【正文】 有可壓縮性，在快速卸載時(shí)，可能會(huì)引起壓機(jī)本體或液壓系統(tǒng)的震動(dòng)，因此不太適合于沖裁、剪切等工藝。4．工作液體有一定使用壽命，到一定時(shí)間應(yīng)更換。本系統(tǒng)的主傳動(dòng)是液壓缸為主的液壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)如下所述：1．由于液壓元件可以在較高的壓力下工作（可高達(dá)32MP以上），因此液壓傳動(dòng)可獲得很大的力及力矩。2．體積小、重量輕，在相同的輸出功率條件下，液壓傳動(dòng)的體積重量都比其他傳動(dòng)小和輕。3．能在較大范圍內(nèi)較方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。4．運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能在低速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。5．簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu)，易于完成各種復(fù)雜動(dòng)作。6．操作簡(jiǎn)單，與電氣或氣壓傳動(dòng)相配合易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和自動(dòng)控制。此外操作力比較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，必要時(shí)可借助機(jī)構(gòu)使操作更為方便。7．液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。此外，當(dāng)動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，可借助蓄能器產(chǎn)生應(yīng)急動(dòng)作。這是機(jī)械傳動(dòng)及電器傳動(dòng)所不能做到的。8．液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面因有液壓油，能自行潤(rùn)滑，因而工作壽命長(zhǎng)。9．液壓元件易于通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。綜上所述，由于液壓傳動(dòng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，考慮到實(shí)際情況，澩用液壓傳動(dòng)來設(shè)計(jì)是很合適的。液壓機(jī)是一種利用液體壓力能來傳遞能量，以實(shí)現(xiàn)各種壓力加工工藝的機(jī)器。液壓機(jī)一般由本體及液壓系統(tǒng)兩部分組成。最常見的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)主要由上橫梁、下橫梁、四個(gè)立柱和多個(gè)內(nèi)外螺母組成的一個(gè)封閉框架，框架承受全部工作載茍。工作缸固定在上橫梁上，工作缸內(nèi)裝有工作柱塞，它與活動(dòng)橫梁相連接?；爻谈坠潭ㄔ谙聶M梁上，其中有回程柱塞。回程時(shí)，工作缸通低壓、高壓液體進(jìn)入回程缸，推動(dòng)回程柱塞向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)橫梁回到原始位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。液壓機(jī)的工作循環(huán)一般包括停止，充液行程，工作行程及回程。圖21多向模鍛液壓機(jī)液壓機(jī)的上述的不同行程由操縱系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)中各個(gè)閥的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)包括各種高壓閥，低壓泵，各種高低壓容器，如油箱和充液管罐等，各種閥及相應(yīng)的連接管道。其傳動(dòng)方式可分為泵直接傳動(dòng)和泵一蓄能器傳動(dòng)兩種。本課題所設(shè)計(jì)的模鍛液壓機(jī)也包括快下，工進(jìn)，回程及停止四個(gè)循環(huán)過程。為了提高空行程的速度，減少壓制工藝的輔助時(shí)間，在本液壓系統(tǒng)中設(shè)有充液箱、大通徑充液閥、充液及回油管路組成的充液系統(tǒng)。液壓機(jī)在快速行程和回程階段，主液缸必須經(jīng)充液閥向充液箱大流量的補(bǔ)排油，結(jié)果勢(shì)必引起充液箱內(nèi)液位及氣壓的大幅度升降波動(dòng)，所以液壓機(jī)充液箱也是很關(guān)鍵的。性能良好的充液箱既要保證液壓缸空程快速得補(bǔ)油量，又要防止液壓缸快速回程大流量的液壓油攀升溢出。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了保護(hù)回路，泵站應(yīng)用冗余技術(shù)，比之現(xiàn)在部分改造成功的系統(tǒng)更加安全、可靠；系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，便于管理。