【正文】 （1）彎輥液壓伺服控制系統(tǒng)的設計計算； （2）彎輥液壓伺服控制系統(tǒng)的施工設計； （3）彎輥液壓伺服控制系統(tǒng)的仿真。液壓彎輥伺服控制系統(tǒng)的控制回路，主要的液壓元件是換向閥和伺服閥。彎輥液壓伺服控制系統(tǒng)采用正彎輥彎曲和負彎輥彎曲形結合的形式，進而擴大板形的調節(jié)范圍。因為正彎與負彎要采用同一伺服閥，所以在伺服閥的下游安裝電磁換向閥，來切換正負彎的工作狀態(tài)，同時為了保護伺服閥這一精密元件，在伺服閥的上有安裝精度為5um的過濾器。二是在快抬時都處于卸荷狀態(tài)，正負彎輥缸缸組在背壓的作用下完成快抬動作。經(jīng)過研究、設計，此部分的原理圖在下圖中給出。泵站采用倆個液壓泵，主泵提供高壓，負責完成正負彎動作。為了減小系統(tǒng)由于電動機產(chǎn)生的振動，在倆個電動機與系統(tǒng)之間加軟管或橡膠接管，電動機的安裝也需要減震條。電磁溢流閥也起到安全保護的作用。泵站主要有：液壓泵、電動機、電磁溢流閥、過濾器以及其他液壓輔件組成。掌握了液壓彎輥控制板形需要滿足的設計要求、工藝要求和工作原理。 第3章 液壓系統(tǒng)元件的計算與選型 液壓油缸的主要尺寸的確定 設計的液壓彎輥伺服控制系統(tǒng)有8個正彎輥缸，8個負彎輥缸。 (1) 工作壓力P的確定 每個彎輥缸的所需的軋制力： 第3章 液壓系統(tǒng)元件的計算與選型 式中 ：額定負載力，N； ：最大負載力，N；則額定負載壓力可以確定為： 式中 ：額定負載壓力，Mp； ：系統(tǒng)壓力28Mp；(2) 液壓缸內徑D和活塞桿徑d的計算 液壓缸的活塞面積由公式可以計算出： 式中 ：活塞面積，； 求出活塞面積后，進而求出活塞桿的直徑為： 最終的到的活塞桿直徑為：式中 D：活塞直徑，；根據(jù)機械設計設計手冊（JB/T79381999)第四卷的相關內容，將活塞的面積圓整成標準值為：D=100 mm。第3章 液壓系統(tǒng)元件的計算與選型 液壓自制。最終確定采用力士樂公司的伺服閥，根據(jù)樣本選擇型號為:4WS2EM62X/15B11ET315K17EV。 主液壓泵的計算與選型為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主泵采用恒壓變量泵。同步轉速為n=1500 r/min。選擇泵出口壓力：。泵的額定壓力提高10%30%，可以初步確定泵的額定壓力為 ： 參照力士樂的液壓泵的相關樣本，最終方案采用力士樂的軸向柱塞變量泵,根據(jù)樣本查得到型號為：A7VO28DR/63LNPB01斜軸式壓力控制柱塞變量泵，用于開式回路，排量為28ml/min,公稱壓力35MPa，峰值壓力40MPa。則可以計算出驅動主泵的電動機的輸出功率為： 式中 ：液壓泵的出口壓力，bar； ：主泵的流量，L/min； 選用防護等級比較高的Y3系列4級電動機，參照佳木斯電機廠的電動機樣本，最終確定方案為，選擇電動機型號為：Y3180L4B35。輔泵選擇定量葉片泵為系統(tǒng)提供背壓，并為主泵供油，保證主泵的吸油能力。同步轉速為n=1500 r/min。排量為40L/min，容積效率91%，總效率80%。 輔泵電動機的計算與選型。參照佳木斯電機廠的電動機樣本，最終選擇電動機的型號為：Y3132M4B35，效率為87%，輸出轉速為1440r/min，重量76Kg，安裝方式坐臥倆用。 過濾器的計算與選型為保證泵的吸油能力，液壓泵的吸油路不采用過濾器。過濾器采用溫州黎明液壓的產(chǎn)品，參照過濾器樣本，選擇過濾器。H－10010DB過濾器不帶旁通閥，公稱壓力為32Mp，流量為100L/min，過濾精度為10um，倒裝管式連接并帶有直流發(fā)訊器的過濾器。 輔泵后的過濾器輔泵過濾器的選擇，根據(jù)經(jīng)驗公式計算出過濾器的公稱流量為： 過濾器采用溫州黎明液壓的產(chǎn)品，參照過濾器樣本，選擇過濾器。H－16010DB。濾芯的型號為：HBX16010。