活塞杆液压拨盘控制阀目录

1、目录 第一章 绪论第二章 切断机的液压传动系统的设计与计算2.1 切断机的设计要求与参数2.1.1 设计要求2.1.2 设计参数2.2 进行工况分析，确定液压系统的主要参数2.2.1 液压缸的载荷计算2.2.2 初选系统的工作压力2.2.3 计算液压缸的主要结构尺寸2.2.4计算液压执行元件实际所需流量2.2.5 计算液压执行元件的实际工作压力2.3 指定液压系统基本方案和拟定液压系统原理图2.3.1 制定基本方案2.3.2 拟定液压系统原理图2.4 液压元件的选择2.4.1 液压泵的选择2.4.2 电动机功率的确定2.4.3 液压阀的选择2.4.4 管路的选择2.4.5 油箱的确定2.5 液

2、压系统性能的验算2.5.1 验算回路中压力损失2.5.2 验算液压系统发热温升第三章 液压缸的设计计算3.1 计算液压缸的结构尺寸3.2 液压缸主要零部件的设计3.2.1缸筒3.2.2 活塞3.2.3活塞杆的导向套和密封3.2.4油口第四章 液压泵站的设计第二章切断机的液压传动系统的设计与计算2.1 切断机的设计要求与参数2.1.1 设计要求工艺动作要求：拨盘快进拨动工件下降，夹紧缸夹紧工件，刀架快进接近工件，刀架工进慢速切断工件，拨盘及刀架同时退回，夹紧缸松开工件，一个工序结束。2.1.2 设计参数快进负载G1=200N切断负载G2=12000N返回负载G3=300N快进返回速度V1=1m/

3、min工进速度V2=0.3m/min切断缸活塞直径D1=80mm切断缸活塞杆直径d1=40mm拨盘缸活塞直径D2=40mm拨盘缸活塞杆直径d2=28mm液压缸机械效率=0.9回油腔背压pb=0.4MPa夹紧缸夹紧时工作压力5 MPa，夹紧缸与拨盘缸型号相同切断机工作环境温度-10352.2 进行工况分析，确定液压系统的主要参数2.2.1 液压缸的载荷计算活塞上载荷力： F=G/-液压缸的机械效率，一般取0.900.95，这里=0.90求得相应的作用与活塞上的载荷力，并列于表2-1表2-1 各液压缸载荷力液压缸名称工况液压缸外负载G/N活塞上载荷F/N切断缸快进200200/0.9=222.22

4、工进1200012000/0.9=13333.33返回300300/0.9=333.33拨盘缸快进200200/0.9=222.22返回300300/0.9=333.332.2.2 初选系统的工作压力压力的选择要根据载荷的大小和设备的类型来定，还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件的供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度也不经济，反之，压力选的太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度要求很高，必须提高设备成本。一般来说，对固定的尺寸不太受限制的设备，压力可以选的低一些。具体选

5、择可参考下表2-2。表2-2 按载荷选工作压力载荷(KN)551010202030305050工作压力（MP）0.811.522.5334455参考参考同类型组合机床，初定液压缸的工作压力为=40×Pa2.2.3 计算液压缸的主要结构尺寸2.2.3.1切断缸已知：快进负载G1=200N切断负载G2=12000N返回负载G3=300N快进返回速度V1=1m/min工进速度V2=0.3m/min活塞直径D=80mm活塞杆直径d=40mm液压缸机械效率=0.9背压pb=0.4MPa按标准直径算出液压缸有效面积A1=D2= (80×10-3)2m2=50.24×10-4

6、m2A2=（D2 -d2）= (80×10-3-40×10-3)2m2=37.68×10-4 m2活塞杆强度校核 =【】式中：Fmax-活塞杆所受的最大载荷，Fmax=12000Nd-活塞杆直径，d=40×10-3m所以有：=Pa活塞杆材料为碳钢【】=100120M Pa【】强度符合，校核完毕。2.2.3.2 拨盘缸与夹紧缸已知：快进负载G1=200N返回负载G3=300N快进返回速度V1=1m/min活塞直径D=40mm活塞杆直径d=28mm液压缸机械效率=0.9背压pb=0.4MPa按标准直径算出液压缸有效面积A1=D2= (40×10-3