原理如下圖： 圖22系統(tǒng)原理圖 第3章系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)模鍛生產(chǎn)在提高鍛件的精度，節(jié)約金屬材料，減少機(jī)械加工能方面具有重要的作用，隨著我國(guó)工業(yè)飛躍的前進(jìn)，模鍛已在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。模鍛的成形實(shí)質(zhì)是將金屬毛坯加熱到鍛造溫度使其具有良好的蘇醒，然后置于鍛模的模腔內(nèi)，在模鍛設(shè)備的壓力作用下，使其產(chǎn)生不可逆的塑性變形而充滿模腔，于是獲得所需形狀鍛件的一種壓力加工方法。隨著對(duì)精密鍛件需求的日益增長(zhǎng)，以及液壓技術(shù)的迅速發(fā)展，近年來，中小型模鍛液壓機(jī)有了相應(yīng)的發(fā)展。為滿足模鍛工藝的要求，中小型模鍛液壓機(jī)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：1．液壓機(jī)機(jī)架應(yīng)有足夠的剛度；2．比較好的抗偏載能力；3．滑塊導(dǎo)向結(jié)構(gòu)能保證高的水平精度；4．控制系統(tǒng)應(yīng)能保證滑塊足夠高的停位精度及可控制性；5．裝有模具預(yù)熱器以便將模具溫度調(diào)整到最佳水平，并能防止熱量傳到機(jī)架上。工作缸：一個(gè)，柱塞直徑φ1100，缸徑φ1115，行程1000，工作壓力32MPa；回程缸：二個(gè)，柱塞直徑φ200，缸徑φ215，行程1000，工作壓力32MPa，空程向下速度200mm/s，I作速度515mm/s，回程速度100mm/s；頂出缸：一個(gè)，活塞桿直徑φ160，缸徑φ200，行程200；有桿腔工作壓力32MPa，無桿腔工作壓力32MPa；頂出速度5mm/s，退回速度100mm/s。控制方式：比例控制，二通插裝閥。供油方式：恒壓變量泵，三臺(tái)工作，備用一臺(tái)。初選系統(tǒng)壓力：壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定，還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很好，必然要提高設(shè)備成本。根據(jù)上述要求，選擇該系統(tǒng)壓力為32MPao主缸直徑：=φ1100mm,F=P=3041噸所需需流量，工進(jìn)： 31此時(shí)系統(tǒng)所需總流量編=855(L/min)，系統(tǒng)出力為3041噸?；爻谈字睆?φ200mm，回程速度：100mm/s流量和提供回程力計(jì)算：流量： 32回程力：F=P=3041t 34，主缸充液，輔助缸排液，充液罐容積計(jì)算快下所需流量：35此時(shí)系統(tǒng)所需總流量量=5699(L/min).排液時(shí)回程缸柱塞下行速度200mm/s=φ200mm36下頂出缸缸徑=4200mm，活塞桿直徑=φ160mm，回程速度：l00mm/s頂出速度：50mm／s流量：37回程力：F=P= 38液壓泵是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換組件，在液壓系統(tǒng)中，液壓泵作為動(dòng)力組件向液壓系統(tǒng)提供液壓能。泵及電機(jī)規(guī)格的選擇直接關(guān)系到動(dòng)力源的利用率，因此選泵及電機(jī)時(shí)應(yīng)選擇最合適最節(jié)能的。下面來看一下動(dòng)力源的節(jié)能問題：不同工況時(shí)液壓設(shè)備的能源消耗往往有很大差別，供過于求，動(dòng)力源的輸出流量過剩和壓力過剩是造成能耗的根本原因。凡是能使泵供給系統(tǒng)的流量自動(dòng)地和需要量相適應(yīng)、沒有流量過剩的液壓動(dòng)力源，成為“流量適應(yīng)動(dòng)力源它能將流量損失減到最小的程度。故可以提高系統(tǒng)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際工況來選擇，為了提高系統(tǒng)的可靠性，延長(zhǎng)泵的使用壽命，一般在固定設(shè)備中液壓系統(tǒng)的正常工作壓力可選為泵額定壓為的/00/0800/0.，車輛用液壓系統(tǒng)的正常工作壓力可選擇為泵額定壓力的5060c%o選擇泵的第二個(gè)重要因素是泵的流量或排量，泵的流量與工況有關(guān)，選擇泵的流量需大于液壓系統(tǒng)工作的最大流量。泵的效率值是泵質(zhì)量好壞的體現(xiàn)，一般來說，應(yīng)使主機(jī)的常用工作參數(shù)處在泵效率曲線的高效區(qū)域。另外，泵的最高壓力與最高轉(zhuǎn)速不宜同時(shí)使用，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表中規(guī)定的數(shù)據(jù)，不得超過最高轉(zhuǎn)速值。至于其最低轉(zhuǎn)速，在正常使用條件下，并沒有嚴(yán)格的限制。液壓泵的主要類型有：外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵。其中能變量的有葉片泵和柱塞泵，葉片泵的應(yīng)用范圍主要是機(jī)床、注塑機(jī)、液壓機(jī)、起重運(yùn)輸機(jī)、工程機(jī)械、飛機(jī)。