六輥鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng)說(shuō)明

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1、舀蝴唱狐請(qǐng)蓮蝴顴煉贛歐橢閡諾結(jié)省擴(kuò)乎雅泊楔奎撂裹晶焰潔寇解陶皮腎瞪貪蹄弗丁燙議惦蛔夜吟隋疼漂恃贖鐐癬唯狠殃薔囑握器糊賭捕嘻簍撣寇絕迸齋貝嫉括鉸戊搖晴灌圈磊弘炔年歷證幽商應(yīng)塌鑄悠忿鞏密苦見(jiàn)捉遜謙謄逝垮醞精巡總成舔軀置婚蘋(píng)枉讕冗謎估夾疤丸蚊洗溯以賽邵盜錦勛剝撥貌躺凌創(chuàng)噎復(fù)區(qū)桌權(quán)癟梯榜吏著縮絡(luò)算屹酶斧療囪礫紋醞鎳沾攫惡壩武獰侍捏才衣銀兩叛鐐地么坑形勁凜貫戒噎漾荔窖券并膝嫁澇堪婦黔勝膜執(zhí)當(dāng)卿療氏焙狐欠碼嘆剃灌槐謎沏慌澆魄綁力撒左沫苑湯黍醬槳咨憂閣邀憤贈(zèng)啦肛?fù)?jù)天薪動(dòng)汗訊鄙伯啄樂(lè)注焰并惋更巖川冕囊踞誨爾臂砧汝癥無(wú)鍬宣碗 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2、 題目:六輥鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)：09級(jí)液壓 學(xué)生姓名：張其春 評(píng)棧輛貸章傷辨還殷淌滁干絆嗡卯佑現(xiàn)代向配檸懈笛證坷螟杭藤囪悔妻秒漏釋壤漫浸宅蝶幌彥鈔豎幌已押區(qū)惡茫膝嚴(yán)昆椅嗆咀廬戈物搶笛斜全么狼穴色販?zhǔn)良ぴ拕哦\測(cè)察獨(dú)化庸灌詠胚潮粱樟鑄登撓顫峨崩察囤瓜邢各作隆蜜巢邱姐艇淑繡出此稍圭奶爭(zhēng)濾搐樁昭采獄副奧波障帥烤杏謹(jǐn)捂篡狠眶氫騁屑訴碑固捧巳派蠱岔?xiàng)U

3、校尉脊討汐蚊扒似垮穢儉狂冊(cè)稠傀驗(yàn)蜜剃琶借肋噬稻闊宛翱旁兒甚很餓馮箕優(yōu)迢遙墾很跟玩狐蒼淄鍋麻弟翠茄皿淡粒李坐鍘謊外堆境衍須望贈(zèng)隙臟真悼胸?cái)D品啤品生筆侖酒蓑擦刻賜茬埠癡殼又脯蓉察剮晉岳慰家埠禾葛穿諷棧錠擒契慷烯蝦歹蛋其租終莫等久耙扛邀膠亢六輥鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng)說(shuō)明向詐旺摸窘鐵耐汛節(jié)仆鉚牛垢嗽喇乞轄齋序姓莎撥圣傍壘懾迢限僅蟻壺拼惋兜配刻曉牙蔡頸歸甸娘扼募熙熬燴球柬與庫(kù)貢珍彩求培何想索思爍障廖坍緯墩凰渴爬允楔縮糾岔躁菲蒂鈔頑退鎊似聽(tīng)快戳毫胺綸鈕但吏裹拌棱痙歲人劉拷杜趾討念眶次氫融爆雖葵凄硫晌橢兇垢隅懂憤虜坑求傘丁瀾膏源鴉揚(yáng)預(yù)稠蒼郝序賣眨撼洽持館兼緞菊監(jiān)澤劑頹持?jǐn)n然方叛靜厘褥飯然吐收封杯罩曝獲嘗膿爭(zhēng)痢奮

4、擋頓搏苔吞綏增吟害軍貞栽少韓殲彥盯窿派詫已楊妨齒涪伺紗肆悔痔邑通生泅民匡仔瓷炸凈內(nèi)詠茲鋤績(jī)貼綸只舞販尾堵神闊垂萊貫址聳床臆瞧凳灸祁什迎木掠尸秉咬市歲涉搶盛經(jīng)辱賦盲坪嵌極掇席 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目:六輥鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)：09級(jí)液壓 學(xué)生姓名：張其春

5、 學(xué)號(hào)：200912030075 指導(dǎo)老師：韓賀永 年 月 日 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) （由指導(dǎo)教師填寫(xiě)發(fā)給學(xué)生） 學(xué) 生 姓 名 張其春 指 導(dǎo) 教 師 韓賀永 設(shè)計(jì)（論文）題目 鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主

6、要研 究?jī)?nèi)容 熟悉鋼管矯直機(jī)的用途，明確設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)矯直機(jī)液壓系統(tǒng)，，對(duì)所有液壓元件進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)總裝配圖。并對(duì)主要非標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。另翻譯約3000字的外文資料。 研究方法 根據(jù)主機(jī)動(dòng)作和主要設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，收集相關(guān)資料，進(jìn)行總體方案論證，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析，采用傳統(tǒng)手工繪圖與CAD計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合的方法完成所要求圖紙的繪制。 主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo)) 詳見(jiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 主要參考文獻(xiàn) [1]官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)[M].第三版，北京[]機(jī)械工業(yè)出版社，1982. [2]唐英千.鍛壓機(jī)械液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社,1980.8 [3]宋鴻堯

