機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè) 臥式鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

臥式鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要： 液壓元件有機(jī)結(jié)合, 形成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保等液壓泵站。通過(guò)泵站的工作, 可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多軸組合鉆床的 "夾緊、快速推進(jìn)、快速推進(jìn)、快速后退、停止和松動(dòng)" 功能。 關(guān)鍵詞：操作方便；節(jié)能：環(huán)保；多軸目 錄1 前言22方案比較33選擇液壓回路44供油系統(tǒng)65液壓系統(tǒng)原理圈66 軸系設(shè)計(jì)的具體實(shí)例分析77 結(jié)論8致 謝8參考文獻(xiàn)91 前言本設(shè)計(jì)介紹了機(jī)械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想, 尋求有效的設(shè)計(jì)理論和方法, 實(shí)現(xiàn)多軸組合鉆床的一系列功能, 如 "夾緊速度快、速度快"。撤退, 停止松動(dòng) "。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(jìn)轉(zhuǎn)換為工作時(shí), 穩(wěn)定可靠;鉆井進(jìn)料時(shí)速度平衡, 進(jìn)料可調(diào), 鉆孔時(shí)無(wú)正沖。因此, 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是利用液壓泵站實(shí)現(xiàn)液壓缸的前后。因此, 液壓泵站的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的核心部分。液壓卷板機(jī)是一種利用液體壓力傳遞能量來(lái)實(shí)現(xiàn)各種壓力加工技術(shù)的機(jī)床。機(jī)器生產(chǎn)的各種圖案可用于圍欄、大門、桌子、椅子、自動(dòng)扶梯、窗戶、招牌、藝術(shù)品等場(chǎng)所。隨著人們生活水平的提高, 這些鐵產(chǎn)品必然會(huì)有更大的需求。另一方面, 它能滿足用戶任意設(shè)計(jì)模式的高效率、良好的模式標(biāo)識(shí)、體積小、重量輕、多功能、施工方便、勞動(dòng)強(qiáng)度輕。隨著新技術(shù)的應(yīng)用, 卷取機(jī)在金屬加工和非金屬成形中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 在鐵工業(yè)中的份額也在急劇上升。用來(lái)做軋輥的設(shè)備仍然很落后。根據(jù)電源來(lái)源, 它可以分為四種方式: 1. 手動(dòng)。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(gè)性化的需要, 因?yàn)樗梢匀我飧淖兓ǖ男螤? 但勞動(dòng)強(qiáng)度高。代表性型號(hào)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(jī)械方式實(shí)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(chǎng)需求。其代表性型號(hào)為石家莊安邦機(jī)械公司電動(dòng)卷取機(jī)、AB-DW10A、AB-DW10B、東林業(yè)大學(xué)機(jī)械廠通用煉鐵機(jī)和寧夏富盛電金屬扭轉(zhuǎn)機(jī)鍛造機(jī)械制造有限公司 (3)采用厚板不能實(shí)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(diǎn)是顯而易見的, 下文將介紹。在鋼鐵行業(yè)市場(chǎng)上, 以四種方式使用的設(shè)備比例約為 2:3: 1。可以看出, 大部分設(shè)備是用機(jī)械手段加工的, 少用液壓手段加工的。 卷機(jī)是通過(guò)壓力彎曲和彎曲一定長(zhǎng)度的工件 (棒材、方鋼、扁鐵), 以達(dá)到所需的圖案。通過(guò)對(duì)機(jī)械卷板機(jī)的分析, 在液壓代替時(shí), 有必要實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō), 液壓能量是用來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出主軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方法有很多, 其中: (1) 液壓缸加齒條;(2) 齒輪缸;(3) 液壓馬達(dá);(4) 擺動(dòng)缸等, 都是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方法。第四種是擺動(dòng)缸。當(dāng)它被送入壓力油, 主軸只能輸出擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)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(chǎng)上相對(duì)罕見, 廠家也很少。不經(jīng)常使用。在這里排除。本文重點(diǎn)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(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。液壓馬達(dá)與氣缸加齒輪和機(jī)架的比較: 1. 執(zhí)行器性能的比較。液壓馬達(dá)的輸出扭矩較小, 起載扭矩不能過(guò)大。有泄漏;液壓缸可以輸出較大的推力 (通過(guò)改變活塞的有效面積來(lái)實(shí)現(xiàn)), 無(wú)泄漏, 比液壓馬達(dá)效率高, 無(wú)噪音。液壓缸優(yōu)于液壓馬達(dá)。(2) 從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較。一般來(lái)說(shuō), 液壓馬達(dá)的價(jià)格高于液壓缸, 但其壽命沒(méi)有液壓缸長(zhǎng), 液壓馬達(dá)的可維護(hù)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(dá)的空間小。雙速電機(jī)可分別用于液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退。(4) 比較整個(gè)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(diǎn)。2方案比較為了計(jì)算液壓系統(tǒng), 首先要計(jì)算將工件彎曲到所需形狀所需的力, 即卷板機(jī)的動(dòng)力頭應(yīng)輸出多少扭矩, 這對(duì)以后的工作具有重要意義計(jì)算和設(shè)計(jì)。這也是確定卷取機(jī)功率的基礎(chǔ)。但盤繞工件的過(guò)程是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。