全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)full hydraulic roll cutting shears hydraulic system design學(xué) 院（系）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（液壓） 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 科技大學(xué)university of science and technology科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)（由指導(dǎo)教師填寫(xiě)發(fā)給學(xué)生）學(xué)院（直屬系）：機(jī)械工程學(xué)院 時(shí)間： 年 月 日學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師設(shè)計(jì)（論文）題目全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容熟悉定尺剪的用途，明確設(shè)備

2、對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)定尺剪液壓系統(tǒng)，對(duì)所有液壓元件進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)總裝配圖。并對(duì)主要非標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。另翻譯約3000字的外文資料。研究方法根據(jù)主機(jī)動(dòng)作和主要設(shè)計(jì)參數(shù)的要求，收集相關(guān)資料，進(jìn)行總體方案論證，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算與分析，采用傳統(tǒng)手工繪圖與cad計(jì)算機(jī)繪圖相結(jié)合的方法完成所要求圖紙的繪制。主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))詳見(jiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)主要參考文獻(xiàn)1官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)m.第三版，北京機(jī)械工業(yè)出版社，1982. 2唐英千.鍛壓機(jī)械液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社,1980.83宋鴻堯, 丁忠堯.液壓閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算. 機(jī)械工業(yè)出版社4周士昌.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集 機(jī)械工業(yè)出版社5林建亞.液壓教

3、研室 液壓元件6楊培元. 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社7張利平. 液壓站設(shè)計(jì)與使用 .海洋出版社說(shuō)明：一式兩份，一份裝訂入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)，一份交學(xué)院（直屬系）。mesures a implantar en la construcci i millora de, a ms, establim un sistema de monitoritzaci so, equipades amb un telfon i una caixa de queixes, accepta conscientment la supervisi de lopini pblica. satisfacci d

4、e propietari, aix que local gent satisfacci, satisfacci de la comunitat. organigrama de gesti ambiental 16,4 ambiental. 16.4.2 mesures de control de la contaminaci daigua de contaminaci de les aiges inclouen: residus construcci, construcci residuals de fangs, residus de la vida. 1, construcci de con

5、trol de descrrega daiges residuals per evitar la construcci daiges residuals contaminen la terra, minimitzant el consum daigua i construcci tot edifici i installacions, claveguera, clavegueram o aiges residuals, aiges residuals descrrega sistemes, clavegueram, recollida de residus a travs de tubs de

6、 drenatge a la piscina de tractament daiges residuals de propietaris especificat processos i complir amb les normes demissi abans que puguin. formular mesures prctiques i factibles daiges residuals, emissions i mai deixar matries diapositiva. control de la contaminaci de fang 2 i residus en perforac

7、i grouting construcci en la producci de fang, es com utilitzant havia de natura t canvis de fang per a adaptaci, incloent-hi el procs del cicle en les de fang afegir aigua o agent afegit pal major i agent de dispersi i ampliada cursa sl piscina polpa i la precipitaci dins la mescla de fang dany estr

8、uctura太原科技大學(xué)全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要近三十多年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了顯著成就，我國(guó)鋼鐵行業(yè)也隨之進(jìn)入了黃金發(fā)展期。對(duì)中厚鋼板的旺盛需求隨之而來(lái)，同時(shí)對(duì)剪切設(shè)備的需求也急劇上升。再加上行業(yè)對(duì)板材剪切斷口的質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，這都使得鋼鐵行業(yè)急需一套高效的剪切設(shè)備。在中厚鋼板的生產(chǎn)制造中，常用的剪切機(jī)主要有斜刃剪、圓盤(pán)剪和滾切剪三種。在這其中，全液壓滾切剪的上剪刃是圓弧形，剪切時(shí)呈弧形的上刀刃相對(duì)于水平的下刀刃作滾動(dòng)，在剪切過(guò)程中增力效果明顯。再加上制造和維護(hù)成本低，使其在中厚板的現(xiàn)代化生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。本文參考文豐鋼鐵公司2800mm定尺滾切剪生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目，通過(guò)分析

9、全液壓滾切剪的剪切機(jī)構(gòu)和剪切原理，從而設(shè)計(jì)出合適的全液壓滾切剪的液壓系統(tǒng)。在分析完滾切剪的機(jī)械結(jié)構(gòu)后，詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)了主機(jī)的液壓系統(tǒng)，以使其滿足滾切剪剪切工況的要求。不僅設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的系統(tǒng)原理圖和裝配圖，還完成了對(duì)非標(biāo)件伺服液壓缸等的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：全液壓滾切剪；剪切原理；液壓系統(tǒng)- 1 -科技大學(xué)全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)abstractin recent 30 years, chinas economic construction has made remarkable achievements, and chinas steel industry has entered into a gol

