【正文】 下，液壓傳動的體積重量都比其他傳動小和輕。4．運動平穩(wěn)，能在低速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。6．操作簡單，與電氣或氣壓傳動相配合易于實現(xiàn)遠距離操作和自動控制。7．液壓傳動易于實現(xiàn)過載保護。這是機械傳動及電器傳動所不能做到的。9．液壓元件易于通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、便于設(shè)計、制造和推廣使用。液壓機是一種利用液體壓力能來傳遞能量，以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機器。最常見的液壓機本體結(jié)構(gòu)主要由上橫梁、下橫梁、四個立柱和多個內(nèi)外螺母組成的一個封閉框架，框架承受全部工作載茍。回程缸固定在下橫梁上，其中有回程柱塞。液壓機的工作循環(huán)一般包括停止，充液行程，工作行程及回程。液壓機的液壓系統(tǒng)包括各種高壓閥，低壓泵，各種高低壓容器，如油箱和充液管罐等，各種閥及相應(yīng)的連接管道。本課題所設(shè)計的模鍛液壓機也包括快下，工進，回程及停止四個循環(huán)過程。液壓機在快速行程和回程階段，主液缸必須經(jīng)充液閥向充液箱大流量的補排油，結(jié)果勢必引起充液箱內(nèi)液位及氣壓的大幅度升降波動，所以液壓機充液箱也是很關(guān)鍵的。該系統(tǒng)設(shè)計了保護回路，泵站應(yīng)用冗余技術(shù)，比之現(xiàn)在部分改造成功的系統(tǒng)更加安全、可靠；系統(tǒng)自動化程度高，便于管理。模鍛的成形實質(zhì)是將金屬毛坯加熱到鍛造溫度使其具有良好的蘇醒，然后置于鍛模的模腔內(nèi)，在模鍛設(shè)備的壓力作用下，使其產(chǎn)生不可逆的塑性變形而充滿模腔，于是獲得所需形狀鍛件的一種壓力加工方法。為滿足模鍛工藝的要求，中小型模鍛液壓機應(yīng)具有以下特點：1．液壓機機架應(yīng)有足夠的剛度；2．比較好的抗偏載能力；3．滑塊導(dǎo)向結(jié)構(gòu)能保證高的水平精度；4．控制系統(tǒng)應(yīng)能保證滑塊足夠高的停位精度及可控制性；5．裝有模具預(yù)熱器以便將模具溫度調(diào)整到最佳水平，并能防止熱量傳到機架上?？刂品绞剑罕壤刂?，二通插裝閥。初選系統(tǒng)壓力：壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定，還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應(yīng)情況等的限制。根據(jù)上述要求，選擇該系統(tǒng)壓力為32MPao主缸直徑：=φ1100mm,F=P=3041噸所需需流量，工進： 31此時系統(tǒng)所需總流量編=855(L/min)，系統(tǒng)出力為3041噸。泵及電機規(guī)格的選擇直接關(guān)系到動力源的利用率，因此選泵及電機時應(yīng)選擇最合適最節(jié)能的。凡是能使泵供給系統(tǒng)的流量自動地和需要量相適應(yīng)、沒有流量過剩的液壓動力源，成為“流量適應(yīng)動力源它能將流量損失減到最小的程度。泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。泵的效率值是泵質(zhì)量好壞的體現(xiàn)，一般來說，應(yīng)使主機的常用工作參數(shù)處在泵效率曲線的高效區(qū)域。轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表中規(guī)定的數(shù)據(jù)，不得超過最高轉(zhuǎn)速值。液壓泵的主要類型有：外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵。柱塞泵的應(yīng)用范圍主要是工程機械、鍛壓機械、運輸機械、礦山機械、冶金機械、船舶、飛機等。功率計算：P=PQ1．工進功率：p=32MPa,Q=855(L/min)，P=456KW。力士樂A4VSG250EM/22RPPBlO，排量250ml/r，電機轉(zhuǎn)速2200r/min，在轉(zhuǎn)速為1500r/min時，流量為375L/min,3臺，備用一臺。