在此過(guò)程中, 工件的塑性變形、摩擦、彈性恢復(fù)和每個(gè)接觸點(diǎn)的力 (工件塑性變形所需的力) 是不同的。如果要對(duì)這一過(guò)程的力進(jìn)行清晰的分析, 就不可能計(jì)算每個(gè)接觸點(diǎn)的力, 在這個(gè)設(shè)計(jì)中也是沒(méi)有意義的。為了簡(jiǎn)化計(jì)算, 這里只做了粗略的估計(jì), 留下了一定的幅度。在機(jī)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(jī)的動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)模具旋轉(zhuǎn)時(shí), 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(shí), 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(duì)偏心車輪, 以防止工件在彎曲過(guò)程中出現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用齒輪和齒條實(shí)現(xiàn)了從直線運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。在這里, 為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu), 機(jī)架和液壓缸是集成的, 即, 機(jī)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(tái))。彎曲工件時(shí), 導(dǎo)軌與凸臺(tái)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(jiǎn)單, 制造和承受方便, 安裝和調(diào)整方便。缺點(diǎn)是導(dǎo)軌表面磨損后無(wú)法自動(dòng)補(bǔ)償。然而, 機(jī)器導(dǎo)軌表面的磨損對(duì)加工精度和加工工藝影響不大, 可以忽略不計(jì)。3選擇液壓回路在現(xiàn)有機(jī)械卷取機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, 對(duì)其進(jìn)行了改造。根據(jù)機(jī)械卷取的原理, 設(shè)計(jì)了相應(yīng)的液壓系統(tǒng), 以取代機(jī)械卷取系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)液壓自動(dòng)化、高效率、多模式、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的要求。目前, 市場(chǎng)上最大的加工規(guī)格和型號(hào)常用零件有: 扁鋼 30X10;方鋼 16X16;圓鋼。在這種設(shè)計(jì)中, 卷取機(jī)還需要能夠?qū)ζ溥M(jìn)行處理。最小的花形是標(biāo)準(zhǔn)圓弧中61035的上半部分, 最大的花形是標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床液壓系統(tǒng)功耗低 (P < 1.5 kw)?？紤]到機(jī)床的要求和送料速度的要求, 采用了調(diào)速閥式油進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速方案。為了確保鉆井過(guò)程中的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和向前撞擊, 在返回電路中增加了一個(gè)后壓閥, 后壓暫時(shí)設(shè)置為 0.6 Mpa。由于工作負(fù)載為電阻負(fù)載, 波動(dòng)小, 因此選擇了進(jìn)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), 采用了中壓安全閥?？焖僖苿?dòng)到工作時(shí), 需要平穩(wěn)可靠的轉(zhuǎn)換, 并通過(guò)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(jì)要求快速前進(jìn)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(yùn)動(dòng)附件的總重量不大, 對(duì)向上轉(zhuǎn)換沒(méi)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(wèn)題。夾緊電路。由于夾緊缸的工作壓力小于進(jìn)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(dòng)作開關(guān)控制回路。開始切割, 以確保工作夾緊。夾緊缸由壓力繼電器控制, 當(dāng)夾緊力足夠時(shí), 壓力繼電器將向進(jìn)給缸發(fā)出信號(hào)。工作后快速回退, 因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作轉(zhuǎn)換。4供油系統(tǒng)因?yàn)橐簤焊椎妮斎肓髁吭谙到y(tǒng)處于快進(jìn)和快退狀態(tài)時(shí)變化很大, 因此, 如果采用單臺(tái)定量泵供應(yīng)油, 由于工作時(shí)間大, 爆裂過(guò)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(duì)于限壓變排量泵, 可以降低液壓油的溫升和電機(jī)的功率損失。為了平衡兩者的優(yōu)缺點(diǎn), 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)原理圖1) 泵站的設(shè)計(jì)可分為油箱、液壓泵裝置和液壓控制裝置三個(gè)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(xì)節(jié)。2) 電機(jī)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(jì)采用法蘭支架式。它的優(yōu)點(diǎn)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(chǔ)罐的設(shè)計(jì)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(dòng)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(jī)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(jìn)油箱。蓋上增加了空氣過(guò)濾器, 以確保在儲(chǔ)罐體積變化時(shí)保持正常的大氣壓力, 并防止大氣中的灰塵進(jìn)入油箱和注油口。 6 軸系設(shè)計(jì)的具體實(shí)例分析軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。以軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為例, 具體設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面: (1) 軸承支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)支點(diǎn)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(gè)是兩端的單向固定, 另一個(gè)是一端固定的, 另一個(gè)是一端的移動(dòng)。