10、den development.with a strong demand for medium plate, there is also a sharp rise in demand for shearing equipment.coupled with the industry is higher and higher requirements about the quality of the plate shear fracture, which leads to an urgent need of a set of effective shear equipment for the st

11、eel industry . in the manufacture of medium plate production, the shears are mainly oblique cutting machine, rotary shears and rolling cutting shears.in it, the whole hydraulic rolling cut shear blade is circular arc form, an arc when shear blade relative to the level of the blade on the scroll, str

12、engthening effect is obvious in the process of shear. along with the manufacture and maintenance cost is lower, it has been widely applied in modern production in the medium plate . based on the 2800 mm feet wen feng steel company slitting shear production line design and manufacture of the project

13、as a reference, through the analysis of the shearing mechanism of hydraulic slitting shear and shear principle, design a suitable hydraulic roll cutting shears hydraulic system.after analysis of the mechanical structure of the roll cutting shears, detailed analysis and design of the host hydraulic s

14、ystem, to make it meet the requirements of roll cutting camber of cutting conditions.not only designed the corresponding system principle diagram and assembly drawing, also completed the non-standard pieces of the design of servo hydraulic cylinder, etc.key words: full hydraulic slitting shear; shea

15、r principle;the hydraulic system- iii -目 錄摘 要 abstract 引 言 11 液壓滾切剪概述21.1 剪切機(jī)的發(fā)展21.2 全液壓滾切剪的結(jié)構(gòu)組成21.3 全液壓滾切剪的剪切原理31.4 本章總結(jié)42 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)52.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成52.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)52.3 設(shè)計(jì)要求52.4 設(shè)計(jì)委托書(shū)52.5 確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)62.5.1 系統(tǒng)壓力的確定62.5.2 系統(tǒng)流量的確定62.6 制定基本方案72.6.1 方向控制方式72.6.2 調(diào)速方式72.6.3 壓力控制方式72.6.4 選擇液壓動(dòng)力源82.6.5 油路循環(huán)方式82.7 繪制

16、液壓系統(tǒng)原理圖82.8 系統(tǒng)工作原理102.8.1 主機(jī)運(yùn)動(dòng)102.6.2 壓緊缸運(yùn)動(dòng)132.6.3 前支撐液壓缸運(yùn)動(dòng)152.6.4 靠邊裝置油缸運(yùn)功173 液壓元件的選擇203.1 液壓泵的選擇203.2 電機(jī)的選擇213.3 液壓輔助元件的選用223.3.1 吸油過(guò)濾器的選用223.3.2 回油過(guò)濾器的選用223.3.3 壓力表及其開(kāi)關(guān)的選用223.3.4 空氣過(guò)濾器的選用223.3.5 液位計(jì)的選用233.3.6 液壓管路及其連接233.3.7 油箱的設(shè)計(jì)254 液壓缸的設(shè)計(jì)264.1 設(shè)計(jì)概述264.1.1 設(shè)計(jì)原則264.1.2 設(shè)計(jì)步驟264.2 液壓缸基本參數(shù)264.2.1 確定

17、液壓缸的類型264.2.2 液壓缸的主要性能參數(shù)264.3 液壓缸主要零部件的設(shè)計(jì)274.3.1 缸筒274.3.2 活塞的設(shè)計(jì)324.3.3 伺服缸的密封設(shè)計(jì)324.3.4 支承導(dǎo)向的設(shè)計(jì)344.3.5 防塵圈的設(shè)計(jì)354.3.6 緩沖裝置的設(shè)計(jì)364.3.7 單向閥374.3.8 排氣閥的設(shè)計(jì)384.3.9 導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)和計(jì)算404.3.10 液壓缸的安裝結(jié)構(gòu) 404.3.11 液壓缸進(jìn)出油口的連接 414.3.12 液壓缸傳感器的選擇 41結(jié) 論43 參考文獻(xiàn) 44附 錄46致 謝66科技大學(xué)全液壓滾切剪液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)引 言近幾十年以來(lái)，隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的鋼鐵行業(yè)得到了爆炸式增長(zhǎng)