7、)2m2=12.56×10-4 m2A2=（D2 -d2）= (40×10-3-28×10-3)2m2=6.41×10-4 m2活塞杆强度校核 =【】式中：Fmax活塞杆所受的最大载荷，Fmax=300ND活塞杆直径，d=28×10-3m所以有：=Pa活塞杆材料为碳钢【】=100120M Pa【】强度符合，校核完毕。2.2.4计算液压执行元件实际所需流量根据已经确定的液压缸的尺寸结构，可以计算出各个执行元件在各个工作阶段的实际所需流量。表2-3 各工况所需流量工况执行元名 称运动速度V/m/min结构参数A/mm2流量q/L/min计算公式拨盘

8、缸下降拨盘缸1 m/min12561.256Q=V1A1拨盘缸上升拨盘缸1 m/min6410.641Q=V1A2切断缸快进切断缸1 m/min50245.024Q=V1A1切断缸工进切断缸0.3 m/min50241.507Q=V1A2切断缸返回切断缸1 m/min37683.768Q=V2A12.2.5 计算液压执行元件的实际工作压力如下表所示各个缸的实际工作压力。表2-4 切断缸所需的实际压力和功率工作循环计算公式负载F进油压力回油腔背压输入功率PNPakW快进=P=q222.220.344×1064×1050.0011工进=P=q13333.333×106

9、4×1050.0753返回=P=q333.330.612×1064×1050.0027表2-5拨盘缸所需的实际压力和功率工作循环计算公式负载F进油压力背压输入功率PNPakW快进=P=q222.220.381×1064×1050.0051返回=P=q333.331.31×1064×1050.0341表2-6 夹紧缸所需的实际压力和功率工作循环计算公式负载F进油压力背压输入功率PNPakW夹紧P=q222.225.0×1064×105放松P=q333.3304×1052.3 制定液压系统基本方案和

10、拟定液压系统图2.3.1 制定基本方案2.3.1.1 确定切断机液压系统的总主组成及作用用于将工件剪切成规定尺寸的机械称为切断机。由液压作为主传动的切断机叫做液压切断机。一个完整的液压系统由五部分组成，即动力组件、执行组件、控制组件、辅助组件和液压油。切断机动力组件的作用是将原动机的机械能转化为液压能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力，在本套系统中采用一个定量泵和一个变量泵供油。执行组件的作用是将液体的压力能转化为机械能，驱动负载作直线往复运动。本方案主要采用三个执行组件：切断缸、拨盘缸和夹紧缸，对于简单的直线运动机构可以采用液压缸直接驱动，有切断机的特点决定，可采用单活塞杆液压缸

11、，其有效工作面积大，双向不对称，往返不对称的直线运动。切断机控制组件在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，其液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又可分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流阀、集流阀等；方向控制阀包括单向阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定制控制阀和比例控制阀。系统中将用到大部分常见控制组件，实现系统的最优化。系统的辅助组件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位温度计等。起连接、输油、贮油、过滤、贮存压力和测量等作用。液压油是液压系统中传递能量的工作介质。

12、有各种矿物油、乳化油和合成型液压油几大类。本系统选用20号机械油。2.3.1.2 拟定液压执行组件运动控制回路2.3.1.2.1 切断缸基本回路的确定1）.容积节流调速回路容积节流调速回路一般用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与所需油量相适应。液压缸慢进速度由变量泵调节，以减少功率损耗和系统发热；快退时由调速阀调节。此种调速回路效率也较高，速度稳定性好，但结构较复杂。2）.压力控制方案切断缸在切断材料时剪切力突然消失，使活塞由于惯性突然前冲，引起液压冲击，故在液压缸端部安装蓄能器，吸收多余能量，减少液压冲击，实现缓冲。词汇录用变量泵供油，故在回路中设置安全

13、阀起保护作用。图2-1 切断缸基本回路2.3.1.2.2 拨盘缸基本回路的确定双液控单向阀锁紧回路由于载物台在剪切时承受极大的载荷，为了在极大冲击下仍具有较好的剪切效果，载物台必须具有较高的精度，采用双液控单向阀锁紧回路。它能在液压缸不工作时使活塞迅速平稳、可靠且长时间的被锁紧，不为向上的剪切力所移动。当液压缸上腔不进油时液控单向阀关闭，液压缸下腔不能回油，活塞被锁进不能下落。但由于液控单向阀有一定泄露，因此，锁紧时间不能太长。但剪切过程较短，拨盘缸需要锁紧时间不长，故满足要求。图2-2 拨盘缸基本回路2.3.1.2.3 夹紧缸基本回路的确定图2-3 夹紧缸基本回路2.3.1.3 制定顺序动作

