的壓力是高壓，P=31.25MPa ， 鋼管能承受高壓，價格低(6.3)PMPa廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配是不能任意彎曲，常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無縫管，低壓用焊接管。本設(shè)計在彎曲的地方可以用管接頭來實現(xiàn)彎曲。尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般用在回油管用。膠管用做聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。膠管分高、低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻絲或棉絲編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本很高，因此非必要時一般不用。1. 管接頭的選用：管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。管接頭的種類很多，液壓系統(tǒng)中油管與管接頭的常見聯(lián)接方式有：焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴(kuò)口式管接頭、扣壓式管接頭、固定鉸接管接頭。管路旋入端用的連接螺紋采用國際標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋（ZM）和普通細(xì)牙螺紋（M） 。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進(jìn)行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng)；細(xì)牙螺紋密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但要求采用組合墊圈或 O 形圈進(jìn)行端面密封，有時也采用紫銅墊圈。液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對管材的選用， - 14 -接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等） ，管系的設(shè)計（包括彎管設(shè)計、管道支承點和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等）都要考慮清楚，以免影響整個液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。國外對管子的材質(zhì)、接頭形式和連接方法上的研究工作從不間斷，最近出現(xiàn)一種用特殊的鎳鈦合金制造的管接頭，它能使低溫下受力后發(fā)生的變形在升溫時消除即把管接頭放入液氮中用芯棒擴(kuò)大其內(nèi)徑，然后取出來迅速套裝在管端上，便可使它在常溫下得到牢固、緊密的結(jié)合。這種“熱縮”式的連接已經(jīng)在航空和其它一些加工行業(yè)中得到了應(yīng)用，它能保證在 4055Mpa 的工作壓力下不出現(xiàn)泄漏。本設(shè)計根據(jù)需要，選擇卡套式管接頭。要求采用冷拔無縫鋼管。2. 管道內(nèi)徑計算： （1）4Qdmv式中 Q通過管道內(nèi)的流量 3msv管內(nèi)允許流速 ，見表：ms允許流速推薦值油液流經(jīng)的管道推薦流速 m/s液壓泵吸油管0.51.5液壓系統(tǒng)壓油管道36，壓力高，管道短粘度小取大值液壓系統(tǒng)回油管道1.52.6 (1). 液壓泵壓油管道的內(nèi)徑： 取 v=4m/s 4Qdmv 344 50 1016.360 3.14 4Qdmmmv根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊成大先 P20-641 查得：取 d=20mm,鋼管的外徑 D=28mm; 管接頭聯(lián)接螺紋 M272。(2). 液壓泵回油管道的內(nèi)徑：取 v=2.4m/s4Qdmv344 70.65 102560 3.14 2.4Qdmmmv根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊成大先 P20-641 查得：取 d=25mm,鋼管的外徑 D=34mm; 管接頭聯(lián)接螺紋 M332。3. 管道壁厚的計算 - 15 - 2 pdm式中： p管道內(nèi)最高工作壓力 Pa d管道內(nèi)徑 m管道材料的許用應(yīng)力 Pa， bn管道材料的抗拉強(qiáng)度 Pabn安全系數(shù)，對鋼管來說，時，取 n=8；時，7pMPa17.5pMPa取 n=6； 時，取 n=4。17.5pMPa根據(jù)上述的參數(shù)可以得到：我們選鋼管的材料為 45#鋼，由此可得材料的抗拉強(qiáng)度=600MPa; b600MPa 150MPa4(1). 液壓泵壓油管道的壁厚 6331.25 1020 102.12 2 150pdmmmMPa(2). 液壓泵回油管道的壁厚 所以所選管道適用。6331.25 1025 102.62 2 150pdmmmMPa4. 液壓系統(tǒng)的驗算上面已經(jīng)計算出該液壓系統(tǒng)中進(jìn)，回油管的內(nèi)徑分別為 32mm,42mm。但是由于系統(tǒng)的具體管路布置和長度尚未確定，所以壓力損失無法驗算。