雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),薄板,沖壓機(jī),液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第45頁(yè) 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著航天、汽車(chē)、輪船等鈑金件工業(yè)的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)對(duì)薄板質(zhì)量的需求越來(lái)越高，對(duì)薄板的沖壓性能也越來(lái)越高，不僅要求生產(chǎn)效率的提高，生產(chǎn)質(zhì)量更要求嚴(yán)格。因此，薄板沖壓機(jī)對(duì)鈑金件沖裁、拉伸、成形、彎曲、校正等加工工藝中起到非常重要，同時(shí)也能起到提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。 近年來(lái)，我國(guó)的工程機(jī)械取得了蓬勃的發(fā)展，其中， 液壓傳動(dòng)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。而且，隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它已成為下業(yè)機(jī)械、下程建筑機(jī)械等行業(yè)小可缺少的重要技術(shù)。然而，盡管液壓技術(shù)在機(jī)械能與壓力能的轉(zhuǎn)換已取得很大進(jìn)展，但它在能量損失和傳動(dòng)效率上仍然存在著問(wèn)題。因?yàn)?，在液壓系統(tǒng)中，隨著油液的流動(dòng)，有相當(dāng)多的液體能量損失掉，這種能量損失不僅體現(xiàn)在油液流動(dòng)過(guò)程中的內(nèi)摩擦損失上，還反映在系統(tǒng)的容積損失上，使系統(tǒng)能量利用率降低，傳動(dòng)效率無(wú)法提高。高能耗和低效率又使油液發(fā)熱增加，使性能達(dá)不到理想的狀況，給液壓技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)障。因此，探索和研究高效液壓傳動(dòng)技術(shù)，提高其綜合性能就成為了液壓技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。 關(guān)鍵詞：鈑金件；工程機(jī)械 ；損失；高效 Double action thin steel plate punch press hydraulic system design Abstract Along with sheet metal industry's and so on astronautics, automobile, steamboat unceasing progresses, the market is getting higher and higher to the thin steel plate quality's demand, is also getting higher and higher to the thin steel plate ramming performance, not only the request production efficiency's enhancement, the production quality requests strictly. Therefore, the thin steel plate punch press to the sheet metal blanking, the stretch, the forming, curving, processing crafts and so on adjustment gets up is important, simultaneously can also have the enhancement production efficiency and the production quality. the recent years, our country's engineering machinery has made the vigorous progress, the hydraulic transmission technology played the role which wanted very important. Moreover, along with the hydraulic transmission technology's fast development and the widespread application, it has become the important technology which industry the machinery, professions and so on farewell gift of food construction machinery small may lack. However, although the hydraulic technique has made the very big progress in the mechanical energy and the pressure energy transformation, but it still has the problem in the energy loss and the transmission efficiency. Because, in the hydraulic system, along with the fat liquor flowing, has the quite many liquid energy loss, this kind of energy loss not only manifests in the fat liquor flowing process in the internal friction loss, but also reflected that in system's volumetric loss, causes the system energy use factor to reduce, the transmission efficiency is unable to enhance. Gao Nenghao and the low efficiency cause the fat liquor to give off heat increase, enable the performance not to be able to achieve the ideal condition, brings for hydraulic technique's further development bonds. Therefore, the exploration and the research highly effective hydraulic transmission technology, enhanced its overall performance to become one of hydraulic technique area research key. 目 錄 1 緒論 1 1.1 課題提出的背景及目的 1 1.2 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 2 1.2.1 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 2 1.2.2 液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn) 2 1.2.3 液壓系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 2 2 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)的參數(shù) 5 2.1 動(dòng)作要求 5 2.2 給定參數(shù) 5 3 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 7 3.1 制定基本方案 7 3.