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文檔簡介
1、<p><b> 1 引言</b></p><p><b> 1.1 背景</b></p><p> 物料的破碎是許多行業(yè)如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應(yīng)各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。500噸殘陽破碎機是用擠壓的方法將廢棄的陽極塊或碳棒破碎
2、以再利用的一種破碎機器。[1]</p><p> 隨著鋁電解、電爐煉鋼、化工磷硫業(yè)和其他電冶金行業(yè)的發(fā)展,碳素工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟中不可缺少的一部分。就以鋁電解行業(yè)來說,據(jù)統(tǒng)計,我國現(xiàn)有大小鋁廠150多家,其中年產(chǎn)10萬噸以上鋁廠約30家,150多家鋁廠中有40多家建有自用陽極廠(碳素廠),陽極總產(chǎn)量約300萬噸;國內(nèi)包括鋁廠自用陽極廠在內(nèi)的陽極廠就有80多家,在預(yù)焙陽極電解槽中碳陽極是鋁電解生產(chǎn)不可或缺的重要
3、組成部分,每生產(chǎn)一噸鋁要消耗500—550??的碳陽極。因此,碳陽極各項理化指標直接影響到電解槽的原鋁產(chǎn)量、質(zhì)量、碳耗和電耗等各項經(jīng)濟指標;電解槽陽極結(jié)構(gòu)、幾何形狀、尺寸以及電解生產(chǎn)中的生產(chǎn)管理、電流密度、電流效率、電解生產(chǎn)技術(shù)操作條件等諸多因素都與陽極有關(guān),陽極直接影響著鋁電解的正常生產(chǎn)。碳陽極的過量消耗,不僅會增加鋁的生產(chǎn)成本,嚴重時會影響電解槽正常工作參數(shù),甚至造成病槽。優(yōu)質(zhì)的陽極可使電解過程穩(wěn)定,取得較好的技術(shù)經(jīng)濟指標。為了節(jié)約
4、資源,降低成本,殘次陽極的破碎回收利用,已經(jīng)成了必不可少的環(huán)節(jié)。</p><p> 在這種情況下,人工處理陽極殘塊的弊端顯現(xiàn)的越來越突出,用人工破碎的方法費時費力,兩個人耗費一天才能破碎一個陽極碳棒,不僅勞動強度大,而且安全隱患多效率低下,已極大的制約了生產(chǎn)的發(fā)展和規(guī)模的擴大。而國外陽極破碎機由于自動化程度比較高,所以價格上使國內(nèi)的大部分中小型廠家難以承受。因此結(jié)構(gòu)比較簡單,價格低廉的500噸陽極破碎機的研究發(fā)
5、展也成了必然的趨勢。[2]
6、 </p><p><b> ?。?)早期破碎理論</b></p><p> 19世紀中葉,許多學(xué)者就粉碎能耗的關(guān)系問題紛紛提出自己的看法,
7、其中最著名的有雷廷格爾?????????的“面積說”,基克????的“體積說”,和龐德????的“裂縫說”,他們的數(shù)學(xué)表達式可以寫成:</p><p> (?????????理論) (1)</p><p> ?。????理論) (2)</p>
8、;<p> ?。????理論) (3)</p><p> 而這三大理論的表達式可以統(tǒng)計地由沃克公式表示為</p><p><b> (4)</b></p><p> 當(dāng)?=1,1.5,2時,將上式積分,就可以分別得到上述三大理論的表達式。</p><p> 三大理論表
9、達式右邊粒度的表示法“面積說”采用調(diào)和平均徑;“體積說”采用加權(quán)幾何平均徑;而“裂縫說”采用80%所有通過的方孔篩寬的尺寸來表示。他們采用的粒度都是靠經(jīng)驗確定的。</p><p> 實際運用中,這三大理論各自僅反映粉碎過程的某一階段,互不矛盾。對于粗粒物料的粉碎過程,“體積說”比較接近于實際;對于細粒物料“,面積說”與實際過程較吻合;“裂縫說”使用于中等粒度的粉料。</p><p>&l
10、t;b> ?。?)層壓破碎理論</b></p><p> 在上世紀80年代,人們在研究單顆粒破碎時發(fā)現(xiàn),在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時明顯地產(chǎn)生二次破碎,一次破碎的碎片具有的動能占全部破碎能量的45%。如能充分利用二次破碎能量則可提高破碎效率。也有人指出,較小的持續(xù)負荷比短時間的強大沖擊,更有希望破碎物料。同時在對沖擊力與擠壓力對顆粒層的破碎效果進行研究后得出結(jié)論:靜壓粉碎效率為100%,
11、單次沖擊效率為35%~40%。為了節(jié)約能量,提高粉碎效率,應(yīng)多用靜壓粉碎,少用沖擊粉碎。如果使大批脆性物料顆粒受到500???以上的壓力,就能夠由“料層粉碎”節(jié)約出可觀的能量。基于這兩個認識形成了層壓破碎理論,與傳統(tǒng)的擠壓破碎理論不同,傳統(tǒng)的擠壓破碎認為石料的破碎是基于單顆粒發(fā)生在顆粒與襯板之間。層壓破碎認為石料顆粒的破碎不僅發(fā)生在顆粒與襯板之間,同時也大量發(fā)生在顆粒與顆粒之間。其特征是在破碎室的有效破碎段形成高密度的多個顆粒層,將充足
12、的破碎功作用于石料顆粒群,在充分發(fā)揮層壓破碎的同時充分利用了石料破碎過程中所產(chǎn)生的強大碎片飛動能對相鄰石料進行再破碎,獲得極高的破碎率。即便是比較大的排料口間隙也能大量生產(chǎn)細粒產(chǎn)品。料層石料顆粒之間的相互擠壓,實現(xiàn)了選擇性</p><p> (3)自沖擊破碎理論</p><p> 自沖擊破碎理論是上世紀80年代初,新西蘭??????公司的布賴恩·巴特立和吉姆·麥克唐
13、納提出的。傳統(tǒng)的沖擊破碎機是靠旋轉(zhuǎn)的板錘直接“石打石”自破碎沖擊石料,對石料破碎并給石料破碎所需動能,板錘在破碎石料的過程中自己也在快速消耗。與傳統(tǒng)的沖擊破碎方式不同,自沖擊破碎則是石料與石料之間的沖擊破碎,一部分石料通過高速旋轉(zhuǎn)裝置獲得動能,與另一部分傘狀以瀑落而下的石料沖擊破碎,在破碎腔內(nèi)一部分石料形成自襯式工作部件,使機器本身不受磨損。石料自襯保護了易損零部件,而本身又是被破碎物料。石料在工作時實現(xiàn)了不斷破碎———形成石襯與排料一
14、一再破碎的循環(huán)破碎、排料過程。破碎過程是一種選擇性破碎,石料產(chǎn)品針片狀含量可≤10%。</p><p> 1.3 國內(nèi)外研究狀況</p><p> 國外破碎機的發(fā)展較早, 1858年埃里-布雷克??.?????就取得專利權(quán),制造雙肘板顎式破碎機,現(xiàn)在最常用的顎式破碎機是布雷克的顎式破碎機和更近代制造的單肘板顎式破碎機。國外破碎設(shè)備都在向大型化,大產(chǎn)量,高效,節(jié)能,降耗,大破碎比,自動