4.2.4 系統(tǒng)溫升的驗算在整個工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時間最長，且發(fā)熱量最大。為了簡化計算，主要考慮工進(jìn)時的發(fā)熱量。一般情況下，工進(jìn)時做功的功率損失大引起發(fā)熱量較大，所以只考慮工進(jìn)時的發(fā)熱量，然后取其值進(jìn)行分析。當(dāng) V=10mm/s 時，即 v=600mm/min2230.320.6/min48 10/min44qD vmm即 min/48Lq 此時泵的效率為 0.9，泵的出口壓力為 26MP，則有26 482360 0.9PKWKW入KWFvP331010606001470000輸出即KWP14.7輸出此時的功率損失為：23 14.78.3PPPKWKW入入假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取，CcmKWK23/1020油箱的散熱面積 A 為3322220.0650.06516509.08AVmm - 16 -系統(tǒng)的溫升為38.335.720 109.08PtCCKA 根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊成大先 P20-767：油箱中溫度一般推薦 30-50C所以驗算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。 - 17 -第五章第五章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.15.1 液壓缸主要尺寸的確定液壓缸主要尺寸的確定 5.1.1 液壓缸壁厚和外經(jīng)的計算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑 D 與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機(jī)械的液10/D壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計算 2Dpy設(shè) 計 計 算 過 程式中 液壓缸壁厚(m)； D液壓缸內(nèi)徑(m)； 試驗壓力，一般取最大工作壓力的(1.251.5)倍；ypaMP 缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管：。 aMP110100 =22.9yp18.3 1.25aMP則在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液 (18.3 1.25) 0.320.33222035yp Dmmm入壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算，按經(jīng)驗選取，必要時按上式進(jìn)行校核。液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為1DmmDD390352320211) 液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實際工作的最大行程來確定，并參閱P12表 2-6 中的系列尺寸來選取標(biāo)準(zhǔn)值。液壓缸工作行程選 500lmm缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計算。無孔時 ypDt2433. 0有孔時 0222433. 0dDDpDty式中 t缸蓋有效厚度(m)； 缸蓋止口內(nèi)徑(m)；2D - 18 - 缸蓋孔的直徑(m)。0d液壓缸：無孔時 322.90.433 320 1063110tmmm 取 t=65mm有孔時322.9 3100.433 0.31 1049.6100 270tmmm取 t=50mm3)最小導(dǎo)向長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離 H 稱為最小導(dǎo)向長度（如下圖 2 所示） 。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度 H 應(yīng)滿足以下要求：設(shè) 計 計 算 過 程 220DLH式中 L液壓缸的最大行程； D液壓缸的內(nèi)徑?；钊膶挾?B 一般取 B=(0.610)D；缸蓋滑動支承面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D1l而定；當(dāng) D80mm 時，取。dl0 . 16 . 01為保證最小導(dǎo)向長度 H，若過分增大和 B 都是不適宜的，必要時可在缸蓋與活塞1l之間增加一隔套 K 來增加 H 的值。隔套的長度 C 由需要的最小導(dǎo)向長度 H 決定，即BlHC121滑臺液壓缸：最小導(dǎo)向長度：500320185202Hmm取 H=200mm活塞寬度：B=0.6D=192mm缸蓋滑動支承面長度：10.6168ldmm隔套長度： 所以無隔套。1240192 168602Cmm 液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的 2030 倍。液壓缸：缸體內(nèi)部長度192500692LBlmmmm - 19 - 當(dāng)液壓缸支承長度 LB(10-15)d 時，需考慮活塞桿彎度穩(wěn)定性并進(jìn)行計算。本設(shè)計不需進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。