14、方案拨盘快进拨动工件下降夹紧缸夹紧工件刀架快进接近工件刀架工进慢速切断工件拨盘及刀架同时退回夹紧缸松开工件，一个工序结束。2.3.1.4 液压元的选择切断缸承受负载压力大，属于中（高）压系统。而柱塞泵的柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，易得到高精度的配合，可在高压下工作，故选用柱塞泵。拨盘缸与夹紧缸所承受负载不是很大，属于低压系统，可使用定量叶片泵为动力源。2.3.2 拟定液压系统原理图图2-4 液压原理图表2-7 切断机电磁铁工作循环表工 况电磁体1YA2YA3YA4YA5YA夹紧缸夹紧+拨盘缸下降+刀架快进 +切断+刀架返回+夹紧缸放松 -拨盘缸上升+2.4 液压元件的选择2.4.1 液压泵的选

15、择2.4.1.1 高压液压泵的选择1)确定液压泵的最大工作压力PpPpPj+P由表2-4可知工进阶段液压缸压力最大，若取进油路总压力损失，则液压泵最高工作压力可按式算出 PpPj+P=（3106+5105）Pa=35.0105 Pa因此泵的额定压力可取1.2535.0Pa=43.75Pa。2）液压泵流量的确定QpKQmax式中：K系统泄露系数，一般取K=1.11.3，这里取K=1.2；Qmax高压系统液压缸最大总流量，Qmax=5.024 L/min；则：Qp=1.2×5=6 L/min故选用A7V20型斜轴式轴向柱塞泵，其额定压力为35MPa,额定流量为28.8 L/min，额定转

16、速为4100r/min。(参考文献机械设计手册（第四版）P22-144表22.5-44)2.4.1.2 低压系统液压泵的选择1)确定液压泵的最大工作压力PpPpPj+P由表2-4可知夹紧阶段液压缸压力最大，若取进油路总压力损失，压力继电器可靠动作需要压力差为，则液压泵 最高工作压力可按式算出PpPj+P+=（5106+5105+5105）Pa=51105 Pa因此泵的额定压力可取1.2551.0Pa=63.75Pa。2）液压泵流量的确定QpKQmax式中：K系统泄露系数，一般取K=1.11.3，这里取K=1.1；Qmax高压系统液压缸最大总流量，Qmax=1.256 L/min；则：Qp=1.

17、1×1.25=1.38 L/min故选用YB1-2.5型叶片泵，其额定压力为6.3MPa,额定流量为3.625L/min，额定转速为1450r/min。(参考文献机械设计手册（第五版）P22-104表22.5-21)2.4.2 电动机功率的确定2.4.2.1 高压系统电动机的确定驱动液压泵的功率为：P=式中：PN液压泵最大工作压力，PN=3×106PaQN液压泵额定流量，QN=28.8 L/min液压泵总效率，=0.9则：P=1.6KW考虑到剪切时间很短，而电动机一般允许在短时间内超载25%，因此，P=1.28KW故根据机械设计手册（第五版）第五卷，选定2.4.2.2 低压

18、系统电动机的确定驱动液压泵的功率为：P=式中PN液压泵最大工作压力，PN=1.31×106PaQN液压泵额定流量，QN=3.625 L/min液压泵总效率，=0.9则：P=0.342KW考虑到剪切时间很短，而电动机一般允许在短时间内超载25%，因此，P=0.274KW故根据机械设计手册（第五版）第五卷，选定2.4.3 液压阀的选择根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件的实际流量，可选出这些元件的型号和规格，见下表表2-7 液压切断机液压阀及附件明细表序号名称通径型号规格数量压力 MPa流量 L/min1过滤器12安全阀13单向阀14压力表15电磁换向阀16单向调速阀17蓄能器18冷却器19过滤器110单向阀111电磁换向阀112双液控单向阀113溢流阀10YF-B10B0.5740114过滤器115单向阀116压力表117减压阀118电磁换向阀6119压力继电器HED2O2.512.4.4 管路的选择由于本液压系统管路较为复杂，取主要几条管路，根据以下公式确定特闷的内径和壁厚，其数值见表（1）管道内径计算 d=2（2）管道壁厚计算 =式中：d油管内经q管内流量（m3/s）v管中油液的流速油管壁厚P管内工作压力（MPa）n安全系数（P7 MPa时，取n=8；P17.5MPa