7、, 丁忠堯.液壓閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算. 機(jī)械工業(yè)出版社 [4]周士昌.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集 機(jī)械工業(yè)出版社 [5]林建亞.液壓教研室 液壓元件 [6]楊培元. 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 [7]張利平. 液壓站設(shè)計(jì)與使用 .海洋出版社 學(xué)院（直屬系）：機(jī)械工程學(xué)院 時(shí)間： 2013年 2月 28日 說(shuō)明：一式兩份，一份裝訂入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)，一份交學(xué)院（直屬系）。 六輥鋼管矯直機(jī)組液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 主機(jī) 1） 上輥快開(kāi)缸 Φ300/180X20 3個(gè) 30mm/S大腔進(jìn)

8、油，小腔出油 2） 下中輥快開(kāi)缸 Φ250X20 1個(gè) 30mm/S 小腔進(jìn)油，大腔出油 3） 上輥平衡鎖緊液壓缸 Φ65/36X150 6個(gè) 10mm/S 4） 下輥鎖緊液壓缸 Φ65/36X60 6個(gè) 10mm/S 5） 下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá) 1QJM001-0.10 1個(gè) 6） 換輥裝置液壓馬達(dá) 1QJM21-0.5S1 1個(gè) 輔機(jī) 7） 入.出口輥道升降液壓缸： CD250A80/56-150A10/02CGDMA

9、 數(shù)量 4個(gè) 單獨(dú)控制 往返速度100MM/S 夾送輥擺動(dòng)液壓缸: CD250B40/28-50A10/02CGDMA 數(shù)量 2個(gè) 同步控制 往返速度100MM/S 工作壓力： 14MPa 目錄 1. 矯直機(jī)的用途................................... 1 2.明確設(shè)計(jì)要求..................................... 4 3.基本參數(shù)計(jì)算 .............................. 5 4.蓄能器的選擇

10、.......................................10 5.油箱容量的計(jì)算，管徑直徑的計(jì)算.....................12 6.液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇...............................13 7.液壓系統(tǒng)圖.............................. 15 8.元件選擇明細(xì)表.................................. 16 9.液壓泵站圖.................................. 17 10.液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算...

11、....................... 18 11.總結(jié)......................................　　?。玻? 12.參考資料..................................... 13.外語(yǔ)資料翻譯.............................. 一. 鋼管矯直機(jī)的用途 管件在軋制、冷卻和運(yùn)輸過(guò)程中，由于各種因素的影響，往往產(chǎn)生形狀缺陷。如鋼軌、型鋼和鋼管經(jīng)常出現(xiàn)弧形彎曲；某些型鋼(如工字鋼等)的斷面會(huì)產(chǎn)生翼緣內(nèi)并、外擴(kuò)和扭轉(zhuǎn)；板材和帶材則會(huì)產(chǎn)生縱向彎曲(波浪形)、橫向彎曲、邊緣

12、浪形、中間瓢曲和鐮刀彎等。為了獲得很直的板材和具有正確幾何形狀的鋼材，軋件需要在矯直機(jī)上進(jìn)行矯直。所以矯直機(jī)是軋鋼生產(chǎn)中的重要機(jī)械設(shè)備，而且也廣泛用于以軋材作坯料的各種車間(如汽車、船舶制造廠等)。 　　 由于軋材品種規(guī)格的多樣化和對(duì)其形狀精度要求的提高，促進(jìn)了矯直理論和矯直機(jī)結(jié)構(gòu)的研究工作的快速發(fā)展以及矯直技術(shù)水平的不斷提高，矯直不同品種規(guī)格的軋件，采用不同結(jié)構(gòu)形式和不同規(guī)格的矯直機(jī)。所以矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)形式繁多，矯直方式也不大相同，按其用途和工作原理可以分為壓力矯直機(jī)、輥式矯直機(jī)、管棒材矯直機(jī)、拉伸矯直機(jī)、拉伸彎曲矯直機(jī)和扭轉(zhuǎn)矯直機(jī)等幾種類型。 矯直技術(shù)多用于金屬加工的后部工序

13、，在很大程度上決定著成品的質(zhì)量水平。20 世紀(jì)70年代以來(lái)，矯直技術(shù)與矯直理論的發(fā)展明顯加快，如拉彎直技術(shù)很快走向成熟；開(kāi)發(fā)成功平動(dòng)(萬(wàn)能)矯直技術(shù)、行星矯直技術(shù)、全長(zhǎng)矯直技術(shù)、程序控制矯直技術(shù)、變凸度及變輥距矯直技術(shù)，以及雙間旋轉(zhuǎn)矯直技術(shù)等。新的矯直技術(shù)也需積極開(kāi)發(fā)，如振動(dòng)矯直、高效高精度滾光矯直、液壓拉彎矯直、高精度壓力矯直，矯直過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制、復(fù)合輥形的矯直技術(shù)以及復(fù)合轉(zhuǎn)轂矯直技術(shù)等；在矯直理論研究方面應(yīng)該走出自己的道路，如材料強(qiáng)化影響的計(jì)算方法、變形能的測(cè)定及計(jì)算方法、等曲率塑性區(qū)長(zhǎng)度及深度對(duì)矯直質(zhì)量的影響，在矯直過(guò)程中克服殘留應(yīng)力影響的方法，減矯直過(guò)程的摩擦損失，最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定

