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毕业设计(论文)图书分类号:密级:毕业设计(论文)剪板机液压系统设计SHEARSHYDRAULICSYSTEMDESIGN目录摘要 IIAbstract III TOC\o"1-4"\h\u253891绪论 3321761.1剪板机液压传动的应用、发展及国内现状 3247871.1.1剪板机的简介 3183261.1.2液压传动在各类机械中的应用 3108101.1.3液压传动技术的发展概况 3100351.2液压传动与机械传动比较 4175471.2.1机械传动 4263431.2.2液压传动 4110331.2.3发展中的复合传动技术 5198121.2.4发展前景 519951.2.5闸式剪板机设计基本要求 6273772液压系统 790082.1液压传动的优缺点 7271282.2液压传动的基本原理 8276682.3液压传动系统的组成 9302922.4液压系统的设计 9107612.4.1设计步骤与设计要求 9191932.4.2液压系统图的设计 10229593机架与刀片设计 12102173.1机架设计 12256903.2刀片设计 12171823.2.1刀刃倾斜角 1275123.2.2上下刀刃侧向间隙 13298393.2.3刀片的材料 13126913.2.4刀片的尺寸 14124634液压缸设计 15101364.1剪切力的参数计算 15148634.2液压缸的结构设计 15274614.2.1缸体与缸盖的连接形式 15138394.2.2活塞杆与活塞的连接结构 1792864.2.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 1771834.2.4液压缸的缓冲装置 1889204.2.5液压缸的排气装置 18255364.2.6缸筒结构的设计 19302484.2.7活塞的设计 2080754.2.8活塞杆设计 218074.2.9活塞的导向环 21294814.3液压缸的参数计算以及选型 21289484.3.1初选液压缸的工作压力 2141564.3.2初步确定液压缸工作负载 22235964.3.3计算液压缸的主要结构尺寸 23235964.3.4缸筒长度的计算 24101134.3.5缸筒壁厚的计算 2550634.3.6缸筒底部厚度计算 2543705液压泵与电动机的选型 2630845.1液压泵的基本工作原理 26222715.2液压泵的分类 26177145.3针对本次毕业设计液压泵的选用主要原则有: 27177625.4.液压泵的基本参数设计计算 27319125.4.1液压泵的工作压力 2899215.4.2液压泵的流量 2847095.4.3液压泵规格选择 28175625.5电动机选型 29301565.5.1电机的选择原则 29218145.5.2电动机的功率确定 29160386油箱设计及其相关部件选型 31166366.1分析设计要点 31193266.2容积油箱结构尺寸设计 33113776.3油箱油液温升验算 33258276.4相关部件选型 34284776.4.1滤油器及滤油装置 34105766.4.2管件的设计 34212806.5液压阀选用 35254116.5.1液压阀的作用 3523216.5.2对液压阀的基本要求 35225796.5.3方向控制阀 3580926.5.4压力控制阀: 3619556.5.5插装阀 37160566.5.6本次设计所选用的液压阀 383625结论 3915159致谢 4017323参考文献 411绪论1.1剪板机液压传动的应用、发展及国内现状1.1.1剪板机的简介剪板机工艺随着制造业的发展以及技术的不断革新发生了巨大的变化,已经从起初的最基本手工操作发展到现代的全自动化以及机械数控化。剪板机用于剪切金属板料,大中型剪板机都将液压传动作为主运动方式,由执行机构液压缸带动上刀片向下运动实现剪切功能。