【正文】 — 9 溢流閥 YF3— E10B 63 16 — 10 單向閥 22 AF3Ea10B 63 16 11 濾油器 30 XU— 63 80J 63 — 12 壓力表開關(guān) — KF3E3B 3測點 — 16 — 13 單向閥 60 AF3Fa10B 100 14 壓力繼電器 — PF— B8L — 0 — *注：此為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為 940r/min時的流量。 取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵驅(qū)動電動機(jī)所需的功率為： kWkWqpPppp ????? ? 根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此 系統(tǒng)選取 Y100L6 型電動機(jī)，其額定功率kWPn ? ，額定轉(zhuǎn)速 min960 rnn ? 。 對于調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，選取進(jìn)油路上的 總壓力損失p 0 .8 M P a? ? ? ，同時考慮到壓力繼電器的可靠動作要求壓力繼電器動作壓力與最大工作壓力的壓差為 ，則小流量泵的最高工作壓力可估算為 ? ? M P aM P aP p ???? 大流量泵只在快進(jìn)和快退時向液壓缸供油，圖 4表明，快退時液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時大，如取進(jìn)油路上的壓力損失為 ，則大流量泵的最高工作壓力為： ? ? M P aM P aP p ??? （ 2）計算總流量 表 3 表明，在整個工作循環(huán)過程中，液壓油源應(yīng)向 液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進(jìn)工作階段，為 L/min，若整個回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的 10%計算，則液壓油源所需提供的總流量為： m i i LLq p ??? 工作進(jìn)給時，液壓缸所需流量約為 L/min，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量 3 L/min，故小流量泵的供油量最少應(yīng)為 。小流量液壓泵在快速運動和工進(jìn)時都向液壓缸供油，而液壓缸在工進(jìn)時工作壓力最大，因此對大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進(jìn)行計算。 第六章 液壓元件的選擇 確定液壓泵的規(guī)格和電動機(jī)功率 本設(shè)計所使用液壓元件均為標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，因此只需確定各液壓元件 的主要參數(shù)和規(guī)格，然后根據(jù)現(xiàn)有的液壓元件產(chǎn)品進(jìn)行選擇即可。這時液壓泵輸出的油液經(jīng)換向 2 直接回油箱，泵在低壓下卸荷。 回油路：液壓缸左腔→單向閥 5→三位五通換向閥 2（右位）→油箱。 4． 死擋鐵停留 當(dāng)滑臺完成工進(jìn)進(jìn)給碰到死鐵時，滑臺即停留在死擋鐵處，此時液壓缸左腔的壓力升高，使壓力繼電器 14 發(fā)出信號給時間繼電器，滑臺停留時間由時間繼電器調(diào)定。 3． 工進(jìn) 減速終了時，擋塊還是壓下，行程開關(guān)使 3YA通電，二位二通換向閥將通路切斷，這時油必須經(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，此時變量泵輸出地流量自動與工進(jìn)調(diào)速閥 15 的開口相適應(yīng)，故進(jìn)給量大小由調(diào)速閥 15調(diào)節(jié)，其主油路為： 進(jìn)油 路：泵 → 向閥 10→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→調(diào)速閥 4→調(diào)速閥 15→液壓缸左腔。由于減速時系統(tǒng)壓力升高，變量泵的輸出油量便自動減小，且與調(diào)速閥4開口向適應(yīng)，此時液控順序 7 打開，單向閥 6關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動連接油路，液壓缸右腔的回油經(jīng)背壓閥 8 流回 油箱，這樣經(jīng)過調(diào)速閥就實現(xiàn)了液壓油的速度下降，從而實現(xiàn)減速，其主油路為： 進(jìn)油路：泵 → 向閥 10→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→調(diào)速閥 4→電磁換向閥 16→液壓缸左腔。 2． 減速 當(dāng)滑臺快到預(yù)定位置時，此時要減速。 14 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。表中“ +”號表示電磁鐵通電或行程閥壓下；“ — ”號表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位。 要實現(xiàn)系統(tǒng)的動作，即 要求實現(xiàn)的動作順序為：啟動→加速→快進(jìn)→減速→工進(jìn)→快退→停止 。 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、潤滑油路、測壓油路等，并對回路進(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。 12 圖 4 換向和速度切換回路的選擇 參考同類組合機(jī)床，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)速的開式回路，溢流閥做定壓閥。由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時，在回路上并聯(lián)了一個單向閥以實現(xiàn)速度換接。 由前述計算 可知，當(dāng)工作臺從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時，進(jìn)入液壓缸的流量由 L/min 降 L/min，可選二位二通行程換向閥來進(jìn)行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊 ， 如圖 4 所示 。為便于實現(xiàn)差動連接，選用三位五通電磁換向閥。因此速度換接回路為行程與壓力聯(lián)合控制形式。 本設(shè)計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)。 圖 3 雙泵供油油源 選擇快速運動和換向回路 根據(jù)本設(shè)計的運動方式和要求，采用差動連接與雙泵供油兩種快速運動回路來實現(xiàn)快速運動。 如果采用一個大流量定量泵和一個小流量定量泵雙泵 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)過程中所輸出的流量是不同的，此時液壓系統(tǒng)在整 11 個工作循環(huán)過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。 從工況圖中可以清楚地看到，在這個液壓系統(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。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時的瞬間，存在負(fù)載突變的可能，因此考慮在工作進(jìn)給過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。該機(jī)床的進(jìn)給運動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。 速度控制回路的選擇 工況圖表明， 所設(shè)計 組合機(jī) 床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求一樣，該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠 。 圖 2 組合機(jī)床液壓缸工況圖 10 第五章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 根據(jù)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和工況分析，所設(shè)計機(jī)床對調(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)床要解決的主要問題。 ?FF ? 。 AApFp ?? 21vAq? qpP 1? 快退 起動 2180 0 —— —— ? ?2121 39。 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 算公式 快 進(jìn) 啟動 5556 0 —— —— ? ? ? ?21239。 工進(jìn)時液壓缸的推力計算公式為 1 1 2 2 1 1 1 2/ ( / 2)mF A p A p A p A p? ? ? ? ?， 式中 ： F —— 負(fù)載力 ?m—— 液壓缸機(jī)械效率 A1—— 液壓缸無桿腔的有效作用面積 A2—— 液壓缸有桿腔的有效作用面積 p1—— 液壓缸無桿腔壓力 8 p2—— 液壓有無桿腔壓力 因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計算為 26211 m00 62 2 33 32?????? ppFA m? 液壓缸缸筒直徑為 mmAD 1 ?? ? mm 由于有前述差動液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系， d = ，因此活塞桿直徑為 d==，根據(jù) GB/T2348— 1993 對液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸筒直徑為 D=110mm，活塞桿直徑為 d=80mm。 快進(jìn)時液壓缸雖然作差動連接（即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接），但連接管路中不可避免地存在著壓降