鋼坯修復機畢業(yè)設計

1、<p><b>　　1.引言</b></p><p>　　鋼坯表面極易被氧化形成氧化皮，且這層氧化皮會在生產(chǎn)中產(chǎn)生廢料而影響工作，而采用鋼坯修復機的目的將氧化皮去掉，使鋼坯的利用率提高?？捎玫姆椒ê芏啵纾?.可用手持鋼坯的人為方法將其表面的氧化皮去掉，但是會對人造成危害，而且效率低，如傳統(tǒng)的砂輪打磨。2.將鋼坯燒紅后磕掉其表面的氧化層，但是這種方法使得被處理后的鋼坯會在短時間內(nèi)

2、再被氧化，而且效率低、機器易磨損，如鋼模板修復機。使用鋼坯修復機來去除表面的氧化層不但可以提高效率、減少危害，而且可以使被處理過的鋼坯在冷卻后保持一段時間不被氧化，即使在雨中被淋而產(chǎn)生少量生銹但是不會有太大影響。</p><p>　　鋼坯修復機采用滾筒機輸送而不采用皮帶輸送是因為：滾筒輸送機比皮帶輸送機應用廣泛，可用于儲積、分流、合流及較重負載的運輸，另外也應用于油污、潮濕及高溫、低溫的環(huán)境。而且滾筒輸送機結(jié)構(gòu)簡

3、單，可靠性高，使用維護方便。</p><p>　　傳統(tǒng)的鋼坯修磨機是由一種設有由窩輪、窩桿等組成的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，可使砂輪與鋼坯縱向運動的夾角在45-90度間變換的長臂回轉(zhuǎn)式的鋼坯修磨機。它既能作直磨用，也可以作斜磨用，兼有兩者的優(yōu)點，該機修磨范圍較大、質(zhì)量好且結(jié)構(gòu)簡單，檢測維修方便，適用于大、中、小形鋼坯和鍛坯的全扒皮修磨。而采用鋼坯修復機不但兼顧了鋼坯修磨機的所有優(yōu)點，而且還有具有效率高的優(yōu)點。</p>

4、<p>　　鋼坯修復機的部分操作通過液壓控制，使得鋼坯自動翻轉(zhuǎn)，且具有實用、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，自動化程度高，勞動強度抵，環(huán)境污染小，鋼坯修整質(zhì)量、精度高的優(yōu)點，是現(xiàn)代煉鋼行業(yè)鋼坯修復的理想設備。雖然我國目前沒有生產(chǎn)，只是在大連特鋼廠有兩臺由意大利引進的鋼坯修復機，因此需要研制技術(shù)含量高，且質(zhì)量穩(wěn)定的高檔產(chǎn)品來滿足國民經(jīng)濟的要求和行業(yè)需求，所以鋼坯修復機在世界上一定會有相當大的發(fā)展前景。【15】</p>&l

5、t;p>　　20世紀60年代到70年代是液壓技術(shù)日臻完善、廣泛應用并形成獨立學科的年代。70年代末到80年代初中國學者路甬祥發(fā)明了電液比例技術(shù)和插裝閥技術(shù)，標志著液壓技術(shù)又取得了重要進展。近20年來尤其是近10年來，由于人們對環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展的日益重視，加上材料科學的進展，西方各國家十分重視以純水為介質(zhì)的液壓技術(shù)研究，并在中壓（14MPa～16MPa）液壓系統(tǒng)中成功應用，這是液壓技術(shù)令人關(guān)注的發(fā)展動向。中國的浙江大學和華中科

6、技大學也在該方面進行了研究。1.1.2 液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著近50年來科學技術(shù)的進步與發(fā)展，液壓技術(shù)已成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)，對現(xiàn)代機械裝備的技術(shù)進步有著重要影響的基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)學科；隨著近20年來電子技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)不僅是一種傳動方式，更多地是作為一種控制手段，作為連接微電子技術(shù)和大功率控制對象之間的橋梁，成為現(xiàn)代控制工程中重要的、不可缺少的環(huán)節(jié)和手段。例如西方發(fā)達國家90%的數(shù)控加工中心、95

7、%以上的自動線都采用了液壓傳動技術(shù)。因而采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志，世界上各先進國家都對液壓技術(shù)的發(fā)展給予了</p><p><b>　　2.液壓技術(shù)概況</b></p><p>　　當前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲，經(jīng)久耐用，高度集成化等各項要求方面都取得了重大的發(fā)展，在完善比例控制，伺服控制，數(shù)字控制等技術(shù)上也有

8、許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計，計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開發(fā)性工作方面，日益顯示出顯著的成績。</p><p>　　今天，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，液壓技術(shù)必須不斷創(chuàng)新，不斷地提高和改進元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日益變化的市場需求，體現(xiàn)在如下一些比較重要的特征上：</p><p>　　提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。為了能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞盡可

9、能大的功率，液壓元件的結(jié)構(gòu)不斷地在向小型化方向發(fā)展。</p><p>　　高度的組成化、集成化和模塊化。液壓系統(tǒng)由管式配置經(jīng)板式配置，箱式配置、集成塊式配置發(fā)展到疊加式配置、插裝式配置，使連接的通道越來越短，這種組合件不但結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，而且使用簡便，也容易維護保養(yǎng)。模塊化發(fā)展也是非常重要的方面，完整的模塊以及獨立的功能單元，對用戶而言，只需要簡單地進行組裝即可投入使用，這樣不僅可以大大節(jié)約用戶的裝配時間，同

10、時用戶也無須配備各種經(jīng)專門培訓的技術(shù)人員。</p><p>　　和微電子結(jié)合，走向智能化。匯在一起的聯(lián)接體只要一收到微處理機或者微型計算機處送來的信息，就能實現(xiàn)預先規(guī)定的任務。</p><p>　　綜上所述可以看到，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用實在是很大的，它常常可以用來作為衡量一個國家工業(yè)水平餓重要標志之一。與世界上主要的工業(yè)國家相比，我國的液壓工業(yè)還是相當落后的，標準化的工作有待于繼續(xù)做

11、好，優(yōu)質(zhì)化的工作須形成聲勢，智能化的工作則剛剛在準備起步，為此必須奮起直追，才能迎頭趕上。</p><p>　　液壓系統(tǒng)的設計步驟大體如下：</p><p>　　1)液壓系統(tǒng)的工況分析</p><p>　　2)擬訂液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　3) 液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件</p><p>　　4)對液壓系統(tǒng)

12、進行驗算</p><p>　　5)繪制正式工作圖和編制技術(shù)文件</p><p>　　設計的最后一步是要整理出全部圖紙和技術(shù)文件。正式工作圖一般包括如下內(nèi)容：液壓系統(tǒng)原理圖；自行設計的全套工作圖（指液壓缸和液壓油箱等非標準液壓元件）；液壓泵、液壓閥及管路的安裝總圖。</p><p>　　技術(shù)文件一般包括以下內(nèi)容：基本件、標準件、通用件及外購件匯總表，液壓系統(tǒng)安裝和調(diào)試