剪板机还具有压紧装置,其目的是为了防止在剪切过程中剪板移动或翘起,在对剪板进行剪切之前必须用压料缸实现预紧。在主液压缸工作时缸的典型工作流程:空程下行—剪切—缓冲—快速返回。在下行剪切的过程中主缸必须能随时停止运动并能快速回程,即设计程序必须满足下行过程的点动。为了剪切的方便,设计中需加入对刀程序,也就是需设计一个轻压对线功能,这时刀片作用在剪板上的剪切力很小,避免损坏剪板。1.1.2液压传动在各类机械中的应用液压传动在各种机械设备中应用广泛。如冶金、工程、矿山等机械设备利用液压传动结构简单、重量轻、体积小以及其能传递强大的动力等优点进行设计;金属切削机床、军工、运输、轻工等机械设备则依赖的是液压传动能容易的实现较复杂的工作循环,并且操作方便的特点。制造业工业中频繁使用液压控制作为控制方式,它将液体作为传递压力的载体完成能量传递。液压控制具有优越的灵活、便捷性,在工业领域中受到普遍关注。液压传动是一门研讨以流体作为液压能载体,实现机械设备的自动化的学科。液压传动所需要的不同部件以及各种功能的液压阀根据设计要求,组合出具有不同控制功能的回路,再将这些回路根据工作要求组成具有完成一定控制功能能力的传动系统,实现能量传递、转换与控制。在液压系统设计过程中,首先要根据液压传动的结构以及特点,进行系统的初步分析,然后对系统的液压工作原理图进行设计,原理图中各元件以及管道都是用液压规定的机械符号表示的。之后通过基本的参数计算选用液压元件,最终设计出符合系统工作要求的液压原理图。设计时,原理图的绘制时重中之重。它决定了设计出的液压系统的优劣。

液压传动的具有很强的应用性,例如装卸堆码机设备,现代仓库中使用它完成货物的装卸工作,万能外圆磨床液压系统等生产设备也用到了液压传动。这些设备都充分利用液压系统较大负载能力、运行平稳的优势。

液压传动在当今社会被广泛应用,在未来有着更加广阔的发展前景。随着计算机技术的进一步发展,液压控制系统已经和智能控制的技术、计算机控制技术等技相结合,实现液压系统的多场合更广泛使用,可以更加精确的完成要求实现的控制任务。1.1.3液压传动技术的发展概况液压传动是一门起步比较晚的技术,18世纪末研制出全球上首台水压机,至今也不过三百多年。一直到上个世纪30年代它才被广泛的应用于生产机械上,二战期间,战争需要,研制出了大批性能优越、高精确度的液压控制系统所控制的军事化武器。战争结束后,液压技术逐步由军用工业转向民用工业。在生产设备自动化上应用广泛。自20世纪60年代,计算机技术的快速发展,推动了液压传动技术的速猛发展使其广泛渗透到各个工业领域。液压技术逐步实现高速、高压、大功率、高效、低噪、耐用、高集成化。同时,现代液压传动及控制技术的发展、研究方向快速向液压系统的计算机辅助设计软件(CAD)、计算机直接控制(CDC)、计算机辅助测试(CAT)、机电一体化技术、可靠性技术等方面发展。液压技术在我国始于上世纪50年代,起初只装配在机床和锻压设备上,后来又逐步向剪板机等工程机械转变。目前我国的液压设计制造技术的进步,各种元件已形成了整个系列,并应用到各种机械设备。即便如此,我国自主研发的液压元件同国外先进的产品相比,在诸多方面如性能、种类、规格仍存在比较大的差距。1.2液压传动与机械传动比较1.2.1机械传动如果只利用机械传动,将导致发动机平均负荷系数较低,因此只能满足较小范围内的有级变速,并且限制了布局方式。机械传动具有高稳态传动效率的特性并且与液压系统相比有很大经济优势,因此在对调速范围要求不严格的客货汽车和对经济要求苛刻、工作速度恒定不变的农用拖拉机等领域直到现在仍起主导作用。1.2.2液压传动(1)液压传动较之机械、电力等传动,具有以下优点:a.能实现无级调速,且调速范围大。b.小体积、轻质量、大功率,也就是说功率质量比大。在输出功率相同的前提下,其在体积、质量、方面的优势以及很小的惯性、动作灵敏,这使其更加适合机械设备的控制系统。其次,在近视相等的体积或重量前提下,能有效输出较大功率,并传递足够大的扭矩或者推力。c.控制方便、简单且易于调节,可轻松实现过载保护以及机械设备的自动化控制。d.可以实现无间隙传动,性能稳定。e.