機車輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)設計【含圖紙】
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畢業(yè)設計(論文)中期報告題目:機車輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2013年 3 月 15 日1. 目前進度 機車輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)總體方案的初步設計,部分計算。2. 工藝過程 推入輪對輪對頂升伸套定位輪對鎖緊壓裝軸承伸套桿、壓裝桿退回,鎖緊裝置退回落對送對。3. 液壓系統(tǒng)的初步方案設計(1)確定回路方式該液壓系統(tǒng)采用開式回路,即執(zhí)行元件的排油回油箱,油液經(jīng)過沉淀、冷卻后再進入液壓泵的進口。(2) 選用液壓油液一般而言,柱塞泵選用HM油,含磷的液壓油在各方面的性能都比較符合,因此我們可以選擇磷酸酯液類液壓油。(3) 初定系統(tǒng)壓力由于我們所要設計的液壓系統(tǒng)服務于重型運輸機械,根據(jù)各類機械的常用系統(tǒng)壓力我們選定系統(tǒng)初定壓力為20MPa。(4) 選擇執(zhí)行元件在該系統(tǒng)中,要求所有的執(zhí)行元件作直線運動,并且只要求一個方向工作、反向退回,所以選擇單活塞桿液壓缸。(5) 確定液壓泵類型在該系統(tǒng)中,我們根據(jù)系統(tǒng)初定壓力20MPa選用柱塞泵,由于系統(tǒng)要求高效節(jié)能,應選用變量泵。(6) 選擇換向回路該系統(tǒng)液壓設備自動化程度較高,應選用電動換向。執(zhí)行元件較多,可選用多路換向閥。 (7) 選擇調速方式該系統(tǒng)采用變量泵調速。4. 液壓系統(tǒng)原理圖 圖1 液壓系統(tǒng)原理圖1-變量柱塞泵;2、11-單向閥;3-先導式溢流閥;4、12-二位四通電磁換向閥;5、6、7、8-三位四通電磁換向閥;9、10-順序閥;13-液壓鎖;14、15、16、17、18、19-壓力繼電器;20-頂對液壓缸;21-送對液壓缸;22-鎖緊液壓缸;23-伸套壓裝液壓缸;24、25-節(jié)流閥 圖示為軸承壓裝機的液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)的油源為變量柱塞泵1,其最高工作壓力由先導式溢流閥3設定,卸荷由二位四通電磁換向閥4控制,單向閥2用于防止油液倒灌。系統(tǒng)有頂對液壓缸20、送對液壓缸21、鎖緊液壓缸22、伸套壓裝液壓缸23等4個并聯(lián)的執(zhí)行器,分別采用三位四通電磁換向閥5、6、7、8控制其運動方向;鎖緊缸22通過液壓鎖13實現(xiàn)輪對的鎖緊;液壓缸23的無桿腔油路設有順序閥9和節(jié)流閥25,用于壓裝結束后換向前的釋壓控制,以減小壓力沖擊;順序閥10用作缸23的背壓閥。系統(tǒng)中的壓力繼電器14、15、16、17、18、19作為系統(tǒng)的發(fā)信裝置,用于系統(tǒng)工作循環(huán)的自動控制。系統(tǒng)工作時,空載啟動液壓泵,然后電磁鐵1YA通電使換向閥4切換至下位,系統(tǒng)升壓。輪對推入后,電磁鐵4YA通電使換向閥5切換至左位,液壓泵1的壓力油經(jīng)單向閥2和換向閥5進入頂對缸20的無桿腔,活塞桿頂起輪對;延時后,電磁鐵6YA通電使換向閥6切換至左位,泵1的壓力油經(jīng)閥2和換向閥6進入缸21的無桿腔,活塞桿頂出使V形道軌翻轉;到位后壓力繼電器19發(fā)信,電磁鐵4YA、6YA斷電使換向閥5和換向閥6均復至中位,2YA、8YA通電使換向閥8和7切換至左位,泵1的壓力油經(jīng)閥2后,經(jīng)換向閥8進入壓裝缸23的無桿腔,經(jīng)換向閥7和液壓鎖13進入鎖緊缸22的無桿腔,伸套桿伸出定位,因有閥10造成的回油背壓,壓裝桿不動,此時在節(jié)流閥24作用下,鎖緊缸22在伸套定位后將輪對鎖緊,并由壓力繼電器16發(fā)信使8YA斷電,換向閥7復至中位,由液壓鎖13鎖緊;此后系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高,克服背壓,壓裝桿伸出實現(xiàn)壓裝。壓裝完成后,壓力升高使繼電器15發(fā)信,電磁鐵10YA通電使換向閥12切換至上位,首先,液壓缸23的無桿腔經(jīng)閥9和25釋壓(釋壓時間由節(jié)流閥25的開度決定),然后,電磁鐵2YA斷電,3YA、9YA延時通電后使換向閥8和換向閥7均切換至右位,液壓泵1的壓力油經(jīng)換向閥8和單向閥11進入缸23的有桿腔,經(jīng)閥7和液壓鎖13進入缸22的有桿腔,伸套桿與壓裝桿一起退回,鎖緊缸也退回。到位后,壓力繼電器14發(fā)信,電磁鐵3YA、9YA斷電使換向閥8和7均復至中位,5YA通電使換向閥5切換至右位,泵1的壓力油進入缸20的有桿腔,實現(xiàn)落對且送對,10YA斷電使換向閥12復位,恢復可壓裝狀態(tài)。此后,壓力繼電器18發(fā)信,電磁鐵7YA通電使送對缸復位。最后,壓力繼電器17發(fā)信使5YA、7YA、1YA斷電而使系統(tǒng)復原。電磁鐵動作表電磁鐵輪對頂升伸套定位輪對鎖緊壓裝軸承伸套桿壓裝桿落回落對送對復原1YA+2YA+3YA+4YA+5YA+6YA+7YA+8YA+9YA+10YA+5. 液壓缸部分計算1 已知系統(tǒng)初定壓力,液壓缸最高工作壓力,;根據(jù)上述已知條件,算得:; 2 該液壓系統(tǒng)所有液壓缸全為單活塞桿液壓缸,分析得:其中頂對液壓缸、送對液壓缸、鎖緊液壓缸的最大工作壓力都相同,由于上述三個液壓缸回路無背壓,視其背壓都為,因此不考慮背壓的影響; 算得: 根據(jù)國家標準GB/T2348-1993圓整、 3 其中伸套壓裝液壓缸因有順序閥10造成的背壓,所以要考慮回油背壓,假定初定背壓值,(其中無桿腔有效面積等于有桿腔面積兩倍,即),則: 由,可知活塞桿直徑: 根據(jù)國家標準GB/T2348-1993圓整、按標準直徑算出: 6. 存在問題及解決措施(1) 電動機的選擇和計算; 根據(jù)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件的工作過程來進行進一步計算,來求得所需電動機的功率P。(2) 液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率的計算。 根據(jù)液壓缸的速度和負載圖以及液壓缸的有效面積,進而算出液壓缸工作過程各階段的壓力、流量和功率。7. 后期工作安排(1)最終方案設計的確定改進;(2)完成整個液壓系統(tǒng)的設計計算;(3)畫出CAD圖指導教師簽字: 年 月 日
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