交流電機中最常用的是三相異步電動機和同步電動機，異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，重量較輕，成本較低，工作效率較高，負載特性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)機械的電氣傳動需要；同步電動機廣泛適用于拖動不要求調(diào)速和功率較大的生產(chǎn)機械。三相異步電動機中的Y3系列電動機系全封閉，外扇冷式、鼠籠型結(jié)構(gòu)。廣泛應(yīng)用于機床、風(fēng)機、水泵、壓縮機和交通運輸、農(nóng)業(yè)、食品加工等各類機械傳動設(shè)備。選擇電機為Y3系列315M40其主要數(shù)據(jù)如下：額定功率：232KW滿載轉(zhuǎn)速：2200r/min效率：%三相異步電動機的使用條件及工作方式：1．海拔不超過l000m。4kw以上為V接法。此外和減振以及安全防護功能。聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來確定。2．聯(lián)軸器工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小，對于高速傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器。4．聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器，由于具有良好的綜合性能，適宜于一般的中小功率傳動。無論是一個簡單的或非常復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都少不了液壓閥。液壓閥的選擇包括閥的規(guī)格和型式的選擇，閥的規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。控制閥的流量一般要選的比實際通過的流量大一些，必要時也允許有20%以內(nèi)的短時間過流量。它的基本核心元件是一種液控型、單控制口的裝于油路主級中的兩通液阻單元，故又稱二通插裝閥。例如方向控制功能單元，作用與普通方向控制閥的相同；壓力控制功能單元，作用與普通溢流閥、減壓閥籌相同；流量控制功能單元，作用與普通調(diào)速閥、節(jié)流閥的等相同。根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求，選擇若干個插裝閥集成閥塊疊加起來，組成插裝閥液壓系統(tǒng)。插裝閥是由插入元件、控制蓋板、通道塊三大部分組成?？刂粕w板的作用有二，一是當(dāng)插入元件裝入通道塊的安裝孔后，控制蓋板作為安裝蓋子；二是控制蓋板作為各種先導(dǎo)控制元件的安裝體。控制蓋板分為四種類型：1．基本蓋板一其上可裝節(jié)流行程調(diào)節(jié)螺桿、先導(dǎo)壓力閥、阻尼孔、單向閥、梭閥等；2．電磁閥分控蓋板一在基本蓋板上設(shè)有球座式三通電磁換向閥的安裝平面，并安裝了對該蓋板下的插入元件直接控制的電磁換向閥；3．電磁閥合控蓋板一與電磁閥分控蓋板的區(qū)別在于其電磁換向閥不僅直接控制該蓋板下的插入元件，也與其他蓋板下的插入元件發(fā)生控制聯(lián)系。本系統(tǒng)中插裝閥作為安全閥、卸荷閥和單向閥用，故選取捷邁機械有限公司制造的插裝閥。根據(jù)壓力和流量的不同，選擇的插入元件的型號不同。1．油箱出口處連接低壓球閥，選擇奉化液壓件三廠生產(chǎn)的Q41F型低壓球閥：Q41F16DN650其技術(shù)規(guī)格如下：通徑：l0m最大工作壓力：最大流量：200L/min閥開啟壓力：：按進出口流道的布置形式可分為直通式和直角式兩種，按閥芯的結(jié)構(gòu)形式可分為鋼球式和錐閥式。其技術(shù)規(guī)格如下：額定流量：18L/min最高使用壓力：開啟壓力：2．減震喉的選擇，選擇無錫中策減震器有限公司的E2503．液位液溫計的選擇，選擇CYW型液位液溫計。4．空氣過濾器的選擇，選擇EF型空氣過濾器。然后根據(jù)使用場合，作業(yè)環(huán)境情況選擇冷卻器的類型。大部分熱量使油液及元件的溫度升高，如果油溫過高油液粘度下降元件內(nèi)泄漏增加磨損加快密封老化等，將嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，考慮油箱的散熱面積，是一種控制油溫過高的有效措施。所以，必須采用冷卻器來強制冷卻以控制油液的溫度，使之適合系統(tǒng)的工作要求。當(dāng)冷卻介質(zhì)的溫度低于一定溫度時，與很冷的表面接觸的液壓油會形成粘滯層。這種停滯的油液相當(dāng)于隔熱層。因而，寒冷天氣運行時限制冷卻介質(zhì)的下限溫度或供應(yīng)量發(fā)能提高冷卻器的換熱能力。