剪板机的液压系统设计【优秀毕业论文 答辩通过】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第一章 绪 论 剪板机概述 此机器用于剪切厚度为 1 6度为 2500剪切板料强度以 450 N/如需剪切其它强度的板料时 ,应相应减薄被剪板料的厚度。与同类产品比较，本机器采用钢板焊接结构 ,液压传动 ,氮气缸回程 ,电气控制 机器体积小 ,重量轻 ,刚性好 ,操作方便等优点。 调整刃口间隙迅速方便 ,机器设有前后挡料 ,后挡料采用机械传动 ,转数器显示数值 ,并能作手动微调 ,调节方便可靠 挡块定位 ,另外还设有灯光照明 ,便于划线剪切 ,通过 时间继电器可任意调节上刀架的行程 ,以提高剪切窄板料的效率。 由于此机器设计工作量大，设计时间的限制，以及诸多因素的影响，故选其液压控制部分作为我的设计内容，它包括了：如何完成剪切，如何压料及卸料的过程。 剪板机的背景 随着我国制造业的发展，剪板机床的发展越来越成为机械制造行业的中流砥柱，通用型高性能剪板机，广泛适用于航空、汽车、农机、电机、电器、仪器仪表、医疗器械、家电、五金等行业。 锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备， 1842年，英国工程师史密斯创制第一台蒸汽锤，开始了蒸汽动力 锻压机械的时代。 1795年，英国的布拉默发明水压机，但直到 19世纪中叶，由于大锻件的需要才应用于锻造。随着电动机的发明，十九世纪末出现了以电为动力的机械剪板机和空气锤，并获得迅速发展。二十世纪初，锻压机械改变了从 19世纪开始的向重型和大型方向发展的趋势，转而向高速、高效、自动、精密、专用、多品种生产等方向发展。于是出现了每分种行程 2000次的剪板机。所谓剪板机一般是指每分钟的行程次数为普通剪板机的 5 10倍的剪板机。剪板机是带有自动送料装置，可完成板料高效率、精密加工的机械剪 板 机，具有自动、高速、精密三个基 本要素。 自 60年代以来，剪板机已有较大的发展，其每分钟行程次数已从几百次发展到 3千次左右，其吨位已从十吨发展到上百吨。目前剪板机主要用在电子、仪器仪表、轻工、汽车等行业中进行特大批量的冲压生产。近年来，随着模具技术和冲压技术的发展，剪板机的应用范围在不断地扩大，数量在不断地增加。预计不久的将来，剪板机在冲压用剪板机中的比例将会愈需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 来愈大。 剪板机在国内外的研究状况 近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高 新技术结合，在方法和体系上 开始 发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。 冷冲压生产的机械化和自动化，为了满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速剪板机发 展到多工位剪板机。一般中小型冷冲件，既可在多工位剪板机上生产，也可以在剪板机上采用多工位级进模加工，是冷冲压生产达到高度自动化。 在汽车、航空航天、电子和家用电器领域，需要大量的金属板壳零件，特别是汽车行业要求生产规模化、车型个性化和覆盖件大型一体化。进入 21 世纪，我国汽车制造业飞 速发展，面对这一形势，我国的板材加工工艺及相应的冲压设备都有了长足的进步。 液压技术的发展趋势 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面： 1减少能耗 ,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失 ,采用集成化回路和铸造流道 ,可减少管道损失 ,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 采用静压技术，新型密封材料 ，减少磨擦损失。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展 3通径、 4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回 为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发 展 新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 2主动维护 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研 究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识 ,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发 生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 3机电一体化 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点 ,其主要发展动向如下： (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压 为适应上述发展 ,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化 。