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 7 3.3 液壓系統(tǒng)工作原理 8 4初步確定液壓系統(tǒng)參數(shù) 9 4.1 液壓缸參數(shù)的計(jì)算與選用 9 4.1.1受力分析 9 4.1.2 初選系統(tǒng)工作壓力 13 4.1.3 計(jì)算缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 14 4.1.4 計(jì)算活塞缸所需流量 16 4.1.5 計(jì)算柱塞缸所需流量 17 4.2 液壓泵的選擇 18 4.2.1 確定液壓泵的最大工作壓力 18 4.2.2 確定液壓泵的的流量 19 4.2.3 選擇液壓泵的規(guī)格 19 4.3 選擇電動(dòng)機(jī) 19 4.4 液壓閥的選擇 20 4.4.1 溢流閥的選擇 20 4.4.2 換向閥的選擇 21 4.4.3 節(jié)流閥的選擇 23 4.4.4 單向閥的選擇 24 4.5 液壓輔助元件的選擇及計(jì)算 26 4.5.1 蓄能器的設(shè)計(jì) 26 4.5.2 管道尺寸的計(jì)算 27 4.5.3 液壓管及管接頭的選擇 28 4.5.4 過(guò)濾器的選擇 29 4.5.5 油箱的初步選擇 29 4.5.6 壓力表的選擇 31 4.5.7 過(guò)濾器的選擇 31 5 性能驗(yàn)算 32 5.1 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 32 5.1.1管路沿程壓力損失 32 5.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 33 5.2.1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 33 6 液壓站的設(shè)計(jì) 36 6.1 液壓站的設(shè)計(jì)概述 36 6.2 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 37 7 環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性分析 38 7.1 環(huán)保性分析 38 7.1.1 污染控制 38 7.1.2 泄漏控制 39 7.2 經(jīng)濟(jì)性分析 41 7.3 安全性分析 41 結(jié)論 43 感謝 44 參考文獻(xiàn) 45 1 緒論 1.1 課題提出的背景及目的 隨著航天、汽車(chē)、輪船等鈑金件工業(yè)的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)對(duì)薄板質(zhì)量的需求越來(lái)越高，對(duì)薄板的沖壓性能也越來(lái)越高，不僅要求生產(chǎn)效率的提高，生產(chǎn)質(zhì)量更要求嚴(yán)格。因此，薄板沖壓機(jī)對(duì)鈑金件沖裁、拉伸、成形、彎曲、校正等加工工藝中起到非常重要，同時(shí)也能起到提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。 我們知道毛坯在沖壓的過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)盡可能小的沖擊，應(yīng)考慮以下幾方面的問(wèn)題： 1. 拉伸塊和壓邊滑塊沒(méi)有接觸工件時(shí)，拉伸塊和壓邊滑塊快速下降。 2. 拉伸塊和壓邊滑塊接近時(shí)，拉伸塊和壓邊滑塊減速。 3. 壓邊滑塊壓緊時(shí)，拉伸塊開(kāi)始進(jìn)入工作行程。 4.拉伸完畢時(shí)，拉伸塊先回，再帶動(dòng)壓邊滑塊一起回程。 5.頂出缸定出工件。 此外還應(yīng)考慮在板材拉伸時(shí)，為了防止毛坯周邊起皺，必須用壓邊圈把毛坯周邊壓緊。形狀復(fù)雜又不對(duì)稱(chēng)的工件，要求周邊有不同的壓力。因此，本機(jī)四個(gè)壓邊缸在四個(gè)角上。 根據(jù)以上情況，本次雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)的設(shè)計(jì)主要是以達(dá)到以上方面為目的的，在設(shè)計(jì)中，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高自己的專(zhuān)業(yè)技能。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)液壓機(jī)有金屬冷沖壓機(jī)、板材沖壓機(jī)、薄板拉伸成型機(jī)、砂輪成型機(jī)、塑料制品壓制機(jī)等。大致主要的循環(huán)按下面步驟： 圖1.1 1.2 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1．靈活—密閉液體是最靈活的動(dòng)力源，具有優(yōu)秀的力轉(zhuǎn)移性能。利用管道和軟管取代機(jī)械部件可以排除布局問(wèn)題。 2．力放大—極小的力可以移動(dòng)和控制大得多的力。 3．平穩(wěn)—液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中平穩(wěn)和安靜。振動(dòng)保持在最低程度。 4．簡(jiǎn)易—這種系統(tǒng)中幾乎沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件并且磨損點(diǎn)較少，并且系統(tǒng)可自動(dòng)潤(rùn)滑。 5．簡(jiǎn)潔—與復(fù)雜的機(jī)械裝置相比，部件設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。例如，液壓馬達(dá)尺寸比產(chǎn)生相同功率的電動(dòng)機(jī)小得多。 6．經(jīng)濟(jì)—簡(jiǎn)易和緊湊，使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)節(jié)能，系統(tǒng)在使用過(guò)程中，幾乎不損耗功率。 7．安全—溢流閥保護(hù)系統(tǒng)，不致由于過(guò)載而受損。 1.2.2 液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn) 1. 損失大，效率低，發(fā)熱大。 2. 不能達(dá)到定比傳動(dòng)。 3. 采用油作為介質(zhì)時(shí)還有考慮防火問(wèn)題。 4. 液壓元件精度高，價(jià)格較高。 5. 液壓系統(tǒng)故障比較難找，對(duì)操作人員技術(shù)要求比較高。 1.2.3 液壓系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì) 1795年英國(guó)約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善. 第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。 