機械設計及其自動化專業(yè) 臥式鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設計

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1、臥式鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的設計 摘要： 液壓元件有機結合, 形成結構簡單、操作方便、占地面積小、運行穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保等液壓泵站。通過泵站的工作, 可以自動實現(xiàn)多軸組合鉆床的 "夾緊、快速推進、快速推進、快速后退、停止和松動" 功能。 關鍵詞：操作方便；節(jié)能：環(huán)保；多軸 目 錄 1 前言 2 2方案比較 3 3選擇液壓回路 4 4供油系統(tǒng) 6 5液壓系統(tǒng)原理圈 6 6 軸系設計的具體實例分析 7 7 結論 8 致 謝 8 參考文獻 9 1 前言 本設計介紹了機械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設計思想, 尋求有效的設計理論和方法, 實現(xiàn)多軸組合鉆床的一系列功能,

2、 如 "夾緊速度快、速度快"。撤退, 停止松動 "。它還需要可調節(jié)的夾緊速度, 以確保夾緊后的安全和可靠的操作;當快進轉換為工作時, 穩(wěn)定可靠;鉆井進料時速度平衡, 進料可調, 鉆孔時無正沖。因此, 本設計的重點是利用液壓泵站實現(xiàn)液壓缸的前后。因此, 液壓泵站的設計是本設計的核心部分。液壓卷板機是一種利用液體壓力傳遞能量來實現(xiàn)各種壓力加工技術的機床。機器生產(chǎn)的各種圖案可用于圍欄、大門、桌子、椅子、自動扶梯、窗戶、招牌、藝術品等場所。隨著人們生活水平的提高, 這些鐵產(chǎn)品必然會有更大的需求。另一方面, 它能滿足用戶任意設計模式的高效率、良好的模式標識、體積小、重量輕、多功能、施工方便、勞動強度輕。

3、隨著新技術的應用, 卷取機在金屬加工和非金屬成形中的應用越來越廣泛, 在鐵工業(yè)中的份額也在急劇上升。。用來做軋輥的設備仍然很落后。根據(jù)電源來源, 它可以分為四種方式: 1. 手動。這種方法通常是在小車間生產(chǎn)的, 小批量生產(chǎn), 生產(chǎn)效率低, 但也能滿足個性化的需要, 因為它可以任意改變花的形狀, 但勞動強度高。代表性型號為北京廣式經(jīng)貿(mào)有限公司生產(chǎn)的手工操作軋制設備 (2) 采用機械方式實現(xiàn)。效率得到了提高, 但制造模式的尺寸有限, 主要原因是功率有限。噪音和能耗高, 不能完全滿足市場需求。其代表性型號為石家莊安邦機械公司電動卷取機、AB-DW10A、AB-DW10B、東林業(yè)大學機械廠通用煉鐵機和

4、寧夏富盛電金屬扭轉機鍛造機械制造有限公司 (3)采用厚板不能實現(xiàn)鍛造方法, 也不能加工復雜的開關尾繞組。效率不高。典型為廣州朗雅公司的鑄鐵液壓裝置。(4) 采用液壓。這種方法的優(yōu)點是顯而易見的, 下文將介紹。在鋼鐵行業(yè)市場上, 以四種方式使用的設備比例約為 2:3: 1。可以看出, 大部分設備是用機械手段加工的, 少用液壓手段加工的。 卷機是通過壓力彎曲和彎曲一定長度的工件 (棒材、方鋼、扁鐵), 以達到所需的圖案。通過對機械卷板機的分析, 在液壓代替時, 有必要實現(xiàn)主軸的旋轉。也就是說, 液壓能量是用來驅動輸出主軸旋轉。通過液壓實現(xiàn)旋轉運動的方法有很多, 其中: (1) 液壓缸加齒條;(

