资源描述
机制机电及模具制造专业
《液压传动课程设计》指导书
徐慧 编写
湖南工学院(筹)
2006年6月修订
第一部分:《液压传动课程设计》内容
1、设计的卧式钻镗组合机床的液压动力滑台液压系统要求完成:
快进→工进→快退→停止;切削推力25000N,快进行程400mm,工进行程50mm,V快=6m/min、V工进=0.05-0.10m/min,运动部件重G=9800N,试确定液压缸结构尺寸。静摩擦系数:fj=0.2,动摩擦系数:fd=0.1, 液压缸机械效率:,快速起动时间不大于0.2s.
1、大泵,2、小泵,3、滤油器,4、外控顺序阀,5、15、单向阀, 6、溢流阀,,7、电液换向阀,8、单向行程调速阀,,9、压力继电器,10、主液压缸,11、二位三通电磁换向阀,12、背大压阀,13、二位二通换向阀,14、减压阀,16、带定位装置的二位四通电磁换向阀,17、单向顺序阀,18、定位液压缸,19、夹紧液压缸
A、工件夹紧:5YA通电
(1)、先定位:
压力油→减压阀14→单向阀15→电磁阀→定位缸19无杆腔
定位缸19有杆腔→电磁阀→油箱
(2)、再夹紧
工件定位后,压力油升高到单向顺序阀开启的压力,单向顺序阀开启,
压力油→单向顺序阀→夹紧缸18无杆腔
夹紧缸18有杆腔→电磁阀→油箱
工件夹紧到位,压力油压力升高到压力继电器调定压力,继电器发信,1YA通电,主系统快进。
B、快进:1YA通电,电液换向阀左位工作,
大泵→单向阀5→→电液换向阀7→行程阀14→主液压缸无杆腔
小泵2→↑
液压缸有杆腔→电磁阀11→电液换向阀7→单向行程调速阀8→主缸(差动换接)
C:工进: 3YA通电,切断差动油路,
快进行程到位,挡铁压下行程阀8,切断快进油路,3YA通电,切断差动油路,快进转工进,液压系统工作压力升高到溢流阀5调定压力,进油路高压油切断单阀5供油路,打开外控顺序阀4,大泵卸荷,接通经背压阀12通油箱油路。
大泵→外控顺序阀5(卸荷阀)→油箱(大泵卸荷)
小泵2→→电液换向阀7→单向行程调速阀8→主液压缸无杆腔
主液压缸有杆腔→电磁阀11→电液换向阀7→背压阀12→油箱
D、快退:1YA断电,2YA、3YA、4YA通电
工进结束,液压缸碰上死挡铁,压力升高到压力继电器调定压力,压力继电器发出信息,1YA断电,2YA、3YA、4YA通电
大泵→单向阀5→电液换向阀7→电磁阀11→主液压缸有杆腔
小泵2→↑
主液压缸无杆腔→单向行程调速阀8→电液换向阀7→电磁阀13→油箱
小泵2→↑
主液压缸无杆腔快退到位碰行程开关,行程开关发信,6YA通电,下步工件松夹。
E、工件松夹:6YA通电
压力油→减压阀14→单向阀15→电磁阀→定位缸19和定位缸18的有杆腔
定位缸19无杆腔→电磁阀→油箱
夹紧缸18无杆腔→单向顺序阀的单向阀→电磁阀→油箱
工件松夹后发出信息,操作人员取出工件。
一、行工况分析,确定液压缸推力
1、工况分析及液压缸的推力:
(1)、工况分析
切削推力: F切=25000N
静摩擦力: Fj= fjG=
动摩擦力: Fd= fdG=
启动惯性力: Fg==
(2)、液压缸的推力(液压缸效率)
启动推力: F启= Fj/η=
加速推力: F加=(Fd+Fg)/η=
快进推力: F快= Fd/η
工进推力: F工=(F切+ Fd)/η=
反向启动过程作用力与F启、F加、F快大小相同,方向相反。
工况运行图如下:
图4-18:卧式钻镗组合机床液压缸工况图
二、确定液压缸工作压力、结构尺寸、初定液压缸流量
2、选取工作压力及背压力
F工==××××N 在××××-××××N之间,P1=3-4MPa 选取,P1=×.×MPa,为防止加工结束动力头突然前冲, 设回油路有背压阀或调速阀,取背压P2=0.8 MPa。