18、，隨之而來(lái)的則是對(duì)中厚鋼板的巨大需求，這又導(dǎo)致了對(duì)滾切設(shè)備需求的急劇增加。再加上鋼鐵行業(yè)對(duì)鋼板剪切斷口的質(zhì)量要求在變高，因此，鋼鐵行業(yè)急需要一套高效高質(zhì)的剪切設(shè)備。 由于國(guó)內(nèi)的剪切生產(chǎn)制造大多是和外國(guó)知名公司sms、vai等聯(lián)合生產(chǎn)，使得我國(guó)盡管擁有了機(jī)械滾切剪設(shè)備的制造能力，但由于外國(guó)廠家在設(shè)備的合作制造及參考資料上對(duì)我國(guó)保密，使得我們國(guó)內(nèi)在滾切剪的滾剪切理論設(shè)計(jì)和計(jì)算力能參數(shù)等上嚴(yán)重不足，這導(dǎo)致了我國(guó)在滾切剪的研究設(shè)計(jì)和維護(hù)使用上明顯不如很多國(guó)外公司。為打破外國(guó)公司的壟斷，我們獨(dú)立開(kāi)發(fā)了全液壓式滾切剪板機(jī)。本文參考文豐鋼鐵公司生產(chǎn)線 2800mm定尺滾切剪的設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目，通過(guò)研究和建立剪切

19、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，認(rèn)真分析了剪切機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)的合理性及純滾動(dòng)剪切的效果。按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)參數(shù)的確定和對(duì)基本方案、動(dòng)力源的分析選擇，設(shè)計(jì)了全液壓滾切剪的系統(tǒng)原理圖，以實(shí)現(xiàn)其要求的各個(gè)動(dòng)作。緊接著，依據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量，對(duì)所需的液壓元件及其輔件進(jìn)行了選型，設(shè)計(jì)了全液壓滾切剪的裝配圖，以滿足其功能。為了更好地實(shí)現(xiàn)其動(dòng)作，對(duì)油箱和液壓伺服缸的非標(biāo)件進(jìn)行了專門(mén)設(shè)計(jì)。 1 液壓滾切剪概述1.1 剪切機(jī)的發(fā)展1889年，美國(guó)率先制造出了機(jī)械剪板機(jī)。過(guò)了近60年，英國(guó) rhodes 公司造出了世界上第一臺(tái)液壓剪切機(jī)，這在剪板機(jī)發(fā)展歷史上是一個(gè)重大突破。在20世紀(jì)50年代，液壓剪板機(jī)的發(fā)

20、展很慢，主要還是機(jī)械式剪板機(jī)。到了60 年代，隨著液壓元件的飛快發(fā)展，液壓式剪板機(jī)逐漸追趕上了機(jī)械剪。70 年代以后，液壓式剪板機(jī)超過(guò)了機(jī)械式，成為了主流1。 滾切式剪切機(jī)的剪切機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，與傳統(tǒng)機(jī)械剪相比，它的上剪刃是圓弧形，呈弧形的上刀刃在剪切鋼板時(shí)相對(duì)于平直的下刀刃作滾動(dòng)。由于其剪切時(shí)變形小，刀片不易磨損，剪切斷口質(zhì)量較高，從而獲得了廣泛的應(yīng)用。1.2 全液壓滾切剪的結(jié)構(gòu)組成全液壓滾切剪由伺服缸、機(jī)架、上下刀架、壓緊裝置、前支撐裝置、靠邊裝置和輔助裝置等。滾切剪的剪切機(jī)構(gòu)如下圖1.1所示1圖 1.1 滾切剪剪切機(jī)構(gòu)1-左伺服缸；2-左連桿；3-左推桿；4-上刀架；5-右連桿；6-右

21、伺服缸；7-右推桿；8-導(dǎo)向桿；9-鋼材；10-下工作臺(tái)在滾切剪中，由液壓站充當(dāng)動(dòng)力源，左右各有一個(gè)臥式液壓缸，并分別與機(jī)架鉸接，帶動(dòng)與之相連的連桿。液壓缸從設(shè)定的位置和速度開(kāi)始動(dòng)作，推動(dòng)上刀架做純滾動(dòng)剪切運(yùn)動(dòng)。1.3 全液壓滾切剪的剪切原理在整個(gè)剪切過(guò)程，液壓站提供壓力油源。首先，左油缸1向右伸出，由絞軸帶動(dòng)左連桿2和左推桿3運(yùn)動(dòng)，左推桿3再帶動(dòng)上刀架4向下動(dòng)。當(dāng)左油缸1到一定位置時(shí)，左缸保持不動(dòng)，右油缸6向左伸出，通過(guò)絞軸帶動(dòng)右連桿5和左推桿7動(dòng)，左推桿再帶動(dòng)上刀架4向下動(dòng)。上剪刃為圓弧形，安裝在上刀架上，作擺動(dòng)和滾切的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。彈性導(dǎo)向桿8起限位作用。下剪刃安裝在工作臺(tái)上，在與上剪刃的滾