5、2) 齒輪缸;(3) 液壓馬達;(4) 擺動缸等, 都是實現(xiàn)旋轉運動的方法。第四種是擺動缸。當它被送入壓力油, 主軸只能輸出擺動運動小于360度。它通常用于夾緊裝置、送料裝置、換位裝置和需要定期送料的系統(tǒng)。它不適合在這里。第二類是齒輪缸, 市場上相對罕見, 廠家也很少。不經(jīng)常使用。在這里排除。本文重點比較了第一和第三部分。由于這兩種產(chǎn)品在工程中的廣泛應用, 市場上的標準系列產(chǎn)品相對容易實現(xiàn)。液壓馬達與氣缸加齒輪和機架的比較: 1. 執(zhí)行器性能的比較。液壓馬達的輸出扭矩較小, 起載扭矩不能過大。有泄漏;液壓缸可以輸出較大的推力 (通過改變活塞的有效面積來實現(xiàn)), 無泄漏, 比液壓馬達效率高, 無

6、噪音。液壓缸優(yōu)于液壓馬達。(2) 從經(jīng)濟方面進行比較。一般來說, 液壓馬達的價格高于液壓缸, 但其壽命沒有液壓缸長, 液壓馬達的可維護性不如液壓缸, 使用成本也較高。(3) 比較空間占用率。液壓缸占用的空間比液壓馬達的空間小。雙速電機可分別用于液壓馬達實現(xiàn)前進和后退。(4) 比較整個系統(tǒng)的性能。初步起草兩種液壓系統(tǒng)圖, 比較分析其優(yōu)缺點。 2方案比較 為了計算液壓系統(tǒng), 首先要計算將工件彎曲到所需形狀所需的力, 即卷板機的動力頭應輸出多少扭矩, 這對以后的工作具有重要意義計算和設計。這也是確定卷取機功率的基礎。但盤繞工件的過程是一個比較復雜的過程。在此過程中, 工件的塑性變形、摩擦、彈性恢

7、復和每個接觸點的力 (工件塑性變形所需的力) 是不同的。如果要對這一過程的力進行清晰的分析, 就不可能計算每個接觸點的力, 在這個設計中也是沒有意義的。為了簡化計算, 這里只做了粗略的估計, 留下了一定的幅度。在機械方面, 模具用于彎曲工件以產(chǎn)生所需的圖案。模具的形狀與所需的圖案相同。當卷繞機的動力頭驅動模具旋轉時, 工件繞在模具周圍, 在模具上產(chǎn)生塑性變形, 從而產(chǎn)生所需的圖案。當圓鋼和方形鋼的夾緊端在加工前被壓成魚尾形狀時, 頭的厚度小于 10mm, 從而便于將工件放入模具的凹槽中。在模具的插座中安裝了一對偏心車輪, 以防止工件在彎曲過程中出現(xiàn)。本設計采用齒輪和齒條實現(xiàn)了從直線運動到旋轉運

8、動的轉變。在這里, 為了簡化結構, 機架和液壓缸是集成的, 即, 機架是固定在氣缸上用螺絲, 氣缸是鑄造的形式 (鑄造軸承平臺)。彎曲工件時, 導軌與凸臺接觸, 導軌承受與齒條垂直的力 (由齒輪傳遞)。采用雙矩形導軌導軌, 結構簡單, 制造和承受方便, 安裝和調整方便。缺點是導軌表面磨損后無法自動補償。然而, 機器導軌表面的磨損對加工精度和加工工藝影響不大, 可以忽略不計。 3選擇液壓回路 在現(xiàn)有機械卷取機系統(tǒng)的基礎上, 對其進行了改造。根據(jù)機械卷取的原理, 設計了相應的液壓系統(tǒng), 以取代機械卷取系統(tǒng)。實現(xiàn)液壓自動化、高效率、多模式、經(jīng)濟實用的要求。目前, 市場上最大的加工規(guī)格和型號常用零

