【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 q=A1v2 q= 10^4 = 10^4 m3/ min = L/ 《 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 》說(shuō)明書(shū) 8 min。 (3) 輸入功率 P= p1q P= 10^6 10^3/60 (w) = 3．快退 (1)進(jìn)油腔壓力 p1=（ F0+Δ pA1） /A2 取Δ p= 作為快進(jìn)時(shí)的油管中壓降Δ p，快退時(shí)回油腔中有背壓 p2也可按 估算； 因此， p1=（ + 10^6 10^4） / 10^4 （ Pa）=； （ 2）所需流量 q=A2V3 q= 10^4 4（ m3/ min） =； （ 3）輸入功率 P= p1q P= 10^6 10^3/60 (w) = 如表 4 所示。 表 4 各工 況下的主要參數(shù)值 工況 推力F’ /N 回油腔壓力P2/MPa 進(jìn)油腔壓力P1/MPa 輸入流量q/ 輸入功率 P/Kw 計(jì)算公式 快 進(jìn) 啟動(dòng) 2613 0 —— —— ? ? ? ?21239。1 AApAFp ???? ? ? 121 vAAq ?? qpP 1? ppp ??? 12 加速 1491 —— —— 快速 1116.67 工進(jìn) 23338.89 ? ? 1221 39。 AApFp ?? 21vAq? qpP 1? 快退 起動(dòng) 2613 0 —— —— ? ? 2121 39。 AApFP ?? 32vAq? P= p1q 加速 1491 —— —— 快退 1116.67 制動(dòng) 4 —— —— 《 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 》說(shuō)明書(shū) 9 表 3 各工況下的主要參數(shù)值 注： m/39。 ?FF? 。 第五章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 根據(jù)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，所設(shè)計(jì)機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機(jī)床要解決的主要問(wèn)題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一樣，該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠 。 選用執(zhí)行元件 因 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求正向快進(jìn)和工進(jìn)，反向快退，且快進(jìn)，快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，無(wú)桿腔面積 A1 等于有桿腔面積 A2的兩倍。 速度控制回路的選擇 工況圖表明，所設(shè)計(jì) 組合機(jī) 床液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問(wèn)題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低，但適合于小功率場(chǎng)合，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。該機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度 負(fù)載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的 容積節(jié)流調(diào)速。 鉆鏜加工屬于連續(xù)切削加工，加工過(guò)程中切削力變化不大，因此鉆削過(guò)程中負(fù)載變化不大，采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時(shí)的瞬間，存在負(fù)載突變的可能，因此考慮在工作進(jìn)給過(guò)程中采用具有壓差補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)口調(diào)速閥的調(diào)速方式，且在回油路上設(shè)置背壓閥。 由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開(kāi)式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過(guò)高。 從工況圖中可以清楚地看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。而快進(jìn)快退所需的時(shí)間 1t 和工進(jìn)所需的時(shí)間 2t 分別為 ? ?svlt 111 ? = 222 vlt ? =60s 《 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 》說(shuō)明書(shū) 10 亦即是12tt =40 因此 從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來(lái)看，如果選用單個(gè)定量泵作為整個(gè)系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的 大量損失，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不合理的。 如果采用一個(gè)大流量定量泵和一個(gè)小流量定量泵雙泵串聯(lián)的供油方式，由雙聯(lián)泵組成的油源在工進(jìn)和快進(jìn)過(guò)程中所輸出的流量是不同的，此時(shí)液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所需要消耗的功率估大，除采用雙聯(lián)泵作為油源外，也可選用限壓式變量泵作油源。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，最后確定選用雙聯(lián)液壓泵供油方案，有利于降低能耗和生產(chǎn)成本，如圖 3 所示。 圖 3 雙泵供油油源 選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 根據(jù)本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方式和要求，采用差動(dòng)連接與雙泵供 油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。即快進(jìn)時(shí)，由大小泵同時(shí)供油，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。 本設(shè)計(jì)采用二位二通電磁閥的速度換接回路，控制由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。與采用行程閥相比，電磁閥可直接安裝在液壓站上，由工作臺(tái)的行程開(kāi)關(guān)控制，管路較簡(jiǎn)單，行程大小也容易調(diào)整，另外采用液控順序閥與單向閥來(lái)切斷差動(dòng)油路。因此速度換接回路為行程與壓力聯(lián)合控制形式。 速度換接回路的選擇 所設(shè)計(jì)多軸鉆床液壓系統(tǒng)對(duì)換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓力不高，所以選用價(jià)格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。為便于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，選用三位五通 電磁換向閥。為了調(diào)整方便和便于增設(shè)液壓夾緊支路，應(yīng)考慮選用 Y型中位機(jī)能。 由前述計(jì)算可知，當(dāng)工作臺(tái)從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，進(jìn)入液壓缸的流量由，可選二位二通行程換向閥來(lái)進(jìn)行速度換接，以減少速度換接過(guò)程中的液壓沖擊 ，選用 雙作用葉片泵雙泵供油，調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速的開(kāi)式回路，溢流閥做定壓閥。為了換速以及液壓缸快退時(shí)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，回油路上設(shè)置背壓閥，初定背壓值 Pb=。 《 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 》說(shuō)明書(shū) 11 路 圖 4 換向和速度切換回路的選擇 組成液壓系統(tǒng)原理圖 選定調(diào)速方案和液壓基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路，如控制油路、潤(rùn)滑油路、測(cè)壓油路等，并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓系統(tǒng)， 即組成如圖 5 所示的液壓系統(tǒng)圖。 《 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 》說(shuō)明書(shū) 12 圖 5 液壓系統(tǒng)圖 為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進(jìn)口處，背壓閥和液壓腔進(jìn)口處設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)，并設(shè)置多點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)，這樣只需一個(gè)壓力表即能觀察各壓力。 要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作，即 要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋簡(jiǎn)?dòng)→加速→快進(jìn)→工進(jìn)→快退→停止 。則可得出 液壓系統(tǒng)中各電磁 鐵的動(dòng)作順序如表 5 所示。表中“ +”號(hào)表示電磁鐵通電或行程閥壓下；“ — ”號(hào)表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位。 表 5 電磁鐵的動(dòng)作順序表 系統(tǒng)圖的原理 1． 快進(jìn) 快進(jìn)如圖所示，按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵 1YA 通電，由泵輸出地壓力油經(jīng) 2三位五通換向閥的左側(cè)，這時(shí)的主油路為： 進(jìn)油路：泵 → 向閥 10→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→行程閥 3→液壓缸左腔。 回油路：液壓缸右腔→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→單向閥 6→行程閥3→液壓缸左腔。 由此形成液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，由于快進(jìn)負(fù) 載壓力小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。 2． 工進(jìn) 擋塊還是壓下，行程開(kāi)關(guān)使 3YA 通電，二位二通換向閥將通路切斷，這時(shí)油必須經(jīng)調(diào)速閥 4 和 15才能進(jìn)入液壓缸左腔，回油路和減速回油完全相同，此時(shí)變量泵輸出地流量自動(dòng)與工進(jìn)調(diào)速閥 15 的開(kāi)口相適應(yīng)，故進(jìn)給量大小由調(diào)速閥15調(diào)節(jié)，其