【正文】 ? 10 10通徑 ,，分流比2:1 7 分流集流閥 7 SHBFJL ?? 10 10通徑 ,，分流比1:1 8 K 型三位四通電磁換向閥 14 CVDG 034 ?? 3通徑，壓力 21MPa 9 二位三通電磁換向閥 AVDG 2234 ?? 3通徑， 21Mpa 10 液控單向閥 14 LaHYA 101 ???? 內(nèi)泄式， 10通徑， 40MPa 23 11 K 型三位四通電磁換向閥 CVDG 034 ?? 3通徑，壓力 21MPa 12 U 型三位四通電磁換向閥 CVDG 834 ?? 3通徑， 21MPa 13 單 向調(diào)速閥 CBQF 10? 10通徑， 14Mpa 14 液控單向閥 LaHYA 101 ???? 內(nèi)泄式， 10通徑， 40MPa （ 3）管道尺寸的確定 管道用于連接液壓系統(tǒng)中的各種液壓元件以傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。具體的輔助元件的選型應(yīng)根據(jù)具體的液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求和工作條件綜合分析再做出合理的選型 決策。其正確選用關(guān)系到整個(gè)液壓系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)特性以及工作的安全穩(wěn)定性。 液壓元件 的選型 閥類元件用于控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量及油液的流動(dòng)方向，從而控制執(zhí)行原件的啟停、速度、壓力、方向、工作順序等，以滿足機(jī)械設(shè)備的工作條件。齒輪泵為～ ，取 ?p? 。其技術(shù)參數(shù)如表 ： 表 CB32型齒輪 泵技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 排量（ mL/r) 壓力（ MPa) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 效率（ %） 驅(qū)動(dòng)功率（ kW) 質(zhì)量（ kg) 額定 最高 額定 最高 容積效率 額定工況 CB32 32 10 1450 1650 ② 與液壓泵相匹配的電機(jī)的選擇 由前面的分析可知，液壓缸的最大壓力出現(xiàn)在壓制階段，此時(shí)液壓泵的供油壓力為 ，流量為已選定的液壓泵的流量值。 其特點(diǎn)在 節(jié)已有所敘述，此處不再贅述。 LK? 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 ~ ? ，現(xiàn)取 ? 。 則液壓缸的實(shí)際有效面積為 : 222222222221 )( ) mmdDAmmDA??????????（?? （ ） （ 3）主液壓缸實(shí)際所需流量計(jì)算 ① 主液壓缸快速下降時(shí)所需流量 VvAQ ?111? （ ） V? —— 液壓缸的容積效率，取 ?V? m i n/ i n/ LLvAQ V ????? ? （ ） ② 主液壓缸慢速加壓時(shí)所需流量 m i n/ i n/ LLvAQ V ????? ? （ ） ③ 主液壓缸快速回程時(shí)所需流量 m i n/ i n/ LLvAQ V ????? ? （ ) （ 4）確定支腿液壓缸 和振壓液壓缸的流量 根據(jù)已知條件，利用以上的方法可確定支腿液壓缸和振壓液壓缸的工作流量。 （ 1）主液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d 的確定 單桿活塞液壓缸示意圖如圖 所示。根據(jù)主缸壓力選取桿徑比為 ?? Dd? () 則有桿腔與無桿腔的面積之比為 ?AA 。系統(tǒng)工作過程各電磁換向閥的通、斷電情況見表 。 ， 6YA斷電， 1YA 得電使換向閥處于左工位， 3YA 得電使換向閥8處于右工位，油液經(jīng)換向閥 8和液控單向閥流入支腿液壓缸無桿腔，成型模具四支腿收回，車輪重新接觸支撐面，將壓制完成的磚塊送出主機(jī)。 ， 4YA 斷電、 8YA 通電，換向閥 18 處于右工位，振壓液壓缸 19 收回。 