3、确定液压缸结构尺寸
取液压缸无杆腔作工作腔列液压缸力的平衡方程:
图4-19:卧式钻镗组合机床液压缸力的平衡图
F=P1A1- P2A2= A1(P1- P2 A2/ A1)
快进速度V快=×m/min,工进速度V工进=0.0×m/min,相差很大,应进行差动换接,取k= A2/ A1=×.×,则:
取液压缸筒标准值:D=
d
取活塞杆标准值: d=
4、认证液压缸筒壁厚
中低压液压系统,由其切削加工性能确定液压缸筒壁厚,按薄壁圆筒计算壁厚:
额定工作压力: Pn=×.×MPa<16MPa
试验压力为: Py=1.5Pn=1.5×3.4=5.1MPa
许用应力取: ( 取安全系数n=5)
5、定液压缸筒的长度
活塞杆工作行程:
活塞杆伸出长度不少于
取活塞杆长
取液压缸筒长:L=
6、求最少活塞杆直径
取
××比80少×.××倍,稳定性足够安全可靠。
7、校核活塞杆的稳定性
(1)、求活塞杆的临界半径
(2)、求活塞杆的临界负载
选用45#钢,取其柔性系数
液压缸的安装方式采用一端固定,一端自由,其末端系数
活塞杆细长比:
取:
45#钢的弹性模量:取
活塞杆横截面惯性矩:
活塞杆伸出长度:L=
该液压缸活塞杆的稳定性能好,可靠性高。
(3)、求活塞杆临界负载的安全系数
其安全系数:nk=
8、液压缸各截面积
=
=
=
9、初定液压缸流量
快进: =
=
=
工进=:
10、液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表
工 况
负 载
(N)
液 压 缸
计算公式
油压力
P1×105
回油压力
P2×105
输入流量
Q(L/min)
入功率
P(kw)
快进
差动
启动
P1=(Fi+△pA2)/A3
加速
恒速
Q=(A1-A2)×v快
P=p1Q
工 进
P1=(Fi+p2A2)/A1
Q=v工A1
P=p1Q工
快退
启动
加速
恒速
P1=(Fi+p2A1)/A2
Q=A2×v快
P=p2Q
三、确定定位夹紧液压缸结构尺寸及流量
1、定位夹紧力设计计算
K1—安全系数
K2—加工系数
K3—刀具钝化系数
K4—断位切削系数
根据实用经验,夹紧支撑系数f1=0.2,f2=0.7
根据实用经验,推荐夹紧工作压力P夹=20×105Pa
取两个液压缸筒直径标准值: D=
设定活塞杆承受拉力,取活塞杆标准直径: d=
Q夹=
四、设计卧式钻镗组合机床的液压动力滑台的液压系统图
电磁铁动作表
动 作
1YA
2YA
3YA
4YA
5YA
6YA
DP1
DP2
工件夹紧
+
+
快 进
+
工 进
+
+
+
快 退
+
+
工件松夹
+
五、液压元件设计计算与选择
1、液压泵工作压力、流量、驱动功率计算
(1)、高压小流量泵工作压力计算
高压小流量泵工作循环过程中,最大工作压力,采用调速阀进口节流调速,设定工进最大压力损失为
,则
(2)、低压大流量泵工作压力计算
低压大流量泵的快速进退工作表得知快退工作压力为,高于快进工作压力取为快速进给工作压力, 设定快进最大压力损失为,则:
=
(3)、液压泵的流量及规格
由工况表得知快速进给流量为
工进最大流量,溢流阀最少稳定流量为,即高压小流量泵的流量最少要,选YB-D××/××,额定压力,转速。
(4)、电动机的驱动功率
从液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表得知,液压缸最大输出功率为:
快速进退最大工作压力:=,
取电机效率:,则电动机的驱动功率为
选型交流异步电动机。
2、确定液压缸的输入输出流量和移动速度