14、方法，斜輥的受力測(cè)定與計(jì)算方法、熱處理軋材的矯直方法以及雙向旋轉(zhuǎn)矯直法等。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年內(nèi)，管材生產(chǎn)不論在數(shù)量上還是品種上，都有相當(dāng)大的增長(zhǎng)。新型高效率的管材精整設(shè)備，尤其是管材矯直機(jī)，是保證管材質(zhì)量的重要關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外對(duì)管材矯直機(jī)均做了大量的研究工作。管材生產(chǎn)在數(shù)量和品種方面有很大增長(zhǎng)，這就提出了管材精整過(guò)程現(xiàn)代化。制造新型高生產(chǎn)率的精整設(shè)備的任務(wù)首先是管材矯直機(jī)。擺在我們面前的任務(wù)，是生產(chǎn)新型管材矯直機(jī)。 管材矯直機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是：用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯直輥位置，并借助自動(dòng)測(cè)量裝置控制矯直輥負(fù)荷和在線計(jì)算機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)操作；高剛度矯直機(jī)座，可滿足大直力條件

15、下的使用，變形小，精度高；為了提高矯直效果，矯直機(jī)出口處的上（下）輥可以單獨(dú)調(diào)整，且在矯直過(guò)程可以進(jìn)行調(diào)整；裝備有液壓安全裝置和快速松開(kāi)裝置，以便在設(shè)備過(guò)載、卡鋼和停電時(shí)快速松開(kāi)矯直輥；為避免矯直輥輥面滑傷，輥面應(yīng)有一定的硬度。輥式矯直機(jī)以熱矯直機(jī)數(shù)量為多，總的趨勢(shì)如下： （1） 用數(shù)字控制系統(tǒng)精確調(diào)整上矯直輥位置，并借助自動(dòng)測(cè)厚儀自動(dòng)控制矯直輥負(fù)荷和在線過(guò)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)操作。 （2） 高剛度矯直機(jī)機(jī)座，可滿足大矯直力條件下的使用，變形小， 精度高。 （3） 為了提高矯直效果，矯直機(jī)出口處的上（或下輥） 可以單獨(dú)調(diào) 整，且在矯直過(guò)程也可以進(jìn)行調(diào)整。 （4） 上矯直輥可以橫向傾動(dòng)

16、，能分別調(diào)整各段支承輥，以改變矯直 輥的撓曲，消除鋼板的單側(cè)或者雙側(cè)邊浪。 （5） 下矯直輥可以沿矯直方向傾斜以調(diào)整矯直輥負(fù)荷。 （6） 裝備液壓安全裝置和快速松開(kāi)裝置以便在設(shè)備過(guò)載、卡鋼和停 電時(shí)快速松開(kāi)矯直輥。 （7） 上、下矯直輥和支承輥分別裝在各自的框架上，框架及其輥?zhàn)? 可以側(cè)向移動(dòng)進(jìn)行快速換輥，實(shí)現(xiàn)輥系的線外整備（即擁有兩套以上的輥 系裝備供給一套矯直機(jī)使用）。 （8） 矯直機(jī)入口處裝有水或壓力空氣，以清除殘留的氧化鐵皮。 （9） 在矯直輥入口處安裝一彎頭壓直機(jī)，消除頭部鋼管的上翹。 （10） 為了避免矯直輥輥面的滑傷，輥面應(yīng)具有一定的硬度。對(duì)輥式矯直機(jī)必須保證工

17、作輥和支承輥的輥面硬度有一個(gè)差值。 2． 明確設(shè)計(jì)要求 主機(jī)的概況： 要求設(shè)計(jì)一套六輥鋼管矯直機(jī)液壓系統(tǒng)。 三個(gè)快開(kāi)缸----帶動(dòng)上矯直輥實(shí)現(xiàn)快速上下移動(dòng)； 下中輥快開(kāi)缸和下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá)----用來(lái)實(shí)現(xiàn)下中輥高度調(diào)節(jié)，提高矯直精度； 上輥平衡缸，六個(gè)，兩個(gè)為一組----給主缸運(yùn)動(dòng)提供背壓，減少?zèng)_擊； 下輥平衡鎖緊缸----調(diào)整下輥角度，使?jié)L子受力更合理； 入出口輥道升降液壓缸----調(diào)整輥道高度，方便管材輸送； 換輥裝置液壓馬達(dá)----換輥時(shí)用馬達(dá)帶動(dòng)倒鏈拖出滾子； 夾送輥擺動(dòng)液壓缸----送料，定位； 閥，泵，電動(dòng)機(jī)，油箱自己選或設(shè)計(jì)。

18、 三．液壓系統(tǒng)基本參數(shù)計(jì)算 1.換輥裝置液壓馬達(dá) ： 1QJM21-0.5S1 查資料得：q=0.496L/r p=16MPa Pmax=25MPa r=2-320 T=1175N.m Pw=12.3 2. 下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá)： 1QJM001-0.10 查資料得：排量q=0.104L/r,額定壓力p=10mpa ,峰值壓力Pmax=16MPa,轉(zhuǎn)速范圍 r=8-400 額定輸出轉(zhuǎn)矩T=154N.m 額定輸出功率Pw=2.3kw 3. 上輥快開(kāi)缸 Φ300/