第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間，在美國(guó)機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出，日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國(guó)家晚了近 20 多年。在 1955 年前后，日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng)，1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。 現(xiàn)代液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感技術(shù)等為代表的新技術(shù)緊密結(jié)合，形成一個(gè)完善高效的控制中樞，成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)、顯示乃至校正、預(yù)報(bào)在內(nèi)的綜合自動(dòng)化技術(shù)。它是中大功率機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)，應(yīng)用面極其廣泛。下面從考查其主要服務(wù)領(lǐng)域需求人手，來(lái)展望液壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 1.可靠性和性能穩(wěn)定性逐漸提高 可靠性和性能穩(wěn)定性是涉及面最廣的綜合指標(biāo)，它包括元、 器、 輔、附件的可靠性，系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、制造以及可靠性維護(hù)三大方面。隨著諸如工程塑料、復(fù)合材料、高強(qiáng)度輕合金等新材料的應(yīng)用，新工藝新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，元、器件性能的可靠性得以大大增加。系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)理論的成熟與普及，使合理地進(jìn)行元器件的選配有了理論依據(jù)。此外，過(guò)濾技術(shù)的完善和精度的提高（過(guò)濾器精度可達(dá)1一3 μm ，而典型現(xiàn)代液壓元件的動(dòng)態(tài)間隙為0 ,5一5 μm ) ，除了能徹底清除固體雜質(zhì)外，還能分離油中的氣體和水分。在線(xiàn)實(shí)時(shí)油污檢測(cè)器和電子報(bào)警邏輯系統(tǒng)的應(yīng)用，使得液壓系統(tǒng)的維護(hù)從過(guò)去的簡(jiǎn)單拆修發(fā)展到主動(dòng)維護(hù)，對(duì)可預(yù)見(jiàn)的諸因素進(jìn)行全面分析，最大限度地提前消除誘發(fā)故障的潛在因素。 2.增強(qiáng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、拓寬應(yīng)用范圍 液壓傳動(dòng)雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于存在著發(fā)熱、噪聲、工作介質(zhì)污染等不盡人意的地方，使其應(yīng)用受到某種程度上的制約。面對(duì)環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)的未來(lái)，應(yīng)采取相應(yīng)措施逐步解決和改善以上問(wèn)題。? 3.工業(yè)用液壓很多，具體說(shuō)有： (1)、制動(dòng)用的，礦上大絞車(chē)的制動(dòng)都是液壓的； (2)、起重用的，比如工程機(jī)械上都是，還有千斤頂； (3)、支撐用的，礦上的液壓支架和單體支柱； (4)、調(diào)整方向的，船、飛機(jī)都是； (5)、調(diào)速和緩沖的，機(jī)床；但最近幾年弱電的發(fā)展，取代了很多液壓控制。 (6)、傳動(dòng)作用的； 近年來(lái)，我國(guó)的工程機(jī)械取得了蓬勃的發(fā)展，其中， 液壓傳動(dòng)技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。而且，隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它已成為下業(yè)機(jī)械、下程建筑機(jī)械等行業(yè)小可缺少的重要技術(shù)。然而，盡管液壓技術(shù)在機(jī)械能與壓力能的轉(zhuǎn)換方而， 已取得很大進(jìn)展，但它在能量損失和傳動(dòng)效率上仍然存在 著問(wèn)題。因?yàn)?，在液壓系統(tǒng)中，隨著油液的流動(dòng)，有相當(dāng)多的液體能量損失掉，這種能量損失不僅體現(xiàn)在油液流動(dòng) 過(guò)程中的內(nèi)摩擦損失上，還反映在系統(tǒng)的容積損失上，使系統(tǒng)能量利用率降低，傳動(dòng)效率無(wú)法提高。高能耗和低效率又使油液發(fā)熱增加，使性能達(dá)小到理想的狀況，給液壓技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)障。因此，探索和研究高效液壓傳動(dòng)技術(shù)，提高其綜合性能就成為了液壓技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。 2 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)的參數(shù) 2.1 動(dòng)作要求 薄板拉伸的過(guò)程其具體動(dòng)作如圖（a）板料5已經(jīng)裝在下模6上，壓邊滑塊2和拉延滑塊1快速下行。在接觸5之前要減速，圖（b）壓邊圈已經(jīng)接觸板料并且加上了力P2,板料周?chē)粔壕o，拉伸滑塊1帶動(dòng)上摸3繼續(xù)下行。圖（c）拉延滑塊1進(jìn)行工作過(guò)程，壓延力為P1。圖（d）為拉延完畢過(guò)程，拉延缸先回程，回程過(guò)程中帶動(dòng)壓邊滑塊和壓邊圈一起回程。圖（e）頂出缸在頂出工件。 圖2.1 2.2 給定參數(shù) 拉伸滑塊拉伸力 1000KN 壓邊滑塊壓邊力 500 KN 頂出缸頂出力 350KN 拉伸滑塊回程力 250KN 壓邊滑塊回程力 300KN 系統(tǒng)工作壓力 25MPa 拉伸滑塊距工作臺(tái)面最大間隔 1000mm 壓邊滑塊距工作臺(tái)面最大間隔 500mm 拉伸滑塊最大行程 630mm 壓邊滑塊最大行程 200mm 拉伸滑塊速度： 空程下行0.1m/s；拉伸下行0.01m/s；回程0.04m/s 壓邊滑塊速度： 下行0.06m/s；回程0.04m/s 3 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 3.1 制定基本方案 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)以液壓系統(tǒng)為核心，通過(guò)液壓缸活塞桿和柱塞桿的伸出來(lái)完成動(dòng)作要求，動(dòng)作過(guò)程中需要用到換向閥來(lái)進(jìn)行方向控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)采用換向閥的有機(jī)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。速度控制通過(guò)改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速。用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度。