15、控制方向發(fā)展。中小型設(shè)備也向上述幾方面發(fā)展,但是不太要求自動控制。[4]</p><p> 我國破碎機的研究起步也不晚,在50年代末就有反擊式破碎機問世。盡管20世紀80年代以來,國內(nèi)顎式破碎機的研制與改進也取得了一定成果。如我國破碎專家王宏勛教授和他的學(xué)生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念,開發(fā)?????系列深腔顎式破碎機,當(dāng)時在國內(nèi)引起一定的轟動。該機與同種規(guī)格破碎機相比,在相同工況條件下,處理能力可提高2
16、0%~25%,齒板壽命可提高1~2倍。該機采用負支撐零懸掛,具有雙曲面腔型第二代???250×400負支撐在第一代的基礎(chǔ)上進行了全面改進,增大了破碎比,降低了產(chǎn)品粒度,最大給料粒度為220??,產(chǎn)量為5~16?/?,排料口調(diào)整范圍為10~40??,給料抗壓強度小于300???。但還是落后國外至少20年。</p><p> 21世紀機械產(chǎn)品的國際競爭將愈來愈劇烈,要求機械產(chǎn)品不斷創(chuàng)新,努力提高產(chǎn)品質(zhì)量,
17、完善改進機械性能,滿足市場要求。對此對液壓破碎機的要求也就越來越高了。早在上個世紀,德國的???洪堡韋達公司為鋁廠提供液壓陽極殘極破碎機,用于對殘陽極、不合格生陽極和焙燒陽極塊以及冷卻后的不合格陽極糊進行初碎。這種液壓破碎機是特別為鋁工業(yè)開發(fā)的。與傳統(tǒng)破碎機相比,它的突出優(yōu)點是:破碎過程中的細粉少,不向基礎(chǔ)傳送動力,以及機械結(jié)構(gòu)簡單。它將齒輥破碎機和顎式破碎機的原理相結(jié)。破碎機有兩個顎,顎上裝有若干排硬面破碎齒和鑲尖。顎裝在由滑動軸承臺
18、支撐的軸上。在破碎過程中,由液壓缸帶動顎板連續(xù)前后運動,此時進入破碎機入口處的殘極便被擠碎。破碎后的殘極在重力作用下通過顎板間狹窄的夾縫并被進一步破碎。整臺破碎機的重量為65?。[5]</p><p> 我國液壓破碎的發(fā)展現(xiàn)狀總的可概括為:起步不晚,發(fā)展緩慢。開發(fā)研制工作起步于上個世紀70年代,“六五”期間,已列為重點科技項目,1984年已有研制項目通過了部級鑒定。從上個世紀80年代初至今,我國的許多單位參與了
19、液壓錘產(chǎn)品的研制開發(fā)??蒲袉挝挥虚L沙礦山研究院、北京科技大學(xué)、中南工大等。制造廠有嘉興冶金機械廠、宣化采掘機械廠、上海建筑機械廠、通化風(fēng)動工具廠、長治液壓件廠、沈陽風(fēng)動工具廠、岳陽機床廠、哈爾濱液壓機械廠、佛山紡織機械廠、馬鞍山驚天公司、湖南山河公司等二十多個單位。有多種型號的液壓錘通過技術(shù)鑒定。進入90年代以后,我國破碎機產(chǎn)銷量增長迅速,加入破碎機生產(chǎn)的企業(yè)不斷增加,使破碎機制造企業(yè)多達千余家,基本形成能夠自主開發(fā)與生產(chǎn)的完整破碎機制
20、造體系,其技術(shù)水平與國際先進水平之間的差距正逐步縮小。這種高速增長的局面,勢必將破碎機配套件行業(yè)推向一個新的發(fā)展時期??傮w來看,國內(nèi)同行業(yè)配套件生產(chǎn)技術(shù)水平不高但具有明顯價格優(yōu)勢,特別是紅星重工生產(chǎn)的破碎機具有十分明顯的特點。我國生產(chǎn)的破碎機近來逐步流行采用優(yōu)質(zhì)破碎機系統(tǒng),在老產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新研究,生產(chǎn)出了一大批新型的破碎磨粉機械。盡管國內(nèi)破</p><p> 我國500t陽極破碎機制造業(yè)總體規(guī)模已進入國
21、際生產(chǎn)大國行列,但總體競爭和發(fā)展后勁仍無法與發(fā)達國家相抗衡,目前國內(nèi)高端用戶和出口產(chǎn)品配套的基礎(chǔ)零部件主要依靠進口,隨著出口貿(mào)易磨擦的加大,勢必要受到國外競爭對手和供應(yīng)商的制約。[7]因此500t陽極破碎機今后振興發(fā)展的重心應(yīng)放到基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)部件上來,提高自主開發(fā)水平。同時還要立足現(xiàn)有條件,提升自己的核心競爭力,打造我國破碎機行業(yè)的不沉的航空母艦。對于已經(jīng)走在前面的百靈機器而言,更應(yīng)該引領(lǐng)這一潮流,增強自己在破碎機行業(yè)的話語權(quán)。<
22、;/p><p> 2 主液壓缸的設(shè)計</p><p><b> 原始數(shù)據(jù):</b></p><p> ?。?)油壓16???;</p><p> ?。?)所要壓碎的陽極快的尺寸為:</p><p> ?。?)陽極塊35???。</p><p><b> 液壓缸
23、類型的確定</b></p><p> 由于破碎機在工作過程中,齒形板沖擊陽極塊所需要的壓力高達N,這要求液壓缸的活塞桿必須有良好的力學(xué)性能,而且主液壓缸帶動齒形板擊碎陽極塊之后,可以利用副液壓缸的運動擠壓齒形板帶動主液壓缸使之回到原始的位置,所以選用單作用柱塞式液壓缸。液壓缸的左腔有效作用面積恒定,當(dāng)向液壓缸左腔供油,且壓力和流量都不變時,活塞帶動塞柱向右的方向以恒定的速度運動并且推力不變。[8]如
24、圖2.1所示。</p><p> 圖2.1單作用柱塞式液壓缸</p><p> 2.1主液壓缸缸筒的設(shè)計和計算</p><p> 缸筒是液壓缸的主體零件,它與端蓋、缸底、油口等零件構(gòu)成密封的容腔,用以容納壓力油,同時它還是活塞的運動“軌道”。設(shè)計液壓缸缸筒時,應(yīng)該正確確定各部分的尺寸,保證液壓缸有足夠的輸出力、運動速度和有效行程,同時還必須具有一定的強度,能足
25、以承受液壓力、負載力和意外的沖擊力。另外,缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的配合精度、表面粗糙度和幾何精度,以保證液壓缸的密封性、運動平穩(wěn)性和耐用性。[8] </p><p> ?。?) 液壓缸的輸出力</p><p> 柱塞式液壓缸的推力?</p><p> 由于陽極塊的破碎35???,</p><p><b> 所以</b&
26、gt;</p><p> ?。?) 液壓缸內(nèi)徑?1的計算</p><p> 計算液壓缸內(nèi)徑和塞柱直徑均與設(shè)備的類型有關(guān)。例如500噸陽極破碎機的主液壓缸,一定要滿足較大的擠壓力,在設(shè)計計算時以力為主。[9]</p><p> 設(shè)計的主動液壓部分采用雙液壓缸的形式,所以 </p><p><b> ?1=?=</b>
27、</p><p> 根據(jù)液壓缸的載荷和系統(tǒng)工作壓力計算</p><p><b> ?。模保?lt;/b></p><p> 式中?。模薄 簤焊變?nèi)徑,m;</p><p> ?。啤 簤焊淄屏Γ?;</p><p> ?。小 x定的系統(tǒng)工作壓力,。</p><p> 帶入實際