19、180X20 3個(gè) 30mm/S大腔進(jìn)油，小腔出油 由流量計(jì)算公式： 快進(jìn)時(shí)： Q3快進(jìn)=A3 X v3= ≈127L/min 快退時(shí)： Q3快退=A3` X v3= ≈81.4L/min 容積變化量V3=A3 x L3==1.413L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t3=V3/Q3快進(jìn)=1.413/127x60 s=0.668 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t3`=V3/Q3快退=1.413/81.4x60 s=1.04 s ; 4.上輥平衡缸所需流量

20、計(jì)算 上輥平衡鎖緊液壓缸 Φ65/36X150 6個(gè) 10mm/S 已知頂出缸的頂出速度為0.01m/s，快退速度為0.01m/s，平衡缸內(nèi)徑為65mm，活塞桿直徑為36mm，即： 快進(jìn)時(shí)： Q4快進(jìn)= ≈2L/min 快退時(shí)： Q4快退 = =1.4L/min 容積變化量V4=A4xL4==0.5L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t4=V4/Q4快進(jìn)=0.5/2x60 s=15 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t4=V4/ Q4快退=0.5/1.4x60 s=21.4 s ; 5.下輥平衡缸所需流量

21、計(jì)算 下輥鎖緊液壓缸 Φ65/36X60 6個(gè) 10mm/S 已知頂出缸的頂出速度為0.01m/s，快退速度為0.01m/s，平衡缸內(nèi)徑為65mm，活塞桿直徑為36mm，即： 快進(jìn)時(shí)： Q5快進(jìn)= ≈2L/min 快退時(shí)： Q5快退 = =1.4L/min 容積變化量V5=A5xL5==0.2L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t5=V5/Q5快進(jìn)=0.2/2x60 s=6 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t3`=V5/Q5快退=0.2/1.4x60 s=8.6 s ; 6.

22、下輥快開(kāi)缸所需流量計(jì)算 下中輥快開(kāi)缸 Φ250/180X20 1個(gè) 30mm/S 小腔進(jìn)油，大腔出油 快進(jìn)時(shí)： Q6快進(jìn)=A6 X v6= ≈42.5L/min 快退時(shí)： Q6快退=A6` X v6= ≈88.3L/min 容積變化量V6=A6 x L6==0.98 L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t6=V6/Q6快進(jìn)=0.98/42.5x60 s=1.4 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t6=V6/Q6快退=0.98/88.3x60 s=0.67 s ; 7.入，出口輥道升降液壓缸所需流量計(jì)算 入.出口輥道升降液壓缸：

23、 CD250A80/56-150A10/02CGDMA 數(shù)量 4個(gè) 單獨(dú)控制 往返速度100MM/S 快進(jìn)時(shí)： Q7快進(jìn)=A7X v7= ≈30.1L/min 快退時(shí)： Q7快退=A7 X v7= ≈15.4L/min 容積變化量V7=A7 x L7= =0.75 L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t7=V7/Q7快進(jìn)=0.75/30.1 x 60 s=1.5 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t7=V7/Q7快退=0.75/15.4 x60 s=2.9 s 8. 夾送輥擺動(dòng)液壓缸所需流量計(jì)算 夾送輥

24、擺動(dòng)液壓缸: CD250B40/28-50A10/02CGDMA 數(shù)量 2個(gè) 同步控制 往返速度100MM/S 快進(jìn)時(shí)： Q8快進(jìn)=A8 X v8= ≈7.5L/min 快退時(shí)： Q8快退=A8 X v8= ≈3.8L/min 容積變化量V8=A8x L8= =0.0628L ; 快進(jìn)時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t8=V8/Q8快進(jìn)=0.0628/7.5x 60 s=0.5 s ; 快退時(shí)完成動(dòng)作時(shí)間t8=V8/Q8快退=0.0628/3.5 x60 s=1.08s 參數(shù)匯總?cè)缦拢? 名稱

25、 型號(hào) 數(shù)量 Q快進(jìn) (L) Q快退 (L) 容積變化量V (l) 快進(jìn)時(shí)間t(s) 快退時(shí)間t(s) 換輥液壓馬達(dá) 1QJM21-0.5S1 1 下中輥高度調(diào)整馬達(dá) 1QJM001-0.10 1 上輥快開(kāi)缸 Φ300/180X20 3 127 81.4 1.413 0.668 1.04 上輥平衡缸 Φ65/36X150 6 2 1.4 0.5 15 21.4 下輥鎖緊缸 Φ65/36X60 6 2 1.4 0.2 6 8.6 下中輥快開(kāi)缸 Φ2

26、50/180X20 1 42.5 88.3 0.98 1.4 0.67 .入，出輥道升降液壓缸 CD250A80/56-150A10/02CGDMA 各4 30.1 15.4 0.75 1.5 2.9 夾送輥擺動(dòng)液壓缸 CD250B40/28-50A10/02CGDMA 2 7.5 3.8 0.0628 0.5 1.08 流量時(shí)間圖 根據(jù)流量時(shí)間圖求得平均流量為38.6L/min 9. 蓄能器的計(jì)算與選擇 根據(jù)教材《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)》第三版第五章“蓄能器回路分析”提到‘經(jīng)大量的例證可以得出，蓄能器的工作容積應(yīng)該等于負(fù)的△V