油液作为传动介质,液压元件无需外部定期润滑,实现长时间稳定运行。F.执行机构使用液压缸或液压马达,无需减速装置,简化传动。(2)液压传动的主要缺点:a.漏:由于作为传动介质的液体工作环境存在较大的压力,在存在相对运动的元件表面肯定会有液体泄漏,同时,在运行过程中载体会收到挤压,油管等辅助件在外力下也会产生弹性形变,当传动比要求严格时不能采用液压传动。b.振:液压控制中由于某种原因会出现“液压冲击现象”和“空穴现象”这会导致系统运行不稳定产生振动。c.热:在能量转换和传递过程中,由于存在不同程度的机械摩擦还有压力损失以及泄漏损失,导致油液容易发热,总效率降低,所以到传输距离较远时不宜采用液压传动。d.液压传动性能受温度影响较大,所以在高低温等极限条件下不宜采用。液压传动中要求使用高清洁度的油液,所以要选用具有良好过滤能力的过滤器。e.液压元件的制造成本较高,而且系统常常需要配备液压站。f.液压系统出现故障不易迅速排除。综合所述,液压传动总体来说其是优点大于缺点的,因此在工农业等部门使用很普遍。液压传动的许多弊端也随着生产制造技术的不断革新,正逐步得到完善。随着液压传动的迅速发,工程机械逐步向智能化、节能化以及环保化方向发展,这已俨然成为当今机械设备的发展主流。1.2.3发展中的复合传动技术综上所述,单独使用某一种传动方式,有构成简单、传动可靠的优点,可由于现代机械设备的功能复杂性,单一传动方式很难满足工作要求。因此在实际应用当中,常常采用多种传动方式相结合的形式完成机械设备的功能,如机械传动常常与液压传动、电气传动的结合,所以根据设计要求,选择合适的复合传动方案,使各传动方式的优势最大化,缺点最小化,实现综合效益的最大化。并且,液压传动装置因其特有的调节和布局灵活性以及高功率密度使其被广泛应用。1.2.4发展前景20世纪末,液压系统步入一个崭新的发展阶段,涌现出大量的新技术使得新结构和新产品陆续问世。由于微电子技术与工程机械的结合,工程机械也逐步向智能化和机自动化方向发展。最近几年,随着液压技术不断进步以及液压元件的不断标准化生产,使液压传动不断的被应用到工程机械设备传动系统中去,液压传动的优势越来越明显。有理由相信,随着液压技术和计算机控制技术、微电子技术以及传感技术的紧密结合,液压传动技术势将在工程机械设备的领域占据领导地位。1.2.5闸式剪板机设计基本要求5液压泵与电动机的选型液压泵是将电动机的机械能转换为系统液压能的能量转换元件。在液压传动中,液压泵作为动力元件向液压系统提供液压能。

为提高效率、节省能源,液压泵的供油量要尽可能符合系统所需流量。有的机械设备在工作时各阶段中系统所需油量相差比较大,此时,可以选用多泵供油或者变量泵供油。而有的阶段长期所需流量较小,这时就可以配置蓄能器做辅助油源。5.1液压泵的基本工作原理1.液压泵的封闭容积达到最大时,首先与吸油腔隔开,之后转为排油;同理,当封闭容积减到最小时,首先与排油腔隔开,之后转为吸油。2.液压泵具有由运动件和非运动件组成的封闭容腔,该容腔的大小随运动件的周期性运动而发生变化。它的吸油和排油均依靠封闭容腔的容积变化,所以也称之为容积式泵。3.液压泵的吸油原理是:油箱通过空气过滤器使油箱内始终保持大气压力,油液在大气压作用下进入到接近真空的吸油腔。4.液压泵的排油压力由排油管路油液流动所受到的总压力所决定,即管路损失、元件的压力损失以及需要克服的外负载阻力等之和。若排油管路不经其他液压阀直接接回油箱,那么总阻力为零,泵排出压力为零,我们将泵的这种情况称为卸荷。5.2液压泵的分类类型结构、原理示意图工作原理结构特点外啮合齿轮泵当齿轮旋转时,在A腔,由于轮齿脱开使容积逐渐增大,形成真空从油箱吸油,随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B腔,在B腔,由于轮齿啮合,容积逐渐减小,把液压油排出利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化,完成泵的功能,不需要配流装置,不能变量结构最简单、价格低、径向载荷大内啮合齿轮泵当传动轴带动外齿轮旋转时,与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油,经隔板后,油液进入压油腔,压油腔由于轮齿啮合而排油典型的内啮合齿轮泵主要有内齿轮、外齿轮及隔板等组成利用齿和齿圈形成的容积变化,完成泵的功能。