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为 5及用于脉宽调制系统的高频电磁阀 (小于 3。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断 ,由于计算机的价格降低 ,监控系统 ,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化，特别对高精度、 “ 高级 ” 系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及发展。 液压行业： 液压元件将向 高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展；向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展，开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展，开发液力减速器，提高产品可靠性和平均无故障工作时间；液力变矩器要开发大功率的产品，提高零部件的制造工艺技术，提高可靠性，推广计算机辅助技术，开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使 用技术；液粘调速离合器应提高产品质量，形成批量，向大功率和高转速方向发展。 气动行业： 产品向体积小、重量轻、功耗低、组合集成化方向发展，执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展；气动元件与电子技术相结合，向智能化方向发展；元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展，普遍采用无油润滑，应用新工艺、新技术、新材料。 （ 1）采用的液压元件高压化，连续工作压力达到 40间最高压力达到 48 （ 2）调节和控制方式多样化； （ 3）进一步改善调节性能，提高动力传动系统的效率； （ 4）发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置； （ 5）发展具有节能、储能功能的高效系统； 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 （ 6）进一步降低噪声； （ 7）应用液压螺纹插装阀技术，紧凑结构、减少漏油。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第二章 剪板机介绍 机器的基本参数 主要技术规格 单位 大小 1 剪板料强度 N/ 450 2 液体最大工作压力 20 3 被剪最大板厚 6 4 被剪最大板宽 2500 5 剪切角 1 30 6 行程次数 16 7 立柱间距离 2720 8 后挡料最大距离 600 9 刀片长度 2600 10 工作台距地面高度 800 11 主电机总功率 2 后挡料电机 13 轴向柱塞泵流量 Ml/r 25 14 机器重量 4800 扳机 工作原理 剪板机工作原理 ，上刀片固定在刀架上，下刀片固定在下床面上，床面上安装有托球，以便于板料的送进移动，后挡料板用于板料定位，位置由调位销进行调节。液压压料筒用于压紧板料，以防止板料在剪切时翻转。棚板是安全装置，以防止发生工伤事故。 (1)调整前挡板 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 把后挡板靠紧下刀口，再把样板靠紧后挡板，将前挡板靠紧样板并固定。松开后挡板，去掉样板，装上板料，进行剪 切。 (2)调整后挡板 将样板托平对齐下刀口，再把后挡板靠紧样板并固定，去掉样板，再装上板料进行剪切。 (3)调整角挡板 先将样板放在台面上对齐下刀口，调整角挡板并固定，再根据样板调整后挡板，剪切过程中同时利用角挡板和后挡板以定位。 剪板机的用途和分类 剪板机种类较多，按其工艺用途和结构类型可以分为： 一、平刃剪板机：剪切质量好，扭曲变形小，但剪切力大，耗能大。机械传动的较多。该剪板机上下两刀刃彼此平行，常用于轧钢厂热剪切初轧方坯和板坯；按其剪切方式又可分为上切式和下切式。 二、斜刃剪 板机：剪板机的上下两刀片成一个的角度，一般上刀片是倾斜的，其倾斜角一般为 16 。斜刃剪板机剪切力比平刃剪板机小，故电机功率及整机重量等大大减小，实际应用最多，剪板机厂家多生产此类剪板机。 该类剪板机按刀架运动形式分闸式剪板机和摆式剪板机；按主传动系统不同分为液压传动和机械传动两类 三、多用途剪板机： 1、板料折弯剪切机：即在同一台机械上可完成剪切和折弯两种工艺。 2、联合冲剪机：即可完成板材的剪切，又可对型材进行剪切，多用于下料工序 四、专用剪板机：多配合其他设备使用，完成特殊用途 。 1、板材开平线剪板机：用于板材开卷校平线上，为配合生产线速度快剪切要求而设计的高速剪板机，厚板线上多为液压高速剪板机，薄板线上多配气动剪板机 ;高速线上配有飞剪机，连续生产，效率高。 2、钢结构生产线剪板机：多用于角钢、 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 3、冷弯成型线剪板机：例如汽车纵梁冷弯线、车厢侧挡板生产线、彩钢板成型线等生产线上配置的专用剪板机等 。