液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的，一般泵的入口要裝有過(guò)濾器。 3.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 初步設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)圖如圖3.1 圖3.1液壓系統(tǒng)原理圖 1、16、17、19、20－柱塞缸；2－先導(dǎo)式溢流閥；3、12、30－兩位四通換向閥；4、11、15-單向閥；5-泵 ；－過(guò)濾器；－油箱；8－先導(dǎo)式溢流閥；9-壓力表；10－蓄能器；13－節(jié)流閥；14－三位四通換向閥；18－活塞缸；21、22、23、24－溢流閥；25、26、27、28、29－液控單向閥。 3.3 液壓系統(tǒng)工作原理 拉伸塊快進(jìn)時(shí)，閥5正常工作，油經(jīng)過(guò)閥14右腔進(jìn)入拉延缸18?；赜屯ㄟ^(guò)閥14和閥12通路位置回油箱。此時(shí)，閥30處于作為右位，四個(gè)液壓缸16、17、19、20自油箱補(bǔ)油。 將閥14置于右路位置，油經(jīng)過(guò)閥13回油箱，實(shí)現(xiàn)了壓延缸慢進(jìn)。 當(dāng)壓延滑塊接觸工件后，泵5的油經(jīng)閥30向缸16、17、19、20加壓，同時(shí)缸18中的壓力增加，缸7繼續(xù)下行，完成拉延工藝。 閥14處于左位時(shí)，缸18上行，單向閥25、26、27、28、29為通路，各缸中油回油箱7。 閥3處于右位時(shí)，來(lái)自泵的油進(jìn)入頂出缸，頂出工件。閥3換向后，頂出缸靠自重退回。閥2為溢流閥，頂出器上行時(shí)起保護(hù)作用，下行時(shí)起被壓作用。 4初步確定液壓系統(tǒng)參數(shù) 4.1 液壓缸參數(shù)的計(jì)算與選用 4.1.1受力分析 （1） 活塞缸的受力分析 如圖4—1是一個(gè)以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注圖上，其中Fw是作用在活塞桿上的外部載荷，F(xiàn)m是活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力。 圖4.1液壓系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖 用在活塞桿上的外部載荷，包括摩擦力、工作載荷和速度變化而產(chǎn)生的慣性力作用在柱塞上的外部載荷包括工作載荷和作用于柱活塞桿與滑塊的總重力。 KN 式中：—活塞桿和滑塊的總重量; —重力加速度，mm/s2 本系統(tǒng)液壓缸都屬于豎直運(yùn)動(dòng)，所以沒(méi)有正壓力既沒(méi)有摩擦力 以上三種載荷稱(chēng)為液壓缸為外部載荷 啟動(dòng)加速時(shí) 加速下滑時(shí)沒(méi)有工作載荷，只有和即 按文獻(xiàn)43-55得行走機(jī)械一般取=0.5一1.5 系統(tǒng)所受總外負(fù)載為： 查液壓缸機(jī)械效率＝，可計(jì)算出液壓缸在各工作階段的負(fù)載情況，如表4.1所示： 表4.1液壓缸各階段負(fù)載情況 工　況 負(fù)載計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 總外負(fù)載 加　速 2373 2497.84 勻 速 2260 2378.94 工　進(jìn) 1000000 1052631.57 回 程 2260 2378.94 圖4.2活塞缸負(fù)載圖 （2）柱塞缸的受力分析 用在活塞桿上的外部載荷，包括摩擦力、工作載荷和速度變化而產(chǎn)生的慣性力作用在柱塞上的外部載荷包括工作載荷和作用于柱活塞桿與滑塊的總重力。 KN 式中：—活塞桿和滑塊的總重量; —重力加速度，mm/s2 本系統(tǒng)液壓缸都屬于豎直運(yùn)動(dòng)，所以沒(méi)有正壓力既沒(méi)有摩擦力 以上三種載荷稱(chēng)為液壓缸為外部載荷 啟動(dòng)加速時(shí) 加速下滑時(shí)沒(méi)有工作載荷，只有和即 按文獻(xiàn)[1]43-55得行走機(jī)械一般取=0.5一1.5 按文獻(xiàn)43-55得行走機(jī)械一般取=0.5一1.5 系統(tǒng)所受總外負(fù)載為： 查液壓缸機(jī)械效率＝，可計(jì)算出液壓缸在各工作階段的負(fù)載情況，如表4.2所示： 表4.2液壓缸各階段負(fù)載情況 工　況 負(fù)載計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 總外負(fù)載 加　速 2351.18 2474.92 勻 速 1567.48 1649.98 工　進(jìn) 500000 526315 回 程 1567.48 1649.98 圖4.3柱塞缸負(fù)載圖 （3）頂出缸的受力分析 表4.3液壓缸各階段負(fù)載情況 工　況 負(fù)載計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 總外負(fù)載 工　進(jìn) 350000 368421.05 回 程 1567.48 1649.98 4.1.2 初選系統(tǒng)工作壓力 系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類(lèi)型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水平而定。壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類(lèi)型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì);反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。系統(tǒng)工作壓力高，省材料，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，是液壓的發(fā)展方向，但要注意治漏、噪聲控制私可靠性問(wèn)題的妥善處理，具體選擇參考表4.4 表4.4各類(lèi)設(shè)備常用的工作壓力 設(shè)備類(lèi)型 壓力范圍/MPa 壓力等級(jí) 說(shuō)明 機(jī)床、壓鑄機(jī)、汽車(chē) <7 低壓 低噪聲、高可靠性系統(tǒng) 農(nóng)用機(jī)械、工礦車(chē)輛、注塑機(jī)、船用機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械 7～21 中壓 一般系統(tǒng) 油壓機(jī)、冶金機(jī)械、挖掘機(jī)、重型機(jī)械 21～31.5 高壓 空間有限、響應(yīng)速度高、大功率下降低成本 金剛石壓機(jī)、耐壓試驗(yàn)機(jī)、飛機(jī)、液壓機(jī)具 >31.5 超高壓 追求大作用力、減輕重量 由上表初選工作壓力P為25MPa 4.1.3 計(jì)算缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 （1）缸筒內(nèi)徑 本系統(tǒng)選用雙作用單活塞桿液壓缸，當(dāng)壓力有輸入無(wú)桿腔，活塞桿以推力驅(qū)動(dòng)工作負(fù)載，其推力最大： 由此得缸筒內(nèi)徑 D= 式中 P—工作壓力（Pa） P0—回油背壓（Pa），由于回油直接通油箱，故取P0≈0 —機(jī)械效率，考慮密封件的摩擦阻力損失，橡膠密封通常取=0.95 d—活塞桿直徑 由此得缸筒內(nèi)徑 式中P—工作壓力（Pa） P0—回油背壓（Pa），由于回油直接通油箱，故取P0≈0 —機(jī)械效率，考慮密封件的摩擦阻力損失，橡膠密封通常取=0.95 d—活塞桿直徑 由上式得缸筒內(nèi)徑為228mm，由表4.5圓整為250mm 表4.5 常用液壓缸內(nèi)徑D（mm） 40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 （2）計(jì)算活塞桿直徑 系統(tǒng)工作壓力為25MPa，由表4.6按工作壓力選取活塞桿直徑為 表4.6 按工作壓力選取d/D 工作壓力/MPa ≤5.0 5.0～7.0 ≥7.0 d/D 0.5～0.55 0.62～0.70 0.7 計(jì)算活塞桿直徑 mm 由表4.7將活塞桿直徑圓整為175mm 表4.7 活塞桿直徑d（mm） 缸徑D 125 140 160 180 200 220 250 活塞桿直徑d 70 80 90 100 110 125 140 90 100 110 125 140 180 200 （3）柱塞桿直徑 本系統(tǒng)選用柱塞液壓缸，，柱塞桿以推力驅(qū)動(dòng)工作負(fù)載，其推力最大： 由此得缸筒內(nèi)徑 D= 式中 P—工作壓力（Pa） P0—回油背壓（Pa），由于回油直接通油箱，故取P0≈0 —機(jī)械效率，考慮密封件的摩擦阻力損失，橡膠密封通常取=0.95 d—活塞桿直徑 由此得活塞桿徑 式中P—工作壓力（Pa） P0—回油背壓（Pa），由于回油直接通油箱，故取P0≈0 —機(jī)械效率，考慮密封件的摩擦阻力損失，橡膠密封通常取=0.95 （4）頂出缸直徑 本系統(tǒng)選用柱塞液壓缸，，柱塞桿以推力驅(qū)動(dòng)工作負(fù)載，其推力最大： 由此得活塞桿徑 式中P—工作壓力（Pa） P0—回油背壓（Pa），由于回油直接通油箱，故取P0≈0 —機(jī)械效率，考慮密封件的摩擦阻力損失，橡膠密封通常取=0.95 4.1.4 計(jì)算活塞缸所需流量 （1）穩(wěn)定下行時(shí)活塞缸所需流量 式中:—液壓缸所需流量 A—無(wú)桿腔面積 D—缸筒內(nèi)徑 （2）工作時(shí)活塞缸所需流量 式中:—液壓缸所需流量 A—無(wú)桿腔面積 D—缸筒內(nèi)徑 （3）上行時(shí)活塞缸所需流量 式中:—液壓缸所需流量 A—無(wú)桿腔面積 D—缸筒內(nèi)直徑 d—活塞桿直徑 4.1.5 計(jì)算柱塞缸所需流量 （1）穩(wěn)定下行時(shí)柱塞缸所需流量 式中:—液壓缸所需流量 A—無(wú)桿腔面積 D—缸筒內(nèi)徑 （2）上行時(shí)柱塞缸所需流量 式中:—液壓缸所需流量 A—無(wú)桿腔面積 D—桿徑 （3）頂出時(shí)所需流量 4.2 液壓泵的選擇 4.2.1 確定液壓泵的最大工作壓力 （1）液壓泵的最大壓力為工作壓力P1和從泵出口到泵的入口的總的管路流失的和 式中:—液壓缸最大工作壓力 -壓泵出日到液壓缸或液壓馬達(dá)入日之間總的竹路損失。的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取:管路簡(jiǎn)單、流速不大的，取=（0.2～0.5） MPa;管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取=(0.5～1.5） MPa。高爐爐頂加料裝置液壓系統(tǒng)取為0.5MPa。 加速時(shí)的壓力為 工作時(shí)的壓力為 式中:—系統(tǒng)工作壓力 回程時(shí)的壓力為 故液壓泵的最大壓力超過(guò)25.5 4.2.2 確定液壓泵的的流量 液壓泵的最大流量應(yīng)為 式中：K—系統(tǒng)泄露系數(shù)，取K=1.2; 故液壓泵的最大流量為353.23L/min 4.2.3 選擇液壓泵的規(guī)格 為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一半要比最大工作壓力大25%～60%。根據(jù)以上求得的值，選擇液壓泵為400CY14-1B系列斜盤(pán)式軸向柱塞泵，其主要參數(shù)如表4.8所示 4.8 液壓泵規(guī)格表 型號(hào) 排量（ml/ r） 壓力（Mpa）額定 轉(zhuǎn)速（r/min）額定 效率（%） 驅(qū)動(dòng)功率（kW） 質(zhì)量(kg) 400SCY14-1B 400 31.5 1000 250 254 4.3 選擇電動(dòng)機(jī) 在工作，液壓泵的壓力和流量時(shí)，驅(qū)動(dòng)泵的電機(jī)功率為： KW 式中：—驅(qū)動(dòng)泵的電機(jī)功率KW; —液壓泵的最大工作壓力Mpa; —液壓泵的流量L/min; —液壓泵的總效率，這里取0.85 根據(jù)以上計(jì)算所得選取電動(dòng)機(jī)為Y2-315S-6型,具體規(guī)格見(jiàn)表4.9 表4.9電動(dòng)機(jī)規(guī)格表 型號(hào) 額定功率（KW） 轉(zhuǎn)速（r/min） 效率（%） 功率因數(shù) Y200L1-6 18.5 970 89.3 0.83 4.4 液壓閥的選擇 4.4.1 溢流閥的選擇 溢流閥是使系統(tǒng)中多余流體通過(guò)該閥溢出，從而維持其進(jìn)口壓力近于恒定的壓力控制閥。 在液壓系統(tǒng)中，溢流閥可作定壓閥，用以維持系統(tǒng)壓力恒定，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或多級(jí)調(diào)壓，作安全閥防止液壓系統(tǒng)過(guò)載，作制動(dòng)閥，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行緩沖、制動(dòng)，作背壓閥，給系統(tǒng)加載或提供背壓，它還可以與電磁閥組成電磁溢流閥，控制系統(tǒng)卸荷。在雙動(dòng)模板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)中溢流閥有如下作用：與電磁閥組成電磁溢流閥，控制系統(tǒng)卸荷；對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行緩沖、制動(dòng)，作背壓閥；用以維持系統(tǒng)壓力恒定，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或多級(jí)調(diào)壓。 （1）先導(dǎo)式溢流閥2、8的選擇 在本系統(tǒng)中先導(dǎo)式溢流閥2、先導(dǎo)式溢流閥8是控制系統(tǒng)壓力。 4.10技術(shù)規(guī)格 液壓泵的經(jīng)過(guò)閥2的最大流量為61.09L/min ； 液壓泵的經(jīng)過(guò)閥8的最大流量為353.23L/min。 溢流閥的通經(jīng)為10mm,20mm， 由文獻(xiàn)[8]43-281選取先導(dǎo)式溢流閥2為DB10A130B/315，先導(dǎo)式溢流閥8為DBW25A130B/315型。 （2）直動(dòng)式溢流閥21、22、23、24的選擇 液壓系統(tǒng)中作安全閥防止液壓系統(tǒng)過(guò)載。 表4.11直動(dòng)式溢流閥技術(shù)規(guī)格 由文獻(xiàn)[8]43-275選取先導(dǎo)式溢流閥為DBDH10P10B/315型 4.4.2 換向閥的選擇 （1）電磁換向閥的選擇 電磁換向閥是用電磁鐵推動(dòng)閥芯，從而改變流體流動(dòng)的方向的控制閥。電磁換向閥有滑閥和球閥兩種結(jié)構(gòu)，通常所說(shuō)的電磁換向閥為滑閥機(jī)構(gòu)，而稱(chēng)球閥結(jié)構(gòu)的電磁換向閥為電磁球閥。電磁換向閥可直接用在液壓系統(tǒng)中，控制油路的通斷和切換，也可作先導(dǎo)閥，用來(lái)操縱其他閥，如溢流閥、調(diào)速閥、液控閥及插裝閥等。 