工步
输入流量L/min
输出流量L/min
移动速度 m/min
快
进
工
进
快
退
3、根据工作压力和通流量选取液压元件
序号 元件名称 实际通流量 元件规格 数量 备 註
01 双联叶片泵 L/min YB-D36/5 1
02 滤油器 L/min WU-63×F 1
03 油 箱 L/min(容积) 1 自制(300L/min)
04 外控顺序阀 L/min X4F-B20D-Y1 1
05 单向阀 L/min DF-B20H2 1
06 先导式溢流阀 L/min YFB6B 1
07 电液换向阀 L/min 34EYOB25H-T 1
08 单向程行调速阀 ≤1L/min 1QCA3-D16 1
09 压力继电 DP-63型 2
10 液压缸(主缸) 1
11 电磁换向阀 L/min 23E1B25C 1
12 P型背压阀 ≤1L/min P-D6B 1
13 电磁阀 L/min 22E1B25C 1
14 减压阀 L/min JF3-C10B 1
15 单向阀 L/min DF-B10H2 1
16 电磁换向阀 L/min 24EB10H-ZZ 1
17 单向顺序阀 19L/min XD2F-B10E-Y1 1
18 夹紧液压缸 1
19 定位液压缸 1
20 压力表开关 YK2-6 1 (图上未标)
3、油管尺寸
按标准化元件计算液压油管内径尺寸如下:
=
取液压油管内径标准值 d=20 (外径 d=25)
4、油箱容积
V==
六、液压系统稳定性论证
1、液压泵工作压力稳定性校核
(1)、系统快进液压泵工作压力稳定性校核
A、进油路压力损失
经计算油管内径d=,液压装置未安装前,设置进、回油管长度L=×.×m,选取L-AN32号机油400C的运动粘度
1)、进油路流态判别
=
=××××< 为层流
2)、进油路沿程阻力损失
3)、进油路局部阻力损失
=
4)、进油路液压阀阻力损失
=
5)、进油路总阻力损失
=
B、回油路压力损失
1)、回油路流态判别
=
=××××< 为层流
2)、回油路沿程阻力损失
3)、回油路局部阻力损失
=
4)、回油路液压阀阻力损失
=
5)、回油路总阻力损失
=
C、系统快进总压力损失
=
D、系统快进液压泵工作压力
=
系统快进工作性能稳定可靠。
(2)、系统工进液压泵工作压力稳定性校核
A、系统工进液压泵压力损失
工进流量,其沿程、局部压力损失可略去不计,只有调速阀、背压阀的压力损失纳入计算如下:
=
B、系统工进高压小流量液压泵工作压力
=
系统工进工作性能稳定可靠。
(3)、校核系统驱动电机功率
选型交流异步电动机,系统可靠性稳定。
2、系统热能工况的稳定性校核
(1)、系统效率
1)、快进、工进、快退时间
由设计依据,主液压缸快进行程××cm,工进行程××cm,则
快进时间:
工进时间:
快退时间:
2)、快进、工进、快退所占的时间效率
快进时间效率:
工进时间效率:
快退时间效率:
快进快退占进给决时间的16.36%,系统热能稳定性校核主要校核工进时区。
3)、系统工进效率
系统输出功率:
=
系统输入功率:
系统工进效率:
=
(2)、系统热能工况的稳定性校核
工进时间30.00s,占总进给时间35.87s的83.64%,是系统热能工况的稳定性校核区域。
液压缸工进负载:
F工=(F切+ Fd)/η=
大进给速度:
系统输出功率:
系统输入功率:
系统能耗功率:
系统工质升高的温度:
通过校核,该液压系统在夏季具有良好的工作稳定性,符合可靠性设计。
设计说明书要求完成:
(1)、求出液压缸快进、工进、快退推力,绘制快进、工进、快退工作循环图,绘制快进、工进、快退液压缸推力循环图,绘制快进、工进、快退液压缸速度循环图及液压系统图;