當(dāng)使用不同類型的軸承時(shí), 它們的固定和定位方法是不同的。(2) 支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。首先, 通過(guò)調(diào)整單向固定端軸系結(jié)構(gòu)中的軸向間隙, 實(shí)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(duì)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(duì)安裝的, 并排安裝。為了提高軸系的運(yùn)行精度和軸承的剛度, 需要進(jìn)行預(yù)壓。(3) 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封。當(dāng)齒輪用油潤(rùn)滑, 滾動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí), 應(yīng)在齒輪和軸承時(shí)安裝油擋圈, 以防止齒輪油將潤(rùn)滑脂沖走或損壞到軸承中。7 結(jié)論 本設(shè)計(jì)介紹了機(jī)械、電氣和液壓集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想, 實(shí)現(xiàn)了多軸組合鉆式翻拉機(jī)的一系列功能, 如 "夾緊、快進(jìn)、快進(jìn)、快退、快速、快速、。停止并釋放 "。所設(shè)計(jì)的液壓卷取系統(tǒng)具有尺寸精確、生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)。機(jī)器生產(chǎn)的各種圖案可用于圍欄、大門、桌子、椅子、自動(dòng)扶梯、窗戶、招牌、藝術(shù)品等場(chǎng)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(jìn)式加工轉(zhuǎn)換應(yīng)穩(wěn)定可靠: 進(jìn)料速度平衡, 進(jìn)給速度可調(diào)節(jié), 非正向沖孔軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性在鉆井過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。整個(gè)設(shè)備的操作。軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 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(shí)應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算和振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。軸系結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程。它是一個(gè)求解和實(shí)現(xiàn)功能、滿足各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、可能方案并最終確定綜合優(yōu)化方案的過(guò)程。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中, 我們需要運(yùn)用各種知識(shí)和技能。致 謝時(shí)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(jǐn)向曾經(jīng)關(guān)心、幫助、支持和鼓勵(lì)我的老師、同事、同學(xué)、親人和朋友們致以最誠(chéng)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(duì)我兩年來(lái)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(diǎn)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(guò)程中，我要向老師們表示衷心的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(shí)，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?cè)谖覍W(xué)習(xí)和論文寫作過(guò)程中，給予我了莫大的支持和鼓勵(lì)。最后，再一次感謝所有關(guān)心和支持我的人們，我一定會(huì)用所學(xué)知識(shí)更好地做好本職工作來(lái)報(bào)答你們。參考文獻(xiàn)1 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典(第五卷)，江西：江西科學(xué) 技術(shù)出版社，20022 許福玲、陳堯明主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20003 官忠范。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社。1989 4 成大光，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，1988 5 雷天覺(jué)，液壓工程手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社19906 何澤軍.機(jī)械設(shè)計(jì)中軸系結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)與研究J.長(zhǎng)春理工大學(xué) 學(xué)報(bào)，2010，（9）：97-98 7 楊彩風(fēng).軸系零件結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)與開發(fā)D.四川大學(xué)，2004 8 吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：高等教育出版社， 2005 9 何小柏.機(jī)械設(shè)計(jì)M.重慶：重慶大學(xué)出版社,2007. 10 竺芳.機(jī)械設(shè)計(jì)中軸系結(jié)構(gòu)主要功能元的特征屬性研究J.機(jī)械與 電子，2010，（5） . 11 鄒慧君，顧明敏.機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)J.知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)的 建立機(jī)械設(shè)計(jì)，1996（5）:26-28. 12 孔凡國(guó)，鄒慧君.基于實(shí)例的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論于方法的研究J.機(jī) 構(gòu)與電子，1996（2）:17-19. 13 鄒慧君.機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)手冊(cè)M.上海:上海交通大學(xué)出版社，1994.