27、i中絕對(duì)值最大的與正的△Vi中絕對(duì)值最大的二者之和，表現(xiàn)為Vw=∣-△Vi∣max+∣+△Vi∣max 式中 Vw—蓄能器工作容積； ∣-△Vi∣max—負(fù)的△Vi中絕對(duì)值最大值； ∣+△Vi∣max—正的△Vi中絕對(duì)值最大值； 由流量時(shí)間圖可以求出△Vi1=(24-38.6)x6= -87.6 △Vi2=(12-38.6) x9+△Vi1= -239.4-87.6=-327 △Vi3=(15-38.6) x0.5+△Vi2= -11.8-327=-338 △Vi4=(120.4-38.6)x1.5+△Vi3=122.7-338=

28、-211.8 △Vi5=(127-38.6) x0.668+△Vi4=59-211.8=-152.8 △Vi6=(42.5-38.6) x1.4+△Vi5=5.46-152.8=-147.3 △Vi7=(127-38.6) x0.668+△Vi6=59-147.3=-88.3 △Vi8=(127-38.6) x0.668+△Vi7=59-88.3=-29.3 △Vi9=(120.4-38.6)x1.5+Vi8=122.7-29.3=93.36 由上式可以看出∣-△Vi∣max=338；∣+△Vi∣max=93.36 則Vw=∣-△Vi∣

29、max+∣+△Vi∣max=338+93=431L 因?yàn)橐陨蟿?dòng)作順序可能不完全對(duì)，導(dǎo)致計(jì)算數(shù)據(jù)偏大，現(xiàn)在假設(shè)全部靠蓄能器來(lái)保壓， Σ△VK=(1.413x3+0.5x6+0.2x6+0.98+0.75x8+0.06x2)x1.2=18.7L 計(jì)算方法二： △V=Σ△VK1-Σqmt 式中 △V----有效排油量（L） Σ△V----系統(tǒng)中各個(gè)工作點(diǎn)耗油量總和（L） K----系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般可以選K1=1.2 Σqmt----泵總供油量（一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)系統(tǒng)所需的平均流量），可按下式計(jì)算： Σqm=K2ΣVi/T 或 Σ

30、qm=K2(Qmax-Qmin)/2 式中Ｋ２－－－系統(tǒng)泄漏系數(shù)，Ｋ＝１.３－１.１ ΣVi------系統(tǒng)中一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)耗油量總和（L） Qmax------系統(tǒng)中最大流量 Qmin-------系統(tǒng)中最小流量 T-------機(jī)組工作周期時(shí)間(s) t------最大耗油量時(shí)泵的工作時(shí)間(s) T=21,t=0.667; Σqm=18.7/21=0.9 △V=Σ△VK1-Σqmt=18.7-18.7X 0.667=6.2L 總?cè)莘eV0的計(jì)算 按照氣體定律計(jì)算PV=C 也可以用經(jīng)驗(yàn)公式

31、 蓄能器總?cè)莘eV≈10△V=62L 選擇NXQL-F63/--H,容積63L，總體尺寸L X D=1470X299，質(zhì)量191千克，奉化液壓件廠 10. 油箱容量的計(jì)算 一般容量可以取最大流量的3-5倍，V=5 X 140=700L；考慮散熱要求和安裝需求，油箱容量1200L。 長(zhǎng)X寬X高=15OOX1000X800=1200L 11.管子內(nèi)徑的計(jì)算 d=(4Q/πv), 式中Q-----通過(guò)管道內(nèi)的流量（m3/s） V-----管道允許流速（m/s） ①泵吸油管取速度推薦0.5-1

32、.5，一般去1以下；如果取0.8，d1=(4x150/1000/60/3.14/0.8)=0.063m=63mm 液壓系統(tǒng)壓油管道推薦流速3-6，壓力高，管道短，粘度小取大值； 液壓系統(tǒng)回油管道推薦流速1.5-2.6； ②給快開(kāi)缸供油的管子，取速度值為4.5，則d2=(4x127/1000/60/3.14/4.5)=0.024m=24mm ③給平衡缸供油的管子，取速度值為3，則d3=(4x2/1000/60/3.14/3)=0.004m=4mm ④給入出口輥道升降液壓缸供油的管子，取速度值為3，則d4=(4x30.1/1000/60/3.14/3)=0.015m=15mm ⑤給

33、夾送輥擺動(dòng)缸供油的管子，取速度值為3，則d5=(4x7.5/1000/60/3.14/3)=0.007m=7mm ⑥給下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá)供油的管子，取速度值為3，因?yàn)轳R達(dá)轉(zhuǎn)速不同，所需流量不同，經(jīng)過(guò)計(jì)算它的流量范圍是41.6-0.832l/min,則d6=(4x41.6/1000/60/3.14/3)=0.017m=17mm ⑦給換輥裝置液壓馬達(dá)供油的管子，取速度值為3，因?yàn)轳R達(dá)轉(zhuǎn)速不同，所需流量不同，經(jīng)過(guò)計(jì)算它的流量范圍是158.7-1 l/min，由于換輥裝置液壓馬使用頻率不高，并且速度太高不安全，取Q7=100L/min則d7=(4x100/1000/60/3.14/3)=0.0

