【正文】 工況分析 8 攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計（論文） 液壓元件選型 9 3 擬定液壓系統(tǒng)圖 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)圖 考慮到折彎機(jī)工作時所需功率較大，故采用容積調(diào)速方式。為滿足速度的有級變化，采用壓力補(bǔ)償變量供油泵。即在快速下降時，液壓缸以全流量供油，當(dāng)轉(zhuǎn)換成慢速加壓折彎時，液 壓泵的流量減小，在最后 5mm 內(nèi)，使液壓泵流量減到零。當(dāng)液壓缸反向回程時，泵的流量恢復(fù)到全流量。 液壓缸的運動方向采用三位四通 M 型中位機(jī)能電液動換向閥控制，停機(jī)時換向閥處于中位，使液壓缸卸荷。 為防止壓頭在下降過程中由于自重而出現(xiàn)速度失控現(xiàn)象，在液壓缸無桿腔回油路上設(shè)置一個內(nèi)控單向順序閥。 本機(jī)采用行程控制，利用動擋塊觸動滑塊運動路徑上設(shè)置的電氣行程開關(guān)來切換電液動換向閥，以實現(xiàn)自動循環(huán)。 此外，在泵的出口并聯(lián)一個溢流閥，用于系統(tǒng)的安全保護(hù)；泵的出口并聯(lián)一個壓力表及其開關(guān)，以實現(xiàn)測壓。 綜 上所述擬訂的折彎機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如下 1變量泵 2溢流閥 3壓力表及其開關(guān) 4單向閥 5三位四通電液換向閥 6單向順序閥 7液壓缸 8過濾器 9行程閥 10調(diào)速閥 11單向閥 12壓力繼電器攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計（論文） 液壓元件選型 10 4 液壓元件選型 液壓泵及其驅(qū)動電機(jī)的選擇 由工況圖可看到，液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓折彎階段結(jié)束時，1 MPa? 。此時缸的輸入流量極小，且進(jìn)油路元件較少，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失估 計取為 MPa?? 。算得泵的最高工作壓力 Pp 為 M P a? ? ? 所需的液壓泵最大供油流量 Pq 按液壓缸的最大輸入流量 /minL 進(jìn)行估算。取泄露系數(shù) K=，則 1 .1 2 3 3 .6 / m in 2 5 6 .9 6 / m inPVq q L L? ? ? ? 根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量泵的轉(zhuǎn)速為 n=1500 /minr ，暫取泵的容積效率 ? ? ，可算出泵的排量參考值為 1000 1 0 0 0 2 5 6 . 9 6 1 9 0 . 3 4 ( / )1 5 0 0 0 . 9 0VgVqV m L rn? ? ?? ? ?? 根據(jù)以上計算結(jié)果查閱選用規(guī)格為 250YCY141B 斜盤式壓力補(bǔ)償變量型軸向柱塞泵，其額定壓力 P=32MPa，排量為 250mL/r,額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min，流量為 q=375L/min。符合系統(tǒng)對流量的要求。 有工況圖可知，最大功率出現(xiàn)在 t= 時，由此時的液壓缸工作壓力和流量可算得此時的液壓泵的 最大理論功率 ( 9 . 4 0 . 5 ) 1 . 1 4 7 . 9 3( ) 8 . 7 ( )60tP p p K q k W? ? ?? ? ? ? ? 由查表 取泵 的總 效率 為 ? ? ，則可算 得液 壓泵 驅(qū)動功 率為1 0 .2tp PPP kW??? 查表，選取規(guī)格相近的 Y1604 型封閉式三相異步電動機(jī)，其額定功率11kW，額定轉(zhuǎn)速為 1460r/min。按所選電動機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量，液壓泵的最大實際流量為 146 0 250 328 .5 / m intVq nV L?? ? ? ? ? 大于計算所需流量 ,滿足使用要求。 閥類 元件及輔助元件 根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實際流量可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，結(jié)果見表 。 表 42 攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計（論文） 液壓元件選型 11 序號 元件名稱 額定壓力 MPa 額定流量L/min 型號及規(guī)格 說明 1 變量泵 32 250 mL/r（排量） 10MCY141B 額定轉(zhuǎn)速 1500r/min驅(qū)動電機(jī)功率為 11KW 2 溢流閥 35 400 Y2H*10L 通徑 10mm 3 三位四通換向閥 28 400 34D6 通徑 6mm 4 單向順序閥 400 QAH8 最小穩(wěn)定流量 5 單向閥 400 C2G8053/8 通徑 10mm 6 壓力繼電器 2． 