5.25.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計時根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。設(shè) 計 計 算 過 程1) 缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。本次設(shè)計中采用外半環(huán)連接，如下圖 1 所示：圖 1 缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式優(yōu)點：(1)結(jié)構(gòu)較簡單(2)加工裝配方便缺點：(1)外型尺寸大(2)缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚 2)活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)參閱P15表 2-8，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。如下圖 2 所示： - 20 -圖 2 活塞桿與活塞螺紋連接方式特點：結(jié)構(gòu)簡單，在振動的工作條件下容易松動，必須用鎖緊裝置。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。2) 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)(1)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能。參閱P16表 2-9，在本次設(shè)計中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點為：導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。蓋與桿的密封常采用 Y 形、V 形密封裝置。密封可靠適用于中高壓液壓缸。防塵方式常用 J 形或三角形防塵裝置活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運動速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。參閱P17表 2-10，在本次設(shè)計中采用 O 形密封圈。 - 21 - 第六章第六章 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓站是由液壓油箱，液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。液壓油箱裝有空氣濾清器，濾油器，液面指示器和清洗孔等。液壓站裝置包括不同類型的液壓泵，驅(qū)動電機(jī)及其它們之間的聯(lián)軸器等，液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各閥類元件及其聯(lián)接體。6 61 1 液壓站的結(jié)構(gòu)型式液壓站的結(jié)構(gòu)型式機(jī)床液壓站的結(jié)構(gòu)型式有分散式和集中式兩種類型。（1）集中式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨立于機(jī)床之外，單獨設(shè)置一個液壓站。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是安裝維修方便，液壓裝置的振動、發(fā)熱都與機(jī)床隔開；缺點是液壓站增加了占地面積。（2）分散式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置分散在機(jī)床的各處。例如，利用機(jī)床或底座作為液壓油箱存放液壓油。把控制調(diào)節(jié)裝置放在便于操作的地方。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，泄漏油回收，節(jié)省占地面積，但安裝維修方便。同時供油裝置的振動、液壓油的發(fā)熱都將對機(jī)床的工作精度產(chǎn)生不良影響，故較少采用，一般非標(biāo)設(shè)備不推薦使用。本次設(shè)計采用集中式。6 62 2 液壓泵的安裝方式：液壓泵的安裝方式：液壓站裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電動機(jī)及其聯(lián)軸器等。其安裝方式為立式和臥式兩種。1. 立式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)接的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時電動機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。但安裝維修不方便，散熱條件不好。2. 臥式安裝 液壓泵及管道都安裝在液壓油箱外面，安裝維修方便，散熱條件好，但有時電動機(jī)與液壓泵的同軸度不易保證?？紤]到維修，散熱等方面的要求。本設(shè)計中采用臥式聯(lián)接。6.36.3 液壓油箱的設(shè)計液壓油箱的設(shè)計 液壓油箱的作用是貯存液壓油、充分供給液壓系統(tǒng)一定溫度范圍的清潔油液，并對回油進(jìn)行冷卻，分離出所含的雜質(zhì)和氣泡。