(2)、确定液压缸结构尺寸,液压泵的流量,系统输入输出功率和系统的效率;
(4)、列出液压元件规格表
(5)、进行液压系统稳定性校核,确定液压系统工作状态,油液发热升温状态,其中包括油箱体积;
(6)、用3# 图纸绘制液压系统图。
2、设计一台YA32-1000KN型四柱万能液压机,设该四柱万能液压机下行移动部件重G=1吨,下行行程1.0-1.2m,其液压系统图如下
YA32-1000KN型四柱万能液压机
1、主液压泵(恒功率输出液压泵),2、齿轮泵,3、电机,4、滤油器,5、7、8、22、25、溢流阀,6、18、24、电磁换向阀,9、21、电液压换向阀,10、压力继电器,11、单向阀,12、电接触压力表,13、19、液控单向阀,14、液动换向阀,15、顺序阀,16上液压缸,17、顺序阀,20、下液压缸,23节流器,26、行程开关
A、启动:电磁铁全断电,主泵卸荷。
主泵(恒功率输出)→电液换向阀9的M型中位→电液换向阀21的K型中位→T
B、液压缸16活塞快速下行: 2YA、5YA通电,电液换向阀9右位工作,道通控制油路经电磁换向阀18,打开液控单向阀19,接通液压缸16下腔与液控单向阀19的通道。
进油路:主泵(恒功率输出)→电液换向阀9→单向阀11→液压缸16上腔
回油路:液压缸16下腔→电液换向阀9→电液换向阀21的K型中位→T
液压缸活塞依靠重力快速下行:大气压油→吸入阀13→液压缸16上腔的负压空腔
A、 液压缸16活塞接触工件,开始慢速下行(增压下行):
液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电,切断液压缸16下腔经液控单向阀19快速回油通路,上腔压力升高,同时切断(大气压油 →吸入阀13 →上液压缸16上腔)吸油路。
进油路:主泵(恒功率输出)→电液换向阀9→单向阀11→液压缸16上腔
回油路: 液压缸16下腔→顺序阀17→电液换向阀9→电液换向阀21的K型中位→T
D、保压:
液压缸16上腔压力升高达到预调压力,电接触压力表12发出信息,2YA断电,液压缸16进口油路切断,(单向阀11 和吸入阀13的高密封性能确保液压缸16活塞对工件保压,利用液压缸16上腔压力很高,推动液动换向阀14下移,打开外控顺序阀15,防止控制油路使吸入阀1误动而造成液压缸16上腔卸荷) 当液压缸16上腔压力降低到低于电接触压力表12调定压力,电接触压力表12又会使2YA通电,动力系统又会再次向液压缸16上腔供应压力油……。
主泵(恒功率输出)主泵→电液换向阀9的M型中位→电液换向阀21的K型中位→T,主泵卸荷 。
E、保压结束、液压缸16上腔卸荷后:
保压时间到位,时间继电器发出信息, 1YA通电(2TA断电),液压缸16上腔压力很高,推动液动换向阀14下移,打开外控顺序阀15,主泵1→电液压换向阀9的大部分油液经外控顺序阀15流回油箱,压力不足以立即打开吸入阀13通油箱的通道,只能先打开吸入阀13的卸荷阀(或叫卸荷阀的卸荷口),实现液压缸16上腔(只有极小部分油液经卸荷阀口回油箱)先卸荷,后通油箱的顺序动作,此时:
主泵1大部分油液→电液压换向阀9→外控顺序阀15→T
F、液压缸16活塞快速上行:
液压缸16上腔卸压达到吸入阀13开启的压力值时,液动换向阀14复位,外控制顺序阀15关闭,切断主泵1大部分油液→电液换向阀9→外控顺序阀15→T的油路,实现:
进油路:主泵1→电液换向阀9→液控单向阀19→液压缸16下腔
回油路:液压缸16上腔→吸入阀13→T
G、顶出工件:
液压缸16活塞快速上行到位,碰行程开关1XK,1YA断电,电液换向阀9复位,4YA通电,电液换向阀21右位工作