13、要求，設計說明書等?！?5】</p><p>　　3.液壓系統(tǒng)性能與參數(shù)的初步確定</p><p><b>　　3.1工況分析</b></p><p>　　工況分析是分析機械工作過程的具體情況，其內(nèi)容包括負載分析、速度分析和功率變化規(guī)律的分析。對液壓系統(tǒng)進行工況分析其目的就是要查明它的每個執(zhí)行元件在各個動作階段內(nèi)的運動速度和所承受的負載并繪制成

14、圖。而液壓執(zhí)行元件的工況圖是選擇系統(tǒng)液壓元件和基本回路的依據(jù)。這是因為：</p><p>　　1) 液壓泵和各種控制閥的規(guī)格是根據(jù)工況圖中的最大壓力和最大流量選定的；</p><p>　　2) 各種液壓回路及其油源形式都是按工況圖的不同階段內(nèi)的壓力和流量變化情況初選后，再通過相互比較確定的；</p><p>　　3) 將工況圖所反映的情況與調(diào)研得來的參考方案進行對比

15、，可以對原來設計參數(shù)的合理性做出鑒別，或進行調(diào)整。</p><p>　　3.1.1液壓缸的負載分析</p><p>　　通過現(xiàn)場調(diào)研獲知，此液壓系統(tǒng)的液壓缸的工作行程為5m，鋼坯尺寸為長10m寬150mm高150mm,鋼坯密度取7.8kg/m3,動摩擦系數(shù)為1.5，且在水平位置時外負載最大，大約為25800N。</p><p>　　3.1.2液壓缸的速度分析<

16、/p><p>　　通過現(xiàn)場調(diào)研得知，此液壓系統(tǒng)的液壓缸速度在0.1m/s-0.2m/s之間，具體數(shù)值沒有要求，但是要保證鋼坯運行過程平穩(wěn)，液壓缸鎖緊使系統(tǒng)沖擊小，因此取活塞桿伸出時速度為0.1m/s,活塞桿退回時速度為0.2m/s?！?2】</p><p>　　3.2 液壓系統(tǒng)參數(shù)的初步確定</p><p>　　3.2.1確定液壓缸的主要參數(shù)</p>&l

17、t;p>　　液壓缸是液壓傳動中的主要執(zhí)行元件之一，它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，廣泛應用于機械的液壓傳動中。目前，工業(yè)中常用的液壓缸的結(jié)構(gòu)形式有活塞缸、柱塞缸、擺動缸三大類?；钊缀椭卓蓪崿F(xiàn)往復直線運動，輸出速度和推力；擺動缸則實現(xiàn)往復擺動，輸出角速度（轉(zhuǎn)速）和轉(zhuǎn)矩。形式如下：</p><p><b>　　活塞缸</b></p>&

18、lt;p><b>　　單桿活塞缸</b></p><p>　　單桿活塞缸是活塞的一端帶有活塞桿的液壓缸。結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。這種油缸由于活塞兩側(cè)受力面積不等，活塞往返運動時所產(chǎn)生的推力和速度各不相等?；钊麠U外伸時，油缸產(chǎn)生的推力大，速度小；而活塞桿作差動連接時，可實現(xiàn)快速運動。故這種油缸工業(yè)上常用來實現(xiàn)“快速進給”、“慢速工進”和“快速回位”。</p><p>

19、<b>　　圖1 單桿活塞缸</b></p><p><b>　　雙桿活塞缸</b></p><p>　　雙桿活塞缸是活塞的兩端都帶有活塞桿的液壓缸。結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。其工作原理與單桿活塞缸相同，由于活塞兩側(cè)受壓面積相同，油缸兩端的供油壓力P和供油量Q相同時，其往返運動速度及產(chǎn)生的推力都分別相等。</p><p><

20、;b>　　圖2 雙桿活塞缸</b></p><p><b>　　柱塞缸</b></p><p>　　柱塞缸是單作用缸，結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，回程依靠自重或外力，常傾斜或豎直安裝。柱塞與缸體內(nèi)壁不接觸，油缸內(nèi)孔只需粗加工，簡化了缸體的加工工藝，制造簡便。工作時總是承受壓力。因此柱塞必須有足夠的剛度，直徑比較大，且只能實現(xiàn)一個方向的運動，特別適應在行程比較

21、長的場合。</p><p><b>　　圖3 柱塞缸</b></p><p><b>　　擺動缸</b></p><p>　　常用的擺動缸有單葉片式和雙葉片式兩種。這類油缸是靠轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)來傳動力和運動的。輸出的是周期性的回轉(zhuǎn)運動，其回轉(zhuǎn)角小于300°。這種液壓缸由于密封性較差等原因，一般只用于低壓系統(tǒng)，如送料夾緊

22、和工作臺回轉(zhuǎn)的輔助運動裝置。</p><p>　　本次設計的液壓系統(tǒng)要求動作可靠，且為往復直線運動，故應采用活塞缸。而且單作用活塞缸可以輸出多種速度，差動連接時還可以實現(xiàn)快速運動，并且體積較雙桿活塞缸小，結(jié)構(gòu)緊湊。本液壓系統(tǒng)只要求動作可靠，滑動水口打開速度要快，綜合考慮上述兩種活塞缸的適應場合、制造成本及體積大小等因素，本液壓系統(tǒng)采用差動式單作用活塞缸?！?2】</p><p>　　3.2

23、.2確定液壓缸的尺寸</p><p>　?、俪踹x液壓缸工作壓力</p><p>　　液壓缸的推力F是由液壓缸的工作壓力p和活塞的有效工作面積A來確定的，而活塞的運動速度v由輸入缸的流量Q和活塞的有效工作面積A確定的，</p><p>　　即 F=A p</p><p><b>　　v=Q／A&

24、lt;/b></p><p>　　式中 F —— 缸（或活塞）的推力（N）；</p><p>　　p —— 進油腔的工作壓力（MPa）；</p><p>　　A —— 活塞的有效工作面積（m2）；</p><p>　　Q —— 輸入液壓缸的流量（L/min）；</p><p>　　V —— 缸（或活塞）

25、的運動速度（m/min）。</p><p>　　由上兩式可見，當缸的推力一定時，工作壓力p取的越高，活塞的有效面積A就越小，缸的結(jié)構(gòu)就緊湊，但液壓元件的性能及密封要求要相應提高；工作壓力p取的越低，活塞的有效面積A就越大，缸的結(jié)構(gòu)尺寸就越大，要使工作機構(gòu)得到同樣的速度就要求有較大的流量，這樣使有關(guān)的泵、閥等液壓元件的規(guī)格相應增大，有可能導致液壓系統(tǒng)的龐大。因此，液壓缸的工作壓力常采用類比法或通過試驗確定。設計時，

26、液壓缸的工作壓力可根據(jù)負載大小和設備的類型，選擇工作壓力：</p><p>　　表1 各類液壓設備常用的工作壓力</p><p>　　表2 液壓缸推力與工作壓力之間的關(guān)系</p><p>　　由于本液壓系統(tǒng)設備屬于運輸機械，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，采用中低壓液壓系統(tǒng)時，液壓缸的尺寸小、體積小，而且成本較低。綜合考慮各種因素，再參考表1、表2本系統(tǒng)選用中低壓系統(tǒng)，選取工作壓