22、切重合的過(guò)程中，完成鋼板的剪切。滾切剪的剪切原理是利用兩液壓缸的不同步伸出，使兩個(gè)連桿分別向上和向下動(dòng)作，待形成合適的剪切角度后再對(duì)鋼板進(jìn)行剪切。接著，在兩液壓缸的帶動(dòng)下，左右兩部分連桿先后進(jìn)行上升和下降，上剪刃做近似的無(wú)滑動(dòng)滾切運(yùn)動(dòng)。滾切剪的剪切原理如圖1.2所示圖1.2 全液壓滾切剪剪切過(guò)程原理圖1-左伺服缸；2-左連桿；3-左推桿；4-上刀架；5-右連桿；6-右伺服缸；7-右推桿；8-導(dǎo)向桿；9-鋼板；10-下工作臺(tái) 滾切剪的剪切過(guò)程可主要包含以下三個(gè)階段： （1）切入階段開(kāi)始時(shí)，兩連桿關(guān)于剪切機(jī)中心線對(duì)稱，此時(shí)上剪刃位于最大開(kāi)口度，如圖1.2（a）所示。左液壓缸1先運(yùn)動(dòng)，剪切角在逐漸增

23、大，當(dāng)達(dá)到最大剪切角時(shí)即進(jìn)入鋼板的咬入剪切階段（見(jiàn)圖 1.2（b）。過(guò)程中，上刀架和連桿的鉸接點(diǎn)也都向下運(yùn)動(dòng)，但是兩個(gè)鉸點(diǎn)的動(dòng)作速度不同，因此上剪刃以垂直向下運(yùn)動(dòng)為主，并有滾動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。（2）滾切階段當(dāng)左缸1伸出到指定位置時(shí)，右缸6開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)剪切角開(kāi)始逐漸穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)入滾切階段（見(jiàn)圖1.2（c）。在此階段，圓弧形上剪刃沿著下剪刃做近似無(wú)滑動(dòng)滾切運(yùn)動(dòng)。又由于上剪刃圓弧半徑相同，因此整個(gè)滾切階段中上剪刃的當(dāng)量?jī)A角大體不變。（3）切離階段左缸1開(kāi)始往回收縮時(shí)，上剪刃開(kāi)始進(jìn)入切離階段。由于上剪切刃半徑比較大，在鋼板較薄時(shí)，切入到一定深度時(shí)鋼板就已經(jīng)斷裂，此時(shí)剪切其實(shí)就已經(jīng)完成。只有在最大板寬和板厚的

24、情況下，滾切剪才會(huì)經(jīng)歷切離階段。對(duì)全液壓滾切剪來(lái)說(shuō)，最重要是切入和滾切這兩個(gè)階段1。1.4 本章總結(jié)本章首先介紹了剪切機(jī)的發(fā)展歷史，進(jìn)而引出了液壓滾切剪，隨后，簡(jiǎn)單介紹了全液壓滾切剪的結(jié)構(gòu)組成，并對(duì)其剪切機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析。最后，對(duì)全液壓滾切剪的剪切原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且對(duì)其剪切過(guò)程進(jìn)行了剖析。通過(guò)對(duì)剪切原理分析，從而建立了滾切運(yùn)動(dòng)方程，基本確了整個(gè)剪切機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成2（1）動(dòng)力元件 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饕后w的壓力能，如各類液壓泵；（2）執(zhí)行元件 將工作液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如液壓缸和馬達(dá)； （3）控制元件 控制調(diào)節(jié)工作液體的壓力、流量和方向

25、，如各種閥；（4）輔助元件 如油箱、管道、吸油濾油器、回油過(guò)濾器、空氣濾清器，壓力測(cè)量表及液位測(cè)量?jī)x等；（5）工作液體 傳遞信號(hào)和能量。2.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)2 （1）可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)極調(diào)速； （2）個(gè)小勁大； （3）布置靈活；（4）易于控制；（5）易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；（6）工作液體通常采用礦物油，由于可自動(dòng)形成油膜潤(rùn)滑，提高了使用壽命。2.3 設(shè)計(jì)要求本系統(tǒng)主要用于中厚鋼板（寬度大于3mm）的剪切。在對(duì)鋼板進(jìn)行剪切時(shí)，左部右部的液壓缸先后動(dòng)作，通過(guò)做弧形擺動(dòng)供給系統(tǒng)所需的推力。剪切過(guò)程中要求運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)效率要高，能實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)化。2.4 設(shè)計(jì)委托書(shū)如下表2.1所示 表2.1 液壓系統(tǒng)設(shè)

26、計(jì)委托書(shū)工程名稱產(chǎn)品名稱液壓滾切剪序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)名稱液壓缸規(guī)格d/dl(mm)數(shù)量（個(gè)）速度（m/s）工作壓力(mpa)安裝方式及工藝要求工進(jìn)回程伸出縮回1主機(jī)1.1左缸（大）505/380-477114014018剪切行程390內(nèi)置傳感器1.2右缸（?。?05/380-477114014018剪切行程390內(nèi)置傳感器1.3壓緊缸140/100-1605100100102擺動(dòng)輥道2.1前支撐液壓缸150/100-502103靠邊裝置3.1靠邊裝置油缸160/100-2300650102.5 確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)液壓系統(tǒng)中，壓力和流量是最重要的兩個(gè)參數(shù)。根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)，可以計(jì)算和選擇電機(jī)、液壓元件和