柱塞泵的應(yīng)用范圍主要是工程機(jī)械、鍛壓機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶、飛機(jī)等。經(jīng)過選擇，最終使用的是恒壓變量柱塞泵。功率計(jì)算：P=PQ1．工進(jìn)功率：p=32MPa,Q=855(L/min)，P=456KW。2．回程流量：p=32MPa,Q=377(L/min)，P=20IKW。力士樂A4VSG250EM/22RPPBlO，排量250ml/r，電機(jī)轉(zhuǎn)速2200r/min，在轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，流量為375L/min,3臺(tái)，備用一臺(tái)。根據(jù)以上參數(shù)，選取A4VSG恒壓變量泵，其主要技術(shù)參數(shù)如下：額定壓力：35MPa最高壓力：40MPa排量最大：250ml/r排量最小：0吸口壓力：最高轉(zhuǎn)速：2200r/min重量：214kg功率(35MPa):219kw轉(zhuǎn)矩(35MPa)：398N/m傳動(dòng)用交流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，特點(diǎn)是：調(diào)速優(yōu)良，過載能力大，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級(jí)快速起動(dòng)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，多用于寬調(diào)速的場(chǎng)合和要求有特殊運(yùn)行性能的自動(dòng)控制場(chǎng)合。交流電機(jī)中最常用的是三相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，重量較輕，成本較低，工作效率較高，負(fù)載特性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)機(jī)械的電氣傳動(dòng)需要；同步電動(dòng)機(jī)廣泛適用于拖動(dòng)不要求調(diào)速和功率較大的生產(chǎn)機(jī)械。比較之后，本系統(tǒng)選擇通用異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)中的Y3系列電動(dòng)機(jī)系全封閉，外扇冷式、鼠籠型結(jié)構(gòu)。具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、造型美觀、效率和轉(zhuǎn)矩高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩性能好、節(jié)能、噪聲低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)床、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)和交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、食品加工等各類機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備。系統(tǒng)的柱塞泵選擇A4VSG250EM/22RPPBl0恒壓變量泵，泵的最高轉(zhuǎn)速2200r/min，系統(tǒng)控制壓力為32MPa；在電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，泵的流量：375L/min，所以泵的輸出功率為219kW。選擇電機(jī)為Y3系列315M40其主要數(shù)據(jù)如下：額定功率：232KW滿載轉(zhuǎn)速：2200r/min效率：%三相異步電動(dòng)機(jī)的使用條件及工作方式：1．海拔不超過l000m。2．環(huán)境溫度不超過+40度；3．額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。，4kw以上為V接法。聯(lián)軸器是連接兩軸或軸而不分開的一種裝置。此外和減振以及安全防護(hù)功能。傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過程中一同回轉(zhuǎn)具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、緩沖。聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來確定。具體選擇時(shí)考慮以下幾點(diǎn)：1．所需傳遞的轄矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖和減振方面的要求。2．聯(lián)軸器工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小，對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器。3．兩軸相對(duì)位移的大小和方向，當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸精確對(duì)中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。4．聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。．5．聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本，在滿足使用性能的前提下應(yīng)選擇拆裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。一般的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器，由于具有良好的綜合性能，適宜于一般的中小功率傳動(dòng)。液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個(gè)液壓系統(tǒng)的全部功能，如系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作程序，工作部件的運(yùn)動(dòng)速度、方向，以及變換頻率，輸出力或力矩等等。無論是一個(gè)簡(jiǎn)單的或非常復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都少不了液壓閥。液壓閥的性能是否可靠，是關(guān)系到整個(gè)液壓系統(tǒng)能正常工作的問題。液壓閥的選擇包括閥的規(guī)格和型式的選擇，閥的規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量換取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。控制閥的流量一般要選的比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。插裝閥，也稱錐閥，邏輯閥是另一類液壓控制閥的統(tǒng)稱。它的基本核心元件是一種液控型、單控制口的裝于油路主級(jí)中的兩通液阻單元，故又稱二通插裝閥。將一個(gè)或若干個(gè)插入元件進(jìn)行不同的組合，并配以相應(yīng)的先導(dǎo)控制級(jí)、可以組成插狀閥的各種控制功能單元。例如方向控制功能單元，作用與普通方向控制閥的相同；壓力控制功能單元，作用與普通溢流閥、減壓閥籌相同；流量控制功能單元，作用與普通調(diào)速閥、節(jié)流閥的等相同。為便于系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，不同制造廠家常設(shè)計(jì)出自己系列的具有各種復(fù)合功能的插裝閥集成閥塊。根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，選擇若干個(gè)插裝閥集成閥塊疊加起來，組成插裝閥液壓系統(tǒng)。插裝閥具有以下特點(diǎn)：內(nèi)阻小，適宜大流量工作；閥口多數(shù)才用錐面密封，因而泄漏小，對(duì)于乳化液等低粘度的工作介質(zhì)也適宜；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、標(biāo)準(zhǔn)化程度高；適宜液壓系統(tǒng)集成化，大量減少了管道聯(lián)接件及由管道引起的漏油、振動(dòng)、噪聲等故障；對(duì)于大流量、高壓力、較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)可以顯著地減少尺寸和重量。插裝閥是由插入元件、控制蓋板、通道塊三大部分組成。插入元件由閥芯、閥套、彈簧和密封件組成；控制蓋板上根據(jù)插裝閥的不同控制功能，安裝有相應(yīng)的先導(dǎo)控制級(jí)元件；通道塊既是嵌入插入元件及安裝控制蓋板的基礎(chǔ)閥體，又是主油路和控制油路的連通體。控制蓋板的作用有二，一是當(dāng)插入元件裝入通道塊的安裝孔后，控制蓋板作為安裝蓋子；二是控制蓋板作為各種先導(dǎo)控制元件的安裝體。先導(dǎo)控制元件包括：電磁換向閥、先導(dǎo)壓力閥、單向閥、行程調(diào)節(jié)螺桿、阻尼孔和測(cè)壓插座等?？刂粕w板分為四種類型：1．基本蓋板一其上可裝節(jié)流行程調(diào)節(jié)螺桿、先導(dǎo)壓力閥、阻尼孔、單向閥、梭閥等；2．電磁閥分控蓋板一在基本蓋板上設(shè)有球座式三通電磁換向閥的安裝平面，并安裝了對(duì)該蓋板下的插入元件直接控制的電磁換向閥；3．電磁閥合控蓋板一與電磁閥分控蓋板的區(qū)別在于其電磁換向閥不僅直接控制該蓋板下的插入元件，也與其他蓋板下的插入元件發(fā)生控制聯(lián)系。4．疊加蓋板一它是安裝在基本蓋板與電磁閥分控蓋板之間的一種附加蓋板，其上通常裝有各種調(diào)壓閥、單向閥等，以擴(kuò)大控制蓋板的控制作用而實(shí)現(xiàn)各種復(fù)合控制功能的需要。本系統(tǒng)中插裝閥作為安全閥、卸荷閥和單向閥用，故選取捷邁機(jī)械有限公司制造的插裝閥。選擇帶阻尼孔的插入元件和無阻尼孔的插入元件22DHd255，ZIAHe4025。根據(jù)壓力和流量的不同，選擇的插入元件的型號(hào)不同。控制蓋極的選擇有多種，有調(diào)整壓力控制蓋板F21AHd25F5，F(xiàn)02AH40F5等等。1．油箱出口處連接低壓球閥，選擇奉化液壓件三廠生產(chǎn)的Q41F型低壓球閥：Q41F16DN650其技術(shù)規(guī)格如下：通徑：l0m最大工作壓力：最大流量：200L/min閥開啟壓力：：按進(jìn)出口流道的布置形式可分為直通式和直角式兩種，按閥芯的結(jié)