27、力為P=8MPa。</p><p>　?、谟嬎愠鲆簤焊椎膬?nèi)徑D</p><p>　　通過調(diào)查可知系統(tǒng)在取工作壓力為8MPa時，系統(tǒng)P2被壓可按0.8MPa（回油路帶背壓閥的回路中背壓為0.5-1.5MPa）估算。</p><p><b>　　由最大負載按公式</b></p><p>　　A2=F/[ηcm(P1*ψ-P2

28、)],A1=ψ*A2</p><p><b>　　計算液壓缸面積.</b></p><p>　　其中: </p><p>　　F —缸的最大外負載；</p><p>　　P1—缸的最大工作壓力；</p><p><b>　　P2—缸的背壓；</b><

29、;/p><p>　　A1—缸無桿腔有效面積；</p><p>　　A2—缸有桿腔有效面積；</p><p><b>　　ηcm—機械效率；</b></p><p>　　ψ—缸往返速比 ψ=1/λ2 </p><p>　　λ— λ=d/D (λ為直徑比)</p><p>　　

30、本系統(tǒng)工作壓力為8MPa，大于7 MPa，活塞桿受壓力，故選取λ為0.7帶入上式后算得</p><p><b>　　D=69mm</b></p><p>　　按國標可圓整為標準直徑 D=80mm</p><p><b>　?、塾嬎慊钊麠U直徑d</b></p><p><b>　　活塞桿直徑

31、d為</b></p><p>　　d=D×λ=80×0.7=56 mm</p><p>　　按國標可圓整為標準直徑 d=56mm</p><p>　　由此可得液壓缸的兩腔的實際面積為</p><p>　　液壓缸無桿腔面積A1</p><p>　　A1=πD2/4=3.14×0.

32、82 =50.24mm</p><p>　　液壓缸無桿腔面積A2 </p><p>　　A2=π(D2 -d2 )/4=25.62mm</p><p>　　式中 D—液壓缸缸筒直徑</p><p>　　d—液壓缸活塞桿直徑</p><p>　　對選定后的液壓缸內(nèi)徑D，必須進行最小穩(wěn)定速度的驗算。要保證液壓缸節(jié)

33、流腔的有效工作面積A，必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積Amin,即A>Amin</p><p>　　Amin=qmin/vmin</p><p>　　式中 qmin—流量閥的最小穩(wěn)定流量，一般從選定流量閥的產(chǎn)品樣本中查得 取q=0.05L/min</p><p>　　vmin—液壓缸最低速度,由設計給定 取v=0.1m/s</p>&

34、lt;p>　　將數(shù)值帶入Amin=0.05L/min/0.1m/s=8×10-6 m2 <A</p><p>　　可見此液壓缸尺寸符合要求。</p><p><b>　?、芤簤焊纵o件設計</b></p><p><b>　　液壓缸缸蓋設計</b></p><p>　　液壓缸的缸

35、蓋可以選用35、45鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT350鑄鐵等材料。當缸體本身優(yōu)勢活塞桿的導向套時，缸蓋最好選用鑄鐵。同時，應在導向表面上熔堆黃銅、青銅或其他耐磨材料。也可以在缸蓋中壓入導向套?！?0】</p><p>　　3.2.3繪制系統(tǒng)工況</p><p>　　根據(jù)上面算得的D與d的值，估算液壓缸在各個工作階段中的流量。</p><p>　　進

36、油腔的流量 Q1 = V2 A1</p><p>　　= 0.15m/s×50.24 cm2</p><p>　　= 45.24L/min</p><p>　　式中 A1 —— 液壓缸進油腔（無桿腔）的面積（cm2）；</p><p>　　V2 —— 活塞桿移動速度（m/min）；<

37、/p><p>　　Q1 —— 液壓缸進油腔的流量（L/min）。</p><p>　　回油腔的流量 Q2 = V2 A2</p><p>　　= 0.15 m/s×25.62cm2</p><p>　　= 23.06 L/min</p><p>　　式中 A2 ——

38、液壓缸回油腔（有桿腔）的面積（cm2）；</p><p>　　V2 —— 活塞桿移動的速度（m/min）；</p><p>　　Q2 —— 液壓缸回油腔的流量（L/min）。</p><p>　　實際壓力為 p1 =(F/ηcm+ p1 A2) / A1</p><p>　　=[(25800/0.95+0.8×

39、106×25.62×10-4 )/50.24×10-4 ]×106</p><p><b>　　=5.81MPa</b></p><p>　　根據(jù)上述算得的液壓缸在各個階段的流量和進油腔的工作壓力，估算液壓缸輸入功率</p><p>　　P = p1 Q1</p><p>　

40、　= 5.81MPa×45.24L/min</p><p><b>　　= 4.36kw</b></p><p>　　3.3系統(tǒng)回路的選擇</p><p>　　擬定液壓系統(tǒng)圖是液壓系統(tǒng)設計中的一個重要步驟。這一步要做的主要工作：一是選擇基本回路，二是把選出的回路組成液壓系統(tǒng)?！?】</p><p>　　3.3

41、.1 采用液控單向閥的鎖緊回路</p><p>　　鎖緊回路的功用是使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會因外力作用而移動位置。在液壓回路中雙液控單向閥應用廣泛，主要利用液控單向閥的良好密封性，在鎖緊回路中，鎖緊的可靠性及鎖定位置的精度，僅僅受油缸本身內(nèi)泄露的影響，在保壓回路中可保證將活塞鎖定在任何位置，并可防止由于換向閥的內(nèi)部泄露而引起的帶有負載的活塞桿下降。</p><p>　　在實

42、際中選用的液控單向閥，一方面應考慮打開時所需要的控制壓力，此外還應該考慮系統(tǒng)壓力變化對控制油路壓力變化的影響，以免出現(xiàn)誤開啟。另外一方面因該考慮在油流反向出口無背壓的油路中選用內(nèi)泄式，否則需要外泄式，以降低控制油壓力，而外泄式的油口必須無壓回油，否則會抵消一部分控制壓力。</p><p>　　雙向鎖的鎖緊回路：當換向閥左位接入時，壓力油經(jīng)左邊液控單向閥進入液壓缸左腔，同時通過控制口打開右邊液控單向閥，使液壓缸右腔

43、的回油可經(jīng)右邊液控單向閥回油箱，活塞向右運動。反之，活塞向左運動。到了需要停留的位置，只要使換向閥處于中位，因閥的中位為“H”型機能（“Y”型也可）,所以兩個液控單向閥均關(guān)閉，使活塞雙向鎖緊。由于本系統(tǒng)需要在上升過程中將鋼坯固定，因此需要設置鎖緊回路，且采用上述雙向鎖的鎖緊回路?！?】</p><p>　　3.3.2 采用分流集流閥的同步回路</p><p>　　經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研可知，鋼坯在被舉

44、升的過程中兩液壓缸需要達到同步，才能使鋼坯平穩(wěn)的被舉起，否則會使鋼坯因不同步被舉起而滑落。如果只是選用一般的同時進出油達到的同步會因兩個液壓缸所受負載不同而不能滿足要求，如調(diào)速閥，同步精度容易受到其性能和油溫的影響，系統(tǒng)效率較低。因此選用分流集流閥來達到舉升鋼坯的同步。</p><p>　　FJL型分流集流閥又稱同步閥，該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維護方便等特點。此閥是按固定比例自動分配或集中兩股油流，使執(zhí)行元件雙

