高集成液壓鉚接機(jī)液壓站的設(shè)計(jì)

高集成液壓鉚接機(jī)液壓站的設(shè)計(jì)

0單車液壓大型化技術(shù)隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是卡車司機(jī)行業(yè)，其質(zhì)量和產(chǎn)量已提出更高。而卡車車架又是支撐卡車的脊梁。卡車車架一般都采用鉚接,液壓鉚接機(jī)是卡車車架生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,因此液壓鉚接機(jī)技術(shù)和質(zhì)量直接關(guān)系到卡車車架生產(chǎn)線的正常運(yùn)行和鉚接質(zhì)量的好壞。目前國內(nèi)使用的液壓鉚接機(jī)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式,一種是帶增壓器的液壓鉚接機(jī),另一種是使用高壓變量泵的液壓鉚接機(jī)。帶增壓器的液壓鉚接機(jī)又有很多種類,而采用插裝閥的高集成液壓鉚接機(jī)正逐漸大量使用,其性能穩(wěn)定可靠,已經(jīng)成為車架鉚接線的首選設(shè)備。1u3000定徑試驗(yàn)卡車車架常用鉚釘規(guī)格包括?10、Ф12、?14和?16。冷鉚時(shí)的鉚接力可根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:式中d——鉚釘直徑,mm。由于在車架鉚接生產(chǎn)線上,鉚鉗一般都為懸掛式,因此要求鉚鉗應(yīng)盡量輕便,鉚鉗油缸缸徑不易做的過大。根據(jù)國內(nèi)液壓閥件的工作壓力,一般可選取工作壓力31.5MPa。油缸推力:式中D——鉚鉗油缸直徑,mm;p——工作壓力,取p=31.5,MPa。根據(jù)上述公式計(jì)算,常用鉚釘規(guī)格及鉚接力等參數(shù)如表1表示。2系統(tǒng)正常工作壓力下的全壓壓可選用電液換通閥,也調(diào)整高集成液壓鉚接機(jī)采用較低的系統(tǒng)壓力,一般為6.3~7MPa,經(jīng)過5:1的增壓,使輸出工作壓力達(dá)到31.5MPa。鉚接作業(yè)操作方式有點(diǎn)動(dòng)和松手返回兩種,動(dòng)鉚模在趨進(jìn)過程中,在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下可任意停留,便于操作工人對(duì)準(zhǔn)鉚釘,停留時(shí)油泵處于泄荷狀態(tài)。在松手返回狀態(tài)下,松開鉚接按鈕,動(dòng)鉚模自動(dòng)返回原位。無論哪種狀態(tài),當(dāng)鉚接輸出工作壓力達(dá)到31.5MPa時(shí),動(dòng)鉚模都將自動(dòng)返回原位。液壓原理圖如圖1所示。按下啟動(dòng)按鈕后,電機(jī)1啟動(dòng),各液壓控制閥均無動(dòng)作,油液經(jīng)油泵2、電磁溢流閥3(常開狀態(tài))回油箱,油泵2泄荷。當(dāng)動(dòng)鉚模對(duì)準(zhǔn)鉚釘后,按下鉚鉗上的鉚接按鈕(Ⅰ號(hào)鉚鉗或Ⅱ號(hào)鉚鉗),電磁鐵YV1、YV3得電,液壓系統(tǒng)終止卸荷,壓力油經(jīng)電液換向閥4左方位置、二通插裝閥5(液控單向閥功能)、二通插裝閥13或14(控制Ⅰ號(hào)鉚鉗或Ⅱ號(hào)鉚鉗工作)、進(jìn)入鉚鉗油缸無桿腔16或17,推動(dòng)活塞桿伸出,使動(dòng)鉚模趨進(jìn)鉚接。當(dāng)動(dòng)鉚模接觸鉚釘后,壓力開始升高,壓力達(dá)到低壓壓力繼電器12調(diào)定的壓力(設(shè)置壓力6.3~7MPa)時(shí),電磁換向閥YV4得電,油液通過電磁換向閥10、關(guān)閉二通插裝閥8,同時(shí)打開二通插裝閥7,使油液經(jīng)二通插裝閥7進(jìn)入增壓器6后腔,推動(dòng)活塞上升,將增壓器6上腔的壓力油經(jīng)插裝閥13或14壓向Ⅰ號(hào)鉚鉗或Ⅱ號(hào)鉚鉗油缸后腔,從而獲得需要的工作壓力,完成鉚接工作。