在轴对称位置上布置有吸、排油口。不能变量尺寸比外啮合式略小,价格比外啮合式略高,径向载荷大类型结构、原理示意图工作原理结构特点叶片泵转子旋转时,叶片在离心力和压力油的作用下,尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积,先由小到大吸油后再由大到小排油,叶片旋转一周时,完成两次吸油和两次排油利用插入转子槽内的叶片间容积变化,完成泵的作用。在轴对称位置上布置有两组吸油口和排油口径向载荷小,噪声较低流量脉动小柱塞泵柱塞泵由缸体与柱塞构成,柱塞在缸体内作往复运动,在工作容积增大时吸油,工作容积减小时排油。采用端面配油径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡,以限制缸体的倾斜利用配流盘配流传动轴只传递转矩、轴径较小。由于存在缸体的倾斜力矩,制造精度要求较高,否则易损坏配流盘螺杆泵一根主动螺杆与两根从动螺杆相互啮合,三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时,这个密封容积沿轴向移动而实现吸油和排油利用螺杆槽内容积的移动,产生泵的作用不能变量无流量脉动径向载荷较双螺杆式小、尺寸大,质量大5.3针对本次毕业设计液压泵的选用主要原则有:1是否要求变量:要求变量则用变量泵,反之选用定量泵,例如单作用叶片泵的工作压力较低,通常只用于机床系统。2工作压力:目前各种结构液压泵的额定压力都有所提升,但是综合比较,柱塞泵的额定压力是最高的。3工作环境:齿轮泵具有很好的抗污能力,所以非常适用在工作环境恶劣的场合。4噪声指标:内啮合齿轮泵、双作用叶片泵、螺杆泵均属于低噪声的液压泵,并且双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时理论流量均匀。5效率:按结构形式分,总效率最高是轴向柱塞泵;而对于同一种结构的液压泵,则排量达的总效率高;同一排量的液压泵,在额定工况下总效率最高,如果转速达不到额定转速或工作压力达不到额定压力、排量小于最大排量,那么泵的总效率会下降,造成能源浪费。因此,应保证液压泵在额定工况或者接近额定工况的状态下运行。5.4.液压泵的基本参数设计计算液压泵作为液压系统的动力元件,起着给系统提供压力油的作用,从能量角度分析,它是把电动机提供的机械能转换为系统的液压能。5.4.1液压泵的工作压力[6]式中——液压泵工作压力——液压缸的最大工作压力——压力损失(一般节流调速和简单的系统,=.进油路有调速阀及管路复杂的系统=0,本系统用一般节流阀,管路较简单故取=。故液压泵最高工作压力其中=27.52,=0.5。则=28.02此为静态压力,考虑动态压力大于静态压力和现有压力设备,所以=1.5=42.035.4.2液压泵的流量液压泵的流量按执行元件工况图上最大的工作流量和回路的泄漏量确定。单液压泵供给多个同时工作的执行元件时[7]式中——液压泵的流量K=1.1-1.3——为漏损系数(管道长取大值,管道短取小值在这取k=1.1)——液压缸最大流量液压泵最大流量:=K(∑=1.120=22L/min5.4.3液压泵规格选择查阅资料选用25MCY14—1B轴向柱塞泵。[7]Q=25L/minP=45Mpa5.5电动机选型5.5.1电机的选择原则目前,电动机根据不同的分类原则具有很多的类型,价格、性能方面也有很大差别,电动机选型时应在满足生产需要的前提下,优先使用易于维护、性能稳定、经济耐用的电动机。电动机选型时可参照以下原则:(1)电动机的调速性能必须满足机械设备的要求。调速性能是决定电动机的种类、调速方法以及控制方法的关键因素;(2)电源种类:在能满足性能的前提下优先选用交流电动机(4)电动机的启动性能必须达到生产机械对电动机启动性能的要求,电动机的启动性能主要是指启动转矩的大小。