【正文】 P p qkw??? ? ? ?? 根據(jù)上述計算各參數(shù)值列入表 31 所示。 表 31 液壓缸在不同階段的壓力、流量和功率值 工況 推力F/N 回油腔壓力 2p/MPa 進油腔壓力 P1 MPa 輸入流量 q L/min 輸入功率 P/kw 計算公式 快進 起動 1031 0 — — 1 1 2/( )p F A A?? 加速 1264 p pp MPa? ???? — — 1 2 1 21 2 11( ) / ( )()p F A p A Aq A A vP p q? ? ? ???? 恒速 516 工進 3978 ~ ~ 1 2 2 1121( ) /p F A p Aq A vP p q???? 快退 起動 0 — — 12/p F A? 加速 1264 — — 1 1 2 2231( ) /p F A p Aq A vP p q???? 恒速 516 繪制液壓缸工況圖 根據(jù)表 31計算結果，分別繪制 PL、 QL 和 NL圖，如圖 31所示 攀枝花學院學生課程設計（論文） 3 確定液壓缸的參數(shù) 9 PL圖 qL圖 PL圖 圖 31 pL、 qL 和 PL 圖 攀枝花學院學生課程設計（論文） 4 液壓系統(tǒng)圖的擬定 9 4 液壓系統(tǒng)圖的擬定 液壓回 路的選擇 首先選擇調(diào)速回路，由表 13 中的數(shù)據(jù)可得知，這臺機床液壓系統(tǒng)功率很小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，可以采用進口調(diào)速回路的形式。為了解決進口調(diào)速回路在負載變化時的突然前沖現(xiàn)象，回油路上要設置背壓閥。 由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速的方式，系統(tǒng)中的油液循環(huán)必定是開式的。從系統(tǒng)壓力流量表 13中可以看到，在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求壓力變化不大?？爝M、快退所需的時間和工進所需的時間分別為： 1 1 1 3 31 3 13( / ) ( / )( ) /( 2 8 1 4 1 7 ) 1 0 / 0 .0 7 49 .4t l v l vl l vs?????? ? ?? （ 41） 32 2 2/ 1 3 6 1 0 / (1 / 6 0 ) 8 .2t l v s?? ? ? ? （ 42） 或： 32 2 2/ 13 6 10 / ( 0. 06 / 60 ) 13 6t l v s?? ? ? ? 所以工進時間占總時間的比率為： 2128 . 2 1 3 61 0 0 % 1 0 0 % 4 6 . 6 % 9 3 . 5 %( 8 . 2 1 3 6 ) 8 . 2ttt ? ? ? ??? （ 43） 因此從節(jié)能和節(jié)約成本的角度考慮，采用單個液壓泵就可以滿足系統(tǒng)的工作要求，如圖 41 所示 圖 41 液壓回路的選擇 圖 42 換向回路 圖 43 速度換接回路 攀枝花學院學生課程設計（論文） 4 液壓系統(tǒng)圖的擬定 10 其次是選擇快速運動和換向回路，系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速后，不管采用什么油源形式都必須有單獨的油路直接通向液壓缸的兩腔，以實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動連接，所以他的快退快進換向回路應采用圖 43 所示的形式。 再次選擇速度換接回路。由表 31 中的流量變化關系得知，當滑臺從 快速轉為工進時，輸入液壓缸的流量由 ，滑臺速度變化較大，宜選用行程閥來控制速度換接，以減小液壓沖擊，如圖 43。 當滑臺由工進轉為快退時，回油中通過的流量較大 —— 輸入流量為 ，回油流量為 （ 154/78） L/min=。為了換向平穩(wěn)，可采用電磁換向閥式換接回路即可滿足要求，如見圖 42，由于這一回路要實現(xiàn)差動連接，換向閥必須是五通的。最后再考慮壓力控制回路。系統(tǒng)的調(diào)壓問題和卸荷問題已經(jīng)在油源中解決如圖 41。 液壓回路的綜合 把上面選出的各種回路組合在一起，就可以得到圖 44所示的液壓系統(tǒng)原理圖并對存在的問題進行必要的如下修改和整理： 為了解決滑臺工進時圖中進油路、回由路相互接通，系統(tǒng)無法建立壓力的問題，必須在換向回路中 A處串接一個單向閥，將工進時的進油路和回油路隔斷。 為了解決滑臺快進時回油路接通油箱，無法實現(xiàn)差動連接的問題，必須在回路中 C處串聯(lián)一個液控順序閥，以阻止油液在快進階段返回油箱。 為了解決機床停止工作時系統(tǒng)中的油液回油箱，導致空氣進入系統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性問題，必須在電磁閥 的出口 B處增設一個單向閥。 為了便于系統(tǒng)自動發(fā)出快退信號，由于整個系統(tǒng)的壓力變化較小，故在調(diào)速閥輸出端 D處須增設一個行程開關即可。 經(jīng)過上述修改及計算知此系統(tǒng)應當選擇變量泵，所以整理后的液壓系統(tǒng)如圖 45所示，它的各方面都比較合理、完善了。 