9、件有: 扁鋼 30X10;方鋼 16X16;圓鋼。在這種設計中, 卷取機還需要能夠對其進行處理。最小的花形是標準圓弧中61035的上半部分, 最大的花形是標準圓弧中6110的下半部分。處理模式的最大旋轉圓數(shù)為2。 機床液壓系統(tǒng)功耗低 (P < 1.5 kw)?？紤]到機床的要求和送料速度的要求, 采用了調速閥式油進氣節(jié)流調速方案。為了確保鉆井過程中的平穩(wěn)運動和向前撞擊, 在返回電路中增加了一個后壓閥, 后壓暫時設置為 0.6 Mpa。由于工作負載為電阻負載, 波動小, 因此選擇了進口節(jié)氣門調速電路。由于系統(tǒng)采用節(jié)氣門調速方式, 系統(tǒng)采用開放循環(huán)系統(tǒng), 為了使背壓可靠、可調

10、, 采用了中壓安全閥。快速移動到工作時, 需要平穩(wěn)可靠的轉換, 并通過使用行程閥減少液壓沖擊。。 圖1.1調速回路原理圖 反轉閥電路。該設計要求快速前進和快速向后的速度相同, 應采用差分連接快速電路, 如圖1.2 所示?？紤]到系統(tǒng)的最大流量不大, 運動附件的總重量不大, 對向上轉換沒有特殊要求, 可以使用電磁換向閥。 圖1.2換向回路原理圖 壓力控制回路。采用雙泵或限壓變?nèi)~片泵可以解決壓力調節(jié)和卸載問題。夾緊電路。由于夾緊缸的工作壓力小于進給缸, 采用單向節(jié)流閥降壓電路, 使夾緊缸的速度調節(jié)可靠。采用雙位置四通夾緊方式。動作開關控制回路。開始切割, 以確保工作夾緊。夾緊缸由壓力

11、繼電器控制, 當夾緊力足夠時, 壓力繼電器將向進給缸發(fā)出信號。工作后快速回退, 因為它是通過孔處理, 定位精度的工作部件的最終位置不高, 所以行程閥可以用來實現(xiàn)動作轉換。 4供油系統(tǒng) 因為液壓缸的輸入流量在系統(tǒng)處于快進和快退狀態(tài)時變化很大, 因此, 如果采用單臺定量泵供應油, 由于工作時間大, 爆裂過程中的能量損失和系統(tǒng)效率偏移, 導致油加熱和系統(tǒng)性能下降, 應選擇雙泵或限壓可變?nèi)~片泵。采用雙泵可以獲得多種流量, 但系統(tǒng)結構復雜。對于限壓變排量泵, 可以降低液壓油的溫升和電機的功率損失。為了平衡兩者的優(yōu)缺點, 采用限壓可變排量泵作為液壓油源。。 5液壓系統(tǒng)原理圈 圖1-3液壓系統(tǒng)

12、原理圖 1) 泵站的設計可分為油箱、液壓泵裝置和液壓控制裝置三個部分。液壓泵站的安裝可分為立式安裝和水平安裝?？紤]到 YBx 限壓變排量泵需要壓力和流量調節(jié), 采用水平安裝, 便于細節(jié)。2) 電機與液壓泵的連接方式可分為法蘭型、支架型和支架法蘭型。本設計采用法蘭支架式。它的優(yōu)點是大基板不需要加工, 安裝方便。3) 在這種情況下, 顏色安裝的開放式儲罐的設計是由于其緊湊的結構。使用是非常普遍的。但是, 油罐板上有振動源, 因此蓋板應該有一定的剛度。液壓系統(tǒng)中油的溫升主要是由系統(tǒng)的功率損失引起的。在油罐中設置分離器的主要目的是分離后吸管 , 使液體循環(huán)能夠將油中的氣泡與分離 , 并沉淀。在泵的吸

13、氣管道上, 隔離高度需要最高液位高度的三分之二。。必須安裝網(wǎng)狀機油濾清器, 以去除大的雜質顆粒。為了不影響泵的吸油能力, 濾清器的油壓率應是泵的兩倍以上。油蓋必須密封, 油箱蓋的通港也應密封。此外, 為了防止漏油和碎片掉進油箱。蓋上增加了空氣過濾器, 以確保在儲罐體積變化時保持正常的大氣壓力, 并防止大氣中的灰塵進入油箱和注油口。 6 軸系設計的具體實例分析 軸承支點結構的設計是軸承支點結構設計中的重要環(huán)節(jié)。以軸承支點結構的設計為例, 具體設計應注意以下幾個方面: (1) 軸承支點結構的設計。根據(jù)支點結構, 選擇軸承的類型和軸承內(nèi)圈和外圈的軸向固定方式主要有兩種方式。一個是兩端的單向固定

