【文章內(nèi)容簡介】 裝配圖》。第130頁表412選擇O型密封圈密封。本次設(shè)計液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件除了同步工作的兩個油缸外，還需要：一個夾緊油缸，用作夾緊拉刀尾部；一個長型小缸，用于把刀從卡頭中退出或插裝；一個短型小缸，用于插銷。所以整個液壓系統(tǒng)中負載是變化的，但不會疊加，圖41 液壓系統(tǒng)流量輸出如圖，1處為夾緊缸夾緊拉刀；2為上面長型小缸伸出裝刀；3為夾緊缸放松和下面短型小缸插銷；4為加工工進；5為快退；6為夾緊缸夾緊和下面短型小缸拔銷；7為上面長型小缸縮回卸刀。除1第一次夾緊需要手動，5需手動按，其余均為自動控制。結(jié)合圖31，液壓系統(tǒng)最大負載均在加工工進階段，此階段不光是整個液壓系統(tǒng)中壓力最大的時候，也是泄露最嚴重和壓力損失最大的時候，所以一切參照均按照此階段來進行。另外最大流速出現(xiàn)在快退階段，因此要考慮最大流速問題。根據(jù)已設(shè)計好的液壓缸，內(nèi)徑為100mm，活塞桿直徑為70mm，液壓缸機械效率η=，工進時速度為10m/min，快退時20m/s，且雙缸同步，計算時應(yīng)當考慮。這部分還不包括長型小缸、短型小缸和液壓卡盤的流量，由于它們不是同時工作的，而且所需的流量非常小，所以還是以大缸消耗為主。根據(jù)《液壓傳動設(shè)計指南》35頁公式計算無桿腔有效面積有桿腔有效面積根據(jù)《液壓傳動設(shè)計指南》19頁流量計算公式 (L/min) 式(41)式中 A液壓缸的有效面積，㎡； 液壓缸的最大速度，m/s；計算：(1) 工進時 無桿腔流量 液壓系統(tǒng)進油流量 有桿腔流量 液壓系統(tǒng)回油量 (2)快退時 無桿腔流量 液壓系統(tǒng)回油量 有桿腔流量 液壓系統(tǒng)進油量 由于液壓系統(tǒng)的回油流量只是用來考慮閥組的選擇的，這里暫不進行討論，主要討論的還是液壓系統(tǒng)的進油量，因為進油量可以直接計算液壓系統(tǒng)的的功率，損失等等?？焱藭r進油流量接近工進時流量，為了降低成本，將快退時的進油流量改與工進時流量一致，一般采用行程開關(guān)作為液壓缸限位控制沒有問題。液壓系統(tǒng)圖從油路原理上具體體現(xiàn)了設(shè)計任務(wù)書的各項要求，因此液壓系統(tǒng)圖的擬定是整個液壓系統(tǒng)設(shè)計中最重要的一環(huán)。在擬定液壓系統(tǒng)圖的過程中首先通過分析對比制定出各種合適的液壓回路方案，然后將這些回路組合成完整的液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)圖的擬定常采用經(jīng)驗法，也可用邏輯法。液壓系統(tǒng)的油路循環(huán)方式有開式和閉式兩種，：節(jié)流調(diào)速和容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速只能采用開式式系統(tǒng)，容積調(diào)速多采用閉式系統(tǒng)。 表41開式與閉式系統(tǒng)的比較性能循環(huán)方式開式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)特性液壓泵從油箱吸油，壓力油經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱液壓泵的吸油口直接與液壓執(zhí)行元件的排油口相通，行程封閉的循環(huán)回路結(jié)構(gòu)特點和造價結(jié)構(gòu)簡單，造價低結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高適應(yīng)工況一般均能適應(yīng)，一臺泵可向多個執(zhí)行元件供油限于換向平穩(wěn)，換向速度要求較高的部分容積調(diào)速系統(tǒng)，通常一臺泵只能向一個執(zhí)行元件供油抗污染能力較差較好，但油液過濾精度要求較高散熱較好，但油箱較大較差，需要輔助泵換油冷卻管路損失及效率損失較大，節(jié)流調(diào)速時效率低損失小，容積調(diào)速時效率高由于該拉床是連續(xù)工作的，還要考慮經(jīng)濟性等問題，從表中可知該液壓系統(tǒng)只能選擇開式系統(tǒng)。構(gòu)成液壓系統(tǒng)的回路有主回路（直接控制液壓執(zhí)行元件的部分）和輔助回路（保持液壓泵連續(xù)穩(wěn)定地運行狀態(tài)的部分）兩大類，每一類中按照具體功能還可以進一步詳細分類。通常根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求及工況圖，參考現(xiàn)有成熟的各種回路及同類主機的先進回路加以選擇和制定。選擇工作先從液壓源回路和對主機性能起決定影響的回路開始。