5 HED20 7 調(diào)速閥 400 312FRM5 8 壓力表開關(guān) 40 AF6EP30/Y400 通徑 6mm 油管元件 各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計算，由下表中數(shù)值說明液壓缸壓制、快退速度 2v , 3v 與設(shè) 計要求相近，這表明所選液壓泵的型號，規(guī)格是適宜的。 表 43 液壓缸在各個階段的進(jìn)出流量 由表中數(shù)值 可知，當(dāng)油液在壓力管中速度取 5m/s 時，由式 2 qdv??? ?算得， 流量速度 快進(jìn) 壓制 快退 輸入流量L/min 1 1 1 2( ) /( )q A Kq A A? ? ?= 1 2 5 6 4 7 .9 3 1 0 7 .6 / m in1 2 5 6 6 4 0 .5 6K L? ?? 1 ? 1 5 2 .7q K q?? 排出流量L/min 2 2 1 1/q A q A?? 6 4 0 .5 6 1 0 7 .6 551256??? 2 2 1 1/ A q A? ? ? 2 2 1 1/ A q A? ? ? 運動速度m/min 1 1 234/4 7 .9 3 1 0(1 2 5 6 6 4 0 .5 6 ) 1 00 .8 6v q A AK ????????? 2 1 1/ 72v q A?? 3 1 2/ q A?? 攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計（論文） 液壓元件選型 12 液壓缸進(jìn)油路油管內(nèi)徑 31 0 7 . 6 1 02 0 . 0 2 1 3 2 1 . 35 6 0d m m m???? ? ? ???進(jìn)； 液壓缸回油路管內(nèi)徑 35 2 .7 1 02 0 .0 1 4 9 1 4 .95 6 0d m m m???? ? ? ???回； 這兩根油管選用參照《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》 P111，進(jìn)油管的外徑34D mm? ，內(nèi)徑 25d mm? ，回油路管的外徑 32D mm? ，內(nèi)徑 20d mm? 。 油箱的容積計算 容量 V (單位為 L)計算按教材式 (78) : PVq?? ，由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng)，11?? 。 所以油箱的容量 11 579 .7PV q L?? ? ? ?， 按 JB/T79381999 規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值 800VL? . 油箱的長寬 高 因為油箱的寬、高、長的比例范圍是 1： 1~2： 2~3，此處選擇比例是 1： ：2 由此可算出油箱的寬、高 、 長大約分別是 ,1040mm,。并選擇開式油箱中的分離式油箱設(shè)計。其優(yōu)點是維修調(diào)試方便，減少了液壓油的溫升和液壓泵的振動對機(jī)械工作性能的影響；其缺點是占地面積較大。 由于系統(tǒng)比較簡單，回路較短，各種元件較少，所以預(yù)估回路中各種元件和管道所占的油液體積為 。因為推桿總行程為 220mm，選取缸的內(nèi)腔長度為 360mm。忽略推桿所占的體積，則液壓缸的體積為 4 3 31 12 56 10 36 0 10 0. 04 52 45 .2v A L m L??? ? ? ? ? ? ?缸 當(dāng)液壓缸中油液注滿時，此時油箱中的液體體積達(dá)到最小為：8 0 0 4 5 .2 0 .8 7 5 4VL? ? ? ?油 min 則油箱中油液的高度為： 1 7 5 4 1 0 0 0 /( 1 3 8 .6 7 6 9 .3 3 6 ) 7 8 .4H c m? ? ? ? 由此可以得出油液體下降高度很小，因此選取隔板的高度為 44cm,并選用兩塊隔板。此分離式油箱采用普通鋼板焊接而成，參照書上取鋼板的厚度為： t=4mm。 為了易于散熱和便于對油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng)，取箱底離地的距離為200mm。 故可知，油箱的總長總寬總高為： 長為： 1 2 ( 138 2 4) 139 5l l t m m m m? ? ? ? ? ? 寬為： 1 2 ( 693 .36 2 4) 701w w t m m m m? ? ? ? ? ? 高為： ( 2 0 0 4 4 ) ( 1 0 4 0 4 2 0 0 4 ) 1 2 4 81h h m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計（論文） 液壓元件選型 13 油箱地面傾斜度 為了更好的清洗油箱，取油箱底面傾斜度為： ?1 吸油管和過濾器之間管接頭的選擇 在此選用卡套式軟管接頭 查《機(jī)械設(shè)計手冊 — 4》表 — 66 得其連接尺寸如下表： 表 單位： mm 公稱壓力 MPa 管子 內(nèi)徑 0d mm 0D minL 卡套式管接頭 0d 公稱尺寸 極限偏差 G(25) 22 25 ? 38 22 過濾器的選取取過濾器的流量至少是泵流量的兩倍的原則，取過濾器的流量為泵流量的 倍。故有 ： 2 .5 ( 5 2 .7 2 .5 ) / m in 1 3 1 .7 5 / m inq q L L? ? ? ? ?泵 入過 濾 器 查《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 — 7 得，先取通用型 WU 系列網(wǎng)式吸油中過濾器： 表 堵塞的選取 考慮到鋼板厚度只有 4mm，加工螺紋孔不能太大，查《中國機(jī)械設(shè)計大典》表 — 178 選取外六角螺塞作為堵塞，詳細(xì)尺寸見下表： d