14、, 另一個是一端固定的, 另一個是一端的移動。當使用不同類型的軸承時, 它們的固定和定位方法是不同的。(2) 支點結構的調整。首先, 通過調整單向固定端軸系結構中的軸向間隙, 實現(xiàn)軸向間隙的調整。二是軸系位置的調整。一些軸系軸向位置需要調整。第三是軸承的預緊。對于某些具有可調間隙的軸承, 向心角接觸軸承通常是成對安裝的, 并排安裝。為了提高軸系的運行精度和軸承的剛度, 需要進行預壓。(3) 滾動軸承的潤滑和密封。當齒輪用油潤滑, 滾動軸承用潤滑脂潤滑時, 應在齒輪和軸承時安裝油擋圈, 以防止齒輪油將潤滑脂沖走或損壞到軸承中。 7 結論 本設計介紹了機械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設計思想, 實

15、現(xiàn)了多軸組合鉆式翻拉機的一系列功能, 如 "夾緊、快進、快進、快退、快速、快速、、。停止并釋放 "。所設計的液壓卷取系統(tǒng)具有尺寸精確、生產(chǎn)效率高、勞動強度低、產(chǎn)品質量好等優(yōu)點。廣泛應用于鋼鐵工業(yè)。機器生產(chǎn)的各種圖案可用于圍欄、大門、桌子、椅子、自動扶梯、窗戶、招牌、藝術品等場所。并可調整夾緊速度, 確保夾緊后工作的安全性和可靠性;快速進式加工轉換應穩(wěn)定可靠: 進料速度平衡, 進給速度可調節(jié), 非正向沖孔軸系結構設計的可靠性在鉆井過程中發(fā)揮著至關重要的作用。整個設備的操作。軸系的結構設計主要是軸系的結構設計, 以確保軸系有足夠的工作。為了保證軸系有足夠的工作能力, 必要時應進行剛度計算和振動穩(wěn)定

16、性計算。軸系結構方案設計過程是一個發(fā)散思維和創(chuàng)新設計的過程。它是一個求解和實現(xiàn)功能、滿足各種技術經(jīng)濟指標、可能方案并最終確定綜合優(yōu)化方案的過程。在項目設計過程中, 我們需要運用各種知識和技能。 致 謝 時光飛逝，終于到了論文定稿的這一刻。雖然文章顯得有些粗糙，但畢竟凝聚了自己的心血，在此謹向曾經(jīng)關心、幫助、支持和鼓勵我的老師、同事、同學、親人和朋友們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福衷心感謝我的導師謝鐵兔。老師對我兩年來的學習、生活給予了悉心的關懷，在本論文的開題、寫作、修改、定稿方面更是給予了悉心指導和匠心點撥，論文凝結著導師的汗水和心血。在這兩年多的學習和生活過程中，我要向老師們表示衷心的

17、感謝是他們給了我熱情的關懷、支持和幫助，使我得以順利完成學業(yè)。同時，衷心感謝我的父母、家人以及和我一起學習的各位同學，是他們在我學習和論文寫作過程中，給予我了莫大的支持和鼓勵。 最后，再一次感謝所有關心和支持我的人們，我一定會用所學知識更好地做好本職工作來報答你們。 參考文獻 [1] 中國機械工程學會，中國機械設計大典(第五卷)，江西：江西科學 技術出版社，2002． [2] 許福玲、陳堯明主編，液壓與氣壓傳動，北京：機械工業(yè)出版社，2000． [3] 官忠范。液壓傳動系統(tǒng)，北京：機械工業(yè)出版社。1989． [4] 成大光，機械設計手冊，化學工業(yè)出版社，1988． [5] 雷

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