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)的液壓系統(tǒng)中多處用到電磁換向閥，它們的作用是利用閥芯在閥體的移動(dòng)，來(lái)控制發(fā)口的通斷，從而改變油路流動(dòng)的方向；先導(dǎo)閥，用來(lái)操縱其他閥。 電磁換向閥WE10特性曲線(xiàn)圖 圖4.4WE型壓力損失特性曲線(xiàn) 閥3為二位四通電磁換向閥中改變油路流動(dòng)的方向； 按文獻(xiàn)[8]43-352選取電磁換向閥為10mm； 綜上所訴二位四通電磁換向閥選擇為3WE10A10R/LW型。 閥12為二位四通電磁換向閥在系統(tǒng)中改變油路流動(dòng)的方向； 按文獻(xiàn)[8]43-352選取電磁換向閥為10mm； 綜上所訴二位四通電磁換向閥選擇為3WE10A10O/LW型。 閥14為三位四通電磁換向閥在系統(tǒng)中改變油路流動(dòng)的方向； 按文獻(xiàn)[8]43-352選取電磁換向閥為25mm； 綜上所訴二位四通電磁換向閥選擇為354WEH25O50/OW型。 閥30為二位四通電磁換向閥在系統(tǒng)中改變油路流動(dòng)的方向； 按文獻(xiàn)[8]43-352選取電磁換向閥為10mm； 綜上所訴二位四通電磁換向閥選擇為3WE6A10O/LW型。 （2）電液換向閥的選擇 電液換向閥是電磁換向閥和液控?fù)Q向閥的組合。它是用電磁換向閥控制液控?fù)Q向閥的動(dòng)作，變換流體流動(dòng)方向的控制閥。電液換向閥主要用在流量超過(guò)電磁換向閥正常工作允許范圍的液壓系統(tǒng)中，對(duì)執(zhí)行原件的動(dòng)作進(jìn)行控制，或?qū)τ鸵旱牧鲃?dòng)方向進(jìn)行控制。 內(nèi)部控制的電液換向閥可以不需要單獨(dú)的輔助泵相應(yīng)的控制油路，可使系統(tǒng)的布置變的簡(jiǎn)潔。 外部控制的電液換向閥，其先到電磁閥的控制油是由該電液換向閥之外的油路單獨(dú)引入的，它可以取自系統(tǒng)的一部分也可以由一臺(tái)輔助泵單獨(dú)供油。優(yōu)點(diǎn)是供油可以不受系統(tǒng)的影響，換向靈敏，泄油時(shí)沒(méi)有背壓，換向靈敏。 如上原理理圖所述，雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)選擇外部控制方式。 內(nèi)部回油的電液換向閥，不需要在閥外回油通路或管道。 外部回油的電液換向閥是單獨(dú)回油箱的，對(duì)背壓值無(wú)限制。 如上所述，雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)選擇內(nèi)部回油方式。 圖4.5電液換向閥25mm特性曲線(xiàn) 按文獻(xiàn)[8]43-377選取電液換向閥為10mm； 綜上所訴閥14三位四通電液換向閥選擇為354WEH10O50/OW型。 4.4.3 節(jié)流閥的選擇 節(jié)流閥是通過(guò)改變節(jié)流截面或節(jié)流長(zhǎng)度以控制流體流量的閥。當(dāng)節(jié)流閥工作時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的手輪，可通過(guò)頂桿推動(dòng)節(jié)流閥芯向下移動(dòng)，節(jié)流閥芯的復(fù)位靠彈簧力來(lái)實(shí)現(xiàn)，節(jié)流閥芯的上下移動(dòng)改變著節(jié)流口的開(kāi)口量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流量的控制。雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)中的節(jié)流閥是為了是活塞缸勻速下行。 圖4.6節(jié)流閥壓力損失特性曲線(xiàn) 因此由文獻(xiàn)[8]23—329選取13節(jié)流閥為DRVP10S110B型。 4.4.4 單向閥的選擇 單向閥是只允許液流向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許反向流動(dòng)的閥。它可用于液壓泵的出口，防止系統(tǒng)油液倒流，用于隔開(kāi)油路之間的聯(lián)系，防止油路相互干擾，也可用作旁通閥，與順序閥、減壓閥、節(jié)流閥和調(diào)速閥并聯(lián)，從而組成單向順序閥、單向減壓閥、單向節(jié)流閥和單向調(diào)速閥等。 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)中的單向閥用在泵的出油口，防止反向流動(dòng)，也用在頂出缸油路上，起背壓作用，使頂出缸保持定出的高度。 由文獻(xiàn)[8]43-346選取單向閥。 圖4.7單向閥壓力損失特性曲線(xiàn) 單向閥11為S30P110B、單向閥4為S10P110B，單向閥15為S20P110B。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，液控單向閥在使用維修過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題，以下是注意事項(xiàng)。 (1)必須保證液控單向閥有足夠的控制壓力，絕對(duì)不允許控制壓力失壓。應(yīng)注意控制壓力是否滿(mǎn)足反向開(kāi)啟的要求。如果液控單向閥的控制引自主系統(tǒng)時(shí)，則要分析主系統(tǒng)壓力的變化對(duì)控制油路壓力的影響，以免出現(xiàn)液控單向閥的誤動(dòng)作。 (2)根據(jù)液控單向閥在液壓系統(tǒng)中的位置或反向出油腔后的液流阻力（背壓）大小，合理選擇液控單向閥的結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)式或復(fù)式）及泄油方式（內(nèi)泄或外泄）。對(duì)于內(nèi)泄式液控單向閥來(lái)說(shuō)，當(dāng)反向油出口壓力超過(guò)一定值時(shí)，液控部分將失去控制作用，故內(nèi)泄式液控單向閥一般用于反向出油腔無(wú)背壓或背壓較小的場(chǎng)合；而外泄式液控單向閥可用于反向出油腔背壓較高的場(chǎng)合，以降低最小的控制壓力，節(jié)省控制功率。系統(tǒng)若采用內(nèi)卸式，則柱塞缸將斷續(xù)下降發(fā)出振動(dòng)和噪聲。 25、26、28、29為液控單向閥。由文獻(xiàn)43-248選取SVP10PB130B； 27為液控單向閥。由文獻(xiàn)[8]43-248選取SVP20PB130B； 表4.12液壓元件明細(xì)表 序號(hào) 元件名稱(chēng) 型號(hào) 2 先導(dǎo)式溢流閥 DB10A130B/315 3、12、30 二位四通換向閥 3WE10AO/LW 8 先導(dǎo)式溢流閥 DBW25A130B/315 14 三位四通電液換向閥 354WEH25O50/OW 13 節(jié)流閥 DRVP10S110B 25、26、28、29 液控單向閥 SVP10PB130B 27 液控單向閥 SVP20PB130B 21、22、23、24 直動(dòng)式溢流閥 DBDH10P10B/315 11 單向閥 S30P110B 4 單向閥 S10P110B 15 單向閥 S20P110B 4.5 液壓輔助元件的選擇及計(jì)算 4.5.1 蓄能器的設(shè)計(jì) 蓄能器在液壓系統(tǒng)中是用來(lái)儲(chǔ)存、釋放能量的裝置。