28、數(shù)據(jù):F=,?。校剑叮埃?lt;/p><p><b> ?。模保剑?lt;/b></p><p> 根據(jù)表2.1,應(yīng)選用500。</p><p> 表2.1 液壓缸的內(nèi)徑系列(GB/T2348-93) [10] /</p><p> 注:括號內(nèi)尺寸為非優(yōu)先選用者。</p><p>
29、(3)缸筒壁厚的計算及校核</p><p><b> 液壓缸的缸筒壁厚 </b></p><p> 式中,?為缸桶內(nèi)徑;為缸桶實驗壓力,當(dāng)缸的額定壓力16???時,取=1.5??;而當(dāng)16???時,取=1.25??;[]為缸桶材料的許用應(yīng)力,[]=/?, 為材料抗拉強度,?為安全系數(shù)。</p><p> 代入實際的數(shù)字進行計算:</
30、p><p> =35???,=1.25=1.2560???;</p><p><b> ?=500;</b></p><p> 缸筒的材料為40鉻,其抗拉強度=735???,</p><p><b> 安全系數(shù)?=4;</b></p><p> []=/?=735???
31、/4=183.75???</p><p><b> 經(jīng)過計算得:</b></p><p><b> =????</b></p><p> 所以可以取缸體的壁厚 =102。</p><p><b> ?。?) 缸筒的材料</b></p><p>
32、液壓缸缸缸筒的常用材料為20、35、45號無縫鋼管40鉻等等。因20號鋼的機械性能略低,且不能調(diào)質(zhì),應(yīng)用較少。當(dāng)缸桶與缸底,缸頭,管接頭或耳軸等件需焊接時,則應(yīng)采用焊接性能較好的35號鋼,粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下,均采用45號鋼,并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241~285??。</p><p> 缸筒毛坯也可采用鍛鋼,鑄鋼或者是鑄鐵件。鑄鋼可采用??35?等材料,鑄鐵可采用??200~??350間的幾個牌號或者是球墨鑄鐵。<
33、;/p><p><b> 這里選用40鉻。</b></p><p> (5) 缸體的技術(shù)要求</p><p> * 缸體內(nèi)徑采用?8,?9配合。表面粗糙度:當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時,??為0.1~0.4,當(dāng)活塞環(huán)密封時,??為0.2~0.4。且均要磨。</p><p> * 缸體內(nèi)徑的圓度公差值可以按照9,10或者
34、時11級精度選取,圓度公差值應(yīng)按照8級精度選取。</p><p> * 缸體端面?的垂直度公差值可以按照7級精度來選取。</p><p> * 當(dāng)缸體和缸頭采用螺紋聯(lián)接的時候,螺紋應(yīng)采用6級精度的公制螺紋。</p><p> * 當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸的時候,孔徑?或軸徑?的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直公差值應(yīng)按9級精度選取。</p><p&g
35、t; * 為了防止腐蝕和提高壽命,缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為30~40的鉻層,鍍后進行椼磨或者是拋光處理。</p><p> ?。?2活塞桿的設(shè)計和計算</p><p> 活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件,它要承受壓力、振動沖擊等多種作用,必須有足夠的強度和剛度。</p><p><b> 活塞桿的直徑計算</b></p><
36、;p> 計算后,根據(jù)表2.2,取。</p><p> 表??????活塞桿直徑系列(???????????)?????????????????????????????</p><p> 活塞桿如圖2.2: 圖2.2 主液壓缸的活塞桿</p><p> 此端部為螺紋聯(lián)接的外螺紋聯(lián)接。</p>
37、;<p> 實心活塞桿的材料為35、45號鋼等等;空心活塞桿材料為35、45號無縫鋼管。這里采用的是45鋼。</p><p><b> 活塞桿的技術(shù)要求:</b></p><p> * 活塞桿的熱處理;粗加工后調(diào)質(zhì)硬度為229~285??,必要時再經(jīng)高溫淬火,硬度可達???45~55。</p><p> * 活塞桿直徑的圓
38、度公差值,按9、10或者是11級精度選取。</p><p> * 活塞桿直徑的圓柱度公差值,應(yīng)按8級精度選取。</p><p> * 活塞桿的徑向跳動公差值,應(yīng)為0.001mm。</p><p> * 端面的垂直度公差值,應(yīng)按7級精度選取。</p><p> * 活塞桿上的螺紋,一般應(yīng)按6級精度加工;如載荷較小,機械振動也較小時,允許
39、按級精度或者是8級精度制造。</p><p> * 活塞桿上若是有聯(lián)接銷孔時,該孔徑應(yīng)按?11級加工。該孔軸線與活塞桿軸線的垂直度公差值,按6級精度選取。</p><p> * 活塞桿上工作表面的粗糙度為??0.63,必要時,可以鍍鉻,鍍層厚度約為0.05??,鍍后拋光。</p><p> 2.3液壓缸工作行程的確定</p><p>
40、 根據(jù)陽極塊的尺寸:1200x850x500。依表2.3,選液壓缸工作行程長度為1000。</p><p> 表2.3液壓缸行程系列(GB2349-80)</p><p><b> ?。?4活塞的設(shè)計</b></p><p> 由于活塞在液壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動,因此,它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng),既不能過緊,也不能間隙過大。配合過緊,不僅使最
41、低啟動壓力增大,降低機械效率,而且容易損壞缸筒和活塞的配合表面;間隙過大,會引起液壓缸內(nèi)部泄露,降低容積效率,使液壓缸達不到要求的設(shè)計性能。</p><p> ?。?) 活塞與活塞桿的聯(lián)接形式</p><p><b> 圖2.3 活塞</b></p><p> ?。?) 活塞與缸體的密封 </p><p> 活塞與缸
42、體的密封結(jié)構(gòu),隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件的不同而不同。這里采用的是活塞環(huán)型密封圈。</p><p> 圖2.4 活塞環(huán)型密封</p><p><b> (3) 活塞的材料</b></p><p> 液壓缸活塞的材料多為耐磨鑄鐵,灰鑄鐵(??300,??350),鋼(有的在外徑上套有尼龍66、尼龍1010或者是酚醛四、塑料的耐磨環(huán))以