27、各種輔件的規(guī)格型號(hào)，從而確定液壓缸主要尺寸。2.5.1 系統(tǒng)壓力的確定由已經(jīng)給定的設(shè)計(jì)委托書(shū)，知道主機(jī)的工作壓力是18mpa，壓緊油缸的工作壓力是10mpa，前支撐液壓缸的工作壓力是10mpa，靠邊裝置油缸的工作壓力是10mpa。2.5.2 系統(tǒng)流量的確定 由流量公式 q=av=d v/4 (2.1)式中，q輸入液壓缸的流量（m/s）；a有效面積（m）；v流速（m/s）；d活塞直徑（m）。 (1）主缸所需流量： q=1681.63l/min。 (2）壓緊缸工作所需流量： q=461.58l/min。(3）前支撐液壓缸工作所需流量：q=211.95l/min。(4）靠邊裝置油缸所需流量：q=36

28、1.728l/min。2.6 制定基本方案2.6.1 方向控制方式方向控制可以通過(guò)換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，絕大多數(shù)通過(guò)電磁、電液或電液比例換向閥的有機(jī)組合即可實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。針對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，多選用插裝閥3-6。由于該系統(tǒng)的主機(jī)工作壓力為18mpa，屬于中高壓系統(tǒng)；而流量也很大，屬于大流量系統(tǒng)。綜上，主機(jī)選擇具有通流能力大的插裝閥。2.6.2 調(diào)速方式容積調(diào)速通過(guò)對(duì)變量泵的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其優(yōu)點(diǎn)是既無(wú)溢流損失，又沒(méi)有節(jié)流損失，效率相對(duì)較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。節(jié)流調(diào)速則是用定量泵供油，通過(guò)用流量控制閥對(duì)進(jìn)入或輸出執(zhí)行元件的流量

29、進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速3-6。節(jié)流調(diào)速回路效率雖然也較高，但由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這里不采用。 綜上，采用柱塞式變量泵實(shí)現(xiàn)液壓回路的調(diào)速。 為了更好的控制液壓缸的動(dòng)作，同時(shí)采用回油節(jié)流調(diào)速。回油節(jié)流調(diào)速不需背壓閥就能夠承受超越負(fù)載，且通過(guò)節(jié)流閥的熱量直接排回油箱，有利于熱量的耗散。而進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的此部分熱油則直接進(jìn)入液壓缸，不利于熱量的耗散3-6。2.6.3 壓力控制方式 由于采用了柱塞式變量泵容積調(diào)速回路，所以本系統(tǒng)用溢流閥起安全保護(hù)作用。設(shè)計(jì)采用在出油路放置溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓回路壓力的控制。2.6.4 選擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)中，液壓泵負(fù)責(zé)從油箱中吸油并供給各個(gè)回路。當(dāng)采用柱塞變量泵容積式調(diào)速，

30、液壓泵的供油量應(yīng)大于系統(tǒng)的需油量，多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制和穩(wěn)定油液壓力的作用。 為提高效率，液壓泵的供油量需要大于等于系統(tǒng)所需流量。由于整個(gè)系統(tǒng)在工作過(guò)程各階段所需流量相差較大，所以采用多泵供油。同時(shí)由于有多個(gè)執(zhí)行元件，從防干擾角度，也宜采用多泵供油3-6。2.6.5 油路循環(huán)方式油路的循環(huán)方式有開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩類。在開(kāi)式系統(tǒng)中，泵從油源吸油，執(zhí)行元件的回油返回油箱，油液在油箱中可以很好地散熱、冷卻和沉淀雜質(zhì)。閉式系統(tǒng)是執(zhí)行元件的回油直接接回泵吸油口的系統(tǒng)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱條件差，一般不采用3-6。綜上，本系統(tǒng)采用開(kāi)式油箱。油液的凈化裝置是液壓源中必不可少的。一

