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四柱式液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計說明-閱讀頁

2025-04-22 23:05本頁面
  

【正文】 20~30)D 。(8)活塞桿穩(wěn)定性校核當(dāng)液壓缸的支承長度Lb≥(10~15)d時,應(yīng)該對活塞桿的彎曲穩(wěn)定性進行校核,d為活塞桿直徑。將參數(shù)代入Lb≥(10~15)d中,比較后Lb<(10~15)d,活塞桿滿足使用要求,工作時不會失穩(wěn)。鋼管承受的壓力高,彎曲半徑不能太小,彎制時比較困難。紫銅管加熱軟化后可進行彎曲,比鋼管容易彎制,價格昂貴,抗振性較弱;尼龍管主要用于低壓系統(tǒng);塑料管承受的工作壓力比較小,一般用于液壓系統(tǒng)的回油路中;膠管有高壓管和低壓管兩種,而者的區(qū)別在于骨架組成不同。低壓膠管的組成骨架是麻線或棉線編制體,多用于壓力較低的油路中。查表61[1] 、65[1] ,主缸工作壓力較高,油管選用無縫鋼管,頂出缸油路油管選用高壓膠管。(1)主缸液壓油管內(nèi)徑計算進油油管內(nèi)徑確定:主缸快進所需流量=,而泵的額定流量q=250L/min,取油管允許流速=4m/s,代入公式(),即:圓整后,查表61[1] ,取,壁厚t=5mm。(2)頂出缸液壓油管內(nèi)徑計算進油油管內(nèi)徑確定:頂出缸頂出所需流量=,取油管允許流速=4m/s,代入公式(),即:圓整后,[3] ,取。 液壓油箱設(shè)計液壓油箱主要作用是貯存液壓油、分離液壓油中的空氣和雜質(zhì),同時還起到散熱的作用。為了防止液壓油從油箱中溢出,油箱中的液壓油位不能太高,一般不應(yīng)該超過液壓油箱高度的80%。液壓機屬于高壓系統(tǒng),油箱的有效容積可由公式()求出,即:V=9=7250L =1750L(2)油箱外形尺寸確定油箱的有效容積確定后,液壓油箱外形尺寸長、寬、高的比值一般為:1:1:1~1:2:3。液壓油箱的外形尺寸為:長寬高=1000760690(mm)。油箱的結(jié)構(gòu)組成一般包括隔板、吸油管、回油管、頂蓋、清洗孔、油面指示、吊鉤、加熱與冷卻裝置等。吸油管前應(yīng)設(shè)有過濾器,過濾器與箱底間的距離應(yīng)不小于20mm。斜口。為了不讓進油、回油相互影響,用隔板將其隔開,兩管的斜口方向還應(yīng)一致,而不是相對。泵和動力裝置安裝時底座應(yīng)該與頂蓋分開,另外制做。 液壓站布局設(shè)計 液壓站設(shè)計需要考慮的問題(1)液壓裝置中各部件、元件的布置要勻稱,要便于安裝和維修;(2)液壓站結(jié)構(gòu)盡量采用集中式,液壓泵裝置的安裝盡量采用臥式,這樣方便維護和散熱;(3)行程閥安裝位置必須靠近運動部件,手動換向閥的位置必須靠近操作部位。壓力表及開關(guān)應(yīng)布置在便于觀察和調(diào)整的地方;(4)隨工作運動的管道采用軟管或有彈性的管子,軟管安裝時應(yīng)避免相互發(fā)生扭轉(zhuǎn)。 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓站由液壓油箱、液壓泵裝置、液壓控制裝置三部分組成。(1)四柱液壓機液壓站結(jié)構(gòu)形式的選擇液壓站的結(jié)構(gòu)形式通常有兩種,即:分散式、集中式。液壓機選用集中式液壓站。立式安裝將液壓泵和與之相連的油管放在油箱內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊,美觀,吸油條件好,但是安裝維修不方便,散熱條件不好;臥式安裝與立式恰好相反,安裝維護方便、散熱性好。(3)電動機與液壓泵聯(lián)接方式的選擇電動機與液壓泵的聯(lián)接方式有法蘭式、支架式、支架法蘭式。為了防止安裝時同軸度誤差的影響,聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器。液壓油選用LHL32液壓油,15℃時該油液的運動粘度,油液密度。進油管長度為8m,沿程壓力損失為:閥的壓力損失;那么進油路總的壓力損失為:=+=工進時回油管的最大流量為:回油管中液壓油的流速為:管道流動雷諾數(shù)為<2300,油液在管道內(nèi)流動為層流,沿程阻力系數(shù)。(2)頂出缸各工況時的壓力損失驗算1)工件頂出時進油路、回油路的壓力損失,進油管直徑D=16mm,則液壓油在油管中的流速為:管道流動雷諾數(shù)為<2300,油液在管道內(nèi)流動為層流,沿程阻力系數(shù)。進油管長度為5m,沿程壓力損失為:閥的壓力損失;調(diào)速閥壓力損失;那么回油路總的壓力損失為:=++=泵的出口壓力為: ≈2)快進、快退時的壓力損失頂出缸回程時只有摩擦負(fù)載存在,比頂出負(fù)載350kN要小,因此回程時液壓泵口的壓力比頂出時要小,具體驗算過程從略。 液壓系統(tǒng)溫升的驗算對液壓機進行系統(tǒng)溫升驗算,只要驗算發(fā)熱量最大的那個工況就可行。主缸工進時輸入、輸出功率分別為:= =Fv=2000kN工進時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===主缸快退時輸入、輸出功率分別為:==Fv=400kN快退時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===頂出缸的工況壓力比主缸小,系統(tǒng)的溫升功率不會超過主缸的溫升功率,這里就不對頂出缸溫升功率進行具體計算了。