45、向同步?！?】</p><p>　　3.3.3采用節(jié)流閥的調(diào)速回路</p><p>　　在液壓系統(tǒng)中，調(diào)速回路往往是擬訂液壓系統(tǒng)的核心。調(diào)速方式一經(jīng)確定，其它回路的形式也就基本定了下來。因此，液壓回路的選擇工作必須從選擇調(diào)速回路（包括決定油路的循環(huán)形式和油源結(jié)構(gòu)形式）開始。目前，液壓系統(tǒng)中常用的調(diào)速回路有節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速回路三大類。此液壓系統(tǒng)中采用了節(jié)流調(diào)速回路。&

46、lt;/p><p><b>　　節(jié)流調(diào)速回路</b></p><p>　　節(jié)流調(diào)速回路采用定量泵供油,由節(jié)流閥(或調(diào)速閥)改變進入或流出執(zhí)行元件(油缸或馬達)的流量來實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的方法.這種回路的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護方便、調(diào)速范圍大,所以在機壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。但由于它的能量損失大、效率低、發(fā)熱大,故一般多用在功率不大的場合。例如各類機床的進給傳動裝置中

47、。節(jié)流調(diào)速回路按照節(jié)流閥(或調(diào)速閥)在系統(tǒng)中的安裝位置的不同,又可分為進口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速三種方式。</p><p>　　1) 進口節(jié)流調(diào)速回路</p><p>　　進口節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥安裝在液壓缸的進油路上。如下圖所示</p><p>　　該回路的優(yōu)點是：油缸回油腔和回油管路中的壓力較低。當采用活塞桿油缸并在工作行程時使油液進入無桿活塞

48、腔，就可以獲得較大推力的同時，得到較低的工作速度。其主要缺點是：油缸沒有背壓，運動不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動和爬行。在回油路上加一背壓閥可以改善這種情況，但背壓閥要消耗一定的能量。此外，油液通過節(jié)流閥時要發(fā)熱，使進入油缸的油溫升高，增加泄漏。但是經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研可知，這種調(diào)速回路在低速下的速度剛性較好；在負載變化的情況下，負載小時的速度剛性比負載大時要好。因此，進油口節(jié)流調(diào)速回路不宜用在負載較重，速度較高或負載變化較大的場合。</p>

49、<p>　　圖4 進口節(jié)流調(diào)速</p><p>　　2）出口節(jié)流調(diào)速回路</p><p>　　出口節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥安裝在液壓缸的回油路上，如圖所示。</p><p>　　出口節(jié)流調(diào)速回路的速度負載特性與進口節(jié)流調(diào)速回路是完全相同的。出口節(jié)流調(diào)速回路能承受負性負載。油缸有一定的背壓，空氣不易滲入，運動比較平穩(wěn)。此外，油液通過節(jié)流閥發(fā)熱后直接回到油箱

50、，溫升較小，油缸泄露較小。缺點是：油缸工作腔和回油腔的壓力都比進口節(jié)流調(diào)速回路要高（在相同負載的情況下）。特別是回油腔，它的背壓力有時非常高。一般只用于功率小，負載變化不大的液壓系統(tǒng)中。但由于出口節(jié)流調(diào)速回路運動比較平穩(wěn)，因此應用較多。</p><p><b>　　圖5 出口節(jié)流調(diào)速</b></p><p>　　3) 旁路節(jié)流調(diào)速回路</p><

51、p>　　旁路節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥安裝在與液壓缸并聯(lián)的旁支油路上，如下圖所示。旁路節(jié)流調(diào)速回路的優(yōu)點是：油泵供油壓力隨負載變化而變化。負載減小時，供油壓力也減小，加上無溢流損失，故在能量利用上較上述兩種調(diào)速回路合理。它的機械特性曲線如下圖所示。因此，旁路節(jié)流調(diào)速回路用于功率大，對平穩(wěn)性要求不高的場合。</p><p>　　圖 6 旁路節(jié)流調(diào)速</p><p>　　因考慮到系統(tǒng)需要在活

52、塞桿伸出和退回過程都調(diào)速，因此需要在進出油口都加入調(diào)速裝置，選用單向節(jié)流閥對系統(tǒng)進行單向調(diào)速?！?】</p><p>　　3.3.4 采用三位四通閥的換向回路</p><p>　　三位四通閥的使用場合：能使元件在任意位置上停止運動，執(zhí)行元件正反向運動時，回油方式相同。經(jīng)過比較本系統(tǒng)采用三位四通電磁換向閥（“Y”和“O”型）的換向回路。</p><p>　　在擬定液壓

53、系統(tǒng)時，注意了以下幾方面向題：</p><p>　　1)防止回路間可能存在的相互干擾。</p><p>　　2)確保系統(tǒng)安全可靠 液壓系統(tǒng)運行中的不安全因素是多種多樣的。例如異常的負載、停電，外部環(huán)境條件的急劇變化，操作人員的誤操作等，都必須有相應的安全回路或措施，確保人身似設備安全。例如，為了防止工作部件的漂移、下滑、超速等，應有鎖緊、平衡、限速等回路；為了防止操作者的誤操作，或由干液

54、壓元件失靈而產(chǎn)生誤動作，應有誤動作防止問路等?！?】</p><p>　　綜上各種油路的選擇，可得到如下圖所示的鋼坯修復機系統(tǒng)原理圖：</p><p>　　圖7 液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　1-液壓泵 2-進油過濾器 3-三位四通電磁換向閥Y機能 4-疊加式雙單向節(jié)流閥 5-雙向鎖 6-分流集流閥

55、 7-三位四通電磁換向閥O機能 8-壓力表 9-壓力表開關(guān) 10-回油過濾器 11-液位液溫計</p><p>　　3.4液壓系統(tǒng)原理的擬定及元件的選擇</p><p>　　擬定液壓系統(tǒng)原理圖包含兩項內(nèi)容：一是通過分析、對比選出合適的液壓回路；二是把選出的回路組合成液壓系統(tǒng)【2】</p><p>　　3.4.1

56、液壓元件的選擇</p><p>　　液壓元件的選擇主要依據(jù)計算出的元件的工作壓力和流量、電機的功率等的結(jié)果。選擇的原則是盡量選用標準元件。</p><p><b>　　①泵和電機的選擇</b></p><p>　　在選擇油泵時，應首先根據(jù)系統(tǒng)對動力源的要求，確定油泵的額定壓力和額定流量，然后根據(jù)系統(tǒng)的工作環(huán)境、工作條件、系統(tǒng)對油泵精度的要求以及

57、油泵本身的工作性能來選取油泵的類型、型號、規(guī)格。</p><p>　　目前工業(yè)上常用的油泵類型，主要有齒輪泵、雙作用葉片泵、限壓式變量葉片泵和軸向柱塞泵。表3列出了上述幾種泵的主要性能及優(yōu)缺點。從表中可以看出：外嚙合齒輪泵主要適用于中高壓及中低壓系統(tǒng)，特別是低壓系統(tǒng)。目前常把它用于精度要求不高的一般機床及工程機械上。中高壓齒輪泵常用于航空及造船等方面。鑄造設備中常把低壓齒輪泵作為輔助油泵使用。葉片泵由于工作平穩(wěn)，