43、及40鉻和鋁合金等,這里采用的是40鉻。</p><p> (4)活塞的技術(shù)要求</p><p> * 活塞外徑對內(nèi)孔的徑向跳動公差值,應(yīng)按照7,8級精度選取。</p><p> * 端面對內(nèi)孔軸線的垂直度公差值,應(yīng)按照7級精度選取。</p><p> * 外徑的圓度公差值,按照9,10或者是11級精度選取。</p>&
44、lt;p> *活塞外徑用橡膠密封時可取f7~f9配合,內(nèi)孔與活塞的配合可取H8.</p><p> *端面對軸線垂直度不大于0.04。</p><p> (5)主要表面粗糙度</p><p> 活塞外圓柱表面粗糙度為微米。</p><p> ?。?5導(dǎo)向套的設(shè)計和計算</p><p> (1)最小導(dǎo)向長
45、度H的確定</p><p> 當(dāng)活塞桿全部伸出時,從活塞支承面中點到導(dǎo)向套滑動面中點的距離成為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過短,將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大,影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性。因此,在設(shè)計時必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長度。對于一般液壓缸,最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式要求:</p><p><b> =</b></p><p>
46、 式中,L為最大工作行程,;D為缸筒內(nèi)徑,。</p><p> 導(dǎo)向套滑動面的長度A,在缸徑小于80取A=(0.6~1.0)D,當(dāng)缸徑大于80時取A=(0.6~1.0)d。</p><p> 由于缸徑大于80,A=(0.6~1.0)d,取</p><p><b> A=0.9d=</b></p><p><
47、b> 活塞寬度</b></p><p><b> B=0.6D=。</b></p><p><b> ?。?)導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)</b></p><p> 導(dǎo)向套有普通導(dǎo)向套、易拆導(dǎo)向套、球面導(dǎo)向套和靜壓導(dǎo)向套等。這里選擇易拆導(dǎo)向套。如圖2.5所示:</p><p> 圖2.5導(dǎo)
48、向套的結(jié)構(gòu)</p><p><b> (3)導(dǎo)向套材料</b></p><p> 常用青銅、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵、聚四氟乙烯。這里選用耐磨鑄鐵。</p><p><b> 主要表面粗糙度</b></p><p> 配合表面粗糙度為Ra0.8-1.6。</p><p>&
49、lt;b> ?。?)技術(shù)要求</b></p><p> *導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%-100%。</p><p> *外徑與內(nèi)徑的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半。 </p><p> ?。?6端蓋和缸底的設(shè)計的計算</p><p> 單活塞桿液壓缸中,有活塞桿通過的缸蓋叫端蓋,無活塞桿通過的缸蓋叫缸底。端蓋、缸底與
50、缸筒構(gòu)成封閉的壓力容腔,它不僅要有足夠的強度以承受液壓力,而且必須具備一定的連接強度。端蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔及防塵圈、密封圈槽,還有連接螺釘,受力比較復(fù)雜,設(shè)計的不好容易損壞。</p><p> 所設(shè)計的液壓缸,如圖2.6所示:</p><p><b> 圖2.6 主液壓缸</b></p><p> ?。?)缸底厚度?的計算</p>
51、;<p><b> ?0.433D</b></p><p> 式中, ? ---缸底厚度,單位:。</p><p> D ---液壓缸內(nèi)徑,單位:?。</p><p> ---實驗壓力 ,單位:???。</p><p> [] ---缸底的許用應(yīng)力,單位:???。</p><p
52、> 代入實際的數(shù)字計算:</p><p><b> D =0.63;</b></p><p> =1.2535???;</p><p> []=735???/4。</p><p><b> 經(jīng)過計算得:</b></p><p> ?0.433D=0.4330
53、.5 </p><p><b> 所以取?=200。</b></p><p> ?。?)液壓缸缸蓋的計算</p><p><b> 缸蓋的厚度為: </b></p><p> 式中 --螺釘孔分布分布直徑,。</p><p> --液壓力,㎏f/。 </p&
54、gt;<p> --密封環(huán)形端面平均直徑,。</p><p> --材料的許用應(yīng)力,㎏f/。</p><p><b> 代入實際數(shù)據(jù),得</b></p><p><b> 取</b></p><p><b> (3) 缸蓋的材料</b></p>
55、;<p> 液壓的缸蓋可以選用35,45號鍛鋼或者是??35,??45鑄鋼或者是??200,??300,??350鑄鐵等材料。</p><p> 當(dāng)缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時,缸蓋最好選用鑄鐵。同時應(yīng)在導(dǎo)向套表面上熔堆黃銅,青銅或者是其他耐磨的材料。如果采用在缸蓋中壓入導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)時,導(dǎo)向套材料應(yīng)該為耐磨的鑄鐵,青銅,或者是黃銅等等。</p><p> ?。?) 缸蓋的
56、技術(shù)要求</p><p> * 直徑?,(活塞桿的緩沖孔),(基本尺寸同活塞桿密封圈外徑)的圓度按照9、0或者是11級精度選取。</p><p> * 、與?的同軸度公差值為0.03??.</p><p> * 端面?、?與直徑的垂直度公差值,應(yīng)按照7級精度選取。</p><p> * 導(dǎo)向孔的 表面粗糙度為??1.25。</p
57、><p> 2.7活塞桿的密封與防塵</p><p> 液壓缸工作中要達到零泄漏、摩擦小和耐磨損的要求。在設(shè)計時,正確地選擇密封件、導(dǎo)向套和防塵圈的結(jié)構(gòu)形式和材料是很重要的。從現(xiàn)代的密封技術(shù)來分析,液壓缸的活塞和活塞桿及其密封、導(dǎo)向和防塵等應(yīng)作為一個綜合的密封系統(tǒng)來考慮,具有可靠的密封系統(tǒng),才能使液壓缸有良好的工作狀態(tài)和理想的使用壽命。</p><p> 在液壓元