进油路:主泵1→电液换向阀9的M型中位→电液换向阀21→液压缸20下腔
回油路:液压缸20上腔→电液换向阀21→T
H、顶出活塞退回:3YA通电,4YA断电,电液换向阀21左位工作
进油路:主泵1→电液换向阀9的M型中位→电液换向阀21→液压缸20有杆腔
回油路:液压缸20无杆腔→电液换向阀21→T
K、压边浮动拉伸:
薄板拉伸时,要求顶出液压缸20无杆腔保持一定的压力,以便液压缸20活塞能随液压缸16活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸,4YA通电,电液压换向阀21右位工作,6YA通电,电磁阀24工作,溢流阀25调节液压缸20无杆腔油垫工作压力。
进油路:主泵1→电液换向阀9的M型中位→电液换向阀21→液压缸20无杆腔
吸油路:大气压油→电液压换向阀21→填补液压缸20有杆腔的负压空腔
设计说明书要求完成:
(1)、求出液压缸快进、工进、快退推力,绘制快进、工进、快退工作循环图,,绘制快进、工进、快退推力循环图,绘制快进、工进、快退速度循环图及液压系统图;
(2)、确定液压缸结构尺寸,液压泵的流量,系统输入输出功率和系统的效率;
(4)、列出液压元件规格表
(5)、进行液压系统稳定性校核,确定液压系统工作状态,油液发热升温状态,其中包括油箱体积;
(6)、用3# 图纸绘制液压系统图。
YA32-5000KN四柱压机液压系统设计计算题
设计一台YA32-5000KN型四柱万能液压机,设该四柱万能液压机下行移动部件重G=1吨,下行行程1.0-1.2m,
一、液压系统最高工作压力P=32mPa 一般选用P=20-25mPa;
主液压缸公称吨位5000KN;
主液压缸用于冲压的压制力与回程力之比为5-10%,塑料制品的压制力与回
程力之比为2%,取1000KN;
顶出缸公称顶出力取主缸公称吨位的五分之一,取1000KN;
顶出缸回程力为主液压缸公称吨位的十五分之一 , 315KN。
行程速度
主液压缸 快速空行程 V=60mm/s
工作行程 V=10mm/s
回程 V=60mm/s
顶出液压缸 顶出行程 V=60mm/s
回程 V=120mm/s
4、油箱体积
低压系统 V=(3-6)qp
中压系统 V=(5-8)qp
高压系统 V=(8-12)qp
二、设计计算主液压缸、顶出液压缸结构尺寸:
1、主液压缸
A、主液压缸内径D:
根据GB/T2346-1993,取标准值 D主 =
B、主液压缸活塞杆径d:
根据GB/T2346-1993,取标准值
C、主液压缸有效面积:
D、主液压缸实际压制力和回程力:
E、主液压缸的工作力:
(1)、主液压缸的平衡压力
(2)、主液压缸工进作压力
(3)、主液压缸回程压力
2、顶出液压缸
A、顶出液压缸内径:
根据GB/T2346-1993,取标准值
B、顶出液压缸活塞杆径d顶:
根据GB/T2346-1993,取标准值
C、顶出液压缸有效面积:
D、顶出液压缸实际顶出力和回程力:
E、主液压缸的工作力:
三、液压缸运动中的供油量
A、主液压缸的进出油量
1、主液压缸空程快速下行的进出油量:
2、主液压缸工作行程的进出油量:
3、主液压缸回程进出油量:
B、顶出液压缸的进出油量
1、顶出液压缸顶出行程的进出油量:
2、顶出液压缸退回行程的进出油量:
四、确定快速空程供油方式,液压泵的规格,驱动电机功率
1、液压系统快速空程供油方式:
由于供油量大,不宜采用由液压泵供油方式,利用主液压缸活塞等自重快速下行,形成负压空腔,通过吸入阀从油箱吸油,同时使液压系统规格降低档次。
2、选定液压泵的流量及规格:
设计的液压系统最高工作压力主液压缸工作行程,主液压缸的无杆腔进油量为:
主液压缸的有杆腔进油量为:
顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为:
设选主液压缸工作行程和顶出液压缸顶出行程工作压力最高()工件顶出后不需要高压。主液压缸工作行程(即压制)流量为118L/min,主液压缸工作回程流量为×××L/min,选用×××BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵。虽然在只有×××L/min,主液压缸活塞返回速度有所降低,在工作压力为时,流量降低40%,仍可获×××L/min的流量,基本满足主液压缸工作回程×××L/min、满足工进流量118L/min的进给设计要求。由于选用电液比例控制,获节能高效效益。
3、液压泵的驱动功率及电动机的选择:
主液压缸的压制与顶出液压缸的顶出工作压力均为P=25×106;主液压缸回程工作压力为P=××Pa顶出液压缸退回行程工作压力×××Pa,液压系统允许短期过载,因此,快速进退选P=×××Pa,q=200L/min, 工进选P=25×106Pa,q=×××L/min,液压泵的容积效率ηv=0.92,机械效率ηm=0.95,两种工况电机驱动功率为:
P工 > P快 电动机允许短期过载,选取××KW的××××型电机。若设定工作压力在
(25-32)×106Pa, 选取××KW的××××××型电机。
五、设计选取液压系统图
1、液液压系统图:
2、电磁铁动作表:
动 作 顺 序
1yA
2yA
3yA
4YA
5YA
6YA
7YA
主
液
压
缸
快速下行
+
+
慢速加压
+
保 压
卸压回程
+
+
停 止
顶
出
缸
顶 出
+
退 回
+
+
压 边
+
浮动拉伸
+
3、油箱容积:
上油箱容积:
下油箱容积:
上油箱容积
五、计算和选取液压元件
液压缸流量表:
动 作 顺 序
流进 L/min
流出 L/min
主液
压缸
快速下行
xxx+xxx=xxx
xxx
工作行程
xxx
xxx
回 程
xxx
xxx
顶出
液压缸
顶出行程
xxx
xxx
退回行程
xxx
xxx
液压元件表
序号 元 件 名 称 实际流量 规 格 备 注
1 斜盘式轴向柱塞泵 xxxL/min xxxBGY14-1B
2 齿轮泵 xxxL/min CB-xx
3 电动机 选取××KW的××××××型电机
4 滤油器 xxxL/min WU-xxx×180F
5 先导式溢流阀 xxxLmin FY-BxxH
6 二位二通电磁换向阀 xxxL/min 22D-xxB
7 远程调压阀 xxL?min FY-xxB
8 直动式溢流阀 xxL/min Y-HbxF
9 三位四通电液换向阀 xxxL/min 34BYM-Hxx-T
10 压力继电器 IPD01- Hc6L-Y2
11 单向阀 xxL/min DFBxxK3
12 电接触压力表 KF-L8/30E
13 吸入阀(液控单向阀) xxxL/min 自制 可外购
14 二位三通液动换向阀 xxxL/min 23Y-xxB
15 卸荷阀(外控序阀) xxxL/min X4F-BxxD-Y
16 主液压缸 外购
17 内控外泄式顺序阀 xxxL/min X2F-BxxF-Y1
18 二位四通电磁换向阀 xxxL/min 24D-xxB
19 顶出液压缸 外购
20 液控单向阀 xxxL/min DFY-BxxH2
21 三位四通电液换向阀 xxxL/min 34BYK-Hxx-T
22 先导式溢流阀 xxxL/min FY-BxxH
23 阻尼器 自制 可外购