攀枝花學院學生課程設計（論文） 4 液壓系統(tǒng)圖的擬定 11 1葉 片泵 2三 位五通電磁閥 3行 程閥 4節(jié) 流閥 5溢 流閥 6單 向閥 7背 壓閥 8過 濾器 9調(diào) 速閥圖4 5 液壓 回路的綜合和整理 11 圖 44液壓回路的綜合和整理 圖 45整理后的液壓系統(tǒng)圖 1— 葉片泵 2— 三 位五通電磁閥 1— 葉片泵 2— 三位五通電磁閥 3— 行程閥 4— 節(jié)流閥 3— 單向閥 4— 溢流閥 5調(diào)速閥 5— 溢流閥 6— 單向閥 6— 行程閥 7— 背壓閥 8— 壓力繼電器 7— 背壓閥 8— 過濾器 9— 過濾器 10— 液控順序閥 9— 調(diào)速閥 11— 液壓缸 攀枝花學院學生課程設計（論文） 5 液壓元件的選擇 12 5 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇 液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大工作壓力為 ，如取進油路上的壓力損失為 （見教材表 114），壓了繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大壓力值為 ，則泵的最大工作壓力應為： ( 1. 35 3 0. 5 0. 4) 2. 25 3pp M P a M P a? ? ? ? 泵向液壓缸提供的最大流量為 （見表 31），若回路中的泄露按照 液壓缸輸入流量的 10%估計，則泵的流量為 / m in / m inpq L L? ? ?。 由于溢流閥最小穩(wěn)定流量為 3L/min，而工進時輸入流量為 L/min,根據(jù)以上壓力和流量是數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取 YB16型變量泵，液壓泵的理論排量為 : 6/tpq mL r? ，輸出流量為 / minpqL? ，額定轉速取 1450r/min。 故其能滿足要求。 由于液壓缸在工進時的輸入功率最大，這時液壓泵的工壓力為、流量為 。取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵的驅動電機的所需功率為： 6 .9 6 1 2 .2 5 3 0 .3 6 26 0 0 .7 5ppppqP k w? ?? ? ?? （ 51） 根據(jù)此數(shù)值按 JB/— 1998，查閱電動機產(chǎn)品樣本選取 Y8014 型電動機，其額定功率為 kw? ，額定轉速 1390 / minnnr? 。 閥類元件及輔助元件的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在的油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實際流量，可以選出這些液壓元件的型號及 規(guī)格見表 51，表中序號與圖 46中標號相同。 攀枝花學院學生課程設計（論文） 5 液壓元件的選擇 13 表 51 元件的型號及規(guī)格 序號 元件名稱 估計通過流量L/min 額定 流量/L/min 額定壓力/MPa 額定壓降 /MPa 型號、規(guī)格 1 定量葉片 泵 6 — YB16 2 三位五通 電磁閥 6 16 35DF3YE10B 3 單向閥 80 16 AF3Ea10B 4 溢流閥 63 — YF3E10B 5 調(diào)速閥 13 — AXQFE10B 6 行程閥 30 63 16 AXQFE10B 7 背壓閥 63 16 — FBF36B 8 行程開關 — — — — LX19A111 9 過濾器 16 XU40? 200 10 液控順序 閥 22 63 XF3C10B 各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進、出口油管則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后 液壓缸在各個階段的進、出流量由節(jié)流閥與調(diào)速閥決定，故液壓缸在各個階段的進、出流量均可調(diào)整到與原定數(shù)值相同，當要保證快進速度為 ，則節(jié)流閥的輸出流量應為： 41 1 233( ) 4 .5 7 6 1 03 .4 2 1 0 / m in 3 .4 2 / m inq v A AmL ??? ? ? ? ?? ? ?節(jié) （ 52） 所以液壓缸在各階段的進、出流量及流速表 52： 攀枝花學院學生課程設計（論文） 5 液壓元件的選擇 14 表 52 液壓缸的進、出流量及流速 流量 流速 快進 工進 快退 輸入 流量L/min 1 1 1 2( ) / ( )(15 4 6. 96 ) / 7614 .1pq A q A A????? 1 ? 1 ?? 排出 流量L/min 2 2 1 1( ) /(78 ) /154q A q A???? 2 2 1 1( ) /(78 ) / 154q A q A???? 2 1 1 2( ) /(154 ) / 78q Aq A???? 運動速度 m/min 16/6. 96 / 76 109. 12vq?????p 1 23（ A A ）= 10 2 1 14/15 .4 / 15 4 101v q A??? ? ??310 3 1 26/6. 96 / 78 108. 92v q A??? ? ??31