58、件中,對液壓缸的密封要求是比較高的,特別是一些特殊液壓缸。液壓缸中不僅有靜密封,更多的部位是動密封,而且工作壓力高,這就要求密封件性能要好,耐磨損,對溫度的適應(yīng)范圍大,要求彈性好,永久變形小,有適當(dāng)?shù)臋C械強度,摩擦阻力小,容易制造和拆裝,能隨壓力的升高而提高密封能力和利于自動補償磨損。[12]</p><p> 液壓缸的靜密封部位主要有活塞內(nèi)孔與活塞桿、支承座外園和缸筒內(nèi)孔、端蓋與缸體端面等處。這些部位雖然都是
59、靜密封,但因工作油液了夜里打,稍有意外,就會引起過量的內(nèi)漏和外露。</p><p> 靜密封部位使用的密封件基本都是O型密封圈。O型密封圈雖小,卻是一種精密的橡膠制品,在復(fù)雜的使用條件下,具有良好的尺寸穩(wěn)定性和保持自身的性能。在設(shè)計選用時,根據(jù)使用條件選擇適宜的材料和尺寸,并采取合理的安裝維護措施,才能達到較滿意的密封效果。</p><p> 液壓缸動密封部位主要有活塞與缸筒內(nèi)孔的密封
60、、活塞桿與支承座的密封等。Yx形密封圈是我國液壓缸行業(yè)使用極為廣泛的往復(fù)運動密封圈。</p><p> 防塵圈設(shè)置于活塞桿密封外側(cè),用于防止外界塵埃、沙粒等異物浸入液壓缸。從而可以防止液壓缸油被污染導(dǎo)致元件磨損。A型是一種單辰無骨架橡膠密封圈?;钊麠U的密封與防塵,如圖2.7所示 </p><p> 圖2.7 </p><p&g
61、t; 2.8液壓缸安裝連接部分的形式及尺寸</p><p> 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)包括液壓缸的安裝結(jié)構(gòu)、液壓缸的進出油口的連接等。</p><p><b> 液壓缸的安裝形式</b></p><p> 液壓缸的安裝形式很多,但大致可以分為以為兩類。一是軸線固定類。這類安裝形式的液壓缸在工作時,軸線位置固定不變。機床上的液壓缸絕大多數(shù)是采
62、用這種安裝形式。二是軸線擺動類。這類安裝形式,液壓缸在往復(fù)時,由于機構(gòu)的相互作用使其軸線產(chǎn)生擺動,達到調(diào)整位置和方向的要求。[14]安裝這類液壓缸,安裝形式也只能采用使其能擺動的鉸接方式。在這里采用軸線固定的方式。安裝形式如圖2.8所示:</p><p><b> 圖2.8</b></p><p> 液壓缸的進出油口的連接方式</p><p&g
63、t; 采用擴口式硬管接頭(??5627.1-85). </p><p><b> 圖2.9管式管接頭</b></p><p> 3 副液壓缸的設(shè)計</p><p> 副液壓缸主要用于推動主液壓缸使其回到原位。由于主機的的運動主要是做反復(fù)的擠壓的直線運動,,所以選用單桿活塞式液壓缸。液壓缸的活塞在兩腔有效作用面積不等,當(dāng)向液壓缸兩腔分別
64、供油,且壓力和流量都不變時,活塞在兩個方向上的運動速度和推力都不等,即運動具有不對稱性。</p><p><b> 如圖3.1所示。</b></p><p> 圖3.1 單桿活塞式液壓缸</p><p> 3.1副液壓缸缸筒的設(shè)計和計算</p><p> (1) 液壓缸的輸出力</p><p&
65、gt; 液壓缸的輸出力主要用于克服齒形板與導(dǎo)軌的摩擦和把油缸里的液壓油壓回油箱。相關(guān)總質(zhì)量</p><p><b> 總摩擦力</b></p><p><b> 壓油所需的壓力</b></p><p> 總壓力為27.19N</p><p> (2) 液壓缸內(nèi)徑?1的計算</p>
66、;<p> 設(shè)計的主動液壓部分采用雙液壓缸的形式,所以 </p><p><b> ?1=?=</b></p><p> 根據(jù)液壓缸的載荷和系統(tǒng)工作壓力計算</p><p><b> ?。模保?lt;/b></p><p> 式中 D1 —液壓缸內(nèi)徑,m;</p>&l
67、t;p> F —液壓缸推力,;</p><p> P —選定的系統(tǒng)工作壓力,。</p><p> 帶入實際數(shù)據(jù):F=,?。校剑叮?,得</p><p><b> D1==</b></p><p> 根據(jù)表3.1,應(yīng)選用100。</p><p> 表3.1 液壓缸的內(nèi)徑系列(GB/T
68、2348-93) /</p><p> 注:括號內(nèi)尺寸為非優(yōu)先選用者。</p><p> ?。?)缸筒壁厚的計算及校核</p><p><b> 液壓缸的缸筒壁厚 </b></p><p> 式中,?為缸桶內(nèi)徑;為缸桶實驗壓力,當(dāng)缸的額定壓力16???時,取=1.5??;而當(dāng)16???時,取=1.2
69、5??;[]為缸桶材料的許用應(yīng)力,[]=/?, 為材料抗拉強度,?為安全系數(shù)。</p><p> 代入實際的數(shù)字進行計算:</p><p> =35???,=1.25=1.2560???;</p><p><b> ?=100;</b></p><p> 缸筒的材料為40鉻,其抗拉強度=735???,</p
70、><p><b> 安全系數(shù)?=4;</b></p><p> []=/?=735???/4=183.75???</p><p><b> 經(jīng)過計算得:</b></p><p><b> =</b></p><p> 所以可以取缸體的壁厚 =30。
71、</p><p><b> ?。?) 缸筒的材料</b></p><p> 液壓缸缸缸筒的常用材料為20、35、45號無縫鋼管40鉻等等。因20號鋼的機械性能略低,且不能調(diào)質(zhì),應(yīng)用較少。當(dāng)缸桶與缸底,缸頭,管接頭或耳軸等件需焊接時,則應(yīng)采用焊接性能較好的35號鋼,粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下,均采用45號鋼,并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241~285??。</p><
72、p><b> 這里選用40鉻。</b></p><p> ?。?) 缸體的技術(shù)要求</p><p> * 缸體內(nèi)徑采用?8,?9配合。表面粗糙度:當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時,??為0.1~0.4,當(dāng)活塞環(huán)密封時,??為0.2~0.4。且均要磨。</p><p> * 缸體內(nèi)徑的圓度公差值可以按照9,10或者時11級精度選取,圓度公差