其主要的用途為：滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)速度的、壓力的要求，如：可實(shí)現(xiàn)某支路液壓缸的增速、保壓、緩沖、吸收液壓沖擊、降低壓力脈動(dòng)、減小系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力功率等 蓄能器的種類(lèi)有：氣體加載式(氣囊式、活塞式、氣瓶式) 、重錘式、彈簧式等。 蓄能器的容積計(jì)算： 1 吸收沖擊 式中： M一管路中油液的質(zhì)量（kg） 管中的流速(m/s) 系統(tǒng)最低壓力（） 系統(tǒng)最高壓力（） 有公式得: = 4.13蓄能器明細(xì)表 型號(hào) 公稱(chēng)直徑 L M K 生產(chǎn)廠(chǎng)家 HXQ-B6.3LD 20 125 152 185 747 M121.25 M332 四平液壓件廠(chǎng) 由文獻(xiàn)43-346選取蓄能器為活塞式型號(hào)為：HXQ-63。 4.5.2 管道尺寸的計(jì)算 管道內(nèi)徑的計(jì)算可按公式 式中：qv—通過(guò)管道內(nèi)的流量(m3/s); —管內(nèi)允許流速(m/s)，管內(nèi)的允許流速按表4.14選取合適值。 表4.14允許流速推薦值 管道 推薦流速（m/s） 液壓泵吸油管道 0.5～1.5，一般常取1以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3～6，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 1.5～2.6 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，主油路的進(jìn)油、壓油和回油均有各自的管路，各支路也有各自的進(jìn)油、壓油和回油管路。因此各管路的管道直徑計(jì)算如下： （1） 液壓泵吸油管道直徑d m 式中—液壓泵的工作時(shí)所需最大流量(m3/s); —按流速推薦值取0.9m/s （2）主油路壓油管道直徑d m 式中—主油路的最大流量(m3/s); —按流速推薦值取6m/s （3）主油路回油管道直徑d m 式中—主油路的最大流量(m3/s); —按流速推薦值取2.5m/s （4）頂出缸油路壓油管道直徑d m 式中—主油路的最大流量(m3/s); —按流速推薦值取6m/s （5）頂出缸油路回油管道直徑d m 式中—主油路的最大流量(m3/s); —按流速推薦值取2.5m/s 4.5.3 液壓管及管接頭的選擇 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。 鋼管能承受較高的壓力，價(jià)格低廉，但安裝時(shí)彎曲半徑不能太小，多用在壓力較高、裝配位置比較方便的地方。常用的鋼管是無(wú)縫鋼管，當(dāng)工作壓力小于1.6MPa時(shí)，也可采用焊接鋼管。 銅管分為紫銅管和黃銅管。紫銅管能承受的壓力較低（p≤6.3～10MPa），裝配時(shí)可按需要來(lái)彎曲，但抗振能力較低，也易使油液氧化，價(jià)格昂貴；黃銅管可承受較高壓力（p≤25MPa），但不如紫銅管易彎曲。 尼龍管常用在低壓系統(tǒng)。塑料管一般只用于回油管或泄油管。 膠管用作連接兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的管道。膠管分高壓、低壓兩種。高壓膠管是以鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架，可用于壓力較高的油路。低壓膠管是以麻繩和棉線(xiàn)編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路。 根據(jù)雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)得液壓系統(tǒng)的工作壓力和所計(jì)算的管道內(nèi)徑，液壓系統(tǒng)的管道采用無(wú)縫鋼管。具體管道直徑的參數(shù)見(jiàn)4.15管道直徑明細(xì)表。 表4.15管道直徑明細(xì)表 管路名稱(chēng) 通過(guò)流量 （L/ min） 流速 （m/s） 管道內(nèi)徑 （m） 實(shí)際取值 （mm） 液壓泵吸油管 294.35 0.692 0.035 40 主油路壓油管 353.23 18.753 0.0334 40 主油路回油管 353.23 2.479 0.0334 40 頂出缸油路壓油管道直徑 73.22 3.886 0.01609 20 頂出缸油路回油管道直徑 73.22 2.487 0.0249 25 鋼管在安裝時(shí)，彎曲半徑應(yīng)盡可能大，其最小彎曲半徑取3倍的管子外徑。 4.5.4 過(guò)濾器的選擇 （1）進(jìn)油過(guò)濾器的選擇 過(guò)濾器的功能是清除液壓系統(tǒng)中的固體污染物，使工作介質(zhì)保持清潔，延長(zhǎng)元件的使用壽命、保證液壓元件工作性能可靠。液壓系統(tǒng)故障的75%左右是由介質(zhì)的污染造成的。因此過(guò)濾器對(duì)液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可缺少的重要輔件。系統(tǒng)中使用的過(guò)濾器是吸油過(guò)濾器，所以選其型號(hào)為ZUH630×20，其規(guī)格見(jiàn)表4.16 表4.16 進(jìn)油過(guò)濾器型號(hào)及參數(shù) 名稱(chēng) 型號(hào) 流量(L/min) 額定壓力(MPa) 過(guò)濾精度(μm) 進(jìn)油過(guò)濾器 ZUH630×10 630 32 10 4.5.5 油箱的初步選擇 油箱在系統(tǒng)中的功能，主要是儲(chǔ)油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用。根據(jù)系統(tǒng)的具體條件，合理選用油箱的容積、形式和附件，以使油箱充分發(fā)揮作用。 油箱有效容量一般為泵每分鐘流量的3～7倍。對(duì)于行走機(jī)械，冷卻效果比較好的設(shè)備，油箱的容量可選擇小些;對(duì)于固定設(shè)備，空間、面積不受限制的設(shè)備，則應(yīng)采用較大的容量。如冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的油箱容量通常取為每分鐘流量的7～10倍，鍛壓機(jī)械的油箱容量通常取為每分鐘流量的6～12倍。 油箱中油液溫度一般推薦30～50℃，最高不應(yīng)超過(guò)65℃ ,最低不低于15℃。對(duì)于工具機(jī)及其他固定裝置，工作溫度允許在40～55℃。行走機(jī)械，工作溫度允許達(dá)55℃。在特殊情況下可達(dá)80℃。對(duì)于高壓系統(tǒng)，為了減少漏油。最好不超過(guò)50℃。 另外，油箱容量大小可以從散熱角度設(shè)計(jì)，計(jì)算出系統(tǒng)發(fā)熱量或散熱量(加冷卻器時(shí)，再考慮冷卻器散熱后)，從熱平衡角度計(jì)算出油箱容積。 初始設(shè)計(jì)時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容量，然后再圓整。 油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式 式中：V——油箱的容積（m3）； ——液壓泵每分鐘排除液壓油的容積（m3）； a——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表4.17選擇。取a=10 表4.17 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a 系統(tǒng)類(lèi)型 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機(jī)械 a 1～2 2～4 5～7 6～12 10 由公式可得 m3 油箱的長(zhǎng)寬高比例約在1：1：1～1：2：3之間，起內(nèi)常設(shè)隔板，將回油區(qū)和吸油區(qū)隔開(kāi)，防止回油被直接吸入，隔板的高度為油面高度的2/3～3/4。