58、流量脈動小，因此特別適用于中壓、中速及精度要求較高的液壓系統(tǒng)中。鑄造設備、機床及一般工程機械中應用非常廣泛。柱塞泵具有許多優(yōu)點，雖然價格昂貴及維修較困難，但是性能比其他液壓泵要高?！?】</p><p>　　表3 油泵性能及優(yōu)缺點對照表</p><p>　　本次設計液壓系統(tǒng)屬于中低壓系統(tǒng)，精度要求較高，綜合考慮上述幾種泵的優(yōu)缺點，選取葉片泵。</p><p>　　計

59、算液壓泵的工作壓力和額定壓力</p><p>　　1） 液壓泵的工作壓力</p><p>　　液壓泵的工作壓力是根據(jù)執(zhí)行元件的工作性質(zhì)來確定的。</p><p>　　pp ≥ p1 + ∑△p1</p><p>　　式中 pp —— 執(zhí)行元件的最大工作壓力；</p><p>　　∑△p1 ——

60、 進油路上的壓力損失，系統(tǒng)管路未曾畫出以前，按經(jīng)驗資料選?。?lt;/p><p>　　一般節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和管道簡單的系統(tǒng)取</p><p>　　∑△p1 = 2×105～5×105Pa</p><p>　　進油路有調(diào)速閥的系統(tǒng)及管道復雜的系統(tǒng)取</p><p>　　∑△p1 = 5×105～15

61、5;105Pa</p><p>　　液壓泵的最大工作壓力pp = p1 + ∑△p1 </p><p><b>　　=5.81+0.5</b></p><p><b>　　=6.31MPa</b></p><p>　　2) 液壓泵的額定壓力</p><p>　　系統(tǒng)在工作

62、的過程中常因過渡過程內(nèi)的壓力超調(diào)或周期性的壓力脈動而存在著動態(tài)壓力，其值遠超過靜態(tài)壓力。所以液壓泵的額定壓力應比系統(tǒng)最高壓力大25%-60%。本系統(tǒng)負載變化不大，且無沖擊載荷，故取額定壓力為：</p><p>　　pn = (1.25-1.6)pp</p><p>　　= 6.31×1.25</p><p>　　= 7.89 MPa<

63、;/p><p>　　計算液壓泵的額定流量</p><p>　　油泵的額定流量應滿足液壓系統(tǒng)中同時工作的執(zhí)行元件所需要的最大流量之和。本系統(tǒng)只有一個執(zhí)行元件，故其流量為：</p><p>　　Qp ≥ K (∑Q)max</p><p>　　式中 Qp —— 油泵的額定流量（L/min）；</p>

64、;<p>　　K —— 系統(tǒng)泄露系數(shù)(約取1.1～1.3)；</p><p>　　(∑Q)max —— 系統(tǒng)中同時工作的執(zhí)行元件所需的最大流量之和(L/min)</p><p>　　在本系統(tǒng)，液壓缸工作所需的最大流量為45.24L/min，取系統(tǒng)泄露系數(shù)K=1.1,則</p><p>　　泵的額定流量Qp為： </p><

65、;p>　　Qp ≥ 1.1×45.24L/min</p><p>　　= 49.74 L/min</p><p>　　根據(jù)計算出的額定壓力及額定流量，查閱液壓手冊及產(chǎn)品樣本，選定量泵的具體型號規(guī)格為YBN型葉片泵（額定壓力pp=10MPa，額定流量為75L/min）。</p><p>　?、诖_定驅(qū)動電機的功率</p><p

66、>　　由系統(tǒng)可知，P-L和Q-L曲線變化比較平穩(wěn)，電機所需功率按下式計算，即： Pp = pp QP / ηP</p><p>　　式中 ηP —— 液壓泵的總效率，查液壓手冊可以知道，該泵的效率為80%；</p><p>　　pp —— 液壓泵的工作壓力（MPa）；</p><p>　　QP ——

67、液壓泵的額定流量（L/min）。</p><p>　　故所需電機的功率為：pp = 49.74L/min×6.31MPa／0.80</p><p><b>　　= 6.54kw</b></p><p>　　按電機產(chǎn)品目錄，綜合考慮選取7.5 kw的電動機，其型號為：Y132S2-2,(P=7.5kw,n=2900r/min)<

68、;/p><p>　　Y系列三相異步電動機的應用特點是：效率高，節(jié)能，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高，噪聲低，振動小，運行安全可靠。作為一般用途的電動機，適用于驅(qū)動無特殊性能要求的各種機械設備，如金屬切削機床，該系列電動機的定額是以連續(xù)工作為基準的連續(xù)定額。</p><p>　　表4 液壓泵的總效率</p><p>　　3.4.2其它元件的選擇</p><p><

69、;b>　　①選擇控制閥</b></p><p>　　選擇液壓閥應盡量選擇標準定型產(chǎn)品。首先根據(jù)使用要求包括用途，動作方式，壓力損失數(shù)值，工作壽命和閥的生產(chǎn)條件確定閥的形式，然后根據(jù)流經(jīng)這個閥的油液的最大工作壓力和流量來確定閥的規(guī)格。</p><p>　　液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中的功用是通過控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的油液的流向、壓力和流量，使執(zhí)行器及其驅(qū)動的工作機構(gòu)獲得所需的運動方

70、向、推力（轉(zhuǎn)矩）及運動速度（轉(zhuǎn)速）等。所設計的液壓系統(tǒng)，將來能否按照既定要求正常可靠運行，在很大程度上取決于其中所采用的各種液壓閥的性能優(yōu)劣及參數(shù)匹配是否合理。</p><p>　　各種液壓控制閥的規(guī)格型號，可以系統(tǒng)的最高壓力和通過閥的實際流量為依據(jù)，并考慮閥的控制特性、穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸與重量、安裝連接方式、操縱方式、適應性與維修方便性、貨源及產(chǎn)品歷史等，從相關(guān)設計手冊或產(chǎn)品樣本中選取。</p&g

71、t;<p>　　各液壓控制閥的額定壓力和額定流量一般應與其使用壓力和流量相接近。對于可靠性要求較高的系統(tǒng)，閥的額定壓力應高出其使用壓力較多。如果額定壓力和額定流量小于使用壓力和流量，則易引起液壓卡緊和液動力，并對閥的工作品質(zhì)產(chǎn)生不良影響；對于系統(tǒng)中的順序閥和減壓閥，其通過流量不應遠小于額定流量，否則易產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。對于流量閥，應注意其最小穩(wěn)定流量。【6】</p><p>　　根據(jù)上述選擇

72、閥的原則，選擇該系統(tǒng)所需的各個閥的型號及規(guī)格如下表5所示</p><p>　　表5 液壓閥的型號規(guī)格</p><p><b>　?、跒V油器的選擇</b></p><p>　　選過濾器時，主要根據(jù)液壓系統(tǒng)對濾油器的性能指標的要求以及系統(tǒng)的工作壓力大小，從產(chǎn)品樣本中選取。根據(jù)過濾器在系統(tǒng)中的安裝位置不同，可以分為：吸油口過濾器、壓油口過濾器、回油