73、值應(yīng)按照8級精度選取。</p><p> * 缸體端面?的垂直度公差值可以按照7級精度來選取。</p><p> * 當(dāng)缸體和缸頭采用螺紋聯(lián)接的時候,螺紋應(yīng)采用6級精度的公制螺紋。</p><p> * 當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸的時候,孔徑?或軸徑?的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直公差值應(yīng)按9級精度選取。</p><p> * 為了防止腐蝕和
74、提高壽命,缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為30~40的鉻層,鍍后進行椼磨或者是拋光處理。</p><p> 3.2活塞桿的設(shè)計和計算</p><p> 活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件,它要承受壓力、振動沖擊等多種作用,必須有足夠的強度和剛度。[15]</p><p><b> 活塞桿的直徑計算</b></p><p> 計
75、算后,根據(jù)表3.2,取80。</p><p> 表?????活塞桿直徑系列(???????????)?????????????????????????????</p><p> 活塞桿如圖3.2: 圖3.2 副液壓缸的活塞桿</p><p> 此端部為螺紋聯(lián)接的外螺紋聯(lián)接。</p><p&
76、gt; 實心活塞桿的材料為35、45號鋼等等;空心活塞桿材料為35、45號無縫鋼管。這里采用的是45鋼。</p><p> ?。?)活塞桿的技術(shù)要求</p><p> * 活塞桿的熱處理;粗加工后調(diào)質(zhì)硬度為229~285??,必要時再經(jīng)高溫淬火,硬度可達???45~55。</p><p> * 活塞桿直徑的圓度公差值,按9、10或者是11級精度選取。</
77、p><p> * 活塞桿直徑的圓柱度公差值,應(yīng)按8級精度選取。</p><p> * 活塞桿的徑向跳動公差值,應(yīng)為0.001mm。</p><p> * 端面的垂直度公差值,應(yīng)按7級精度選取。</p><p> * 活塞桿上的螺紋,一般應(yīng)按6級精度加工;如載荷較小,機械振動也較小時,允許按級精度或者是8級精度制造。</p>
78、<p> * 活塞桿上若是有聯(lián)接銷孔時,該孔徑應(yīng)按?11級加工。該孔軸線與活塞桿軸線的垂直度公差值,按6級精度選取。</p><p> * 活塞桿上工作表面的粗糙度為??0.63,必要時,可以鍍鉻,鍍層厚度約為0.05??,鍍后拋光。</p><p> 3.3液壓缸工作行程的確定</p><p> 根據(jù)陽極塊的尺寸:1200x850x500。依表3
79、.3,選液壓缸工作行程長度為1000。</p><p> 表3.3液壓缸行程系列(GB2349-80)</p><p><b> 3.4活塞的設(shè)計</b></p><p> 由于活塞在液壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動,因此,它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng),既不能過緊,也不能間隙過大。配合過緊,不僅使最低啟動壓力增大,降低機械效率,而且容易損壞缸筒和活塞
80、的配合表面;間隙過大,會引起液壓缸內(nèi)部泄露,降低容積效率,使液壓缸達不到要求的設(shè)計性能。[17]</p><p> ?。?) 活塞與活塞桿的聯(lián)接形式</p><p><b> 圖3.3活塞</b></p><p> (2) 活塞與缸體的密封 </p><p> 活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu),隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件
81、的不同而不同。這里采用的是活塞環(huán)型密封圈。</p><p> 圖3.4活塞環(huán)型密封</p><p><b> (3) 活塞的材料</b></p><p> 液壓缸活塞的材料多為耐磨鑄鐵,灰鑄鐵(??300,??350),鋼(有的在外徑上套有尼龍66、尼龍1010或者是酚醛四、塑料的耐磨環(huán))以及40鉻和鋁合金等,這里采用的是40鉻。<
82、/p><p> ?。?)活塞的技術(shù)要求</p><p> * 活塞外徑對內(nèi)孔的徑向跳動公差值,應(yīng)按照7,8級精度選取。</p><p> * 端面對內(nèi)孔軸線的垂直度公差值,應(yīng)按照7級精度選取。</p><p> * 外徑的圓度公差值,按照9,10或者是11級精度選取。</p><p> *活塞外徑用橡膠密封時可取f
83、7~f9配合,內(nèi)孔與活塞的配合可取H8.</p><p> *端面對軸線垂直度不大于0.04。</p><p> ?。?)主要表面粗糙度</p><p> 活塞外圓柱表面粗糙度為微米。</p><p> 3.5導(dǎo)向套的設(shè)計和計算</p><p> (1)最小導(dǎo)向長度H的確定</p><p&g
84、t; 當(dāng)活塞桿全部伸出時,從活塞支承面中點到導(dǎo)向套滑動面中點的距離成為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過短,將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大,影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性。因此,在設(shè)計時必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長度。對于一般液壓缸,最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式要求:</p><p><b> =</b></p><p> 式中,L為最大工作行程,;D為缸筒內(nèi)徑,。&
85、lt;/p><p> 導(dǎo)向套滑動面的長度A,在缸徑小于80取A=(0.6~1.0)D,當(dāng)缸徑大于80時取A=(0.6~1.0)d。</p><p> 由于缸徑大于80,A=(0.6~1.0)d,取</p><p><b> A=0.9D=</b></p><p><b> 活塞寬度</b><
86、;/p><p><b> B=0.8D=。</b></p><p><b> (2)導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)</b></p><p> 導(dǎo)向套有普通導(dǎo)向套、易拆導(dǎo)向套、球面導(dǎo)向套和靜壓導(dǎo)向套等。這里選擇易拆導(dǎo)向套。如圖3.5所示:</p><p> 圖3.5導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)</p><p&g