泵的吸油管所裝的濾油器的下端距離箱底不得小于200 mm，回油管和吸油管管口處切成45°斜口，以增大液流面積。 這里取 ，所以油箱的長(zhǎng)寬高都為1.64m。 4.5.6 壓力表的選擇 雙薄板沖壓機(jī)選用耐震壓力表，選用型號(hào)為YN-67.5-I型。 4.5.7 過(guò)濾器的選擇 雙薄板沖壓機(jī)選用SL411型冷卻器。 5 性能驗(yàn)算 5.1 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 液壓系統(tǒng)的參數(shù)有許多是由初選或經(jīng)驗(yàn)確定的，初步擬定和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是在具體元件和管路未確定的情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及連接管路等確定之后，應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析與驗(yàn)算。對(duì)于液壓升降機(jī)液壓系統(tǒng)，需進(jìn)一步確切地計(jì)算系統(tǒng)的壓力損失和系統(tǒng)的發(fā)熱溫升。 5.1.1管路沿程壓力損失 本液壓系統(tǒng)屬于高壓系統(tǒng)，選用礦物油比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，故選用L-HM46液壓油，其密度=900 kg/m3，20℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度為=87×m2/s 沿程損失與流動(dòng)類(lèi)型有關(guān)，流動(dòng)類(lèi)型用雷諾數(shù)Re來(lái)判斷，對(duì)圓形截面管路 （Pa） 式中：qv—流經(jīng)管路的流量（m3/s）; —沿程阻力系數(shù) （ = 75/Re）; —流體的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù); Re—雷諾數(shù); —管道長(zhǎng)度 （m）; —管子直徑 （m）; —液體密度 （kg/m3）(液壓油密度900 kg/m3); v—實(shí)際流速 （m/s）。 雙動(dòng)薄板沖壓機(jī)液壓系統(tǒng)中各管路的沿程壓力損失見(jiàn)表5.1 表5.1各管路的沿程壓力損失 管路名稱(chēng) 實(shí)際流速 （m/s） 雷諾數(shù) 管道長(zhǎng)度 （m） 沿程壓力損失 （Pa） 液壓泵吸油管 0.692 755.60 1 900.55 主油路壓油管 18.753 4311.03 4 688294.45 主油路回油管 2.479 1567.18 1.5 16843.92 頂出缸油路壓油管道直徑 3.886 893.33 4 114103.10 頂出缸油路回油管道直徑 2.487 714.65 5 58420.05 由表5.1可知管路總的沿程壓力損失 900.55+688294.45+16843.92+114103.10+58420.05Pa=861718.15Mpa 5.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 5.2.1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 （1）計(jì)算發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行原件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。 對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)中的平均輸出功率。 式中：—工作循環(huán)周期（s）； 　—第i個(gè)泵的工作時(shí)間（s），在整個(gè)循環(huán)中泵都在工作，因此； z—工作泵的臺(tái)數(shù)； —各臺(tái)泵的效率；正常工作時(shí)0.8，卸荷時(shí)0.3 —泵的輸入功率（W） 由公式得= 計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)循環(huán)中的輸出有效功率： = 總發(fā)熱功率為：=45.75-8.38=37.37KW （2）計(jì)算散熱功率： 前面初步球的油箱的有效面積為3.5323，按V=0.8abh求的油箱個(gè)邊之積為abh==4.415 油箱的長(zhǎng)寬高比例約在1：1：1～1：2：3之間,按1：1：1取值得a=1.64m 散熱面積為： 油箱的散熱功率： 式中 -油箱散熱系數(shù)，取16W/（）； -油箱與環(huán)境溫度之差，取=35。 =16乘以13.71乘以35=7.67KW<37.37KW 由此可見(jiàn)，油箱的散熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了系統(tǒng)散熱要求，管路散熱是極其小的，需要另設(shè)冷卻器。 （3）冷卻器所需冷卻面積的計(jì)算 冷卻面積: 式中 K-傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，取K=116 W/（）； -平均溫升，= 取油進(jìn)入冷卻器的溫度=60，油流出冷卻器是的溫度=50，冷卻水入口,冷卻水出口溫度。 =30 所需冷卻器的面積為：==8.53 考慮到過(guò)濾器長(zhǎng)期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕和油垢，水垢對(duì)傳熱的影響，冷卻面積要比計(jì)算面積值大30%，實(shí)際選用冷卻面積為： A=1.3*8.53=11.09 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行原件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高，液壓系統(tǒng)的功率損失主要有液壓泵的功率損失液壓泵的功率損失 式中：—工作循環(huán)周期（s）； 　—第i個(gè)泵的工作時(shí)間（s），在整個(gè)循環(huán)中泵都在工作，因此； z—工作泵的臺(tái)數(shù)； —各臺(tái)泵的效率； —泵的輸入功率（W） 由公式得= 6 液壓站的設(shè)計(jì) 6.1 液壓站的設(shè)計(jì)概述 液壓站是由液壓油箱、液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。液壓油箱裝有空氣濾清器、濾油器、液面指示器和清洗孔等。液壓泵裝置包括不同類(lèi)型的液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其它們之間的聯(lián)軸器等。液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各閥類(lèi)元件及其連接體。 液壓泵的安裝方式有立式安裝、和臥式安裝。立式安裝是將液壓泵和與之相聯(lián)的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)形式緊湊、美觀，同時(shí)電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。但維修不方便，散熱條件不好。臥式安裝液壓泵及管道都安裝在液壓