如果只能弄到硬水或咸水，則在小直徑管中可能形成結(jié)垢和污染物沉積而破壞換熱效率。在回油管冷卻器的和殼體泄漏管冷卻器的上游要設(shè)置旁通閥，以防止壓力超過有關(guān)元件或部位的額定值。另外，異種金屬在水中相互接觸時，由于存在電位差，低電位金屬會被電蝕反應(yīng)所腐蝕。應(yīng)在水腔中預(yù)設(shè)作為犧牲品的電位更低的鋅棒或鎂棒來防止銅管的電蝕。本系統(tǒng)選擇水冷式冷卻系統(tǒng)。油路系統(tǒng)清洗過濾裝置的選擇，過濾器的功能是清除液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中的固體污染物，使工作介質(zhì)保持清潔，延長元器件的使用壽命、保證液壓元件工作性能可靠。因此，過濾器對液壓系統(tǒng)來說是必不可少的重要輔件。濾芯是由起過濾作用的濾材和作為保持濾材部分的零件組成構(gòu)成的組件。過濾器的殼體由與管路相連的濾頭和裝有濾芯的濾杯組成。過濾器的諸性能中，比較重要的是結(jié)構(gòu)完整性與強度、過濾精度、流通能力和納垢容量。選定過濾器時，必須研究通過流量、壓力損失、酎壓力等因素。2．過濾器應(yīng)具有足夠大的通油能力，并且壓力損失要小。4．濾芯使用的濾材應(yīng)滿足所使用工作介質(zhì)的要求，并且有足夠的強度。6．濾芯的更換及清洗應(yīng)方便。8．結(jié)構(gòu)盡量簡單、緊湊、安裝形式合理?？紤]以上幾方面本系統(tǒng)過濾器選擇板式過濾器，UQH40X10B。也就是用電磁鐵推動閥芯，從而變換流體流動方向的控制閥。本系統(tǒng)選用WE型的電磁換向閥，其結(jié)構(gòu)原理：電磁換向閥是液壓控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)之轉(zhuǎn)換元件。電液換向閥的控制油可以由主油路提供。另外，采用內(nèi)部回油時，電液換向閥T口的回油背壓不能超過其先導(dǎo)電磁換向閥所允許的最大回油背壓。另外拆卸泵時系統(tǒng)中的油不會流失。單向閥又稱止回閥或逆止閥。單向閥有直通式和直角式兩種，連接形式有管式、板式及法蘭式。因此，在性能上應(yīng)滿足以下各點要求：保證油液正向流動時阻力小，即壓力損失小；油液不能反向通過，即反向應(yīng)無泄漏或微量泄漏；工作時無沖擊或噪聲。單向閥的開啟壓力取決于內(nèi)部安裝彈簧的剛度。但是用于保持電液換向閥的控制壓力或馬達背壓時，應(yīng)選用開啟壓力高的單向閥。當(dāng)流過單向閥的流量遠小于額定流量時，單向閥有時會產(chǎn)生振動。綜合考慮本系統(tǒng)選用華德液壓廠的單向閥S20P21B。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母，可改變節(jié)流口通流面積的大小，以調(diào)節(jié)流量。參數(shù)如下：工作壓力：0～控制壓力：~油溫范圍：．30～70℃粘度范圍：~380／s重量：4．順序閥的選擇，本系統(tǒng)選用DZDP型直動式順序閥DZlODP40B/75以設(shè)定壓力向次級壓力系統(tǒng)供油。第4章 模鍛系統(tǒng)的綜合設(shè)計液壓系統(tǒng)中的元件分為四大類，即能量輸入元件，例如液壓泵；能量輸出元件，例如液壓缸或馬達；控制元件，例如各種控制閥；輔助元件，例如油箱，管件、過濾器等。本章節(jié)就是對本系統(tǒng)的泵站、油箱、液壓缸和閥的集成塊的設(shè)計進行介紹。在液壓泵站上裝有必需的液壓閥可以直接控制液壓執(zhí)行元件的工作。液壓油箱有空氣濾清器、液位液溫計和清洗孔等。液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各類閥元件及其連接體。液壓泵站上泵組的布置方式分成上置式和非上置式。非上置式滾壓泵站中，泵組與油箱并列布置的為旁置式，泵組置于油箱下面時為下置式。管式連接只適于簡單的液壓系統(tǒng)，目前，由于現(xiàn)代機械制造業(yè)向著高效、高精度的方向發(fā)展，液壓回路越來越復(fù)雜，難以制造和安裝，因此，復(fù)雜的液壓泵站多采用無管連接。對于一般系統(tǒng)可按下列選擇整體結(jié)構(gòu)：1．規(guī)模小的單元型液壓泵站：‘通常將液壓控制閥安裝在油箱面板之上或是集成在油路塊上，再安裝在油箱上。3．大規(guī)模的中央型液壓泵站：這種泵站往往設(shè)置在地下室中，可以對組成的液壓系統(tǒng)進行集中的管理。