yh32-315四柱液壓機系統設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 的主要組型代號列表如下表 12： 表 12液壓機主要的組型代號 但是在實際生產當中，伴隨著工藝技術的不斷改進，為了滿足不同的需求，我們也要對相應的零部件 進行改進。 為了區分開這些改變，并對這些改變方便生產管理、技術管理，所以增加了修改序號，在型號后面加上大寫字母這些修改序號 。 液壓機的控制順序分析 液壓機的控制順序可簡單的用 行程圖概括如下圖： 圖 12 一般液壓機控制順序圖 第二章 YH32315 通用 液壓機的總體設計 根據侯總監給的任務書我們可知主要的參數。剩下的參數就需要通過計算和查手冊來確定。 是 YH32315 的主要技術規格見下表： 項 目 單 位 YH32315 備注 公 稱 力 KN 3150 回程力 KN 600 液體壓力 MPa 25 滑塊行程 mm 710 開 口 mm 1500 工作臺尺寸 mm mm 1200 1200 （左右 X前后） 滑塊快降速度 mm/s ≥ 120 滑塊壓制速度 mm/s 5~7 滑塊回程速度 mm/s ≥ 65 頂出力 KN 630 頂出行程 mm 300 工作介質 YBN46 抗磨液壓油 YH32315 液壓機各部分的方案選擇 一、總體控制方式： 根據現在機械控制的現狀，我們采用的控制方式電氣和液壓系統相結合。工作方式可以選擇手動、半自動或者調整。 二、液壓系統： 液壓系統中我們有相應的溢流閥、插裝閥、電磁閥等組成系統。同時有郵箱油表指示還有報警裝置。 三、電氣控制： 有獨立的電氣控制桌面，并且有集中的控制回路和面板。同時面板上還有各種按鈕和開關。 四、主機形式及要 求： 立式三梁四柱的主機設計結構形式。執行元件是滑塊、主油缸、頂出缸。通過上橫梁、滑塊、下橫梁連接到一起 并 通過螺栓螺母緊固成一個封閉整體 五、安全裝置： 急停按鈕可一定程度上確保系統和元件的安全。 YH32315總體布局設計 根據現有的實際液壓機實例及工作性能、工作要求及工藝要求，我們可以大致設計液壓機的總體布局。總體布局簡圖如下所示： 圖 24 四柱液壓機總體布局簡圖 圖中： 1主機 2油管 3控制閥 4插裝閥 5泵 6油箱 7電氣控制柜 根據總體布局簡圖我們可以大概知道總體構造，并且實際安裝中可以參考總體簡圖進行安裝。 第三章 YH32315 液壓機液壓系統設計 科學技術在飛速的發展，液壓技術也變得越來越先進，特別是全自動化、智能化、人性化等都是液壓機的發展方向。特別是中國高科技的飛速發展給我們新的思路方法去研究液壓機和液壓傳動。 一、 液壓傳動優點： （一） 液壓傳動無沖擊、無振動，過載時自動保護性能優越； （二） 一般可以用簡單的辦法（各種閥）在一個工作循環中進行調節或者限制壓力，不容易超載，可以保護各種模具，工件，也就是過載保護； （三） 液壓的流量可以連續調節，可進行無極調速，無極調速的范圍大； （四） 設備零件的標準化，方便了設備的維護和保養，減少了液壓能的泄 漏、浪費和污染，使得液壓機的零件更加通用化，加工使用都更加便利； （五） 液壓油在部件之間減小摩擦還可以防腐蝕，這樣就使得元件可以長 時間使用，減小成本； 二、 液壓傳動不足： （一） 液壓傳動收到的阻力相對較大，進而導致損 失較大； （二） 液壓傳動在高壓時可能出現泄油，萬一處理不好可能會污染環境 （三）整個系統受外部環境干擾較大，溫度過高、過低都不宜工作； （四）因為傳動過程中會存在壓力損失、容積損失和機械摩擦損失，液壓傳動的總效率不是很高 液壓系統設計已知參數： 最大負載： 3150kN； 工進最大壓力： 25MPa； 主缸回程力： 600kN； 頂出缸頂出力： 630kN； 滑塊快進速度： 120mm/s； 主缸最大工進速度： 10mm/s； 主缸回程速度： 60mm/s； 頂出缸頂出速度： 55mm/s； 頂出缸回程速度： 110mm/s 基本油路如圖 31所示。 圖 31基本回路圖 圖中數字代表原件如下所示： 1液壓缸 2油箱 3過濾器 4變量泵 5電磁閥 通過查些相關的資料，工進之時的流量相對其他運動過程很小 ，但是這個運動時系統的負載并不小，而是最大的，為了完成這些動作，在設計的時候，考慮選擇使用變量泵。這種調速回路有一個好處，液體的流量與壓力的積是一個定值，當負載之壓力按要求增大時，泵之流量會自動跟隨變小。即：功率恒定。 恒功率曲線如圖 32 所示。 圖 32 恒功率曲線圖 液壓系統中我們有相應的溢 流閥、插裝閥、電磁閥等組成的系統。同時有郵箱油表指示還有報警裝置， 這種控制系統具有各種優點：密封好、流通性能強、壓力損失、容易集成等。 根據以上所有數據參考及查詢相關資料我們可以大致確定液壓機系統控制原理，如圖 33所示： 圖 33 YH32315原理圖 電磁閥的電磁鐵動作順序得失電列表，詳細如下圖所示： 執行部件 工 況 3Y1a 3Y1b 3Y2 a 3Y2b 3Y3 3Y4 3Y5 4Y1a 4Y1b 主 缸 快速下行 + + + 工進、加壓 + + + 保 壓 泄 壓 + 回 程 + + + 停 止 頂 出 缸 頂 出 + + 退 回 + + 停 止 圖 34 YH32315液壓機系統電磁鐵動作得失電順序表 由液壓原理圖可知，整個原理圖的設計包括 8 個插裝閥， 5個電磁閥和若干個溢流閥、單向閥組成。其中泵和電機的 選擇在后面都有計算講述 。 YH32315 液壓系統采用的電動機是 Y180L4 型電動機， Y180L4 型電動 機的額定功率為 22KW，額定轉速為 1470r/min，選用 63YCY141BF 型液壓泵（具體選型過程后文將詳細介紹）。當按下按鈕啟動時，電機 M 啟動，從而帶動液壓泵轉動，接著將油箱中的液壓油輸送到管路中，閥門打開，油回到油箱進而實現空載啟動。 一、 主油缸的工作狀況 （一） 滑塊快速下降 滑塊的快降動作，需要主缸的無桿腔進油，有桿腔排油這個時候電磁體bYaY 2313 、 動作。使得油從 25Dg 閥開始排油。與此同時， 33Y 得電動作，主油路中的高壓油進入無桿腔。充液閥與輔助油箱連接，柱塞缸由于和滑塊連接，自重導致無桿腔負壓，充液閥自動開啟，油液進入無桿腔 。 （二） 滑塊慢降加壓 快轉慢行限位開關 1023S 別接觸瞬間， aY23 “ +”，無桿腔進油， 而下腔的液壓油要經閥的調壓再流入到油箱中，此時下腔的壓力與滑塊快速下行過程中的壓力相比較高，實現了滑塊減速加壓。其中下列電磁閥必須動作：3Y1a、 3Y2b(下腔排油 )、 3Y2（上腔進油） （三） 滑塊保壓過程 保壓的過程中，當壓力達到設定值時，相關繼電器工作 ，各個液壓閥均關閉，進而液壓泵輸出的液壓油繼續直接返回到油箱中，液壓缸的無桿腔保壓作用。 并開始記錄時間 。 （四） 主缸卸壓 在保壓延時 23s 后，此時各個液壓閥仍保持關閉狀態，電磁鐵 3Y5接觸， 使得二位四通電磁閥左位工作，液壓油流入到油箱，無桿腔卸壓。 （五） 滑塊回程準備 下列電磁鐵得電： 3Y1b、 3Y5（打開無桿腔）， 3Y4 （充液閥工作）；滑塊做好回程準備 （六） 滑塊快速回程 電磁鐵 3Y1b、 3Y 3Y5 得電，液壓油流入有桿腔。無桿腔的液壓油則流入油箱，實現速回過程。 （七）滑塊停止 當滑塊達到預設值時， 3S101 發訊，電磁鐵均失電；此時滑塊停止到上限位置。一個工作循環結束。 二、輔助液壓缸頂出缸的工作狀況： （一）頂出缸頂出： 首先按下按鈕“頂出缸頂出 ”，電磁閥 3Y1b、 4Y1b、 3Y8 得電，同時錐閥 8 斷電。無桿腔進油，而有桿腔中液壓油通過電磁閥 管路 C 流進油箱 ,進而使得頂出柱塞被頂向上運行。實現頂出缸頂出。松開按鈕即停止。 （二）頂出缸退回： 按下按鈕“頂出缸退回”，電磁閥 3Y1b、 3Y1a 得電，上腔得油，下腔油進油箱。實現了頂出缸的退回。 第四章 YH32315 液壓系統中各元件的確定 根據上文綜述我們可得到如下已知數據： 項目 符號 YH32315 單位 備注 公稱力 P 315 t 回程力 Pr 60 t 液體壓力 p 25 MPa 低壓下行速度 V1 ≥ 120 mm/s 低壓回程速度 V2 ≥ 60 mm/s 高壓下行速度 V1p 2 mm/s 高壓回程速度 V2p 4 mm/s 運動部件總重量 G 2020 kgf 確定油缸直徑 D 由經驗公式： ）（ cmpPD 104 ?? ? 式中： ）油缸直徑（ mmD ??? ）公稱壓力（ kgfP ??? ）液體工作壓力（ 2/ cmk g fp ??? 根據技術參數要求我們可知： 公稱壓力 2/315 cmkgfp ? 液體工作壓力 kgfP 250000? 代入經驗公式可得 2500004 ?????D 取整數值 mmD 400? ,并且根據密封圈尺寸，已有 mm400? 的密封圈， 所以取 mmD 400? 確定柱塞直徑 可以有兩種原則來確定柱塞桿直徑： 原則一：根據公稱壓力 P 和回程壓力 Pr 的比值 Kp 進行選擇； 原則二：按照下行速度 V1 與回程速度 V2 的比值 Kv 進行選擇。 此處選用原則一， 即按公稱壓力 P 與回程壓力的 rP 之比 pK 選擇，則有： pdD pDpPK rp )( 222??? 化簡得 DKKd pp 1?? （ mm） 式中： ）柱塞直徑（ mmd ??? ）油缸直徑（ mmD ??? 比值公稱壓力與回程壓力的???pK 現有 ??pK ； mmD 400? ； 代入上式可得 mmd ???? 對計算結果進行圓整并根據密封圈尺寸選定 mmd 360? 確定泵的輸出流量 分析可得： 321 107 8 ???? dQV sec)/(mm 化簡得 312 107 8 ?????? VdQ 式中： D 、 d 單位均取 cm ； 1V 單位為 sec/mm . 現在有 cmD 40? 、 cmd 36? 、 sec/1201 mmV ? . 代入上式得 m in/ 32 lQ ?????? 計算泵的輸出流量還應該考慮漏損，特別是高壓時，原則上有： ???? ip Q 式中： m in )/(lQ 泵輸出總流量??? . m in )/( lpQ p 時要求的流量在壓力為?? . m i n )/( lQ i 公稱壓力時的泄漏量參與高壓的各個元件在????? . 高壓泵的流量應為22VV pHP ?? 式中：