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 第三章 剪板机液压系统的设计 液压传动定义与发展概况 液压传动的定义： 一部完整的机 器是由原动机、传动机构及控制部分、工作机 (含辅助装置 )组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀，车床的刀架、车刀、卡盘等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围较宽，以及其它操纵性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。 液 压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。 液压传动的发展概况 液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从 17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18 世纪末英国制成第一台水压机算起， 液压传动已有 2 3百年的历史，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术日趋成熟。 第二次世界大战前后，成功地将液压传动装置用于舰艇炮塔转向器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用机床到本世纪 30年代才用上了液压传动。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液 压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造，工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。近 30 年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 液压传动系统的工作原理 图 压泵 4在电动机 (图中未画出 )的带动下旋转，油液由油箱 1经过滤器 2被吸入液压泵，由液压泵输入的压力油通过手动换向阀 11，节流阀 13、换向阀 15进入液压缸 18的左腔，推动活塞 17和工作台 19向右移动，液压缸 18右腔的油液经换向阀 15排回油箱。如果将换向阀 15 转换成如图 1.1(b)所示的状态，则压力油进入液压缸 18的右腔，推动活塞 17和工作台 19向左移动，液压缸 18左腔的油液经换向阀 15排回油箱。工作台 19 的移动速度由节流阀 13来调节。当节流阀开大时，进入液压缸18 的油液增多， 工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。液压泵4 输出的压力油除了进人节流阀 13以外，其余的打开溢流阀 6流回油箱。 如果将手动换向阀 9转换成如图 1.1(c)所示的状态，液压泵输出的油液经手动换向阀 9流回油箱，这时工作台停止运动，液压系统处卸荷状态。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 床工作台液压传动系统工作原理 123,12,14456 78,10911,16 131517189需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图 图形符号表示的磨床工作台液压系统图 图中： 23456789液压传动系统的组成 从上述例子可以看出，液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的，一个完整的液压传动系统由以下几部分组成： (l) 液压泵 (动力元件 )：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统 提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。 (2) 执行元件 ：把液体压力能转换成机械能以驱动工作机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (3) 控制元件 ：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进行控制和调节的元件。如换向阀 15即属控制元件。 (4) 辅助元件 ：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。 液压系统的图形符号 图 1.1(a) 所示的液压系统图是一种半结构式的工作原理图。它直观性强，容易理解，但难于绘制。在实际工作中，除少 数特殊情况外，一般都采用国标 93所规定的液压与气动图形符号 (参看附录 )来绘制，如图 形符号表示元件的功能，而不表示元件的具体结构和参数；反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。 使用图形符号既便于绘制，又可使液压系统简单明了。 液压传动的工作介质 液压系统对工作介质的要求 液压工作介质一般称为液压油 (有部分液压介质已不含油的成份 )。液压介质的性能对液压系统的工作状态有很大影响，对液压 系统对工作介质的基本要求如下： (l)有适当的粘度和良好的粘温特性。 粘度是选择工作介质的首要因素。