(5)经济性:高效率,高节省,低价格。电动机的选择还应考虑机械设备的工作环境。在很多场合,环境中含有一定的水分和灰尘。灰尘会导致污垢黏结在电动机绕组上而妨碍散热;电动机的绝缘材料性能会在水分、瓦斯、腐蚀性气体等环境下退化,甚至有可能完全丧失绝缘能力;因此,为了使电动机在其工作环境中能够一直稳定工作,选用电动机的防护方式一定要充分考虑实际环境条件。电动机有开启式、封闭式、防护式和防爆式等几种外壳防护方式。选择电动机容量必须进行一些分析和计算,具体可参照一下步骤:(1)计算负载功率(2)根据负载功率,预选电动机的额定功率,使,尽量接近(3)校验预选电动机的过载、启动能力以及发热。在实际设计时,常常使用统计分析法和类比法。类比法即根据同类机械所采用电机容量的调查结果,对主要参数及其工作条件进行类比,最终确定电机所采用的容量。5.5.2电动机的功率确定当剪板机上刀片向下进行剪切时具有最大功率,因此可根据此过程,估算电动机功率。驱动液压泵所需的电动机的功率可按下列公式确定[8]式中——液压泵的实际输入功率即电动机所需功率,KW

——泵所需最大工作压力,——泵所需最大输出流量L/min——单位换算系数——泵的总效率(齿轮泵0.6-0.7:叶片泵0.6-0.75:柱塞泵0.8-0.85)取泵的总效率,则=1.47104W查阅资料[9],决定选用YR200L2-4型三相交流异步电动机,其额定功率为,额定转速为。附上本次所设计选用的液压泵和电动机如图5-1:图5-1电动机与液压泵装配图6油箱设计及其相关部件选型首先附上本次所设计出的液压系统油箱部分如图6-1:图6-1油箱结构6.1分析设计要点1.基本结构:在一定的容量下,为了得到更大的散热面积,设计油箱外形时一般设计成立方体或者长六面体。如泵、电动机和阀的集成装置等需要安放在油箱的顶盖(有的置于箱旁或者箱下),这样就确定了箱盖的长和宽;设计过程要注意最高油面不允许超过箱高的百分之八十。依据以上的设计要求可以确定油箱三个方向的基本长度尺寸。对于小容量油箱一般使用—的钢板直接焊接而成;容量较大且较高的油箱,需要先用角铁焊出框架后再焊上钢板。为了油箱能满足箱盖上的负重等,要求油箱要达到足够刚度,有需要时加厚箱盖并用螺丝将其固定在角铁上。泵和电动机以及各种液压阀可以装配在顶盖上,也可以将其固定在安装板上。在安装板与顶盖之间应垫橡胶板等材料实现减震。油箱底脚高度不低于,以便更好的散热以及使放油和搬移方便。为了满足吊运装配时的需要,油箱四周一定要焊有吊耳。2.吸、回、泄油管的设置:设计时液压泵的吸油管和系统的回油管一定要留有足够的距离,这样可以有效避免液压泵在吸油时入空气和系统回油时油液到达油箱搅动油箱液面,管口都必须埋没在油箱最低油面下,每个管口距离箱低必须大于管径的倍。应将回油管口剪出°斜角,从而增大油液通流面积,回油口切口应朝向最近的箱壁,实现杂质的下沉和散热。为不让液压泵吸入箱底沉淀物,还应装配过滤器,要求过滤器距离箱壁至少要是管径的3倍,距箱底必须不小于,可以实现四面进油。3.隔板的设置:为了使油箱能够充分散热,所以需要将吸油区和回油区隔开,为了满足这一要求,设计时需在油箱中设置隔板,隔板的设置可时油液流动速度减慢,不仅有效散热而且还能将回油液中空气和污物分离,通常会在合适位置放置一块隔板,高度为油面高度的为宜。4.加油口与空气过滤器的设置:为了方便加油,油口一般都设置在比较空旷的地方,加油口必须装有过滤器,为保证油液清洁,加完油后一定要拧紧油盖。为保证油箱内压强始终保持为大气压,油箱还必须配备空气过滤器,既满足了泵的自吸的需要,而且保证了空气的清洁度。空气过滤器是标准件,可以根据需要选型。5.液位计的设置:液位计是为了能够实时观察油面高度,避免缺油情况发生因此设计时一定要放到容易看到的位置,液位计同样是标准键,亦可以根据需要选型。6.放油口与清洗窗的设置:如图6-2将油箱底面设计成双斜面,亦可设计成向回油一侧倾斜的单斜面,放油口设计在最底处,处于封闭状态,只有在换油时打开,清理油箱中沉淀物。为了满足长时间使用需对油箱进行彻底清理,必须在易于拆装的位置留有清洗窗。