如：對以速度調(diào)節(jié)和變換為主的主機（如各類切削機床），應(yīng)從選擇調(diào)速及速度換接回路開始；對以力的變換和控制為主的各類主機（如壓力機），應(yīng)從選擇調(diào)壓回路開始；對于以多執(zhí)行元件換向及復(fù)合動作為主的各類主機（如工程機械），則應(yīng)從選擇功率調(diào)節(jié)及多路換向回路開始。然后再考慮其他回路，如：有間歇及空載運行要求的系統(tǒng)要考慮卸荷回路；有可能發(fā)生工作部件漂移、下滑、超速等現(xiàn)象的系統(tǒng)，應(yīng)考慮鎖緊、平衡、限速等回路；有快速運動部件的系統(tǒng)要考慮制動和緩沖回路；多執(zhí)行元件的系統(tǒng)要考慮順序動作、同步動作和互不干擾回路；為了防止因操作者誤操作或液壓執(zhí)行元件失靈產(chǎn)生誤動作，應(yīng)考慮誤動作防止回路、以確保人身和設(shè)備在異常負載、斷電、外部環(huán)境條件急劇變化情況時的安全性等[5]。歸納以上數(shù)據(jù)，我此次設(shè)計的主回路是同步雙缸，副回路是各輔助執(zhí)行元件的回路，它們回路需要互不干涉，以確保工作可靠性。先以主回路為例：，選擇換向回路，外加一些其他回路，工進時回路上要考慮背壓，但不用考慮液壓沖擊，所以采用調(diào)壓回路；快退時回路流量大，宜采用卸荷回路，當換向時液壓沖擊相當大，要考慮緩沖裝置。再說副回路：進油都需要調(diào)壓調(diào)速達到各器件的壓力標準，除了長型小缸需要加背壓閥，其余均采用一般換向回路。系統(tǒng)的調(diào)速方式因及其使用的原動機不同而有油門調(diào)速、變頻調(diào)速和液壓調(diào)速三種不同方案。油門調(diào)速方案，主要用于以內(nèi)燃機為原動機（如車輛與工程機械、農(nóng)業(yè)機械等）的液壓系統(tǒng)中，通過調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的油門大小，改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)身（即液壓泵的轉(zhuǎn)速），從而達到改變液壓泵輸出流量，實現(xiàn)液壓執(zhí)行器的調(diào)速要求。此種方案的調(diào)速范圍因受到發(fā)動機最低轉(zhuǎn)速的限制，故常需和液壓調(diào)速相配合。 變頻調(diào)速方案，用于以變頻控制的交流異步電動機作為原動機的機械設(shè)備，通過改變電動機亦即定量泵的轉(zhuǎn)速從而改變液壓泵的輸出流量，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行器的調(diào)速要求。此種調(diào)速方案，泵的動、靜特性良好。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速器價格降低，此種調(diào)速方案將日益受到重視并獲得廣泛應(yīng)用。液壓調(diào)速方案，用于以固定頻率為電源的電動機作為原動機的機械設(shè)備，其液壓系統(tǒng)只能采用液壓調(diào)速。液壓提搜包括節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速、容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速三種方案（見表42），具體選用時應(yīng)根據(jù)工況圖中壓力和流量和公路的大小以及系統(tǒng)對溫升、效率和速度平穩(wěn)性的要求來進行[5]。表42 液壓調(diào)速方案比較調(diào)速方式節(jié)流調(diào)速容積調(diào)速容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速變速調(diào)速方法手動調(diào)節(jié)流量控制閥或電動調(diào)節(jié)電液比例流量閥手動調(diào)節(jié)式、壓力反饋式、電動伺服、電動比例調(diào)節(jié)變量泵或變量馬達壓力反饋式變量泵和流量控制閥聯(lián)合調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、成本簡單、成本低復(fù)雜、成本高較復(fù)雜、成本較高調(diào)速范圍小大較大速度剛性用于普通節(jié)流閥調(diào)速時，速度剛性低可得到恒功率或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性，速度剛性較節(jié)流調(diào)速高較高功率損失及發(fā)熱大小較小適用工況小功率（＜3KW）負載變化不大、平穩(wěn)性要求不高的系統(tǒng)中、大功率（＞5KW）、要求溫升小、平穩(wěn)性能要求不高的系統(tǒng)中等功率（3~5KW）、要求溫升小、平穩(wěn)性要求較高的系統(tǒng)綜合上述，此次設(shè)計只能選用液壓調(diào)速方式的節(jié)流調(diào)速。