液压油的粘性，对减少间隙的泄漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。粘度过高，各部件运动阻力增加，温升快，泵的自吸能力下降，同时，管道压力降和功率损失增大。反之，粘度过低会增加系统的泄漏，并使液压油膜支承能力下降，而导致摩擦副间产生摩擦。所以工作介质要有合适的粘度范围，同时在温度、压力变化下和剪切力作用下，油的粘度变化要小。 液压介质粘度用运动粘度 表示。在国际单位制中 的单位是 ，而在实用上油的粘 度用 (沲 )表示。 粘度是液压油 (液 )划分牌号的依据。按国标 3141压油产品的牌号用粘度的等级表示，即用该液压油在 40时的运动粘度中心值表示。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 表 粘度等级牌号的对照 (注： 82年以前的旧标准是以 50时的粘度值作为液压油的粘度等级牌号 )。 表 448度等级 3141度等级(现牌号 ) 40的运动粘度 厘施 83过渡牌号 82年以前相近的旧牌号 5 15 10 2 22 15 2 32 20 6 46 30 8 68 40 00 90 11O 0 所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低，粘温特性好是指工作介质的粘度随温度变化小，粘温特性通常用粘度指 数表示。一般情况下，在高压或者高温条件下工作时，为了获得较高需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 的容积效率，不使油的粘度过低，应采用高牌号液压油；低温时或泵的吸入条件不好时 (压力低，阻力大 )，应采用低牌号液压油。 (2)氧化安定性和剪切安定性好。 工作介质与空气接触，特别是在高温、高压下容易氧化、变质。氧化后酸值增加会增强腐蚀性，氧化生成的粘稠状油泥会堵塞滤油器，妨碍部件的动作以及降低系统效率。因此，要求它具有良好的氧化安定性和热安定性。 剪切安定性是指工作介质通过液压节流间隙时，要经受剧烈的剪切作用，会使一些聚合型增粘剂高分 子断裂，造成粘度永久性下降，在高压、高速时，这种情况尤为严重。为延长使用寿命，要求剪切安定性好。 (3)抗乳化性、抗泡沫性好。 工作介质在工作过程中可能混入水或出现凝结水。混有水分的工作介质在泵和其它元件的长期剧烈搅拌下，易形成乳化液，使工作介质水解变质或生成沉淀物，引起工作系统锈蚀和腐蚀，所以要求工作介质有良好的抗乳化性。抗泡沫性是指空气混入工作介质后会产生气泡，混有气泡的介质在液压系统内循环，会产生异常的噪声、振动，所以要求工作介质具有良好的抗泡性和空气释放能力。 (4)闪点、燃 点要高，能防火、防爆。 (5)有良好的润滑性和防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件。 (6) 对人体无害，成本低。 液压介质的种类 液压传动介质按照 效采用 743/4)进行分类，主要有石油基液压油和难燃液压液两大类。 石油基液压油 (1)又名普通液压油 )：采用精制矿物油作基础油，加入抗氧、抗腐、抗泡、防锈等添加剂调合而成，是当前我国供需量最大的主品种，用于一般液压系统，但只适于 O 以上的工作环境。其牌号有： 32、 46、 68。在其代号 L 代表润滑剂类，H 代表液压油， 氧化型，最后的数字代表运动粘度。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (2)又名抗磨液压油， ：其基础油与普通液压油同，除加有抗氧、防锈剂外，主剂是极压抗磨剂，以减少液压件的磨损。适用于 上的高压、高速工程机械和车辆液压系统。其牌号有： 32、 46、 68、 150。 (3)又名液压一导轨油 )：其基础油与普通液压油同，除普通液压油所具有的全部添加剂外，还加有油性剂 ，用于导轨润滑时有良好的防爬性能。适用于机床液压和导轨润滑合用的系统。 (4)又名低温液压油、稠化液压油、高粘度指数液压油 )：用深度脱蜡的精制矿物油，加抗氧、抗腐、抗磨、抗泡、防锈、降凝和增粘等添加剂调合而成。其粘温特性好，有较好的润滑性，以保证不发生低速爬行和低速不稳定现象。适用于低温地区的户外高压系统及数控精密机床液压系统。 (5)其它专用液压油：如航空液压油 (红油 )、炮用液压油、舰用液压油等。 难燃液压液 难燃液压液可分为合成型、油水乳化型和高水基型三大类。 (1)合成型抗燃工作液 水一乙二醇液 (：这种液体含有 35 55的水，其余为乙二醇及各种添加剂 (增稠剂、抗磨剂、抗腐蚀剂等 )。其优点是凝点低 ( 50 )，有一定的粘性，而且粘度指数高，抗燃。适用于要求防火的液压系统，使用温度范围为 - 18 65。其缺点是价格高，润滑性差，只能用于中等压力 (20。这种液体密度大，所以吸入困难。水一乙二醇液能使许多普通油漆和涂料软化或脱离，可换用环氧树脂或乙烯基涂料。 磷酸酯液 (压液 )这种液体的优点 是，使用的温度范围宽 ( 135 )，抗燃性好，抗氧化安定性和润滑性都很好。允许使用现有元件在高压下工作。其缺点是价格昂贵 (为液压油的 5 8倍 )；有毒性；与多种密封材料 (如丁氰橡胶 )的相容性很差，而与丁基胶、乙丙胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等均可相容。 (2)油水乳化型抗燃工作液 ( 油水乳化液是指互不相溶的油和水，使其中的一种液体以极小的液滴均匀地分散在另一种液体中所形成的抗燃液体。