7.防污密封:油箱盖板和窗口连接都必须需加密封垫,在各进、出油管通过的孔处均需装密封圈,以避免杂质的入侵。8.油温控制:为保证液压系统的稳定运行,油箱的工作环境温度必须应控制在℃之间,必要时应配备温度计进行实时监测,自然散热冷却若不能满足温度要求则必须装配热交换器。9.油箱内壁加工:新油箱需要先进行喷丸、酸洗处理并且清洗表面,然后在内壁四周涂一层与工作液相容的塑料薄膜或者耐油清漆。1.吸油箱2.网式滤油器3.滤油网4.通气孔5.回油管6.顶盖7.油面指示器8.隔板9放油塞图6-2油箱6.2容积油箱结构尺寸设计根据查阅到的资料[8],设计油箱基本尺寸参数时,可先依据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积,然后再依据散热要求对油箱的容积进行校核。油箱中可以容纳的油液容积按[9]标准进行估算。油箱的有效容积(液面高度点为油箱高度80%时,油箱容积)可依据以下经验公式计算:[9]式中——油箱的有效容积,单位为;——液压泵的流量,单位为;——经验系数,值的选取:低压系统为~:中压系统为~:中高压或高压大功率系统为~取时,求得其容积为查表6-3,取标准值V=1600L。表6-3油箱容积(JB/T7938-1999)[10]46.31025406310018025031540050063080010001250160020003150400050006300可取油箱的长度,宽度,高度。油箱采用普通钢板焊接即可,钢板厚度分别为:油箱箱壁厚,箱底厚度,因为在箱盖需承受安装在上面的其他液压元件重量,所以箱盖厚度设计成。为了易能更好的散热和方便油箱搬移以及检修维护,箱底离地。为达到更好的清洗效果,油箱底面倾斜角度取。6.3油箱油液温升验算液压传动系统在工作时,有压力损失、机械损失以及容积损失,这些损失所消耗的能量最终转化为热能,使油温升高,最终出现油的粘稠度下降、油液变质以及机器零件变形等不良影响,影响机械设备正常工作。因此,温升一定要控制在允许的范围内,如一般机床;粗加工机械、工程机械以及机车车辆;数控机床。液压系统的功率损失使系统发热,单位时间的发热量(kW)可表示为式中——系统的输入功率(即泵的输入功率)(kW);——系统的输出功率(即液压缸的输出功率)(kW)。若在机械设备工作时,有多个发热阶段,则可根据每个阶段的发热量计算出系统的平均发热量。本次设计的剪板机液压系统,其运行负载在整个工作过程中所占的时间比例为:所以油液温升和系统发热用上刀片向下进行剪切时的发热情况来计算即可。工进时液压缸的有效功率(即系统输出功率)为[11]所以泵的总输出功率(即系统输入功率)为:由此得液压系统的发热量为温升在温度允许范围内,所以本液压系统中无需配备冷却器。6.4相关部件选型6.4.1滤油器及滤油装置目前使用最多的油液净化方法就是过滤,因此为了保证液压泵能稳定运行设计油箱时必须合理选用滤油器。滤油器通过多孔隙可透性介质滤除悬在油液中的固体颗粒污染物,实现过滤。根据滤油器的结构和过滤原理,可将过滤介质可分为两类表面和深度型。滤油器主要由壳体和过滤元件组成,有的滤油器还带有旁通阀和堵塞指示或者发讯装置,滤芯是滤油器最关键的元件,滤芯的过滤材料和结构参数决定了滤油器的性能,液压系统常用的滤芯有线片式、隙式、烧结式以及折叠圆筒式等结构形式,其中应用最广泛的是折叠圆筒式滤芯,本设计选用即网式,名义流量过滤精度为。6.4.2管件的设计在液压系统中必须有各种管路来实现液压能的传输,常用的管路耐压软管和金属硬管。选用管路时要充分考虑其强度是否能承受系统最大压力。管路与各元件装置的连接处要密封可靠,避免泄漏。安装前必须将管路清洗干净,不允许留有任何污染物。液压系统中,硬管应用普遍一些,相对而言其更安全可靠,更经济。管内油液的推荐流速:[11]对吸油管道取(一般取以下)对压油管道取(压力高时取最大值,反之取最小值;管道较长时取小值;油液粘度大时取小值,反之去大值)对矩管道及局部收缩处,可取对回油管道可取6.5液压阀选用6.5.1液压阀的作用在液压系统中,为了满足控制要求,系统各部分需要不同的压力、流量,有的阶段还需要改变油液方向,因此必须用到各种液压阀。