73、口過濾器三種安裝方式，在此液壓系統(tǒng)中選用吸油口過濾器。在液壓泵的吸油口安裝過濾器的主要目的是，防止泵在吸油的同時將污物吸進油路，主要防止大顆粒物的進入。但是必須注意過濾器的壓差必須滿足泵的吸油特性，過濾器的壓差過大容易造成吸油困難，而出現(xiàn)氣穴，氣穴現(xiàn)象是泵的最大危害之一。【6】</p><p><b>　　濾油器的性能指標：</b></p><p><b>

74、　　1. 工作壓力</b></p><p>　　不同結(jié)構(gòu)形式的濾油器所允許的工作壓力不同，在選擇時應考慮其最高工作壓力。本系統(tǒng)最高工作壓力為14.5MPa。</p><p><b>　　2. 過濾精度</b></p><p>　　過濾精度是指油液通過濾油器時，濾芯能夠濾除的最小機械雜質(zhì)的顆粒度的公稱尺寸，系統(tǒng)的過濾精度一般按下列兩因

75、素考慮：一是污垢顆粒應小于運動零件滑動面的配合間隙或油膜厚度，以免引起劃傷和磨損；二是污垢顆粒應小于系統(tǒng)中節(jié)流小孔的最小截面積，以免堵塞小孔。</p><p>　　液壓系統(tǒng)對過濾精度的要求，隨系統(tǒng)壓力不同而不同。系統(tǒng)壓力越高，運動零部件的配合間隙越小，過濾精度要求越高，表6給出了各種壓力下的液壓系統(tǒng)及控制元件對過濾精度的要求。</p><p>　　表6 濾油器過濾精度的選擇</p&g

76、t;<p>　　根據(jù)上表選?。簽V油器型號為ZU-H160及RAF160 。</p><p>　　3.4.3油箱的選擇</p><p>　　1. 油箱的主要作用：</p><p>　　1) 貯存充足的油液，以滿足液壓系統(tǒng)正常工作的需要；</p><p>　　2) 散發(fā)熱量，保證油溫不超過規(guī)定值（≤60℃）；</p>

77、<p>　　3) 使油中污染物沉淀，空氣逸出。</p><p>　　2. 油箱的計算與選擇</p><p>　　油箱的容量主要依據(jù)散熱的需要來確定,同時還必須保證在液壓系統(tǒng)工作的整個過程中,無論流量如何波動,油箱中的油面都能保持一定的高度,使?jié)B入油液中的空氣和污染物有足夠的時間分離出來.對于一般的開式液壓系統(tǒng),其油箱的有效容量可按下列經(jīng)驗公式確定:</p>&l

78、t;p>　　對于低壓系統(tǒng)(P＜2.5Ma) </p><p>　　V = ( 2 ～ 4 ) Q</p><p><b>　　對于中壓系統(tǒng)</b></p><p>　　V = ( 5 ～ 7 ) Q</p><p><b>　　對于高壓系統(tǒng)</b></p><p>　

79、　V = ( 6 ～ 12 ) Q</p><p>　　式中 V —— 油箱的容積（L）;</p><p>　　Q —— 泵的額定流量(L/min)。</p><p>　　各式中的系數(shù)選擇原則是:不連續(xù)工作時取小值,連續(xù)工作時取大值;使用變量泵時取小值,使用定量泵時取大值.對于本液壓系統(tǒng),壓力P＞8Ma,故油箱的有效容積 V為：</p>

80、<p>　　V = 5 Q</p><p>　　= 5×49.74</p><p>　　= 248.7 L</p><p>　　對于本液壓系統(tǒng)，由于油箱蓋用來作為液壓泵、電機、液壓閥等元件的安裝底版，故要求體積足夠大，油箱的有效容積選為400L。油箱有效容積大時，有利于散熱，油液中的雜質(zhì)能夠充分沉淀，滲入在油液中的空氣也可以充分逸出

81、。</p><p><b>　　3.油箱輔件的設計</b></p><p><b>　　液位計的控制及顯示</b></p><p>　　油箱內(nèi)液位計的控制可以通過液位發(fā)訊器或液位計進行檢測。前者當液位低于要求時會發(fā)出報警信號，目前應用的有浮子式液位發(fā)信裝置。后者需要人工進行監(jiān)視，當液位低于要求時進行人工補油。</p&

82、gt;<p><b>　　油箱內(nèi)油溫控制</b></p><p>　　為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，必須將工作介質(zhì)的溫度控制在一定范圍內(nèi)，油箱的溫度控制采用與電接點溫度計相配合的溫度控制器。當溫度低于要求的最低值時，電接點溫度計通過繼電器電路通電，加熱器開始工作，當溫度升到調(diào)定值時，加熱電路斷電，加熱器停止工作。同理，當溫度高于要求的最高溫度值時，使冷卻器電路通電，冷卻器開始工作

83、；當油溫降至調(diào)定值時，冷卻器電路斷電，冷卻器停止工作。油溫控制的范圍可以通過電接點溫度計進行調(diào)節(jié)。③箱體確定</p><p>　　油箱體 油箱體由Q235鋼板焊接而成,取鋼板厚度5~8mm，箱體大者取大值，本粗軋機的油箱板厚度為8mm。在油箱側(cè)壁上安裝油位指示器。在油箱與隔板垂直的一個壁上常常開清洗孔，以便于清洗油箱。油箱底部 油箱底部采用傾斜的方式，用焊接方法與壁板焊接而成，采用這種結(jié)構(gòu)，便于排油，底部

84、最低處有排油口。</p><p>　　油箱隔板 為了使吸油區(qū)和壓油區(qū)分開，便于回油中雜質(zhì)的沉淀，油箱中設置了隔板。隔板的安裝方式主要有兩種，第一種：回油區(qū)的油液按一定方向流動，既有利于回油中的雜質(zhì)、氣泡的分離，又有利于散熱。第二種：回油經(jīng)過隔板上方溢流至吸油區(qū)，或經(jīng)過金屬網(wǎng)進入吸油區(qū)，更有利于雜質(zhì)和氣泡的分離。在本次設計中，采用隔板的方式，主要為了將沉淀的雜質(zhì)分開。隔板的位置在油箱的中間，將吸油區(qū)和回油區(qū)分開，

85、隔板的高度，最低為油面的1/2。隔板的厚度等于油箱側(cè)壁厚度。</p><p><b>　　④空氣濾清器</b></p><p>　　空氣濾清器是對空氣進行凈化的裝置，它由殼體和濾芯組成，濾芯布置在殼體內(nèi)。大氣中有各種異物，例如灰塵、砂粒等，會對液壓系統(tǒng)的油液造成污染，它們將加速系統(tǒng)的磨損，從而降低系統(tǒng)的使用壽命。空氣濾清器能防止出現(xiàn)這種情況。查參考文獻[3]，表6-6

86、8，選擇EF6-80型空氣濾清器。</p><p><b>　　4.減少油箱噪音</b></p><p>　　防噪音問題是現(xiàn)代機械裝備設計中必須考慮的問題之一。油路系統(tǒng)的噪音源，以泵站為首，因此，進行油箱設計時，從下列幾方面減輕噪音：</p><p>　　1)油箱與箱蓋間增加防振橡皮墊：</p><p>　　2)用地腳螺

87、栓將油箱牢固固定在基礎(chǔ)上；</p><p>　　3)油泵排油口用橡膠軟管與閥類元件相連接；</p><p>　　4)回油管管接頭振動噪音較大時，改變回油管直徑或增設一條回油管，使每個回油管接頭的通路減少?！?】</p><p>　　3.4.4其它輔助元件的型號和規(guī)格的選擇</p><p>　　其他輔助元件的型號如下表：</p>