分水包油乳化液和油包水乳化液两大类。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 (3)高水基型抗燃工作液 ( 这种工作液不是油水乳化液。其主体为水，占 95，其余 5为各种添加剂 (抗磨剂、防锈剂、抗腐剂、乳化剂、抗泡剂、极压剂、增粘剂等 )。其优点是成本低，抗燃性好，不污染环境。其缺点是粘度低，润滑性差。 确定液压执行元件的形式 本系统的剪切动作由上刀架向下行程完成剪切工作。 此向下行程可采用单作用单活塞缸 ,为确保剪切精度与稳定性 ,采用两个单作用单活塞缸串联完成下压动作 本系统需要具有对金属板的压紧功能 ,也就是本系统的 压料装置。当主油缸克服回程支承力上刀架向下行程时 ,压料装置及上刀架在瞬间获得顺序动作以压紧加工金属板。 同时本系统必需具备卸荷功能 ,当上刀架主油缸完成剪切目的至死点位置时 ,整个油路卸荷 ,同时 ,上刀架回程 ,压料装置随之复位。 析液压执行元件的主要参数 各液压缸的载向力计算 上刀架向下行程的载向力。 +a R液压执行的工作负载 直于上刀架的负载（因为刀架为垂直向下运动，可以 不计） 性负载 Fa=100 20 =200N m运动部件的质量 +要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 =630 压料缸的载合力 ,主要有下压力与惯性力。 Fa=75 20 =1500N +250+液压缸的外载荷力计算结果列于表 2中取液压缸的机械效率为 得相应的作用活塞上的载荷力 ,并列于表 2。 表 2： 液压缸名称 工况 液压缸外载荷 ) 活塞中载荷 F(N) 主油缸 下压 104 104 回程 104 104 压料缸 压紧 104 104 复位 104 104 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 初选系统的工作压力 剪板机为中型剪板机械 ,初步确定系统工作压力为 20 计算液压缸的主要结构尺寸 主油缸 最大载荷时为下压工况 ,其载荷力为 104N。 工作在活塞干受压状态 ,如图 2： 图 2 F= m= （ 式中 ： /4） 杆腔活塞有效作用面积 2( /4)(有杆缸活塞有效作用面积 1液压缸工作腔压力 压缸回油腔压力 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 D活塞直径 d活塞杆直径 D=)1(4221 = （ 因为压制过程中回油小 0 就取 D=手册 d/D=活塞杆直径 d= 1(4221 = （ 取 2=手册 d=选择液压元件 选择液压泵 液压泵是液压系统的动力元件 ,其功用是供给系统压力油 ,从能量观点看 ,它把原动机输入机械能转换为输出油液的压力能。 液压泵的工作压力： 于本系统用一般节流阀 ,管路较简单故取 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 液压泵的流量 p K( K=液压泵规格选择 查 选用 25 Q=25L/= 电动机的功率确定 当机器上刀架下压时功率最大 ,按上刀架下压过程 ,估算电动机功率 ,若下压时系统进油路压力损失 ,液压泵总效率 则电动机功率为： 1 （ =( P1) p =( 102(0(60 =电动机产品样本 ,选用 P=n=1440r/ 选择液压阀及相关辅助元件 根据所拟定的液压系统原理图 ,计算通过液压阀油液的最高压力和最大流量 ,选择液压元件的型号规格。 序号 元件名称 规格 型号 1 网式滤油器 Q=100L/ 2 直通单向阀 P=d=20 3 组合阀 自制 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 4 压 力表开关 P=32d=8 压力表 P=25d=100 6 球阀 P=d=15 电磁换向阀 P=d=6 24 直动型溢流阀 P= 确定油箱的面积容积 油箱主要功能是：储存液压系统工作所需的足够油液；散发系统工作中产生的热量；沉淀污物并逸出油中气体。 初步设计 ,油箱的有效容积 (液面高度点油箱高度 80%时 ,油箱容积 )可按下述经验公式确定 : V= （ 式中： V油箱的有效容积 ,单位为 L； Q液压泵的液压 ,单位为 L/ m系数 ,单位 的选取 :低压系统为 2 4压系统为 5 7高压或高压大功率系统为 6 12 对于功率较大且连续工作的液压系统 ,必要时还应进行平衡计算 ,以最后确定油箱容积。 分析设计要点如下： 基本结构 为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜。如油箱的顶盖上要安放泵和电动机（也有的置于箱旁或箱下）以及阀的集成装置等，这基本决定了箱盖的尺寸；最高油面只允许达到箱高的 80%。根据两点可决定油箱的三向尺寸。当油箱容量较小时，可采用 油箱容量较大且较高时，一般采用角钢焊需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 成骨架后再焊上钢板。为使油箱能够承受安装其上的物体重量、机器运转时的转矩及冲击等，油箱应有足够的刚度，顶盖要适当加厚并用螺钉通过焊杂箱体上的角钢加以固定。顶盖可以是整体式的，也可分为 几块。泵、电动机和阀的集成装置可直接固定在顶盖上，也可固定在图示安装板上。安装板与顶盖之间应设置减震装置，如垫上橡胶板以缓和震动。油箱底脚高度应在 150便散热、搬移和放油。