31、般來(lái)說(shuō)，泵的吸油口要有粗過(guò)濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)閥的要求，需要相應(yīng)的精過(guò)濾器再次過(guò)濾。為阻止系統(tǒng)中雜質(zhì)進(jìn)入油箱，可在回油路上設(shè)置適合的過(guò)濾器。同時(shí)，根據(jù)液壓裝置的工作環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還應(yīng)考慮加熱、冷卻等問(wèn)題。2.7 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)的原理圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要除去多余的元件，盡量使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。系統(tǒng)原理圖如下圖2.1所示：圖2.1 液壓系統(tǒng)原理圖2.8 系統(tǒng)工作原理2.8.1 主機(jī)運(yùn)動(dòng)（1）設(shè)計(jì)要求如下表2.2所示表2.2 主機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求工程名稱產(chǎn)品名稱液壓滾切剪執(zhí)行機(jī)構(gòu)名稱液壓缸規(guī)格d/dl(mm)數(shù)量（個(gè)）速度（m/s）工作壓力(m

32、pa)安裝方式及工藝要求工進(jìn)回程伸出縮回左缸（大）505/380-477114014018剪切行程390內(nèi)置傳感器右缸（?。?05/380-477114014018剪切行程390內(nèi)置傳感器（2）主機(jī)系統(tǒng)的原理圖如下圖2.2所示圖2.2 主機(jī)系統(tǒng)的原理圖f1,f2,f3-吸油過(guò)濾器; a1,a2,a3-軸向柱塞泵; y1,y2,y3-三相異步電動(dòng)機(jī);v1,v3,v5,v17,v20-插裝式溢流閥； v2，v4，v6-插裝式單向閥； v7，v8-電液比例換向閥；v9-v12-插裝式液控單向閥； v13-v16-插裝式單向節(jié)流閥； v18，v19-溢流閥；k1-k4-壓力繼電器； c1，c2-伺服缸

33、（3）油路原理 主機(jī)左液壓缸伸出：電磁特1.1y、1.2y、1.3y得電，電磁鐵3y、5y、6y得電，電磁閥13y、15y、17y斷電，其他保持不變。進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液比例換向閥v7右位插裝式液控單向閥右位插裝式單向節(jié)流閥液壓缸無(wú)桿腔回油路：液壓缸有桿腔插裝式單向節(jié)流閥插裝式液控單向閥電液比例換向閥v7右位油箱 主機(jī)右缸伸出：電磁特1.1y、1.2y、1.3y得電，電磁鐵5y、6y、8y、9y、10y得電，其余斷電。進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液比例換向閥v8右位插裝式液控單向閥插裝式單向節(jié)流閥液壓缸無(wú)桿腔回油路：液壓缸有桿腔插裝式單向節(jié)流閥插裝式液控單向閥電液比例

34、換向閥v8右位油箱 主機(jī)右缸縮回：電磁特1.1y、1.2y、1.3y得電，電磁鐵5y、6y、7y、11y、12y得電，其他斷電。進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液比例換向閥v7左位插裝式液控單向閥插裝式單向節(jié)流閥液壓缸有桿腔回油路：液壓缸無(wú)桿腔插裝式單向節(jié)流閥插裝式液控單向閥電液比例換向閥v7左位油箱 主機(jī)左缸縮回：電磁特1.1y、1.2y、1.3y得電，電磁鐵2y、4y、5y得電，其余斷電。進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液比例換向閥v8左位插裝式液控單向閥插裝式單向節(jié)流閥液壓缸有桿腔回油路：液壓缸無(wú)桿腔插裝式單向節(jié)流閥插裝式液控單向閥電液比例換向閥v8左位油箱（4）液壓閥的選型 插

35、裝式溢流閥v1,v3,v5,v17,v20型號(hào)：lc 40 dbe 流量：1000l/min規(guī)格：40通徑，42mpa 插裝式單向閥v2，v4，v6型號(hào)：lc 63 e 流量：612l/min規(guī)格：63通徑，31.5mpa 電液比例換向閥v7，v8型號(hào)：4wrz32w 流量：1600l/min規(guī)格：32通徑，35mpa 插裝式液控單向閥v9-v12型號(hào)：lc 100 e 流量：1710l/min規(guī)格：100通徑，31.5mpa 插裝式單向節(jié)流閥v13-v16型號(hào)：lc 100 e 流量：1710l/min規(guī)格：100通徑，31.5mpa 溢流閥v18，v19型號(hào)：db52 流量：2000l/m

36、in規(guī)格：52通徑，31.5mpa2.8.2 壓緊缸運(yùn)動(dòng)（1）設(shè)計(jì)要求如下表2.3所示表2.3 壓緊缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求工程名稱產(chǎn)品名稱液壓滾切剪執(zhí)行機(jī)構(gòu)名稱液壓缸規(guī)格d/dl(mm)數(shù)量（個(gè)）速度（m/s）工作壓力(mpa)安裝方式及工藝要求工進(jìn)回程伸出縮回壓緊缸140/100-160510010010（2）壓緊缸系統(tǒng)原理圖如下圖2.3所示圖2.3 壓緊缸系統(tǒng)原理圖f4-吸油過(guò)濾器;a4-軸向柱塞泵;y4-三相異步電動(dòng)機(jī);v21-插裝式溢流閥；v22-插裝式單向閥； v23-電液換向閥；v24-v28-雙液控單向閥；v29-v38-單向節(jié)流閥；k5-k14-壓力繼電器；c3-c7-壓緊缸 （3）油