液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。液壓源形式與調(diào)速方案有關(guān)，當采用節(jié)流調(diào)速時，只能采用定量泵做動力源；當采用容積調(diào)速時，可采用定量泵或變量泵做動力源；當采用容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速時，必須采用變量泵做動力源。動力源中泵的數(shù)量視執(zhí)行元件的工況圖而定，要考慮到系統(tǒng)的溫升、效率及可能的干擾等等。當最大流量與最小流量相差較大，且小流量持續(xù)時間長時可以考慮高低壓雙泵供油或單泵加蓄能器供油的方案解決。從防干擾角度考慮，對于多執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)，宜采用多泵多路供油方案[7]。綜合上述，此次設(shè)計宜采用定量泵供油。且小流量時間有點長，采用高低壓雙聯(lián)泵供油。定量泵供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力采用溢流閥（與泵并聯(lián)）進行恒壓控制。容積調(diào)速或容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)最高壓力由安全閥限定，如果各回路壓力要求不同，則可采用減壓閥來控制。若在系統(tǒng)不同的工作階段需要兩種以上工作壓力，則可通過先導(dǎo)式溢流閥的遙控口，用換向閥接通遠程調(diào)壓溢流閥以獲取多級壓力；系統(tǒng)等待工作期間，應(yīng)盡量使液壓泵卸載[7]。綜合上述，宜采用溢流閥進行恒壓控制，一來節(jié)約成本，二來維護簡便。在液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓系統(tǒng)的核心問題方向控制用換向閥或插裝閥來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多采用換向閥實現(xiàn)所要求動作。可以根據(jù)系統(tǒng)工作循環(huán)、動作變換性能和自動化程度等要求，確定換向閥的形式、位數(shù)、通路數(shù)。中位機能和操縱方式并選擇合適的換向回路。例如簡單的往復(fù)直線運動機構(gòu)，采用標準的普通換向閥進行換向即可，但對于換向要求高的磨床、仿形刨床等主機，則需采用專門設(shè)計的機液換向閥組成的液壓操縱箱進行換向。對于高壓大流量系統(tǒng)，現(xiàn)多采用蓋板式插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)方向控制[3]。綜合上述，我設(shè)計的拉床應(yīng)選擇標準的三位四通電磁換向閥作為方向控制，以達到自動化的要求。另外液壓卡盤還需要能人工干涉，還需另外弄一個三位四通手動換向閥能單獨控制液壓卡盤。凈化裝置是液壓系統(tǒng)中不可缺少的部分，一般泵的入口要設(shè)置粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)保護元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中的雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性或其他形式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備的工作環(huán)境及對溫升的要求可考慮設(shè)置冷卻器、加熱器等溫控裝置。根據(jù)系統(tǒng)壓力調(diào)整和觀測的要求，在液壓泵出口、各壓力控制元件等處應(yīng)設(shè)置測壓點，多個測壓點（一般不多余6個）可共用一塊壓力表，通過壓力表開關(guān)實現(xiàn)測壓點轉(zhuǎn)換，從而減少壓力表的數(shù)量。當根據(jù)工作需要將壓力調(diào)整好后，可關(guān)閉壓力表開關(guān)，使壓力表指針回零，實現(xiàn)壓力保護[3]。綜合上述，此次設(shè)計在定量泵進油口設(shè)置過濾器，出油口設(shè)置壓力表檢測系統(tǒng)壓力。輔助器件的油路上設(shè)置壓力表檢測油路壓力，保護輔助元器件，同時還需要在夾緊卡盤和短型小缸油路上安裝壓力繼電器，保護這兩個執(zhí)行元件。主機各執(zhí)行機構(gòu)的順序動作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機的或人為的。動作順