油箱四周要有吊耳，以便起吊装运。 吸、回、泄油管的设置 泵的吸油管与系统回油管应尽量远离，为了防止吸油时吸人空气和回油时油液冲入油箱搅动液面，管口都应插入油箱最低油面以下，但离箱低的距离要大于管径的 23倍。回油管口应截成 45斜角，以增大通流面积，并面向与回油管相距最近的箱壁以利于散热和沉淀杂物。为防止箱底的沉淀物吸入液 压泵，吸油管端部应装有足够能力的过滤器，过滤器离箱壁至少要有 3倍管径的距离，距箱底不应小于 20便四面进油。 隔板的设置 设置隔板的目的是将油箱内吸油区与回油区分开，以增大油液循环的路程，减缓油液循环的速度，便于分离回油带来的空气和污物，提高散热效果，一般设置一个隔板，高度最好为液面高度的 3/4。 加油口与空气过滤器的设置 加油口一般设置在油箱顶部容易接近处，加油口应带有过滤网，平时加盖封闭。空气过滤器的作用：使油箱始终与大气相通，保证泵的自吸能力，滤除空气中的灰尘杂物。目前生产的空气 过滤器同时兼有吸油和通气的作用，是标准件，可按需选用。 液位计的设置 液位计用于监测油面高度，故其窗口尺寸应能满足对最高与最低液位的观察，并应安装在易于观察的地方。液位计也是标准键，也可按需选用。 放油口与清洗窗的设置 图中油箱底面作成双斜面，也可作成向回油侧倾斜的单斜面，在最底处设放油口，平时用螺栓或放油阀堵住，换油时将其打开放走油污，换油时为便于泵清洗油箱，大容量的油箱侧壁设清洗窗，其位安排应便于吸油过滤器的装拆。清洗窗口平时用侧版密封，清洗时再取需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 下。 防污密封 油箱盖板和窗口连接处 均需加密封垫，各进、出油管通过的孔均需装密封圈，以防止外部污物的入侵。 油温控制 油箱正常工作温度应在 15 65之间，必要时应设温度计和热交换器。 油箱内壁加工 新油箱经喷丸、酸洗和表面清洗后，四壁可涂一层与工作液相容的塑料薄膜或耐油清漆。 油箱见图：图 3 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图中： 1吸油箱 2网式滤油器 9放油塞 （ 1）油箱的容积 上面计算出油箱的有效容积为 125175L，因为此 剪板机对油箱没有特殊要求，因此可设计成长方体，长宽高分别为： 油箱壁厚为 5，材料为普通碳钢 （ 2）进油管滤油器的选用 因此 50机器为普通液压系统，采用回式滤油器，选用 0 180 （ 3）空气滤油器的选用 此机器对空气、油质要求不高选用一般空气滤油器，这儿选用： 拟定液压系统图 液压执行元件以及各回路的结构设计确定之后 ,就可以跟据功能需要 ,市场经济性合理地选用液压元器件 ,根据液压传动系统的五个组成部分： (1)动力元件 ,(2)执行元件 ,(3)控制元件 ,(4)辅助元件 ,(5)工作介质。将设计选用的元器件有机地结合在一起 ,构成合理的液压系统图 1,兼液压动作循环表 1。 液压系统图 1: 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 图中： 2. 轴向柱塞泵 9直动型溢流阀 液压系统循环表： 电磁阀 主油缸 压料缸 + 下压 压紧 - 快退 复位 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 液压系统性能验算 由于本液压系统比较简单 ,压力损失验算可以从略。又由于系统采用轴向柱塞泵供油 ,它依靠缸体内往复运动使密封工作容积变化来实现吸油的 ,其具有配合精度高 ,密封性能好的优点 ,加上柱塞泵主要零件处于受压状态 ,使材料强度性能得到充分利用 ,故柱塞泵常做成高压泵 系统发热温升不 大 ,故不必进行温升验算。 液压传动的优缺点及应用 液压传动的优缺点 液压传动与其它传动方式相比较，有如下主要优点： 1）传动平稳 在液压传动装置中，由于油液的压缩量非常小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动扣撞击，使传动十分平稳，便于实现频繁的换向；因此它广泛地应用在要求传动平稳的机械上，例如磨床几乎全都采用了液压传动。 2）质量轻体积小 液压传动与机械、电力等传动 方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多，因此惯性小、动作灵敏；这对液压仿形、液压自动控制和要求减轻质量的机器来说，是特别重要的。例如我国生产的 1采用机械传动时的质量减轻了 1t。 3）承载能力大 液压传动易于获得很大的力和转矩，因此广泛用于压制机、隧道掘进机、万吨轮船操舵机和万吨水压机等。 4）容易实现无级调速 在液压传动中，调节液体的流量就可实现无级凋速，并且凋速范围很大，可达 2000： 1，很容易获得极低的速度。 5）易于实现过载保护 液压系统中采取了很多安全 保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。 6）液压元件能够自动润滑 由于采用液压油作为工作介质，使液压传动装置能自动润滑，因此元件的使用寿命较长。 7）容易实现复杂的动作 采用液压传动能获得各种复杂的机械动作，如仿形车床的液压仿形刀架、数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 8）简化机构 采用液压传动可大大地简化机械结构，从而减少了机械零部件数目。 9）便于实现自动化 液压系统中，液体的压力、流量和方向是非常容易控制