37、路原理 壓緊缸伸出：電磁鐵13y得電，電磁鐵15y、17y斷電，其他保持不變。 進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液換向閥v23的右位雙液控單向閥單向節(jié)流閥液壓缸無(wú)桿腔 出油路：液壓缸有桿腔單向節(jié)流閥雙液控單向閥電液換向閥v23的右位油箱 壓緊缸縮回：電磁鐵12y得電，其余均斷電。 進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液換向閥v23的左位雙液控單向閥單向節(jié)流閥液壓缸有桿腔 出油路：液壓缸無(wú)桿腔單向節(jié)流閥雙液控單向閥電液換向閥v23左位油箱（4）液壓閥的選型 插裝式溢流閥v21型號(hào)：lc 32 dbe 流量：600l/min規(guī)格：32通徑，42mpa 插裝式單向閥v22型號(hào)：lc 63 e 流

38、量：612l/min規(guī)格：63通徑，31.5mpa 電液換向閥v23型號(hào)：s-dshg-10-3c4 流量：1100l/min規(guī)格：10通徑，31.5mpa 雙液控單向閥v24-v28型號(hào)：z2s 16- 流量：300l/min規(guī)格：16通徑，31.5mpa 單向節(jié)流閥v29-v38型號(hào)：mk15 流量：125l/min規(guī)格：15通徑，31.5mpa2.8.3 前支撐液壓缸運(yùn)動(dòng)（1）設(shè)計(jì)要求如下表2.4所示表2.4 前支撐液壓缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求工程名稱產(chǎn)品名稱液壓滾切剪執(zhí)行機(jī)構(gòu)名稱液壓缸規(guī)格d/dl(mm)數(shù)量（個(gè)）速度（m/s）工作壓力(mpa)安裝方式及工藝要求工進(jìn)回程伸出縮回前支撐液壓缸15

39、0/100-50210（2）前支撐液壓缸系統(tǒng)原理圖如下圖2.4所示圖2.4 前支撐液壓缸系統(tǒng)原理圖f6-吸油過(guò)濾器;a6-軸向柱塞泵;y6-三相異步電動(dòng)機(jī);v60-溢流閥；v61-單向閥；v62-電液換向閥；v63，v64-液控單向閥；v65-v68-單向節(jié)流閥； k27-30-壓力繼電器；c14，c15-前支撐液壓缸（3）油路原理 前支撐油缸伸出：電磁鐵17y得電，其他保持不變。 進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵單向閥電液換向閥v62的右位液控單向閥單向節(jié)流閥（單向閥）液壓缸無(wú)桿腔 出油路：液壓缸有桿腔單向節(jié)流閥（節(jié)流閥）電液換向閥v62的右位油箱 前支撐油缸縮回：電磁鐵16y得電，其余均斷電。 進(jìn)油

40、路：軸向柱塞變量泵單向閥電液換向閥v62的左位單向節(jié)流閥（單向閥）液壓缸有桿腔 出油路：液壓缸無(wú)桿腔單向節(jié)流閥（節(jié)流閥）液控單向閥電液換向閥v62左位油箱（4）液壓閥的選型 溢流閥v60型號(hào)：dbd 20 流量：250l/min規(guī)格：20通徑，40mpa 插裝式單向閥v61型號(hào)：m-sr25 流量：300l/min規(guī)格：25通徑，31.5mpa 電液換向閥v62型號(hào)：s-dshg-04-3c4 流量：300l/min規(guī)格：06通徑，31.5mpa 液控單向閥v63，v64型號(hào)：sv10 流量：150l/min規(guī)格：10通徑，31.5mpa 單向節(jié)流閥v65-v68型號(hào)：mk15 流量：125l

41、/min規(guī)格：15通徑，31.5mpa2.8.4 靠邊裝置油缸運(yùn)動(dòng)（1）設(shè)計(jì)要求如下表2.5所示表2.5 靠邊裝置油缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求工程名稱產(chǎn)品名稱液壓滾切剪執(zhí)行機(jī)構(gòu)名稱液壓缸規(guī)格d/dl(mm)數(shù)量（個(gè)）速度（m/s）工作壓力(mpa)安裝方式及工藝要求工進(jìn)回程伸出縮回靠邊裝置油缸160/100-230065010（2）靠邊裝置系統(tǒng)原理圖如下圖2.5所示圖2.5 靠邊裝置系統(tǒng)原理圖f5-吸油過(guò)濾器;a5-軸向柱塞泵;y5-三相異步電動(dòng)機(jī);v58-插裝式溢流閥；v59-插裝式單向閥； v57-電液換向閥；v39-v44-液控單向閥；v45-v56-單向節(jié)流閥； k15-k26-壓力繼電器；c8-