油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲存油外，還起著散熱、分離油掖中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種，開式油箱中的液面和大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。閉式油箱一般用于壓力油箱，能充入一定壓力的惰性氣體。矩形油箱制造容易，箱上易于安裝液壓元件，所以被廣泛采用；圓罐型油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常使用。一方面盡可能的滿足散熱要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)，而工怍時又能保持適當(dāng)?shù)囊何?。隔板的高度?yīng)為液面的2/33/4。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)置放油閥。4．油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運、放油和散熱。5．對油箱內(nèi)部的防腐處理要給予充分的注意。油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。油箱的有效容積（即液面高度占油箱高度80%時的油箱容積）一般為液壓泵每分鐘輸出流量的3～7倍。待灰塵清洗干凈之后，按不同工作介質(zhì)進行處理或者涂層。財于高水基或水、乙醇等介質(zhì)，則應(yīng)采用與介質(zhì)相容的涂料進行涂刷，以防止油漆剝落污染油液。例如，如果泵布置在油箱內(nèi)液面以下，則油箱頂應(yīng)是或應(yīng)是可拆的蓋。箱頂上安裝泵和電動機時，頂板的厚度應(yīng)為側(cè)板厚度的四倍，以免產(chǎn)生振動。為了便于布置和維修，有時采用裝在箱頂上的回油過濾器。用鋼板焊接油箱時，用來構(gòu)成油箱體的中碳鋼板的最小厚度有規(guī)定值。當(dāng)箱頂與箱壁之間為不可拆連接時，應(yīng)在箱壁上至少設(shè)置一個清洗口。清洗口蓋板應(yīng)該能由一個人拆裝。油箱底部應(yīng)該朝向清洗口傾斜，傾斜坡度通常為1/25～l/200這樣可以促使沉淀物聚集到油箱的最低點。為了改善油箱的冷卻條件，便于放油和用叉車搬運，應(yīng)該把油箱架起來，使它至少離地面150mm。隔板要把系統(tǒng)回油區(qū)與吸油區(qū)分開，并盡可能使油液在油箱內(nèi)沿著油箱壁環(huán)流。隔板的設(shè)置給油箱內(nèi)部清洗帶來一定困難，在清洗口及放油口的設(shè)置上應(yīng)相應(yīng)考慮。液位計的下刻線至少要比吸油過濾器或吸油管口上緣高出75mm，以免泵吸入空氣。有的液位計還帶有溫度計，裝在油箱外壁上的液位計要妥為保護，防止被碰壞。液壓缸的參數(shù)在之前已經(jīng)介紹，本系統(tǒng)對下頂出缸進行設(shè)計。2．根據(jù)主機的動力分析和運動分析，確定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸，如液壓缸的推力、速度、作用時間、內(nèi)徑、行程及活塞桿直徑等。如缸體壁厚、缸蓋結(jié)構(gòu)、密封形式、排氣與緩沖等。在接口處通常使用可以拆開的連接件。對于具有不同管路長度的剛性聯(lián)接一般使用硬管。多選用無縫鋼管，無縫鋼管耐壓高，變形小，耐油，抗腐蝕，雖裝配時不易彎曲，但裝配后能長久保持原狀，用于中壓系統(tǒng)。管道內(nèi)徑確定：管道內(nèi)徑一般根據(jù)所通過的最大流量和允許流速，按下式計算：由“鋼管的公稱流量、外徑、壁厚、連接螺紋和推薦流量表”可選擇：主泵吸油管道：選擇d=90mm，外徑100mm，最小曲率半徑190mm；壓力油管道：選擇d=32mm，外徑42mm， 最小曲率半徑130mm；回油管道：選擇d40mm，外徑50mm，最小曲率半徑150mm；布管的基本要求是：1．為了減少摩擦損失，管子長度應(yīng)盡可能最短。應(yīng)不惜任何代價的避免緊死的直管。3．彎管應(yīng)減至與布管的幾何形狀一致的最少數(shù)量，并采用盡可能大的彎管半徑，否則難以與管接頭找正。4．所有管路，尤其是高壓管路均應(yīng)適當(dāng)支撐，尤其在高壓系統(tǒng)中彎管前后及與軟管連接之前必須支撐。不過管夾不應(yīng)將管子卡死，而應(yīng)為熱脹冷縮留出足夠的竄動自由度。法蘭的作用和管接頭相同，用于管路與元件之間的連接，法蘭連接工作可靠，拆卸方便，但尺寸較大，多用于