液压阀可分为三大类方向阀、压力阀和流量阀。压力阀和流量阀依靠通流截面的节流作用而控制着系统的压力和流量,而方向阀则依靠通流通道的变换来控制油液的流动方向。6.5.2对液压阀的基本要求(1)动作可靠、灵敏,工作时震动和冲击要小,使用寿命要长。(2)压力损失小,密封性好,内泄漏小,无外泄漏。(3)结构紧凑,易于安装、使用并且调整、维护方便,有较大通用性。6.5.3方向控制阀分类:单向阀和换向阀.a.单向阀单向阀使油液只能由一个方向通过,而不能反向流动。单向阀又分为直通式和直角式两种,本次设计选用直通式,连接方式为管式。举例:单向阀型号是S20A5O[12]S——单向阀20——通径20A——连接方式为管式5——开启压力为0.5MPaO——系列号b.电磁换向阀的选用电磁换向阀利用电流的通断使电磁铁得失电,吸引或释放阀芯,从而使液体流动方向发生改变,满足不同的控制要求。电磁换向阀根据结构的不同可分为滑阀和球阀两种,一般所说的电磁换向阀默认为滑阀结构,球阀结构则称之为电磁球阀。电磁换向阀的阀体根据留道结构的不同可分为有机加工流道与铸造流道,加工流道的压力损失比较大,所以目前使用较多的是铸造流道。设计时,必须严格控制电磁阀配合间隙的变化范围,一般来说,公称通径电磁阀的配合间隙为,公称通径电磁阀的配合间隙为。本设计采用的电磁换向阀型号为两位四通电磁换向阀34E-H20B-T其中:3——阀芯工作位置数:三位4——通油路数:四通E——湿式直流型(DC)H——公称压力31.520——通径NG20B——连接形式:板式T——复位形式:弹簧复为或弹簧对中。6.5.4压力控制阀:液压传动系统中,压力控制阀控制调节系统压力。这一类阀的工作原理都是作用在阀芯上的液压力与弹簧力间大小关系。以溢流阀为例:a.溢流阀的基本结构以及工作原理:溢流阀是保持系统压力基本恒定。是液压系统中不可或缺的元件,溢流阀性能好坏对整个液压系统的性能有很大影响。1—定量泵2—溢流阀3—节流阀4—液压缸5—变量图6-4溢流阀的作用[15]b.溢流阀的作用在液压系统中使用溢流阀时是为了保证系统的压力稳定。它常常用在节流调速系统中,配合流量控制阀使用,对进入系统的流量进行调节,从而使系统始终维持一定的压力。c.液压系统对溢流阀的性能要求。①定压精度高。②灵敏度要高。③良好的平稳性,不允许出现振动和噪声。④阀关闭后,要有良好的密封性,避免泄漏。 d.常见的溢流阀根据其结构形式以及基本动作方式可以分为直动式和先导式。6.5.5插装阀1先导控制阀;2-控制盖板;3-逻辑单元(主阀)、4-阀块体图6-5插装阀的组成[16]插装阀的工作原理;插装阀结构以及图形符号如图6-5所示。它的主要组成元件是控制盖板、插装单元、插装块体和先导控制阀。二通插装阀的工作原理类似于一个液控单向阀。图中和是主油路仅有的两个工作油口,为控制油口(与先导阀相接)。当口无液压力作用时,阀芯受到的向上液压力大于弹簧力,阀芯开启,和相通,至于液流的方向,视、口的压力大小而定。反之,当口有液压力作用时,同时口的油液压力大于和口的油液压力,才能保证与之间关闭。方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀都可以通过插装阀与各种先导阀的组合实现。插装阀广泛应用在流体控制领域,其装配过程具有通用性、阀孔规格具有通用性、互换性的特点,因此使用插装阀能够实现完善的设计配置,同时也使插装阀在各种液压机械中得到广泛应用。6.5.6本次设计所选用的液压阀表6-6液压阀的选择序号元件名称实际流量规格数量1插装阀主阀1600L/minZ2B-Hc50Z-411000L/minZ2B-Hc40Z-42630L/minZ2A-Hc32Z-411000L/minZ2A-Hc40Z-41400L/minZ2B-Hc25Z-412单向阀70L/minKA-L32170L/minKA

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