系統(tǒng)溫升計算公式如下: ()式中: —系統(tǒng)溫升; —發(fā)熱功率;—油箱散熱面積;—油箱散熱系數(shù)。液壓機散熱條件一般,取散熱系數(shù)=10。通過溫升驗算可知,系統(tǒng)溫升在許可油溫范圍內(nèi),滿足要求。繼電器控制和PLC控制是目前用的最多的控制方式。繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,價格低廉,抗干擾能力強,但固定的接線方式,使繼電器控制的通用性和靈活性差;PLC控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲器、輸入輸出接口、編程器等元件組成。 四柱液壓機電氣控制方案設(shè)計 四柱液壓機電氣控制方式選擇液壓機工況少,各工況動作不復(fù)雜,執(zhí)行部件運動都是簡單的直線運動。 電氣控制要求與總體控制方案(1)電氣控制系統(tǒng)擬達到的控制要求1)能夠?qū)崿F(xiàn)手動、半自動控制;2)能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)速度的換接控制;3)系統(tǒng)過載時自動啟動過載保護;4)為隨時了解系統(tǒng)所處的工作狀態(tài),設(shè)置工況指示燈;5)系統(tǒng)穩(wěn)定性好,能夠保證液壓機安全正常的工作。 四柱液壓機電氣控制電路設(shè)計 四柱液壓機主電路設(shè)計液壓機拖動電機容量小,主電路的啟動方式采用直接啟動。熱繼電器FR起過載保護作用。 四柱液壓機主電路圖 四柱液壓機控制電路設(shè)計控制電路主要控制主缸的快進、工進、保壓、回程和頂出缸的頂出、退回。為方便觀察液壓機處于那個工況,設(shè)置信號指示燈。 四柱液壓機控制電路圖 電氣控制過程分析(1)主缸快進將開關(guān)置于自動檔,按下SB2,交流接觸器KM得電,電動機啟動。此時液壓系統(tǒng)向主缸上腔供油,在補油油箱的協(xié)助下主缸快速下行;(2)主缸工進當(dāng)滑塊觸及行程開關(guān)SQ2,中間繼電器KA2得電,這時電磁閥1Y、3Y、7Y得電,主缸由快進變?yōu)楣みM; (3)主缸保壓當(dāng)主缸無桿腔的壓力達到壓力繼電器設(shè)定壓力后,YJ閉合,所有電磁換向閥失電,進行保壓;(4)主缸泄壓保壓一段時間后,中間繼電器KA3得電,電磁換向閥4Y得電,主缸上腔開始泄壓;(5)主缸退回泄壓完成后,中間繼電器KA4得電,電磁閥2Y、5Y、12Y得電,主缸下腔進油,滑塊回程,觸及行程開關(guān)SQ1,運動停止; (6)工件頂出按下按鈕SB4,中間繼電器KA5得電,電磁換向閥2Y、9Y、10Y得電,頂出缸下腔進油,活塞桿上行將工件頂出;(7)頂出缸退回按下按鈕SB5,中間繼電器KA6得電,電磁換向閥2Y、8Y、11Y得電,液壓油進入頂出缸上腔,頂出缸回程。如果液壓機接入狀態(tài)為自動檔,按下SB3也可使液壓機停止運行。液壓機床身采用螺栓固定,因此在做混凝土地基時應(yīng)預(yù)留螺栓孔,等液壓機安裝后再澆注固定。 四柱液壓機的調(diào)試液壓機所有安裝工作完畢后,必須進行現(xiàn)場調(diào)試。調(diào)試過程中通過看、聽等方式看液壓機硬件或控制系統(tǒng)工作是否正常。調(diào)試一段時間后,如果運行正常,液壓機就可以正式交付使用了。如果液壓油選擇不恰當(dāng)將使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障和性能下降。不同牌號的液壓油不能夠混用,以免發(fā)生化學(xué)反應(yīng),深褐色、乳白色、有異味的變質(zhì)油不能使用。設(shè)備工作一段時間后要對洗濾清器、液壓油箱進行清洗,并及時更換液壓油,長期處于高溫工況時清洗和更換的周期要縮短。(3)防止固體雜質(zhì)進入系統(tǒng)添加或更換液壓油時要對油液過濾,防止固體雜質(zhì)侵入系統(tǒng)后堵塞油路,特別是精密部件,很容易堵住。油箱的清洗油液應(yīng)選用同牌號的液壓油,反復(fù)清洗三次左右。此外,還會造成系統(tǒng)的工作噪音加大,傳動不穩(wěn)定,效率降低,油液易氧化變質(zhì),有時液壓系統(tǒng)還會產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象。結(jié) 論本文重點對液壓機的液壓控制回路、液壓元件及安全保護措施等進行了方案設(shè)計。該液壓控制系統(tǒng)解決了普通閥系統(tǒng)密封性差、通流量小、壓力損失大等問題。為解決液壓沖擊對設(shè)備安全的影響,系統(tǒng)中設(shè)置泄壓回路。速度換接通過行程開關(guān)來控制,這種換接方式,控制比較可靠,設(shè)備安裝方便,價格也實惠。整體的方案確定后,對液壓系統(tǒng)的可行性進行校驗,該液壓系統(tǒng)可以滿足液壓機的加工工藝要求。液壓機在進行方案設(shè)計時,有些方案的選擇可能不是最佳。參考文獻[1] 楊培元,朱福元.液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊.[M]北京:機械工業(yè)出版社,1999,1191. 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