88、<p>　　表7 輔助元件的型號規(guī)格</p><p>　　3.4.5確定管道尺寸</p><p><b>　　確定油管直徑d</b></p><p>　　根據(jù)參考書得知，油管的規(guī)格尺寸（管道內(nèi)徑和壁厚）可由下面的公式算出后，查閱有關(guān)的標準選定。</p><p><b>　　D ≥ 4.6</b&

89、gt;</p><p>　　式中 D —— 油管內(nèi)徑；</p><p>　　q —— 管內(nèi)流量；</p><p>　　v —— 管中油液的流速。</p><p><b>　　油液流速參考數(shù)據(jù)</b></p><p>　　吸油管：取流速v=2m/s，則

90、吸油管的直徑為：</p><p><b>　　d ≥ 4.6</b></p><p>　　= 4.6（50L/min÷2m/s）1/2</p><p><b>　　= 23 mm</b></p><p>　　壓油管：取流速v=4m/s，則壓油管的直徑為：</p><p&

91、gt;<b>　　d ≥4.6 </b></p><p>　　= 4.6(50L/min ÷4m/s)1/2</p><p>　　= 16.26 mm</p><p>　　回油管：取流速v=2.m/s，則回油管的直徑為：</p><p><b>　　d ≥ 4.6</b></p>

92、;<p>　　= 4.6（50L/min÷2m/s）1/2</p><p><b>　　= 23 mm</b></p><p>　　圓整為標準直徑后，選取吸油管內(nèi)徑25mm，壓油管內(nèi)徑18mm，回油管內(nèi)徑25mm。</p><p>　　3.4.6液壓站的設計</p><p>　　液壓裝置按其總體配

93、置分為分散配置型和集中配置型兩種主要結(jié)構(gòu)類型，而集中配置型即為通常所說的液壓站。因為本課題要研究的是液壓站，所以對分散型結(jié)構(gòu)不予說明?！?】</p><p>　　（1）分散配置型液壓裝置是將液壓系統(tǒng)的液壓泵及其驅(qū)動電機、執(zhí)行器、液壓控制閥和輔助元件按照機器的布局、工作特性和操縱要求等分散安設在主機的適當位置上，液壓系統(tǒng)各組成元件通過管道逐一連接起來。例如有的金屬加工機床采用此種配置時，可將機床的機身、立柱或底座等

94、支撐件的空腔部分兼作液壓油箱，安放動力源，而把液壓控制閥等元件安設在機身上操作者便于接近和操縱調(diào)節(jié)的位置。</p><p>　　分散配置型液壓裝置的優(yōu)點是節(jié)省安裝空間和占地面積；缺點是元件布置零亂，安裝維護較復雜，動力源的振動、發(fā)熱還會對機床類主機的精度產(chǎn)生不利影響。所以此種結(jié)構(gòu)類型主要適宜結(jié)構(gòu)安裝空間受限的移動式機械設備采用。</p><p>　　（2）集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的執(zhí)

95、行器安放在主機上，而將液壓泵及其驅(qū)動電機、輔助元件等安裝在主機之外，即集中設置所謂液壓站。</p><p>　　按照操作執(zhí)行器的液壓控制裝置（液壓控制閥及其安裝油路板或油路塊等連接體的統(tǒng)稱）的安放位置及液壓站的功能，又可進一步將液壓站分為動力型液壓站和復合型液壓站兩種結(jié)構(gòu)類型。</p><p>　　執(zhí)行器及其操縱控制閥等散裝在主機各適當位置上的動力型液壓站，其形態(tài)較為簡單，它主要由液壓泵及

96、其驅(qū)動電機、油箱及其附件、少數(shù)必要的壓力控制閥等組成，因此經(jīng)常稱之為液壓泵站。其主要功能是為液壓執(zhí)行器提供一定壓力和流量的油液，而系統(tǒng)的控制主要由散裝在主機各處的控制閥來擔當。</p><p>　?。?）復合型液壓站是將系統(tǒng)中液壓泵及其驅(qū)動電機、油箱及其附件、液壓控制裝置及其他輔助元件等均安裝在主機之外，系統(tǒng)的執(zhí)行器仍然安裝在主機上。復合型液壓站不僅具有向執(zhí)行器提供液壓動力的功能，同時還兼具控制調(diào)節(jié)功能。按照液壓

97、控制裝置是否安裝在液壓泵站上，此種液壓站又可進一步分為整體式液壓站和分離式液壓站兩類。整體式液壓站是將液壓控制裝置及蓄能器等均安裝在液壓泵上，而分離式液壓站則是將液壓泵及其驅(qū)動電機和油箱及其附件、液壓控制裝置和蓄能器等分裝成液壓泵站、液壓閥站（一組或多組）和蓄能器器站等幾部分（根據(jù)液壓閥站的安放位置又有閥架式、機身式和執(zhí)行器搭載式三種），各部分之間按照液壓系統(tǒng)原理圖中確定的油路關(guān)系通過管路進行連接。</p><p&g

98、t;　　液壓站的優(yōu)點是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采集和檢測電液信號以利于自動化，可以隔離液壓系統(tǒng)振動、發(fā)熱等對主機精度的影響。缺點是占地面積大，特別是對有強烈熱源和煙霧、粉塵污染的機械設備，有時還需為安放液壓站建立專門的隔離房間或地下室。</p><p>　　根據(jù)以上的闡述結(jié)合自己所設計的課題，本課題液壓站的設計結(jié)構(gòu)采用集中配置型液壓裝置中的整體式液壓站的結(jié)構(gòu)設計方式。</p><p&g

99、t;<b>　　①液壓泵的安裝方式</b></p><p>　　液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵．驅(qū)動電動機及其聯(lián)軸器等。其安裝方式分為上置式和非上置式兩種。</p><p>　　1) 上置式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時電動機與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省內(nèi)地面積。</p>

100、<p><b>　　圖8</b></p><p>　　2）非上置式安裝 將液壓泵和與電動機放在液壓油箱旁，如圖所示，這種結(jié)構(gòu)，振動較小，油箱的清洗比較容易，但占地面積較大，吸油管與泵連接要求嚴格，應用于較大型液壓站。</p><p><b>　　圖9</b></p><p>　　本次設計采用的Y132S-2型，

101、體積適中，因此可用為上置式。</p><p>　?、诖_定控制裝置的集成方式。</p><p>　　液壓控制裝置的集成主要有板式集成、塊式集成和疊加閥式集成。</p><p>　?。?）板式集成液壓控制裝置，是把若干個標準板式液壓控制閥用螺釘固定在一塊公共底板（油路板，亦稱閥板）上，按系統(tǒng)要求，通過油路板中鉆、銑或鑄造出的孔道實現(xiàn)各閥之間的油路聯(lián)系，構(gòu)成一個回路。對于