6.3.1 液壓油箱有效容積的確定液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的有效容量可概略地確定為： V - 22 - vVQ3m系統(tǒng)類型低壓系統(tǒng)（）2.5pMPa中壓系統(tǒng)（）6.3pMPa中高壓或大功率系統(tǒng)（）6.3pMPa2457612根據(jù)實際設(shè)計需要，選擇的，所以此系統(tǒng)屬于中高壓系統(tǒng)，26pMPa(6.3)pMPa所以取： (6 12)vVQ式中 液壓油箱有效容量；V液壓泵額定流量。vQ參照機(jī)械設(shè)計手冊成大先 P20-767 鍛壓機(jī)械的油箱容積通常取為每分鐘流量的 6-12 倍。即： 取 應(yīng)當(dāng)注意：設(shè)備停止運轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的 80%。所以，實際油箱的體積為：6.3.2 液壓油箱的外形尺寸設(shè)計 液壓油箱的有效面積確定后，需設(shè)計液壓油箱的外形尺寸，一般設(shè)計尺寸比（長：寬：高）為 1：1：11：2：3。但有時為了提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時，可將液壓油箱的容量予以增大，本設(shè)計中的油箱根據(jù)液壓泵與電動機(jī)的聯(lián)接方式的需要以及安裝其它液壓元件需要，選擇長為 1.5m,寬為 1.1m，高為 1.0m。7.3.3 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般的開式油箱是用鋼板焊接而成的，大型的油箱則是用型鋼作為骨架的，再在外表焊接鋼板。油箱的形狀一般是正方形或長方形，為了便于清洗油箱內(nèi)壁及箱內(nèi)濾油器，油箱蓋板一般都是可拆裝的。設(shè)計油箱時應(yīng)考慮的幾點要求：1. 壁板：壁板厚度一般是 34mm；容量大的油箱一般取 46mm。本設(shè)計中取油箱的壁厚為 6mm。對于大容量的油箱，為了清洗方便，也可以在油箱側(cè)壁開較大的窗口，并用側(cè)蓋板緊密封閉。2. 底板與底腳：底板應(yīng)比側(cè)板稍厚一些，底板應(yīng)有適當(dāng)傾斜以便排凈存油和清洗，11320minLV 6 156.8 12 156.8940.81881.6minminLLV 1132016500.80.8minVLV - 23 -液壓油箱底部應(yīng)做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。油箱的底部應(yīng)裝設(shè)底腳，底腳高度一般為 150200mm，以利于通風(fēng)散熱及排出箱內(nèi)油液。一般采用型鋼來加工底腳。本設(shè)計中用的是槽鋼加工的。液壓油底部的構(gòu)造的幾種情況這是一般液壓油箱底面的構(gòu)造的五種情況，我們根據(jù)具體設(shè)計和生產(chǎn)的需要來確定液壓油箱底面的構(gòu)造，根據(jù)本設(shè)計的需要，選了（c）型構(gòu)造。 - 24 -3. 頂板：頂板一般取得厚一些，為 610mm，因為本設(shè)計把泵、閥和電動機(jī)安裝在油箱頂部上時，頂板厚度選最大值 10mm。頂板上的元件和部件的安裝面應(yīng)該經(jīng)過機(jī)械加工，以保證安裝精度，同時為了減少機(jī)加工工作量，安裝面應(yīng)該用形狀和尺寸適當(dāng)?shù)暮皲摪搴附印?. 隔板：油箱內(nèi)一般設(shè)有隔板，隔板的作用是使回油區(qū)與泵的吸油區(qū)隔開，增大油液循環(huán)的路徑，降低油液的循環(huán)速度，有利于降溫散熱、氣泡析出和雜質(zhì)沉淀。隔板的安裝型式有多種，隔板一般沿油箱的縱向布置，其高度一般為最低液面高度的2/33/4。有時隔板可以設(shè)計成高出液壓油面，使液壓油從隔板側(cè)面流過；在中部開有較大的窗口并配上適當(dāng)面積的濾網(wǎng)，對油液進(jìn)行粗濾。5. 側(cè)板：側(cè)板厚度一般為 3-4mm，側(cè)板四周頂部應(yīng)該加工成高出油箱頂板34mm，為了使液壓元件的在工作等的情況下泄漏出來的油不至于灑落在地面上或操作者的身上，同時可以防止液壓油箱的頂板在潮濕的氣候中腐蝕?；赜凸芗拔凸転榱朔乐钩霈F(xiàn)吸空和回油沖擊油面形成泡沫，油泵的吸油管和回油管應(yīng)布置在油箱最低液面 50100mm 以下，管口與箱底距離不應(yīng)小于 2 倍的管徑，防止吸入沉淀物。管口應(yīng)切成，切口面向箱壁，與箱壁之距離為 3 倍管徑?；赜凸艿?5出口絕對不允許放在液面以上。本設(shè)計的管口與箱底的距離為 160mm，切口與箱壁的距離為 250mm。6. 回油集管的考慮：單獨設(shè)置回油管當(dāng)然是理想的，但不得已時則應(yīng)使用回油集管。對溢流閥、順序閥等，應(yīng)注意合理設(shè)計回油集管，不要人為地施以背壓。7. 吸油管： 吸油管前一般應(yīng)該設(shè)置濾油器，其精度為 100200 目的網(wǎng)式或線式隙式濾油器。濾油器要有足夠大的容量，避免阻力太大。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于 20mm。吸油管應(yīng)插入液壓油面以下，防止吸油時卷吸空氣或因流入液壓油箱的液壓油攪動油面，致使油中混入氣泡。8. 泄油油管的配置： 管子直徑和長度要適當(dāng)，管口應(yīng)該在液面之上，以避免產(chǎn)生背壓。泄漏油管以單獨配管為最好，盡量避免與回油管集流配管的方法。 9. 