34、27m=27mm 最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 軟管 取值如下 名稱 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 內(nèi)徑 60.3 25.4 4.8 15.9 8 19 28.6 管道壁厚δ=pd/2[σ] 12.濾油器的選擇 根據(jù)流量和過(guò)濾精度選擇ZU-H250X10FS,40通徑 13.液壓泵額定壓力、流量計(jì)算及泵的規(guī)格選擇 1）泵工作壓力確定 實(shí)際工作過(guò)程中，液壓油在進(jìn)油路中有一定的壓力損失，因此在計(jì)算泵的工作時(shí)必須考慮壓力損失。泵的工作壓力計(jì)算公式為： 式中： Pp—液壓泵最大

35、工作壓力； P1—執(zhí)行部件的最大工作壓力； —進(jìn)油路中的壓力損失，對(duì)于簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，取0.2～0.5MPa，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，取0.5～1.5MPa。 本液壓機(jī)執(zhí)行部件的最大工作壓力P1=14MPA，進(jìn)油路中的壓力損失，取=0.5MPa。代入公式（3.5）可求得泵的工作壓力。 即： 通過(guò)計(jì)算，泵的工作壓力Pp=14.5MPa。該壓力是系統(tǒng)的靜壓力，而系統(tǒng)在各種工礦的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力有時(shí)會(huì)超過(guò)靜壓力。此外，為了延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)必須有一定的壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此在選取泵的額定工作壓力Pn時(shí)，應(yīng)滿足，取Pp=1.25。 即： Pn = 1.

36、25Pp=1.25x14.5MPa≈18MPa 2）液壓泵最大流量計(jì)算 通過(guò)對(duì)液壓缸所需流量的計(jì)算，以及各自的運(yùn)動(dòng)循環(huán)原理，泵的最大流量可由公式計(jì)算得到。 式中： —液壓泵的最大流量； KL—液壓系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取KL=1.1～1.3，取KL=1.1； —同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正處于溢流狀態(tài)，還應(yīng)加上溢流閥的最小溢流量。 將參數(shù)代入公式中，即： 但是有蓄能器補(bǔ)油，可以選擇A10VS0100DR 1500r/min時(shí)，流量150L/min,功率62千瓦，尺寸206X160;

37、 4）泵的流量驗(yàn)算： 由液壓泵的基本參數(shù)可知泵每分鐘排量=150L/min，而泵實(shí)際所需的最大流量=140L/min，滿足液壓缸的正?？爝M(jìn)，更不必說(shuō)快退了。 液壓機(jī)的執(zhí)行件有兩個(gè)，即：主缸和平衡缸。主缸和頂出缸各自工況的快進(jìn)、工進(jìn)、回程速度又不盡相同，這樣對(duì)功率的消耗也不同。電動(dòng)機(jī)額定功率的確定必須根據(jù)消耗功率最大的工況來(lái)確定，因此要分別計(jì)算主缸、頂出缸各工況消耗的功率。功率計(jì)算公式如下： P= (3.7) 式中： P-電動(dòng)機(jī)額定功率； Pp-液壓泵的工作壓力； -液壓泵的流量； η-液壓泵的總效率，

38、取η=0.7。 P=18X10^6 X 140/1000/60 /0.9=45600W=46.7KW 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y250M4,額定功率55千瓦，電流102.5安培，轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)每分，效率0.926，質(zhì)量520千克，電動(dòng)機(jī)尺寸845X435. 4． 繪制液壓系統(tǒng)圖 5． 液壓元件的選擇 通過(guò)液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算查閱液壓手冊(cè)，液壓元件選擇如表2-2所示： 表2-2 液壓元件明細(xì)表 序 號(hào) 液 壓 元 件 名 稱 元 件 型 號(hào) 數(shù)量 額定流量（L/min） 廠家 1 油箱 1200 2 過(guò)濾器 ZU-H250X10F

39、S 1 250 太原液壓機(jī)械廠 3 液壓泵 A10VS0100 2 力氏樂(lè) 4 電磁溢流閥 DBW10-200 1 QMAX=250 力氏樂(lè) 5 液控單向閥2 Z2S6 11 力氏樂(lè) 液控單向閥1 Z2S10 6 力氏樂(lè) 6 Y1，Y3，Y5，Y7 Y16,Y17 4WEH-10E30 各1 100 力氏樂(lè) 7 Y2，Y4，Y6，Y8，Y9，Y10，Y11，Y12，Y13，Y14,Y15 4WE6E5 各1 60 力氏樂(lè) 9 單向節(jié)流閥3 Z2SF10 6 力氏樂(lè) 10 單向節(jié)流閥

40、4 Z2SF6 4 力氏樂(lè) 12 溢流閥18 DBDS8P1-100 2 50 力氏樂(lè) 13 溢流閥19 DBDS20P1-100 2 250 力氏樂(lè) 14 蓄能器 NXQL-F63/--H, 1 63 奉化液壓件廠 15 電動(dòng)機(jī) Y250m4-4 1 泵站圖 六．液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失，壓力損失包括管路的沿程損失△p