根據(jù)經(jīng)驗公式可以計算出過濾器的公稱流量為： 過濾器采用溫州黎明液壓的產(chǎn)品，參照過濾器樣本，選擇過濾器，最終確定伺服閥前的過濾器的具體型號為：ZU－H405BS。板式連接并帶有直流24V發(fā)訊器的過濾器,，濾芯HBX405。根據(jù)經(jīng)驗公式可以計算出過濾器的公稱流量為： 過濾器采用溫州黎明液壓有限公司的產(chǎn)品，參照過濾器樣本，選擇過濾器，最終確定總回油路過濾器的具體型號為：RFA16020Y。 管道的計算 鋼管的選擇根據(jù)液壓設計手冊，查看鋼管通徑、外徑、壁厚、連接螺紋和推薦流量表，選擇參數(shù)。，背壓油路的管道為，外徑為22mm，通徑為15mm，材料為鋼管。主泵吸油管路所允許的流速范圍為1~2m/min，本論文取得限制流速為1m/min，則可以計算出在限制流速的情況下的主泵吸油管路的內徑為：根據(jù)機械設計手冊，將其圓整為標準值后，取主泵吸油管路通徑為：32mm。最終的到系統(tǒng)的管道的如表31所示。根據(jù)公式計算：式中 q：通過管道的流量 ； ：管內允許速度 ；高壓油路流量：。則高壓軟管選擇型號4SP12，通徑為12mm，四層高抗拉鋼絲編織。，則低壓軟管選擇型號1SN16，通徑為16mm，最大工作壓力為13MPa，一層高抗拉鋼絲編織。 橡膠接管的選擇在泵與油箱之間加橡膠接管來減小由于電動機產(chǎn)生的振動對系統(tǒng)的影響，主泵與油箱之間采用型號為KXT(Ⅰ)32的可曲撓橡膠接管，,，通徑為32mm。供應商為上海橡膠制品廠。表31 流速推薦表管道壓力推薦流速/3高壓油路流量：。則閥塊內高壓油路的管內徑d的范圍為： 背壓壓油路流量：，為主油泵供油的流量。則閥塊內背壓油路的管內徑d的范圍為： 總回油路流量小于100L/min，由表中的數(shù)據(jù)可以計算出管道內徑。所以高壓油路與低壓油路均采用15mm的內徑。 單向閥的計算為了保證輔泵的供油全部進入主泵，而不回油箱，同時保證主泵額外從油箱內吸油，在主泵前的單向閥加裝單向閥，保證主泵充分的吸油能力。查閱相應的樣本，最終確定主泵前的單向閥的具體型號為：S30A020B。為了保證停機時，防止系統(tǒng)內的液壓油倒灌進入油液泵，對液壓泵造成破壞，在主泵與輔泵后都應加裝單向閥，從而保護液壓泵。查閱樣本，最終確定主泵后的單向閥的具體型號為：S10A020B。同樣輔泵后的單向閥采用北京華德的產(chǎn)品，查閱樣本，最終確定輔泵后的單向閥的具體型號為：S15A020B。 電磁溢流閥的計算與選型高壓油路電磁溢流閥作為安全閥用，工作狀態(tài)為常閉，保護系統(tǒng)的正常工作。具體型號為：DBWC10A230B315G24NZ5L/2，通徑為10mm，常閉式板式連接。選擇北京華德的產(chǎn)品，查樣本選電磁溢流閥。 電磁換向閥的計算與選型二位四通電磁換向閥在系統(tǒng)中起到切換正負彎工作狀態(tài)的作用。 油箱計算與選型油箱設計時需要注意的事項：(1) 油箱的外形一般為長方體，在有效容積較小的情況下可以采用正方體（有時為了美觀，油箱的長、寬、高的比值可以采用黃金比例），設計的原則是：在保證油箱在所允許的空間范圍內，盡量放低油箱的重心。對于比較大型的油箱，為了保證油箱的強度，應在油箱內安裝骨架，再在骨架的外邊焊接上鋼板。在滿足油箱容積、強度滿足使用要求的情況下，盡量減小油箱鋼板的厚度，從而減輕油箱的重量。當油箱的設計容量比較小時（設計容量在100L以內時），油箱鋼板的厚度可以取為3mm；當設計容量較大時（設計容量在100~320L之間時），油箱鋼板的厚度可以取為3~4mm；當設計容量很大時（設計容量在320L以上）時，油箱鋼板的設計厚度可以取為其壁厚應為4~6mm。(5) 對于設計容積較大的油箱，為了搬運方便，應該在油箱的適當位置安裝吊耳。在設計油箱時，隔板的設計高度也非常重要，其高度應為油液正常液面高度的2/3~3/4。同時為了保證進入的空氣的清潔，在通氣孔上應加裝空氣濾清器，對進入油箱內的氣體進行過濾。