過濾網(wǎng)的配置：過濾網(wǎng)可以設(shè)計成液壓油箱內(nèi)部一分為二，使吸油管與回油管隔開，這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾。過濾網(wǎng)通常使用 50100 目左右的金屬網(wǎng)。10. 濾油器： 濾油器的作用及過濾精度 液壓系統(tǒng)中的液壓油經(jīng)?；煊须s質(zhì)，如空氣中的塵埃、氧化皮、鐵屑、金屬粉末。密封材料碎片、油漆皮和 紗纖維。這些雜質(zhì)是造成液壓元件故障的額重要原因，它們會造成油泵、油馬達(dá)及閥類元件內(nèi)運動件和密封件的磨損和劃傷，閥芯卡死，小孔堵塞等故障，影響液壓系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。近年來對液壓油的污染控制已經(jīng)開始引起人們的極大重視。為了便于隨時檢查和觀察箱內(nèi)液體液位的情況，應(yīng)該在油箱壁板的側(cè)面安裝液面指示器，指示最高、最低油位。液面指示器一般選用帶有溫度計的液面指示器。油箱頂板需要裝設(shè)空氣濾清器，對進(jìn)入油箱的空氣進(jìn)行過濾，防止大氣中的雜質(zhì) - 25 -污染液壓油。空氣濾清器的過濾能力一般為油泵流量的兩倍，其過濾精度應(yīng)與液壓系統(tǒng)中最細(xì)的濾油器的精度相同。油箱內(nèi)部應(yīng)刷淺色的耐油油漆。以防止銹蝕。6.46.4 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.4.1 電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式分為法蘭式、支架式和支架法蘭式。1. 法蘭式 液壓泵安裝在法蘭上，法蘭再與帶法蘭盤的電動機(jī)聯(lián)接，電動機(jī)與液壓泵依靠法蘭盤上的止口來保證同軸度。這種結(jié)構(gòu)裝拆很方便。2. 支架式 液壓泵直接裝在支架的止口里，然后依靠支架的底面與底板相連，再與帶底座的電動機(jī)相聯(lián)。這種結(jié)構(gòu)對于保證同軸度比較困難（電動機(jī)與液壓泵的同軸度） 。為了防止安裝誤差產(chǎn)生的振動，常用帶有彈性的聯(lián)軸器。0.05mm3. 法蘭支架式 電動機(jī)與液壓泵先以法蘭聯(lián)接，法蘭再與支架聯(lián)接，最后支架再裝在底板上。它的優(yōu)點是大底板不用加工，安裝方便，電動機(jī)與液壓泵的同軸度靠法蘭盤上的止口來保證。本設(shè)計采用法蘭支架式聯(lián)接。同時考慮本設(shè)計中的電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接在安裝時產(chǎn)生同軸度誤差帶來的不良影響，常用帶有彈性的聯(lián)軸器。為了增加電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接剛性，避免產(chǎn)生共振，本設(shè)計把液壓泵和電動機(jī)先裝在剛性較好的底板上使其成為一體，然后底板加墊再裝到液壓油箱蓋上。6.4.2 液壓泵結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項：1. 液壓裝置中各部件、元件的布置要均勻、便于裝配、調(diào)整、維修和使用，并且要適當(dāng)?shù)刈⒁馔庥^的整齊和美觀。2. 考慮液壓油箱的大小與剛度，液壓泵與電動機(jī)裝在液壓油箱的蓋子上或裝在液壓油箱之外。3. 在閥類元件的布置中，行程閥的安放位置必須靠近運動部件。手動換向閥的位置必須靠近操作部位。換向閥之間應(yīng)留有一定的軸向距離，以便進(jìn)行手動調(diào)整或裝拆電磁鐵。壓力表及其開關(guān)應(yīng)布置在便于觀察和調(diào)整的地方。4. 壓泵與機(jī)床相聯(lián)的管道一般都先集中接到機(jī)床的中間接頭上，然后再分別通向不同部件的各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中去，這樣做有利于搬運、裝拆和維修。 5. 硬管應(yīng)貼地或沿著機(jī)床外形壁面敷設(shè)。相互平行的管道應(yīng)保持一定的間隔，并用管夾固定。隨工作部件運動的管道可采用軟管、伸縮管或彈性管。軟管安裝時應(yīng)避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)，影響使用壽命。6.4.3 電動機(jī)的選擇： - 26 -電動機(jī)的選擇范圍包括：電動機(jī)的種類、類型，容量、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及其各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。而且對這些參數(shù)要綜合進(jìn)行考慮。選擇電動機(jī)的容量是電力傳動系統(tǒng)能否經(jīng)濟(jì)和可靠運行的重要問題。如果電動機(jī)容量大小，長期處于過載運行。造成電動機(jī)絕緣過早地?fù)p壞；如果容量過大，不僅造成設(shè)備上的浪費，而且運行效率低，對電能的利用不經(jīng)濟(jì)。因此，選擇電動機(jī)時，首先應(yīng)是在各種工作方式下選擇電動機(jī)的容量。根據(jù)前面求出來的電動機(jī)的功率可以得出液壓泵需要 37.29KW 以上功率的電動機(jī)。