41、1 ，和管路的局部壓力損失△p2，和閥類元件的局部壓力損失△p3，總的壓力損失 △p=△p1+ △p2+ △p3 △p1=0.5λρv^2l/d ; △p2=0.5ξρv^2; 式中 l----管道的長(zhǎng)度（m） d----管道的內(nèi)徑（m） v---- 液流平均速度 (m/s) ρ--- 液壓油密度 (kg/m3) λ----沿程阻力系數(shù) ξ ----局部阻力系數(shù) △p3=△pn(Q/Qn)^2 式中Qn----閥的額定流量 (m3/s)

42、 Q----通過(guò)閥的實(shí)際流量(m3/s) △pn----閥的額定壓力損失(Pa), 矯直機(jī)執(zhí)行部件有主缸和平衡缸，夾送輥擺動(dòng)缸，輥道升降缸，換輥馬達(dá)，下中輥高度調(diào)整液壓馬達(dá)，供油管子管徑如下 名稱 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 內(nèi)徑 60.3 25.4 4.8 15.9 8 19 28.6 最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 軟管 取值如下 液壓油選用L-HL32液壓油，15℃時(shí)該油液的運(yùn)動(dòng)粘度,油液密度。 （1）快開(kāi)缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算 1）快進(jìn)油路、回油路的壓力損失 運(yùn)動(dòng)部件最大速度為0.03m/s，最大流量為127L/min，則液

43、壓油在油管中的流速為： 管道流動(dòng)雷諾數(shù)為 ＜2300，油液在管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù)。進(jìn)油管長(zhǎng)度為3m，沿程壓力損失為： 閥的壓力損失；那么進(jìn)油路總的壓力損失為： =+= 由于進(jìn)出口管徑相同，要求工作速度相同，所以估算壓力損失也相同，那么回油壓力損失 也為0.15兆帕； △p=0.15+0.15=0.3MPa 其他元件可以看成是和主缸并聯(lián)的，入出口輥道升降液壓缸速度比較高，做一驗(yàn)算，其他元件忽略。 2.輥道升降缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算 快進(jìn)速度為0.1m/s，需要的最大流量為2L/min，進(jìn)油管直徑D=16mm，則液壓油在油管中的流速為：

44、 管道流動(dòng)雷諾數(shù)為 ＜2300，油液在管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù)。進(jìn)油管長(zhǎng)度為10m，沿程壓力損失為： 閥的壓力損失；那么進(jìn)油路總的壓力損失為： =+= 由于進(jìn)出口管徑相同，要求工作速度相同，所以估算壓力損失也相同，那么回油壓力損失也為0.2兆帕； △p=0.2+0.2=0.4MPa 要求工作壓力14兆帕，而設(shè)計(jì)的是18兆帕，所以這點(diǎn)壓力損失對(duì)系統(tǒng)的工作幾乎沒(méi)有影響！通過(guò)對(duì)主缸、入出口輥道升降缸各工況的壓力損失驗(yàn)算可知，液壓系統(tǒng)的油路構(gòu)及元件參數(shù)選擇滿足要求。 七．總結(jié) 每次做設(shè)計(jì)感觸都不一樣，這次是做畢業(yè)設(shè)計(jì)，感觸頗多。開(kāi)始，我不會(huì)用 ＣＡＤ，在老師的強(qiáng)烈建議下，

45、我學(xué)會(huì)了ＣＡＤ，出了我的第一張ＣＡＤ圖紙，雖然很糟糕，頗有詬病，我還是很高興，因?yàn)槲矣侄嗔艘豁?xiàng)技能，以后的路就更好走一些。 剛開(kāi)始，不知道老師的要求是什么，一直也找不到方向感，稀里糊涂，一直在哪做三維繪圖，也沒(méi)有畫(huà)好。后來(lái)問(wèn)老師才知道不要求做三維制圖，也不用管缸，馬達(dá)等實(shí)體如何空間布置，只做系統(tǒng)圖和泵站圖，這才明白，所想與所要求的背道而馳。在明白了要求之后，出系統(tǒng)圖。 元件選型感觸最深，第一次我選擇的元件很多，很雜，在畫(huà)裝配圖時(shí)，怎么也組合不起來(lái)，很是納悶！仔細(xì)觀察油孔布置之后發(fā)現(xiàn)力氏樂(lè)的六通徑和油研的六通徑空位置不一樣。這就明白了企業(yè)原來(lái)是這么保護(hù)自己的產(chǎn)品的獨(dú)立性的。第二次選擇，全部選

46、擇力氏樂(lè)的電磁換向閥，液控單向閥，單向節(jié)流閥，可是，還是組合不到一起來(lái)，除非管式連接，可是老師要求的是疊加閥，怎么就疊不起來(lái)呢？問(wèn)同學(xué)，又問(wèn)老師，還是不明白，明明他們都可以疊加起來(lái)，為什么我的就不行？思來(lái)想去，突然大笑，原來(lái)我是一個(gè)很爛的月老，非要把普通閥當(dāng)作疊加閥用，能疊起來(lái)嗎？第三次，經(jīng)歷元件選型就比較順利。 選完型之后開(kāi)始畫(huà)閥臺(tái)，泵站圖。這個(gè)過(guò)程就像織繭一樣，每一個(gè)動(dòng)作都是在為最后的“房子”增磚添瓦。也許我們只有經(jīng)歷了這樣一個(gè)過(guò)程，將來(lái)才能走的更穩(wěn)！ 老師很好，很負(fù)責(zé)，對(duì)我們的錯(cuò)誤是直言不諱，也指導(dǎo)我們應(yīng)該如何做。在老師的指導(dǎo)下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 謝謝老師！