24 二位二通电磁换向阀 xxxL/min 22D-xxB
25 直动式溢流阀 xxL/min
六、液压系统稳定性论证
YA32-5000KN型四柱万能液压机的液压系统的动力机构,采用xxxBGY14-1B型
电液比例控制斜盘式轴向变量柱塞泵,选用电液比例控制的变量泵和液压缸组成容积
调速系统,无节流损失,系统高效节能。
3、设计一台YA32-3150KN型四柱万能液压机,设该四柱万能液压机下行部件G=1.5吨,下行行程1.2m-1.5m,其液压系统图如下:
3150KN通用压机液压系统图
1、 主液压泵,2、齿轮泵,4、滤油器,5、电液比例溢流阀,6、20、21、溢流阀,7、17、电液换向阀,
8、单向阀,9、电接触压力表,10、外控顺序阀 11、13、液控单向阀,12、19、电磁阀, 14、顺序阀,15、主液压缸,,16顶出缸,18、液压缸,22、行程开关
A、启动:电磁铁全断电,主泵卸荷。
主泵(恒功率输出)→电液换向阀7的M型中位→电液换向阀21的K型中位→T
B、液压缸16活塞快速下行:
2YA、5YA通电,电液换向阀7右位工作,控制油路经电磁换向阀12,打开液控单向阀13,接通液压缸16下腔与液控单向阀19的通道。
进油路:主泵(恒功率输出)→电液换向阀7→单向阀8→液压缸15上腔
回油路:液压缸15下腔→电液换向阀7→电液换向阀17的K型中位→T
液压缸活塞依靠重力快速下行形成负压空腔:大气压油→吸入阀11→液压缸15上腔的负压空腔
B、 液压缸15活塞接触工件,慢速下行(增压行程):
液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电,切断液压缸15下腔经液控单向阀13快速回油通路,上腔压力升高,同时切断(大气压油 →吸入阀11 →上液压缸15上腔)吸油路。
进油路:主泵(恒功率输出)→电液换向阀7→单向阀8→液压缸15上腔
回油路: 液压缸15下腔→顺序阀14→电液换向阀7→电液换向阀17的K型中位→T
D、保压:
液压缸15上腔压力升高达到预调压力,电接触压力表9发出信息,2YA断电,液压缸15进口油路切断,(单向阀8 和吸入阀11的高密封性能确保液压缸15活塞对工件保压,利用液压缸11上腔压力很高,打开外控顺序阀10的目的是防止控制油路使吸入阀11误动而造成液压缸15上腔卸荷) 当液压缸15上腔压力降低到低于电接触压力表9调定压力,电接触压力表9又会使2YA通电,动力系统又会再次向液压缸15上腔供应压力油……。
主泵(恒功率输出)主泵→电液换向阀7的M型中位→电液换向阀17的K型中位→T,主泵卸荷 。
E、保压结束、液压缸15上腔卸荷后:
保压时间到位,时间继电器发出信息, 1YA通电(2TA断电),液压缸15上腔压力很高,打开外控顺序阀10,主泵1→电液压换向阀7的大部分油液经外控顺序阀10流回油箱,压力不足以立即打开吸入阀11通油箱的通道,只能先打开吸入阀11的卸荷阀(或叫卸荷阀的卸荷口),实现液压缸15上腔(只有极小部分油液经卸荷阀口回油箱)先卸荷,后通油箱的顺序动作,此时:
主泵1大部分油液→电液压换向阀7→外控顺序阀10→T
F、液压缸15活塞快速上行:
液压缸15上腔卸压达到吸入阀11开启的压力值时,外控制顺序阀15关闭,切断主泵1大部分油液→电液换向阀7→外控顺序阀10→T的油路,实现:
进油路:主泵1→电液换向阀7→液控单向阀13→液压缸15下腔
回油路:液压缸15上腔→吸入阀11→T
G、顶出工件:
液压缸15活塞快速上行到位,碰行程开关1XK,1YA断电,电液换向阀7复位,4YA通电,电液换向阀17右位工作
进油路:主泵1→电液换向阀7的M型中位→电液换向阀17→液压缸16下腔