87、t;<b> (3)導(dǎo)向套材料</b></p><p> 常用青銅、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵、聚四氟乙烯。這里選用耐磨鑄鐵。</p><p> ?。?)主要表面粗糙度</p><p><b> 配合表面粗糙度為。</b></p><p><b> ?。?)技術(shù)要求</b><
88、;/p><p> *導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%-100%。</p><p> *外徑與內(nèi)徑的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半。 </p><p> 3.6端蓋和缸底的設(shè)計的計算</p><p> 單活塞桿液壓缸中,有活塞桿通過的缸蓋叫端蓋,無活塞桿通過的缸蓋叫缸底。端蓋、缸底與缸筒構(gòu)成封閉的壓力容腔,它不僅要有足夠的強度以承受液壓力,而
89、且必須具備一定的連接強度。端蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔及防塵圈、密封圈槽,還有連接螺釘,受力比較復(fù)雜,設(shè)計的不好容易損壞。</p><p> 所設(shè)計的液壓缸,如圖3.6所示:</p><p><b> 圖3.6 主液壓缸</b></p><p> ?。?)缸底厚度?的計算</p><p><b> ?0.433D
90、</b></p><p> 式中, ? ---缸底厚度,單位:。</p><p> D ---液壓缸內(nèi)徑,單位:?。</p><p> ---實驗壓力 ,單位:???。</p><p> [] ---缸底的許用應(yīng)力,單位:???。</p><p> 代入實際的數(shù)字計算:</p>&l
91、t;p><b> D =0.1;</b></p><p> =1.2560???;</p><p> []=60???/4。</p><p><b> 經(jīng)過計算得:</b></p><p> ?0.433D=0.4330.1 </p><p><b>
92、; 所以取?=200。</b></p><p> (2)液壓缸缸蓋的計算</p><p><b> 缸蓋的厚度為: </b></p><p> 式中 --螺釘孔分布分布直徑,。</p><p> --液壓力,㎏f/。 </p><p> --密封環(huán)形端面平均直徑,。&l
93、t;/p><p> --材料的許用應(yīng)力,㎏f/。</p><p><b> 代入實際數(shù)據(jù),得</b></p><p><b> ?。?) 缸蓋的材料</b></p><p> 液壓的缸蓋可以選用35,45號鍛鋼或者是??35,??45鑄鋼或者是??200,??300,??350鑄鐵等材料。<
94、/p><p> 當(dāng)缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時,缸蓋最好選用鑄鐵。同時應(yīng)在導(dǎo)向套表面上熔堆黃銅,青銅或者是其他耐磨的材料。如果采用在缸蓋中壓入導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)時,導(dǎo)向套材料應(yīng)該為耐磨的鑄鐵,青銅,或者是黃銅等等。</p><p> (4) 缸蓋的技術(shù)要求</p><p> * 直徑?,(活塞桿的緩沖孔),(基本尺寸同活塞桿密封圈外徑)的圓度按照9、0或者是11級精度選
95、取。</p><p> * 、與?的同軸度公差值為0.03??.</p><p> * 端面?、?與直徑的垂直度公差值,應(yīng)按照7級精度選取。</p><p> * 導(dǎo)向孔的 表面粗糙度為??1.25。</p><p> 2.7活塞桿的密封與防塵</p><p> 液壓缸工作中要達到零泄漏、摩擦小和耐磨損的要求
96、。在設(shè)計時,正確地選擇密封件、導(dǎo)向套和防塵圈的結(jié)構(gòu)形式和材料是很重要的。從現(xiàn)代的密封技術(shù)來分析,液壓缸的活塞和活塞桿及其密封、導(dǎo)向和防塵等應(yīng)作為一個綜合的密封系統(tǒng)來考慮,具有可靠的密封系統(tǒng),才能使液壓缸有良好的工作狀態(tài)和理想的使用壽命。</p><p> 在液壓元件中,對液壓缸的密封要求是比較高的,特別是一些特殊液壓缸。液壓缸中不僅有靜密封,更多的部位是動密封,而且工作壓力高,這就要求密封件性能要好,耐磨損,對
97、溫度的適應(yīng)范圍大,要求彈性好,永久變形小,有適當(dāng)?shù)臋C械強度,摩擦阻力小,容易制造和拆裝,能隨壓力的升高而提高密封能力和利于自動補償磨損。[13]</p><p> 液壓缸的靜密封部位主要有活塞內(nèi)孔與活塞桿、支承座外園和缸筒內(nèi)孔、端蓋與缸體端面等處。這些部位雖然都是靜密封,但因工作油液了夜里打,稍有意外,就會引起過量的內(nèi)漏和外露。</p><p> 靜密封部位使用的密封件基本都是O型密封
98、圈。O型密封圈雖小,卻是一種精密的橡膠制品,在復(fù)雜的使用條件下,具有良好的尺寸穩(wěn)定性和保持自身的性能。在設(shè)計選用時,根據(jù)使用條件選擇適宜的材料和尺寸,并采取合理的安裝維護措施,才能達到較滿意的密封效果。</p><p> 液壓缸動密封部位主要有活塞與缸筒內(nèi)孔的密封、活塞桿與支承座的密封等。Yx形密封圈是我國液壓缸行業(yè)使用極為廣泛的往復(fù)運動密封圈。</p><p> 防塵圈設(shè)置于活塞桿密
99、封外側(cè),用于防止外界塵埃、沙粒等異物浸入液壓缸。從而可以防止液壓缸油被污染導(dǎo)致元件磨損。[18]A型是一種單辰無骨架橡膠密封圈?;钊麠U的密封與防塵,如圖3.7所示 </p><p> 圖3.7 </p><p> 3.8液壓缸安裝連接部分的形式及尺寸</p><p> 液壓缸的進出油口的連接方式</p>&
100、lt;p> 采用擴口式硬管接頭(??5627.1-85). </p><p><b> 圖3.8管式管接頭</b></p><p><b> 4 液壓站的設(shè)計</b></p><p> 4.1 液壓站概述以及液壓站的型號</p><p><b> ?。?) 液壓站概述&l
101、t;/b></p><p> 目前我國生產(chǎn)液壓站的生產(chǎn)廠家過多,液壓站的種類也繁多,但大多數(shù)廠家根據(jù)用戶的具體要求進行設(shè)計和制造,尚且沒有完全的系列化、標準化?,F(xiàn)在只有液壓站的油箱公稱有國家標準。</p><p> 液壓站油箱公稱容量系列(??2876-81)</p><p><b> 表 4.1</b></p>&l
102、t;p> ?。?)??系列液壓站</p><p> ??系列液壓站,油箱容量有25~6300?等18種規(guī)格。選用不同的泵,得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。外形結(jié)構(gòu)上有上置式(有立式以及臥式)和非上置式等等。</p><p> ??系列液壓站生產(chǎn)廠家有:上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。</p><p> (3) ??形液壓柜</p&g