42、c13-壓緊缸（3）油路原理 靠邊裝置油缸伸出：電磁鐵15y得電，電磁鐵17y斷電，其他保持不變。 進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液換向閥v57的右位單向節(jié)流閥液壓缸左腔 出油路：液壓缸有桿腔單向節(jié)流閥（節(jié)流閥）液控單向閥電液換向閥v57的右位油箱 靠邊裝置油缸縮回：電磁鐵14y得電，其余均斷電。 進(jìn)油路：軸向柱塞變量泵插裝式單向閥電液換向閥v57的左位液控單向閥單向節(jié)流閥液壓缸有桿腔 出油路：液壓缸無(wú)桿腔單向節(jié)流閥電液換向閥v57的左位油箱（4）液壓閥的選型 插裝式溢流閥v58型號(hào)：lc 25 dbe 流量：450l/min規(guī)格：25通徑，42mpa 插裝式單向閥v59型號(hào)：lc 63

43、 e 流量：612l/min規(guī)格：63通徑，31.5mpa 電液換向閥v57型號(hào)：s-dshg-06-3c4 流量：500l/min規(guī)格：06通徑，31.5mpa 液控單向閥v39-v44型號(hào)：sv10 流量：150l/min規(guī)格：10通徑，31.5mpa 單向節(jié)流閥v45-v56型號(hào)：mk15 流量：125l/min規(guī)格：15通徑，31.5mpa3 液壓元件的選擇3.1 液壓泵的選擇（1）確定液壓泵的最大工作壓力pp ppp1+p （3.1） 式中 p1液壓缸或液壓馬達(dá)的最大工作壓力（mpa），本系統(tǒng)為18mpa； p從泵出口到液壓缸之間所有的管路損失。由于是初算，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取3-6。

44、這里按復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算，p取0.51.5mpa。 則可得液壓泵的最大工作壓力: 主缸 p=18+1=19mpa 壓緊缸 p=10+0.5=10.5mpa 前支撐缸 p=10+0.5=10.5mpa 靠邊裝置油缸 p=10+0.5=10.5mpa （2）確定液壓泵的最大流量qp 多液壓缸同時(shí)工作時(shí)，液壓泵的輸出流量應(yīng)為qpk（qmax） （3.2）式中， k系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取k=1.11.3；qmax同時(shí)動(dòng)作的液壓缸的最大總流量（l/min）3-6。由題可得 主缸的最大工作流量為1850.2l/min 壓緊缸的最大工作流量為554.4l/min 前支撐缸的最大工作流量為254.4l/min 靠邊裝

45、置油缸的最大工作流量為434.4l/min（3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)計(jì)算，得出pp和qp，在產(chǎn)品樣本中選取合適的液壓泵，如下表3.1所示表3.1 系統(tǒng)液壓泵的參數(shù)公稱規(guī)格排量vgmax最大流量q0max最大功率pomax扭矩t驅(qū)動(dòng)軸慣性矩j殼體泄油量重量m允許軸向力fax max允許徑向力fq maxcml/minkwnmkgmlkgnn1801803241892860.0554102140020003553555333115640.198207200022005005006603857950.33251432020002500 主缸 a4vso500，3個(gè)泵并聯(lián)一起供油； 壓緊缸 a4vs

46、o500； 前支撐缸 a4vso180； 靠邊裝置油缸 a4vso355。3.2 電機(jī)的選擇（1）確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 p=pp*qp/p （3.3） 式中 pp液壓泵的最大工作壓力（pa）； qp液壓泵的流量（m3/s）； p液壓泵的總效率。向柱塞泵的效率在85%-95%之間，選90%3-6。計(jì)算可得： 主缸 p=217kw； 壓緊缸 p=108kw； 前支撐缸 p=50kw； 靠邊裝置油缸 p=84kw。（2）選擇電機(jī) 主缸 y355m1-4； 壓緊缸 y315s-4； 前支撐缸 y250m-4； 靠邊裝置油缸 y280m-4。電機(jī)參數(shù)如下表3.2所示表3.2 電機(jī)參數(shù)型號(hào)額定功率額定電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)電流最大轉(zhuǎn)矩噪聲重量1級(jí)2級(jí)kwar/min%cos倍倍倍dbkgy250m-455103148092.60.882.07.02.28186381y280s-490140148092.70.881.97.02.28590535y315s-4110201148093.50.891.86.82.29398912