回油路:液压缸16上腔→电液换向阀17→T
H、顶出活塞退回:3YA通电,4YA断电,电液换向阀17左位工作
进油路:主泵1→电液换向阀7的M型中位→电液换向阀17→液压缸16有杆腔
回油路:液压缸16无杆腔→电液换向阀17→T
K、压边浮动拉伸:
薄板拉伸时,要求顶出液压缸16无杆腔保持一定的压力,以便液压缸16活塞能随液压缸15活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸,4YA通电,电液压换向阀17右位工作,6YA通电,电磁阀19工作,溢流阀21调节液压缸16无杆腔油垫工作压力。
进油路:主泵1→电液换向阀7的M型中位→电液换向阀17→液压缸16无杆腔
吸油路:大气压油→电液压换向阀17→填补液压缸16有杆腔的负压空腔
设计说明书要求完成:
(1)、求出液压缸快进、工进、快退推力,绘制快进、工进、快退工作循环图,,绘制快进、工进、快退推力循环图,绘制快进、工进、快退速度循环图及液压系统图;
(2)、确定液压缸结构尺寸,液压泵的流量,系统输入输出功率和系统的效率;
(4)、列出液压元件规格表
(5)、进行液压系统稳定性校核,确定液压系统工作状态,油液发热升温状态,其中包括油箱体积;
(6)、用3# 图纸绘制液压系统图。
4、设计一台YA32-1000KN型四柱立式液压板料弯拆成型机,液压板料弯拆成型机工作循环为:快速下行→慢速加→快速提升回程。最大弯曲压制力1000×103N,上下移动滑块重G=15000N,快速下行行程600mm,慢速下行行程300mm,快速下行速度V快=25mm/s,慢速下行速度V慢=10mm/s,制动时间△t=0.2s,上下移动滑块液压支撑平衡,其液压系统图如下:
1、柱塞变量泵,2、单向阀,3、电液比例溢流阀,4、减压阀,5、电液换向阀,6、电磁换向阀,7、液控单向阀,8、10、顺序阀,9、外控顺序阀,11、电接触压力表,12、吸入阀,13、主液压缸
A、启动:电磁铁全不通电,主泵卸荷。
柱塞变量泵1的工作压力受电磁比例溢流阀3控制,经单阀2卸荷。
B、快速下行:
2YA通电,电液换向阀5右位工作
经减压阀减压的控制油路打开液控单向阀7,勾通液压缸13下腔回油路,柱塞变量泵1供应的压力油经电液换向阀5进入液压缸13的柱塞缸,液压缸13下腔回油经液控单向阀7、电磁换向阀6流回油箱;液压缸13活塞快速下行,上腔形成负压空腔,大气压着油液经吸入阀12填补液压缸13上腔的负压空腔。
C、慢速下行:2YA、3YA通电
四柱立式液压板料弯拆成型机的液压缸13活塞下行到位,接触工件,3YA通电,切断液压缸13活塞快速下行油路通道,增压缸13上腔的进油路压力升高到顺序阀10打开,柱塞变量泵1供应的压力油经顺序阀10、电液换向阀5进入液压缸13上腔,进入液压缸13的柱塞缸的进油路不变,液压缸13下腔回油经顺序阀8、电液换向阀5流回油箱,电接触压力表对工件变形进行保压,保压时间由时间继电器控制。
D、保压结束、泄压、液压缸活塞返回行程:
时间继电器发出信息,1YA通电(2TA、3YA断电),电液换向阀5左位工作。
与高压状态的液压缸13上腔连接的外控顺序阀9控制油路打开了外控顺序阀9,柱塞变量泵1供应压力油经电液压换向阀5后,由于液压缸13上腔处于高压状态,大部分油液经外控顺序阀9流回油箱,只有少部分受控制压力油先打开吸入阀12的卸荷阀,让高压状态的液压缸13上腔经吸入阀12的卸荷阀(或叫卸荷口)卸荷后,随着液压缸13上腔压力的降低,外控顺序阀9关闭,吸入阀12通道打开,勾通液
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