斷電， 4YA 和 5YA 得電，換向閥 7工作于右工位，換向閥 20 和 14 工作于左工位，油液經(jīng)換向閥 14 和單向節(jié)流閥 15 進(jìn)入液壓缸 17 的無桿腔，推動(dòng)液壓缸快速下行，當(dāng)液壓缸壓頭行至與沙面接觸時(shí)， 6YA 斷電使換向閥 14處于中位，液壓泵卸荷，液壓缸鎖緊。 圖 四液壓缸同步動(dòng)作回路 1— 液壓泵； 2— 溢流閥； 3— K型三 位四通電磁換向閥； 6— 分流集流閥； 7— 液控單向閥； 8— 四缸支腿機(jī)構(gòu) ④ 液壓系統(tǒng)原理圖的總體設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)原理圖的總體設(shè)計(jì)如圖 。之后電磁閥 1YA斷電，三位四通電磁換向閥處于中位，液壓泵卸荷，四個(gè)液壓缸鎖緊。其中，分流集流閥可同時(shí)用作流閥和集流閥。 分流集流閥又稱同步閥，其主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的執(zhí)行元件在承受不同的負(fù)載時(shí)仍能獲得相同的位移或速度。其中，采用流量閥控制的同步動(dòng)作回路又包括并聯(lián)調(diào)速閥的同步動(dòng)作回路、液壓缸雙側(cè)節(jié)流同步回路和分流集流閥的同步回路。為了使下模箱在壓制開始時(shí)保持處于水平狀態(tài)（若下模箱傾斜，可能導(dǎo)致上壓頭下壓時(shí)卡在下模箱里而造成事故），故必須保證四個(gè)支腿液壓缸具備速 度的同步性，這樣才能保證在設(shè)定時(shí)間內(nèi)具有相同的位移，從而使下模箱保持水平。 該液壓式砌塊制備機(jī)的下模箱的模型如圖 ，它是承載原料和成型磚塊的容器，由于它是同時(shí)肩負(fù)運(yùn)輸和成型兩個(gè)任務(wù)，所以在其下方設(shè)計(jì)了車輪用于運(yùn)送原料和成型磚，同時(shí)安裝了液壓缸驅(qū)動(dòng)四個(gè)支腿在壓制過程中使下模箱穩(wěn)固地放 14 置于壓頭正下方。當(dāng)兩邊電磁鐵均斷電時(shí)，三位四通電磁閥在復(fù)位彈簧的作用下回到中位，油液直接流回油箱，液控單向閥關(guān)閉，液壓缸被鎖緊，這樣便可有效地防止液壓缸在非工作狀態(tài)下由于壓頭的自重而自由下滑。 圖 液壓鎖緊回路 1— 液壓泵； 2— 溢流閥； 3— K型三位四通換向閥； 4— 液控單向閥； 5— 液壓缸 該回路的工作原理為：當(dāng)電磁鐵 1ＹＡ得電時(shí)，三位四通電磁換向閥處于左工位，油液進(jìn)入液壓缸無桿腔，同時(shí)有部分油液進(jìn)入液控單向閥的液控口使液控單向閥反向?qū)?，有桿腔油液由液控單向閥、三位四通電磁換向閥流回油箱，活塞向下運(yùn)動(dòng)。液控單向閥是允許油液單向通過，反向截止或按預(yù)定信號(hào)開啟的單向閥，其在 13 普通單向閥的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)液控口以控制油液反向流動(dòng)時(shí)閥門的開閉。 針對(duì)液壓式砌塊制備機(jī)，為防止主液壓缸和下模箱支腿液壓缸分別由于壓頭和下模箱的自重而下滑所可能產(chǎn)生的誤操作和事故，必須在這兩個(gè)支路中設(shè)計(jì)鎖緊回路，以 確保設(shè)備安全可靠地工作。 ② 鎖緊回路的設(shè)計(jì) 鎖緊回路的功能是液壓執(zhí)行元件在不工作時(shí)切斷執(zhí)行元件的油液回路，確保其處于確定位置上，而不會(huì)因外力作用而移動(dòng)。因?yàn)辇X輪泵具有以下幾大特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本較低、重量輕、外形尺寸小、自吸性能 好、對(duì)油液污染的敏感性差以及工作可靠等。339。239。 FFe ? 回程 啟動(dòng) tvgFFi ????39。39。39。139。139。139。1FF? 制動(dòng) tvgFFFF i ?????? 39。2??????? 勻速 39。39。39。139。139。1 FtvgFFFi ?????? ① NtvgFFi 6 3 639。39。39。