(8) 在設計郵箱時，為了油箱排油時的方便，油箱底板應由一定的斜度，并且，在底板大最低側應安裝放油塞或者放油閥（截止閥）。同時為了油箱的清洗、安裝方便，在油箱側壁應開設足夠大的清洗孔。有效容積為油液高度為油箱高度80%時的油液容積。設計容量為1000L，油箱鋼板的厚度取為6mm。高壓油路的壓力控制繼電器，選擇溫州黎明液壓廠的產(chǎn)品，參照樣本，最終確定壓力繼電器的型號為：HED10A20/350L24。 壓力傳感器壓力傳感器精度選擇為，選擇HYDAC的壓力傳感器，根據(jù)樣本選擇型號：HDA3845A250Y00。 空氣濾清器空氣濾清器的過濾精度一般為3~20um，一般選擇為10um。 則空氣濾清器的流量可以計算出為： 選擇溫州黎明的產(chǎn)品，查閱樣本,最終選擇空氣濾清器的型號為：，過濾精度10um。通徑是10mm，公稱壓力32MPa，內螺紋連接?？偦赜吐非蜷y，選用溫州黎明液壓的低壓球閥，查閱相關樣本，最終確定高壓球閥的型號為：Q61F16P20，通徑是20mm，對焊球閥。輔泵吸油路截止閥，用溫州黎明液壓的低壓球閥，查閱相關樣本，最終確定高壓球閥的型號為：Q61F16P40，通徑是40mm， 對焊球閥。均采用溫州黎明的防震壓力表，型號分別為：YN100I4，YN100I40。 蓄能器與蓄能器安全閥組 主泵油路的蓄能器：蓄能器的容積為主泵流量的，則主泵油路蓄能器的容積有效容積： 選擇黎明液壓廠的GXQ膠囊式蓄能器，型號為GXQB3/33LY，有效容積為4L，工程壓力33MPa，數(shù)量為1。輔泵油路的蓄能器，則主泵油路蓄能器的容積： 選擇黎明液壓廠的GXQ膠囊式蓄能器，型號為GXQB3/21LY，有效容積為3L，工程壓力21MPa，數(shù)量為2。 伺服放大器的計算與選型選擇MOOG的產(chǎn)品，具體型號由電氣設計決定。系統(tǒng)中的液壓油的油溫，所允許的范圍在30~50內，油液的溫度最高不能超過70，如果油液溫度過高的話，油液的動力粘度會減低，系統(tǒng)的泄露增加、液壓元件的磨損會加劇，因此系統(tǒng)的效率會明顯降低。如果對系統(tǒng)的油溫控制的不成功或沒有控制，造成系統(tǒng)中出現(xiàn)不正常的油溫出現(xiàn)，系統(tǒng)會出現(xiàn)一系列問題。 此次涉及的液壓彎輥伺服控制系統(tǒng)采用水冷卻式，熱交換量為：式中 P：系統(tǒng)的總輸入功率，W； ：比例系數(shù)，~，~。 平均溫差的計算：式中 ：進口和出口油溫，； ：進口和出口水溫，； 初步選擇黎明液壓廠的GL列管式冷卻器，根據(jù)樣本參數(shù)驗算。列管式冷卻器。供應商為黎明液壓廠。電加熱器的應用需要注意一些問題，就是在對油液加熱時與加熱器接觸的油液的溫度不能超過120，目的是為了油溫局部過高而造成液壓油液的變質，對于電加熱器的表面功率密度也要有一定的限制，一般為不允許高于3。電加熱器的發(fā)熱能力：式中 N：加熱器的發(fā)熱能力，W； C：油的比熱，取C=1680~2094。最低溫度設為20，則加熱時最大溫升為20。則電加熱器的發(fā)熱能力為：電加熱器的功率為：式中 ：熱效率，取。 溫度計的計算與選型溫度計的選擇，為了觀察油箱內溫度的變化，在油箱容易觀察的位置應安裝溫度計，查閱相關樣本，選用WSS型雙金屬溫度計，最終確定型號為WSS411，雙金屬片感溫元件，不帶電接點，表直徑100mm，測溫范圍40~160，分度值2,安裝螺紋M122，徑向，可動外螺紋安裝。 溫度計控制器的計算與選型為了實現(xiàn)度油箱內油液溫度的自動控制，在油箱的設計中 應安裝溫控控制繼電器。供應商為上海遠東儀表廠。查閱相關樣本，最終選擇溫州黎明液壓的YWZ型液位計，型號為YWZ250T。 液位控制器的選擇為了實現(xiàn)度油箱內油液高度的自動控制，在油箱的設計中 應安裝液位控制繼電器。 管接頭的選擇在液壓系統(tǒng)中，管接頭是應用很廣泛的一中液壓連接件（管與管之間，管與液壓元件之間）?，F(xiàn)在