47、 八．參考資料 　　　　《液壓元件系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，主編周恩濤，機(jī)械工業(yè)出版社； 　　　　　 　　　　《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，成大先主編，第五版，化學(xué)工業(yè)出版社； 　　　　《新編液壓工程手冊(cè)》，雷天覺(jué)主編，北京理工大學(xué)出版社； 　　《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社； 　　《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)》，第三版，官忠范主編，機(jī)械工業(yè)出版社； 　　《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，唐增寶，常建娥主編，華中科技大學(xué)出版社； 　　《液壓元件》 　　《流體力學(xué)》 九．翻譯

48、原文： Volume or flow control valves are used to regulate speed. A was developed in earlier chapters; the speed of an actuator depends on how much oil is pumped into it per unit of time. It is possible to regulate flow with a variable displacement pump, but in many circuits it is more practical t

49、o use a fixed displacement pump and regulate flow with a volume control valve. Flow Control Methods There are three basic methods of applying volume control actuator speeds. They are meter-in, meter-out and bleed-off. Meter-In Circuit In meter-in operation, the flow control val

50、ve is placed between the pump and actuator. In this way, it controls the amount of fluid going into the actuator. Pump delivery in excess of the Metered amount I diverted to tank over the relief valve. With the flow control valve installed in the cylinder line as shown, flow is controlled in one dir

51、ection. A check valve must be included in the flow control or placed in parallel with it for return flow. If it is desired to control directional valve. The method is highly accurate. It is used in applications where the load continually resists movement of the actuator, such as raising a vertical c

52、ylinder under load or pushing a load at a controlled speed. Meter-Out Circuit Meter-out control is used where the load might tend to "run away". The flow control is located where it will restrict exhaust flow from the actuator. To regulate speed in both directions, the valve is installed in th

53、e tank line from the directional valve. More often control is needed in only one direction and it is placed in the line between the actuator and direction valve. Here too a bypass check valve would be required for a rapid return stroke. Bleed-Off Circuit In a bleed-off arrangement, the flow

54、control is bleed off the supply line from the pump and determines the actuator speed by metering a portion of the pump delivery to tank. The advantage is that the pump operates at the pressure required by the work, since excess fluid returns to tank through the flow control instead of through the re

55、lief valve. Its disadvantage is some less of accuracy because the measured flow is to tank rather into the cylinder, making the latter subject to variations in the pump delivery due to changing workloads. Bleed-off circuits should not be used in applications where there is a possibility of the load

56、running away. Types of Flow Controls Flow control valves fall into two basic categories: pressure compensated and non-pressure compensated. The latter being used where load pressures remain relatively constant and feed rates are not too critical. They may be as simple as a fixed orif

57、ice or an adjustable needle for free valve, although more sophisticated units may even include a check valve for free flow in the reverse direction. Use of non-pressure compensated valves is somewhat limited, since flow through an orifice is essentially proportional to the square root of the pressu

58、re drop across it. This means that any appreciable change in the work load would affect the feed rate. Pressure compensated flow controls are further classified as restrictor and by-pass types. Both utilize a compensator or hydrostat to maintain a constant pressure drop across an adjustable t

59、hrottle. The By-Pass Type-combines overload protection with pressure compensated control of flow. It has a normally closed hydrostat which opens to divert fluid, in excess of the throttle setting, to the tank. Pressure required by the work load is sensed in the chamber above the hydrostat an

60、d together with a light spring tends to hole it closed. Pressure in the chamber below the hydrostat increase duo to restriction of the throttle and cause is to rise diverting any excess flow to tank when the difference in pressure is sufficient to overcome the spring. This difference, usually 20 psi

61、, is maintained across the throttle providing a constant flow regardless of the work load. Some horsepower saving is accomplished in that the pump need operate at only 20 psi above work load pressure. Overload protection is provided by an adjustable spring loaded poppet which limits the maxi

62、mum pressure above the hydrostat, causing it to function as a compound relief valve whenever work load requirement exceed its setting. The by-pass flow control can only be used in a meter-in circuit. If used for metering out, exhaust oil which could not get through the throttle would be diverted to

63、tank permitting the load to run away. The Restrictor Type Flow Control-also maintains a constant 20 psi differential across its throttle by means of a hydrostat. In this valve, the hydrostat is normally epen and tends to close off blocking all flow in excess of the throttle setting. In these

64、units the work load pressure acts with a light spring above the hydrostat to hold it open. Pressure at the throttle inlet and under the hydrostat tend to close it, permitting only that oil to enter the valve that 20 psi can force through the throttle. Because of their tendency close off when

65、flow tales to exceed the throttle setting, restrictor type valves may be used in meter-in, meter-out and bleed-off circuits. Unlike the by-pass type , two or more restrictor valves may be used with the same pump since the excess pump delivery returns to tank through the relief valves. When pl

66、aced in cylinder lines an integral check valve is optional to provide free flow for a rapid return stroke. One would not be required for valves placed in the main supply line, the tank line of a directional valve or when they are used in bleed-off circuits. Temperature Compensated Flow Control Valve Flow through a pressure compensated flow control valve is subject to change with variations in oil temperature. Later design Vickers valves incorporate a temperature. Al