102、較復雜的系統(tǒng)，則需將系統(tǒng)分解成若干個回路，用幾個油路板來安裝標準板式液壓元件，各個油路板之間通過管道來連接。通常將油路板上安裝閥的一面稱為正面，不安裝閥的一面稱為背面。</p><p>　　板式集成的特點是對于動作復雜的液壓系統(tǒng)，會因液壓元件數(shù)量的增加，導致所需油路板的尺寸和數(shù)量的增大，致使有些孔道甚至無法鉆出，而銑槽往往出現(xiàn)滲漏串腔現(xiàn)象。此外，油路板是根據(jù)特定的液壓系統(tǒng)專門設計制造的，不易實現(xiàn)標準化和通用化，不

103、易組織專業(yè)生產(chǎn)。特別是當需要更改回路或追加元件時，油路板就要重新設計加工，而其中的差錯可能會使整塊油路板報廢。</p><p>　　總之，板式集成液壓控制裝置適合不太復雜的低壓液壓系統(tǒng)采用。</p><p>　?。?）塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路，做成通用化的6面體油路塊（集成塊），通常其四周除1面安裝通向液壓執(zhí)行器（液壓缸或液壓馬達）的管接頭外，其余3面安裝標準的板式液壓閥及少

104、量疊加閥或插裝閥，這些液壓閥之間的油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通道孔實現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面，布有由下向上貫穿通道體的公用壓力油孔P、回油孔O（T）、泄油孔L及塊間連接螺栓孔，多個回路塊疊積在一起，同過4只長螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過公用油孔來實現(xiàn)。</p><p>　　塊式集成有以下幾個特點：1）可簡化設計；2）設計靈活，更改方便；3）易于加工，專業(yè)化程度高；4）結(jié)構(gòu)緊湊，裝配維護方便；5）系統(tǒng)運行

105、效率較高。</p><p>　　塊式集成的主要缺點是集成塊的孔系設計和加工容易出錯，需要一定的設計和制造經(jīng)驗。</p><p>　?。?）疊加閥是在集成塊的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,液壓元件間的連接不需要另外的連接塊,而是以特殊設計的疊加閥的閥體作為連接體,通過螺栓將液壓閥等元件直接疊積并固定在最底層的基塊(底板)上.基塊側(cè)面開有螺紋孔,通過管接頭作為通向執(zhí)行器、液壓泵或油箱的孔道,并可以根據(jù)需要

106、用螺塞封堵打開,只要把同一規(guī)格的疊加閥按一定順序疊加起來,再將板式換向閥直接安裝于這些疊加閥的上面,即可構(gòu)成各種典型液壓回路.</p><p>　　疊加閥的特點為：結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,重量輕,占地面積小。疊加閥安裝簡便，裝配周期短，系統(tǒng)有變動增減元件時，重新組裝較為方便。使用疊加閥，元件間無管連接，消除了因管接頭引起的漏油、振動和噪聲。使用疊加閥系統(tǒng)配置簡單，元件規(guī)格統(tǒng)一，外行整齊美觀，維修保養(yǎng)容易。采用我過疊加閥

107、組成的集中供油系統(tǒng) 節(jié)電顯著。 </p><p>　　由于規(guī)定尺寸限制，由疊加閥組成的回路形式少，通徑較小，一般使用于工作壓力小于20Mpa，流量小于200L/min的機床，輕工機械，工程機械等行業(yè)。綜上比較可以得出此液壓系統(tǒng)適用的塊式集成為疊加式。</p><p><b>　　③動力源裝置確定</b></p><p>　　液壓動力源一般由液壓

108、泵組、油箱組件、控溫組件和過濾器組件等相對獨立的部分組成。盡管這幾個部分相對獨立，但設計者在液壓動力源裝置設計中，除了根據(jù)機器設備的工況特點和使用的具體要求合理進行取舍外，經(jīng)常需要將它們進行適當?shù)慕M合，合理構(gòu)成一個部件。例如，油箱上常需將控溫組件中的油溫計、過濾器組件作為油箱附件而組合在一起構(gòu)成液壓油箱等等。</p><p>　　按液壓泵組布置的方式分上置式液壓動力源、非上置式液壓動力源和柜式液壓動力源三種方式。

109、本設計采用上置式液壓動力源設計。當電動機臥式安裝，液壓泵置于油箱之上時，稱為臥式液壓動力源。當電動機立式安裝于油箱之上時，稱為立式液壓動力源。上置式液壓動力源占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓泵置于油箱內(nèi)的立式安裝動力源，躁聲低且便于收集漏油。綜合考慮本設計決定采用臥式液壓動力源布置?！?6】</p><p><b>　　3.5繪制裝配圖</b></p><p>　　泵站部分

110、的原理結(jié)構(gòu)比較簡單，因此直接使用管道連接，在這里采用焊接式管接頭，焊接式管接頭的特點是連接牢固、密封可靠、耐高壓，但焊接工作量大。根據(jù)原理圖連接管路，在控制閥的部分采用疊加閥式集成，將疊加閥通過基板連接在一起固定在油箱上。因為鋼坯修復機液壓系統(tǒng)不止這些部分，因此留出其余的部分的油路入口和出口?！?4】</p><p>　　將以上內(nèi)容綜合可得液壓系統(tǒng)裝配圖為：</p><p><b&g

111、t;　　圖10</b></p><p>　　3.6液壓系統(tǒng)性能驗算</p><p>　　系統(tǒng)主要技術(shù)性能含壓力損失計算、發(fā)熱與溫升計算及液壓沖擊計算等。因本系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu)較簡單，油箱容量足夠大，各執(zhí)行器的運動較為平穩(wěn)，故壓力損失、發(fā)熱與溫升及液壓沖擊的驗算省略?！?】</p><p>　　3.7液壓系統(tǒng)的清洗與維護</p><p>

112、　　液壓系統(tǒng)在制造、試驗、使用和儲存中都會受到污染，而清洗是清除污染，使液壓油、液壓元件和管道等保持清潔的重要手段。生產(chǎn)中，液壓系統(tǒng)的清洗通常有主系統(tǒng)清洗和全系統(tǒng)清洗。全系統(tǒng)清洗是指對液壓裝置的整個回路進行清洗，在清洗前應將系統(tǒng)恢復到實際運轉(zhuǎn)狀態(tài)。清洗介質(zhì)可用液壓油，清洗時間一般為2-4小時，特殊情況下也不超過10小時，清洗效果以回路濾網(wǎng)上無雜質(zhì)為標準。</p><p>　　清洗時注意事項：　　1、一般液壓系統(tǒng)

113、清洗時，多采用工作用的液壓油或試車油。不能用煤油、汽油、酒精、蒸氣或其它液體，防止液壓元件、管路、油箱和密封件等受腐蝕；</p><p>　　2、在清洗油路的回路上，應裝過濾器或濾網(wǎng)。剛開始清洗時，因雜質(zhì)較多，可采用80目濾網(wǎng)，清洗后期改用150目以上的濾網(wǎng)；　　3、清洗時間一般為（48-60）小時，要根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度、過濾精度要求和污染程度等因素決定；</p><p>　　4、清洗后

114、要將回路內(nèi)的清洗油排除干凈。</p><p>　　另外系統(tǒng)應該定期維護，檢查系統(tǒng)的油溫，壓力和是否漏油，而且應定期檢查過濾器和空氣濾清器等設備?！?】</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　此液壓系統(tǒng)設計主要設計的是鋼坯修復機液壓系統(tǒng)，修復機主要采用液壓控制系統(tǒng)，不但提高了液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能較高。<