當(dāng)鉚鉗油缸內(nèi)的壓力達(dá)到工作壓力后,高壓壓力繼電器11動(dòng)作,電磁鐵YV3和YV4失電,電磁鐵YV2得電,電液換向閥4換向,油液經(jīng)電液換向閥4右方位置進(jìn)入鉚鉗油缸有桿腔,動(dòng)鉚模返回。鉚鉗油缸后腔的油液經(jīng)二通插裝閥13或14進(jìn)入增壓器6的高壓腔,并推動(dòng)增壓器6活塞桿返回。此時(shí),二通插裝閥5(液控單向閥功能)關(guān)閉,二通插裝閥8打開并使增壓器6無桿腔的油液通過二通插裝閥8回油箱。增壓器6活塞桿返回到位后,鉚鉗油缸后腔多余的油液通過電液換向閥4回油箱。鉚鉗油缸動(dòng)鉚模返回到原始位置后,時(shí)間繼電器延時(shí)結(jié)束、YV2失電,油泵卸荷。完成一次鉚接成型循環(huán)。3增壓過程設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)采用二通插裝閥和增壓器,并且將增壓器及各類控制閥高度集成在閥塊中,如圖2所示。由于所有的閥件、壓力表和增壓器零件均安裝在閥塊2上,同時(shí)各油路通道也均設(shè)計(jì)在閥塊2上,因此閥塊2的設(shè)計(jì)和加工是高集成液壓鉚接機(jī)液壓站的核心。閥塊2采用45號(hào)鍛鋼毛坯,經(jīng)過粗加工后,增壓器內(nèi)孔采用車加工和磨加工成型,以保證增壓器活塞桿12和增壓器缸筒13的安裝精度。二通插裝閥閥孔采用成型刀具加工成型,以保證其安裝精度。增壓器缸底15安裝有二通插裝閥16,在增壓器復(fù)位時(shí)使無桿腔的油液回油箱。增壓器活塞桿12與套11之間采用間隙密封,這樣有利于減少磨損和在高壓下提高密封性能。增壓器活塞桿12頭部鉆有十字孔,在增壓器復(fù)位到位后,該孔與電液換向閥4的b孔相同,使鉚鉗油缸后腔多余的油液通過電液換向閥4回油箱。鉚接機(jī)的鉚接頻率一般為次,對(duì)應(yīng)常用鉚釘直徑初選液壓系統(tǒng)流量分別為40L/min、50L/min、70L/min和90L/min。為簡化設(shè)計(jì),減少設(shè)備規(guī)格,液壓鉚接機(jī)一般按流量(50L/min和90L/min)設(shè)計(jì)成兩種規(guī)格。分別用于?10、?12和?14、?16鉚釘?shù)你T接。液壓系統(tǒng)流量50L/min的液壓鉚接機(jī)采用16通徑二通插裝閥,流量90L/min的液壓鉚接機(jī)采用25通徑二通插裝閥。增壓器增壓比計(jì)算可根據(jù)增壓油缸缸徑和活塞桿桿徑平方的比值計(jì)算,分別選取?90/?40和?125/?56。計(jì)算增壓比為:由此,增壓比均在5:1左右,輸出壓力6.3~7MPa×5=31.5~35MPa,滿足工作要求。增壓行程可根據(jù)鉚釘成型行程和鉚接油缸活塞面積來確定。鉚釘成型行程一般可按1.5d計(jì)算。側(cè)?12和?16鉚釘成型行程約為18mm和24mm。鉚接油缸活塞面積分別為9498mm由于活塞桿和套之間是間隙密封,在生產(chǎn)時(shí)是配作的,使用一定時(shí)間后會(huì)有一定的磨損使內(nèi)泄漏增大,為延長其使用壽命,適當(dāng)增加增壓行程是有必要的,同時(shí),在高壓下,油的壓縮性是不可忽略的。因此增壓行程應(yīng)按2倍計(jì)算,所以增壓行程分別取270mm和300mm。4發(fā)電機(jī)功率計(jì)算電機(jī)采用三相立式電機(jī),油泵選用低噪聲葉片泵,電機(jī)和油泵通過泵座和聯(lián)軸器連接組成油泵電機(jī)組。電機(jī)功率式中p——系統(tǒng)壓力,取p=6.3MPa;Q——系統(tǒng)流量,取Q=50L/min和Q=90L/min;所以N電機(jī)功率分別選取5.5kW和11kW。5密封件設(shè)計(jì)方便高集成液壓鉚接機(jī)液壓站主要包括增壓器及控制裝置、油泵電機(jī)組、油箱和電器箱四部分,并且分別各自形成組件。油箱采用封閉式,可有效防止油液污染,側(cè)面開有清潔窗便于油箱的清潔。并裝有液位溫度計(jì),便于液壓油油位和溫度的觀察。增壓器及控制裝置和油泵電機(jī)組安裝在油箱面板上,并通過單根高壓無縫鋼管連接,所有回油均通過閥塊底部的回油管直接回油箱。電器箱安裝在油箱的前面,便于操作。模塊化設(shè)計(jì)使安裝調(diào)試以及維修等變得更加簡便。如圖3所示。6液壓系統(tǒng)的