機械設(shè)計及其自動化專業(yè) 臥式鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計

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1、臥式鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計 摘要： 液壓元件有機結(jié)合, 形成結(jié)構(gòu)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(guān)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(shè)計的具體實例分析 7 7 結(jié)論 8 致 謝 8 參考文獻 9 1 前言 本設(shè)計介紹了機械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設(shè)計思想, 尋求有效的設(shè)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(diào)節(jié)的夾緊速度, 以確保夾緊后的安全和可靠的操作;當(dāng)快進轉(zhuǎn)換為工作時, 穩(wěn)定可靠;鉆井進料時速度平衡, 進料可調(diào), 鉆孔時無正沖。因此, 本設(shè)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(shè)計是本設(shè)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(shù)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(shù)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(shè)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(shù)的應(yīng)用, 卷取機在金屬加工和非金屬成形中的應(yīng)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(shè)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(shè)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(xué)機械廠通用煉鐵機和

4、寧夏富盛電金屬扭轉(zhuǎn)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(fù)雜的開關(guān)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(shè)備比例約為 2:3: 1?？梢钥闯? 大部分設(shè)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(zhuǎn)。也就是說, 液壓能量是用來驅(qū)動輸出主軸旋轉(zhuǎn)。通過液壓實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運動的方法。第四種是擺動缸。當(dāng)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(yīng)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(yīng)輸出多少扭矩, 這對以后的工作具有重要意義計算和設(shè)計。這也是確定卷取機功率的基礎(chǔ)。但盤繞工件的過程是一個比較復(fù)雜的過程。在此過程中, 工件的塑性變形、摩擦、彈性恢

7、復(fù)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(shè)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(dāng)卷繞機的動力頭驅(qū)動模具旋轉(zhuǎn)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(dāng)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(shè)計采用齒輪和齒條實現(xiàn)了從直線運動到旋轉(zhuǎn)運

8、動的轉(zhuǎn)變。在這里, 為了簡化結(jié)構(gòu), 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(dǎo)軌與凸臺接觸, 導(dǎo)軌承受與齒條垂直的力 (由齒輪傳遞)。采用雙矩形導(dǎo)軌導(dǎo)軌, 結(jié)構(gòu)簡單, 制造和承受方便, 安裝和調(diào)整方便。缺點是導(dǎo)軌表面磨損后無法自動補償。然而, 機器導(dǎo)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(chǔ)上, 對其進行了改造。根據(jù)機械卷取的原理, 設(shè)計了相應(yīng)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(shè)計中, 卷取機還需要能夠?qū)ζ溥M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(zhuǎn)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(diào)速閥式油進氣節(jié)流調(diào)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(shè)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(diào)速電路。由于系統(tǒng)采用節(jié)氣門調(diào)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(diào)

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(zhuǎn)換, 并通過使用行程閥減少液壓沖擊。。 圖1.1調(diào)速回路原理圖 反轉(zhuǎn)閥電路。該設(shè)計要求快速前進和快速向后的速度相同, 應(yīng)采用差分連接快速電路, 如圖1.2 所示。考慮到系統(tǒng)的最大流量不大, 運動附件的總重量不大, 對向上轉(zhuǎn)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(diào)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(diào)節(jié)可靠。采用雙位置四通夾緊方式。動作開關(guān)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(dāng)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(zhuǎn)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(yīng)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(dǎo)致油加熱和系統(tǒng)性能下降, 應(yīng)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(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)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(diào)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(shè)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(shè)計是由于其緊湊的結(jié)構(gòu)。使用是非常普遍的。但是, 油罐板上有振動源, 因此蓋板應(yīng)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(shè)置分離器的主要目的是分離后吸管 , 使液體循環(huán)能夠?qū)⒂椭械臍馀菖c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(zhì)顆粒。為了不影響泵的吸油能力, 濾清器的油壓率應(yīng)是泵的兩倍以上。油蓋必須密封, 油箱蓋的通港也應(yīng)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(shè)計的具體實例分析 軸承支點結(jié)構(gòu)的設(shè)計是軸承支點結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。以軸承支點結(jié)構(gòu)的設(shè)計為例, 具體設(shè)計應(yīng)注意以下幾個方面: (1) 軸承支點結(jié)構(gòu)的設(shè)計。根據(jù)支點結(jié)構(gòu), 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(dāng)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(jié)構(gòu)的調(diào)整。首先, 通過調(diào)整單向固定端軸系結(jié)構(gòu)中的軸向間隙, 實現(xiàn)軸向間隙的調(diào)整。二是軸系位置的調(diào)整。一些軸系軸向位置需要調(diào)整。第三是軸承的預(yù)緊。對于某些具有可調(diào)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(yù)壓。(3) 滾動軸承的潤滑和密封。當(dāng)齒輪用油潤滑, 滾動軸承用潤滑脂潤滑時, 應(yīng)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(jié)論 本設(shè)計介紹了機械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設(shè)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(shè)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(zhì)量好等優(yōu)點。廣泛應(yīng)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(shù)品等場所。并可調(diào)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(zhuǎn)換應(yīng)穩(wěn)定可靠: 進料速度平衡, 進給速度可調(diào)節(jié), 非正向沖孔軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性在鉆井過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。整個設(shè)備的操作。軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)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(yīng)進行剛度計算和振動穩(wěn)定

16、性計算。軸系結(jié)構(gòu)方案設(shè)計過程是一個發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計的過程。它是一個求解和實現(xiàn)功能、滿足各種技術(shù)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(shè)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(guān)心、幫助、支持和鼓勵我的老師、同事、同學(xué)、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(dǎo)師謝鐵兔。老師對我兩年來的學(xué)習(xí)、生活給予了悉心的關(guān)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(dǎo)和匠心點撥，論文凝結(jié)著導(dǎo)師的汗水和心血。在這兩年多的學(xué)習(xí)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(guān)懷、支持和幫助，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。同時，衷心感謝我的父母、家人以及和我一起學(xué)習(xí)的各位同學(xué)，是他們在我學(xué)習(xí)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(guān)心和支持我的人們，我一定會用所學(xué)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(xué)會，中國機械設(shè)計大典(第五卷)，江西：江西科學(xué) 技術(shù)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(shè)計手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，1988． [5] 雷

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