根據(jù)一般設(shè)計的需要，一般采用 Y 系列小型籠型異步電動機(jī)，Y 系列電動機(jī)是按國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)全國統(tǒng)一設(shè)計的新系列產(chǎn)品，適用于傳動無特殊性能要求的各種機(jī)械設(shè)備。電動機(jī)采用 B 級絕緣。外殼防護(hù)等級為。冷卻方式為 IC0141 即全封閉自扇冷44IP式。電動機(jī)的基本安裝、結(jié)構(gòu)型式：B3 型。 機(jī)座帶底腳，端蓋無凸緣；B5 型。 機(jī)座不帶底腳，端蓋有絕緣。B35 型。機(jī)座帶底腳，端蓋有凸緣。 電動機(jī)額定電壓為 380V，額定頻率為 50Hz。根據(jù)查表查出電動機(jī)型號為，其額定功率為 18.5KW。1804YM - 27 - 結(jié)結(jié) 束束 語語 推鋼機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計終于順利完成了。在設(shè)計過程中，不僅讓我對推鋼機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計有了一定的了解，同時也對 CAD 這一功能強(qiáng)大的制圖軟件有了一定程度的掌握。 在整個設(shè)計的過程中，首先要對推鋼機(jī)的液壓方案進(jìn)行分析和擬訂，這是進(jìn)一步分分析原理圖。然后是各個液壓元件的設(shè)計。在設(shè)計過程中由于知識的淺薄和缺少經(jīng)驗產(chǎn)生了許多問題，最后在不斷的摸索和學(xué)習(xí)的過程中逐步得到了解決。 幾個月的 CAD 學(xué)習(xí)時間是短暫的，但在有限的時間里，向更為深入的學(xué)習(xí)這一功能強(qiáng)大的軟件，就必須付出多倍的努力。當(dāng)然，設(shè)計不僅僅只是學(xué)習(xí)軟件，只是將它作為更好的表達(dá)設(shè)計意圖的一種工具。還要學(xué)習(xí)推鋼機(jī)這一全新的內(nèi)容，還涉及到諸如機(jī)械設(shè)計手冊、液壓系統(tǒng)設(shè)計和制圖等多方面內(nèi)容的查取與校核。因此，任務(wù)是繁重的，但重要的是我從中學(xué)到了更多的知識，真正能夠做到融會貫通，學(xué)以致用，讓我受益匪淺。我堅信，本次畢業(yè)設(shè)計將是對我大學(xué)生活最好的詮釋。 - 28 - 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1. 成大先主編. 機(jī)械設(shè)計手冊第三版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992.02.2. 機(jī)械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組. 液壓設(shè)計手冊第二版中冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1982.10，8021161.3. 濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計第八版，北京：高等教育出版社，2006.05，186419.4. 王大康，盧頌峰. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 ，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2005.01.5. 機(jī)械液壓設(shè)計師手冊編寫組.機(jī)械設(shè)計師手冊, 北京機(jī)械工業(yè)出版社,1989.01,218405.6. 孔凌嘉，張春林.機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計 ，北京理工大學(xué)出版社，2004.06.7. 程志紅，唐大放.機(jī)械液壓 ，東南大學(xué)出版社，2006.10，39228.8. 趙元國. 軋鋼生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備操作與自動化控制技術(shù)使用手冊 ，中國科技文化出版社，2005.03.9. 文慶明. 軋鋼機(jī)械 ，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.08.10. 孫恒，陳作模. 機(jī)械原理 ，高等教育出版社，2001.05. - 29 -11. 劉鴻文. 簡明液壓學(xué) ，高等教育出版社，2005.11.12. 王建國，安娜. 機(jī)械制圖 ，內(nèi)蒙古大學(xué)出版社，2003.09.13. 黃小龍.Auto CAD2008 ，北京：人民郵電出版社，2005.06. 致致 謝謝 在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計終于如期圓滿完成了。老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的敬業(yè)精神令我受益匪淺。半年來，老師在設(shè)計上和實習(xí)上給了我重要的幫助，在此，我衷心的感謝于老師半年來的關(guān)懷和培養(yǎng)。同時，也要感謝本宿舍的同學(xué)對我無私的幫助和支持，給我營造了一個輕松愉快地學(xué)習(xí)工作環(huán)境。特別要感謝和我在一起設(shè)計的小組各位同學(xué)對我的幫助。由衷的感謝培養(yǎng)和教育過我的各位老師。向他們致以最崇高的敬意！