動(dòng)力滑臺(tái)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 06:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 s 輸入功率 P/KW 計(jì)算公式 快進(jìn) 啟動(dòng) 2222 — — — P1=2120 AA pAF ? ?? q=(A1A2)v1 p=p1q 加速 1489 p1+Δp — — 恒速 1111 p1+Δp 工進(jìn) 23333 ? 103 P1= 1 220 A APF ? q=A1v2 p=p1q 快退 啟動(dòng) 2222 — — — P1=2120 A APF ? q=A2v3 p=p1q 加速 1489 — — 恒速 1111 注： 1. Δp為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取 Δp=。 2．快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為 p1，無(wú)桿腔回油，壓力為 p2。 沈陽(yáng)理工大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)專(zhuān)用 紙 5 沈陽(yáng)理工大學(xué) 三 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 1．選擇基本回路 (1) 選擇調(diào)速回路 由圖 2 可知，這臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小， 故可選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失引起運(yùn)動(dòng)部件前沖，在回油路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)。 (2) 選擇油源形式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進(jìn)、快退行程的低壓大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比 qmax/qmin=(103) ? 80 ；其相應(yīng)的時(shí)間之比(t1+t3)/t2=(3+)/50=。這表明在一個(gè)工作循環(huán)中的大部分時(shí)間都處于高壓小 流量工作。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來(lái)看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時(shí)向液壓缸供油實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵方案，如圖 2a 所示。 (3) 選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動(dòng)連接和雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快退時(shí)回油路流量較大，故選用換向時(shí)間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖 2b 所示 。 (4) 選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，速度變化大（ v1/ v2=），為減少速度換接時(shí)的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖 2c 所示。 (5) 選擇調(diào)壓和卸荷回路 在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問(wèn)題都已基本解決。即滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無(wú)需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過(guò)液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺(tái)停止時(shí)雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。 沈陽(yáng)理工大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)專(zhuān)用 紙 6 沈陽(yáng)理工大學(xué) 2．組成液壓系統(tǒng) 將上面選出的液壓基本回路組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如圖 3 所示。 沈陽(yáng)理工大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)專(zhuān)用 紙 7 沈陽(yáng)理工大學(xué) 在圖 3 中，為了解決滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)進(jìn)、回油路串通使系統(tǒng)壓力無(wú)法建立的問(wèn)題，增設(shè)了單向閥 6。為了避免機(jī)床停止工作時(shí)回路中的油液流 回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，圖中添置了一個(gè)單向閥 13?？紤]到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對(duì)位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個(gè)壓力繼電器 14。當(dāng)滑臺(tái)碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升 高，它發(fā)出快退信號(hào)，操縱電液換向閥換向。 四 計(jì)算和選擇液壓件 1．確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率 (1) 計(jì)算液壓泵的最大工作壓力 小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)時(shí)都向液壓缸供油，由表 7 可知，液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，最大工作壓力為 p1=，如在調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，選取進(jìn)油路上的總壓力損失 ??p =，考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差 cp? =，則小流量泵的最高工作壓力估算為 Pp1cppp ????? ?1 =(++)MPa= 大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，由表 7 可見(jiàn)，快退時(shí)液壓缸的工作壓力為 p1=，比快進(jìn)時(shí)大?？紤]到快退時(shí)進(jìn)油不通過(guò)調(diào)速閥，故其進(jìn)油路壓力損失比前者小，現(xiàn)取進(jìn)油路上的總壓力損失 ??p =，則大流量泵的最高工作壓力估算為 Pp2 ???? pp1=+= (2) 計(jì)算液壓泵的流量 由表 7 可知，油源向液壓缸輸入的最大流量為 103 m3/s ，若取回路泄漏系數(shù) K=，則兩個(gè)泵的總流量為 qp? Kq1= m??? /s=33L/min 考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 3L/min，工進(jìn)時(shí)的流量為 106 m3/s =，則小流量泵的流量最少應(yīng)為 。 (3) 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率 根據(jù)以上壓力和流量數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，并考慮液壓泵存在容積損失， 最后確定選取 PV2R126/33 型雙聯(lián)葉片泵。其小流量泵和大流量泵的排量分別為 6mL/r和 33mL/r，當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速 np=940r/min 時(shí)，其理論流量分別為 L/min 和31L/min，若取液壓泵容積效率 ηv=，則液壓泵的實(shí)際輸出流量為 qp=qp1+qp2 =(6 )1 0 0 0/ 0 0 0/ ????? L/min 沈陽(yáng)理工大學(xué) 課程 設(shè)計(jì)專(zhuān)用 紙 8 沈陽(yáng)理工大學(xué) =33L/min 由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，若取液壓泵總效率 ηp=，這時(shí)液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為 p336 ?? ??????ppp qp? KW= 根據(jù)此數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的 Y100L—6 型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 ，額定轉(zhuǎn)速為 940r/min。 2．確定其它元件及輔件 (1) 確定閥類(lèi)元件及輔件 根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)各閥類(lèi)元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類(lèi)元件和輔件規(guī)格如表 8 所列。其中，溢流閥 9 按小流量泵的額
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