半自动专用铣床液压系统毕业设计(论文)(编辑修改稿)

半自动专用铣床液压系统毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

其他工况负载都不太高，参考表 2 和表 3，粗选液压缸的工作压力 1 4ap MP。 计算液压缸的主要尺寸 半自动液压专用铣床液压系统 7 鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（ 122AA ），快进时液压缸差动连接。 工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表 4选背压力为 2 ap MP。 表 2 按负载选择工作压力 负载 /KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作压力 /MPa ~1 ~2 ~3 3~4 4~5 =5 表 3 各种机械常用的系统压力 机械类型 机 床 农业机械 小型工程机械 建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力/MPa ~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 表 4 执行元件背压力 系统类型 背压力 /MPa 简单系统或轻载节流调速系统 ~ 回油路带调速阀的系统 ~ 回油路设置由背压阀的系统 ~ 用补油泵的闭式回路 ~ 回油路较复杂的工程机械 ~3 回油路较短且直接回油 可忽略不计 表 5 按工作压力选取 d/D 工作压力 /MPa = ~ = d/D ~ ~ 表 6 按速比要求确定 d/D 12v/v 2 d/D 注： 1v —— 无杆腔进油时活塞运动速度 ； 2v —— 有杆腔进油时活塞运动速度。 由式1 1 2 2 cmFp A p A 得 42162131448 9 4 1 00 .60 .9 ( 4 ) 1 0() 22cmFAmpp      则活塞直径 414 4 9 4 1 0 0 . 1 0 9 1 0 9AD m m m m     参考表 5 表 6，得 d≈ ， D= D==80mm. 8 由此求得液压缸两腔的实际有效面积为 22 2 4 21 95 1044DA m m     2 2 2 2 2 4 22 ( ) ( 1044DdA m m      ） 因为活塞杆总行程为 320mm，而活塞杆直径为 110mm， l/d=320/110=10,不稳定性校核需进行 根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力﹑流 量和功率，如表 7 所列由此绘制的液压缸工况图如图 2所示。 表 7 液压缸在各阶段的压力﹑流量和功率值 工况 推力0F/N 回油腔压力2/MPpa 进油腔压力1/MPpa 输入流量3310 /10 /qs 输入功率P/KW 计算公式 快 进 启动 337 — — 021 F A pp n 1 2 1 1()q A A v p p q   加速 254 1pp — 恒速 169 1pp 工进 31629 210 0 2 211121FAqpApAvp p q 快进 启动 337 — — — 0 2 112F ApAp  加速 254 — — 231q Avp pq 恒速 169 注： 1. p 为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取 p =。 ，压力为 1p ，无杆腔回油，压力为 2p。 半自动液压专用铣床液压系统 9 pqP)/10/(q33smKWP/ MPap/1t 2t 3t0图 2 选择基本回路 选择调速回路 由图 2 可知这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。 为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，在液压缸的回路上加背压阀。 由于系统选用节流调速方式，系统必然为开路循环系统。 选择油源方式 从工况图可以清楚看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快进﹑快退行程的低压大 流 量 和 工 进 行 程 的 高 压 小 流 量 的 油 源。 最 大 流 量 与 最 小 流 量 之 比2m i n m a x/ 0 .5 / ( 0 .8 4 1 0 ) 6 0qq   ，其相应的时间之比 1 3 2( ) / (1 1. 5 ) / 56 .8t t t  = 这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作，从提高系统效率﹑节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。 考虑到前者流量突变时液压冲击较大，工作平稳性差，且后者可双泵同时向液压缸供油实现快速运动，最后确定选用双联叶片泵，如图 3a 所示。 10 a b c 图 3 选择快速运动和换向回路 本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。 考虑到从工进转快进快退时回路流量较大，故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路，以减小液压冲击。 由于要实现液压缸差动连接，所以选用三位五通电液换向阀，如图 3b 所示。 选择速度换向回路 由于本系统滑台由快进转为工进时，速度变化大 （ 212/ 0 .1 / ( 0 .8 8 1 0 ) 1 1 4vv   ）， 为减少速度换向时的液压冲击，选用行程阀控制的换向回路，如图 3c 所示。 选择调压和卸荷回路 在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。 即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀确定，无需另设调压回路。 在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台停止时虽为卸荷，但功率损失较小，故可不许再设卸荷回路。 组成液压系统 半自动液压专用铣床液压系统 11 1234567891 01 11 21 31 44图YA1YA2动作 快进 工进 快退YA21 将上面选出的液压基本 回路组合在一起，并经修改和完善，就可得到完整的液压系统工作原理图，如图 4 所示，在图 4 中，为了解决滑台工进时进回油路串通使系统压力无法建立的问题，增设了单向阀 6。 为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添设了一个单向阀 13。 考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设了一个压力继电器 14。 当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，它发出快退信号，操纵电液换向阀换向。 5 计算和选择液压件 确定液压泵的规格和电动机功率 计算液 压泵的最大工作压力 小流量泵在快进和工进是都向液压泵供油，由表 7可知，液压泵在工进时工作压力最大，最大工作压力 1p =，如在调速阀进口节流调速回路中，选取进油路上的中压 12 力损失ΣΔ P=，考虑到压力继电器的可靠动作要求压差 MPa ，则小流量泵的最高工作压力估算为 11 ( 3 . 9 6 0 . 6 0 . 5 ) 5 . 0 6pep p p p M P a M P a         大流量泵只在快进和快退是想液压缸供油，由表 7可见，快进时液压缸的工作压力为 1 MPa ，比快进时大。 考虑到快退时进油不通过调速阀，故其进油路压力损失比前者小。 现去进油路上的总压力损失为ΣΔ P=，则大流量泵的最高工作压力估算为21 ( 1 . 4 3 0 . 3 ) 1 . 7 3pp p p M P a M P a      计算液压泵的流量 由表 7 可知，油源向液压缸输入的最大流量为 10 /ms ，若取回路泄露系数K=，则两个泵的总流量为 3 3 3 31 1 . 1 0 . 5 1 0 / 0 . 5 5 1 0 / 3 3 / m i npq K q m s m s L      考虑到溢流阀的最小稳定流量为 3L/min，工进 时的流量为 530 .8 4 1 0 / 0 .5 / m inm s L，则小流量泵的流量最少应为。 确定液压泵的规格及电动机功率 根据以上压力和流量数值查阅产品样本，并考虑液压泵存在容积损失，最后确定选取 PV2R126/33 型双联叶片泵，其小流量泵和大流量泵的排量分别为 6mL/r 和 33mL/r，当液压泵的转速 940 / minpnr 时，其理论流量分别为 ，若取液压泵容积效。