39。39。 勻速 0 慢速加壓 maxFFe? 40000 快速 回程 啟動(dòng) GtvgGGFi ?????? 22 勻速 GF? 11 制動(dòng) tvgGGFGi ?????? 22 ②NtvgGFi 322????????? 根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸各工況持續(xù)時(shí)間計(jì)算結(jié)果如表 所示： 表 主液壓缸工況持續(xù)時(shí)間 工況 計(jì)算公式 時(shí)間 /s 說明 快速下降 25/500/ 111 ?? vLt 20 壓制過程分為兩個(gè)步驟，先進(jìn)行超聲波振壓使砂面下降 3mm，再由主壓頭進(jìn)行終壓。 （ 2）液壓執(zhí)行元件的配置 該液壓式砌塊制備機(jī)為立式布置，工作壓力不大，主液壓缸行程中等，振壓液壓缸和支腿液壓缸行程較小，且往復(fù)速度不同，故擬選用缸筒固定的立置單桿活塞缸作為執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)各液壓缸執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。39。39。39。39。39。39。3 ? 。1 ? ，NF 039。壓頭直徑為 120mm，厚度為 35mm，則壓頭自重為 31kg。1 ? ，返回速度為 smmv /3539。 圖 主液壓頭 其伸出后發(fā)射一定頻率的超聲波對(duì)成型模具里的原料進(jìn)行振實(shí)，而液壓部分只負(fù)責(zé)控制其伸出與收回，除了壓頭自重外，幾乎不承受其他外加負(fù)載，因此這部分的液壓回路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，壓力與流量相對(duì)較小。啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間 st ?? 。 工況分析 （ 1）技術(shù)要求和已知條件 ① 主液壓缸 該液壓式砌塊制備機(jī)主壓頭的工作負(fù)載（即壓制阻力）為 40000N，主壓頭（上模）的尺寸為 mmmmmm 35590590 ?? ，材料為 45 鋼（ 3/ cmg?? ），則自重為G= ，工作過程為：快速下降 慢速加壓 快速回程。 8 第二章 液壓式砌塊制備機(jī)的液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 液壓式砌塊制備機(jī)的結(jié)構(gòu)簡介和工作原理 （ 1）結(jié)構(gòu)簡介 液壓式砌塊制備機(jī)的機(jī)身為四立柱機(jī)身，壓制液壓缸安裝于上橫梁的中間孔上，主機(jī)正下方、支撐面上鋪設(shè)專用軌道，成型模具（下模箱）從主機(jī)底部一側(cè)沿專用軌道進(jìn)出主機(jī)，制備機(jī)的主機(jī)和相關(guān)設(shè)備（包括液壓泵站、傳送帶、自動(dòng)攪拌機(jī)、中央控制單元等）都安裝在工程車上，以適應(yīng)野外作業(yè) 環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)化是許多行業(yè)尤其是制造業(yè)極其重要的發(fā)展基礎(chǔ)，它可以極大地提高 生產(chǎn)效率，促使行業(yè)的快速發(fā)展。由于石油資源的不可再生性，以及泄露造成的污染，促使以純水為介質(zhì)的液壓系統(tǒng)具備進(jìn)步的時(shí)代意義。繼疊加閥、集成塊、插裝閥等油路集成方式之后，近幾年又出現(xiàn)了動(dòng)力元件上附加控制元件的一體化復(fù)合液壓裝置。 （ 2）發(fā)展集 成、小型化和輕量化的液壓元件。世界能源日益緊缺，高效節(jié)能已經(jīng)成為液壓系統(tǒng)乃至整個(gè)制造業(yè)的重要課題之一。其發(fā)展趨勢主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。它們雖然稱為輔助元件，但卻是液壓系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。 （ 4）控制元件 控制元件在液壓系統(tǒng)中用于控制系統(tǒng)的壓力、流量和方向，包括各種 液壓閥。 （ 3）執(zhí)行元件 執(zhí)行原件與動(dòng)力元件的作用相反，它是將油液的壓力能能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，一般指液壓缸和液壓馬達(dá)。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及作用 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成如圖 所示： 輸入機(jī)械能 PQ PQ 輸出機(jī)械能 Tω 圖 液壓系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換及構(gòu)成元件示意圖 （ 1） 動(dòng)力元件 液 壓系統(tǒng)中的動(dòng)力元件即指液壓缸，其工作原理是利用密封容積的變化，將電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤河偷膲毫δ堋? （ 3）液壓傳動(dòng)的應(yīng)用 自從 1654 年帕斯卡提出液體的靜壓原理至今，液壓技術(shù)已經(jīng) 經(jīng)歷了從啟蒙、發(fā)展到成型、成熟等發(fā)展階段，且在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域最新成果的基礎(chǔ)上，不斷克服其自身存在的缺點(diǎn)，成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的重要組成部分。 ④ 液壓元件的制造精度要求較高，在一定程度上提高了液壓系統(tǒng)的造價(jià)。 ③ 對(duì)油液污 染敏感。 6 ② 無法保證精確的傳動(dòng)比。 （ 2）液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) ① 傳動(dòng)效率較低。因?yàn)橐簤涸遣捎霉艿肋B接的，故允許液壓泵與執(zhí)行元件相距較遠(yuǎn)；另外，液壓元件可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際需要進(jìn)行靈活的安裝，對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)。這對(duì)于大功率、響應(yīng)速度要求高同時(shí)需要減小設(shè)備體積、自重的場合意義重大。 ② 可方便地進(jìn)行大范圍的無級(jí)調(diào)速，這是機(jī)械傳動(dòng) 和電氣傳動(dòng)很難做到的。與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)不僅具備其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也存在由其傳動(dòng)特點(diǎn)所決定的缺陷。移動(dòng)式的液壓制磚設(shè)備可因地制宜、就地取材，在降低黃河堤防建設(shè)投 入的同時(shí)，可有效地改善黃河的通流能力，可謂一舉兩得。免燒式液壓制磚機(jī)的原料來源廣泛，如爐渣、礦渣、沙子、尾砂礦、石粉、水渣、煤矸石、 粉煤灰等都是生產(chǎn)免燒磚的重要原材料?！笆澜缟蠜]有真正的垃圾，只有放錯(cuò)地方的資源”。在節(jié)省大量運(yùn)輸費(fèi)用的同時(shí)保護(hù)了山體的自然生態(tài)環(huán)境。由于開采石塊受到產(chǎn)地的限制，需要花費(fèi)大量的開采和運(yùn)輸費(fèi)用，在油價(jià)節(jié)節(jié)攀升的今天，用開采石塊作為堤防材料顯然會(huì)增加建設(shè)的 5 成本；另外，大量地開采石塊勢必會(huì)破壞被開采地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，這種損失將是不可估量的。 本文設(shè)計(jì)的液壓式砌塊制備機(jī)就是這樣一種設(shè)備，它的整套設(shè)備都安裝在工程車上，可從黃河中就地取材， 在河堤上移動(dòng)式作業(yè)，將黃河泥沙壓制成 600