103、t;<p> ??形液壓柜規(guī)格性能為油箱容量250~350?,壓力6.3???,流量有40、63和100?/???。上海液壓件一廠生產(chǎn)。</p><p> (4) ???型液壓站</p><p> ???型液壓站,油箱容量100?,壓力6.3???,流量16?/???。常州液壓站廠生產(chǎn)。</p><p> (5) ???型液壓柜</p&g
104、t;<p> ???型液壓柜油箱容量160?,壓力6.3???,流量有12、25?/???,由北京春樹機械廠生產(chǎn)。</p><p> (6) ???型液壓站</p><p> ???型液壓站油箱容量有100?和160?兩種,壓力為5???,流量為20~63?/???范圍。有定量泵與變量泵兩種形式,成都液壓元件一廠成產(chǎn)。</p><p> (7)
105、 ??型液壓站</p><p> ??型液壓站油箱容量120~2000?,壓力為14???,流量在10~250?/???范圍之內(nèi),由沈陽重型機械廠生產(chǎn)。該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品有兩種型號。</p><p> (8) ??型液壓站</p><p> ??型液壓站油箱容量1400?,壓力7???,流量6750?/?,上海冶金設(shè)計院設(shè)計,其外形設(shè)計較好。</p>
106、<p> (9) 上重形液壓站</p><p> 上海重型機器場液壓站郵箱容量1200?和2200?兩種,1200的工作壓力為1.5???,2200?的為5???,流量均為320?/???.。</p><p> ?。?0)PA-210系列高壓齒輪泵液壓站</p><p> 有各種壓力、流量、長時間保壓、多缸同步、快慢速、壓力恒定的液壓動力系統(tǒng);其動
107、力節(jié)省、油溫低、噪音小、效率高,經(jīng)久耐用等; 適用范圍:各種液壓機械制造行業(yè)、升降機、升降臺制造行業(yè)、汽車制造、船舶制造、航空航天等行業(yè),及其它各行各業(yè)要求之動力系統(tǒng)。 馬力多種選擇,可搭配各式油壓泵浦。PA-210型液壓站油箱容量1400?,壓力60???,流量1600L/min。</p><p><b> 4.2 液壓泵</b></p><p> (1) 液壓
108、泵的作用</p><p> 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,其作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。[19]液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵液壓傳動系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達都是容積式的。</p><p> 液壓泵按其在單位時間內(nèi)所能輸出油液體積可否調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類;按結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。
109、</p><p> (2) 液壓泵的工作原理 </p><p> 液壓泵的工作壓力是指泵工作時的實際壓力。對于液壓泵來說,工作壓力是它的輸出壓力;對馬達來說,則是指它的輸入壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗標準規(guī)定的連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力,超過此值就是過載。</p><p> 液壓泵的排量是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),由其密封容腔幾何尺寸變化所算得的排出液體的
110、體積,亦即在無泄漏的情況下,其軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能排出的液體體積。</p><p> 液壓泵的理論流量是指液壓泵在單位時間內(nèi)由其密封容腔幾何尺寸變化計算而得得排出的液體體積,亦即在無泄漏的情況下單位時間內(nèi)所能排出的液體體積.</p><p> 液壓泵的 額定流量是指在正常工作條件下,按試驗標準規(guī)定必須保證的流量,亦即在額定壓力下由泵輸出的流量。因泵和馬達存在內(nèi)泄露,所以額定流量的值和理論流量是
111、不同的。</p><p><b> (3)液壓泵的分類</b></p><p> 按流量是否可調(diào)節(jié)可分為:變量泵和定量泵。 </p><p> 輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵,流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。 按液壓系統(tǒng)中常用的泵結(jié)構(gòu)分為:齒輪泵、葉片泵和柱塞泵 3種。齒輪泵:體積較小,結(jié)構(gòu)較簡單,對油的清潔度要求不嚴,價格較便宜;
112、但泵軸受不平衡力,磨損嚴重,泄漏較大。 葉片泵:分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、作壓力和容積效率比齒輪泵高、結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。 柱塞泵:容積效率高、泄漏小、可在高壓下工作、大多用於大功率液壓系統(tǒng);但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高。 </p><p> 4.3 液壓泵的噪聲</p><p> (1) 產(chǎn)生噪聲的原因<
113、;/p><p> 液壓泵產(chǎn)生噪音的原因有:</p><p> * 泵的流量脈動和壓力脈動,造成泵構(gòu)件的振動。這種振動有時還可產(chǎn)生諧振。諧振頻率可以時流量脈動頻率的2倍,3倍或更大。泵的基本頻率及其諧振頻率若和機械的或液壓的自然頻率相一致,則噪聲便大大增加。</p><p> * 液壓泵在其工作過程中,當(dāng)吸油容積突然和壓油腔相通,或高壓容積突然和吸油腔相通時,會產(chǎn)生
114、油液流量和壓力的突變,它們對噪聲的影響甚大。</p><p><b> * 氣穴現(xiàn)象。</b></p><p> * 泵內(nèi)流到具有突然擴大或收縮,急拐彎,通道截面過小而導(dǎo)致液體紊流,漩渦及噴流。</p><p> * 由于機械原因,如轉(zhuǎn)動部分不平衡,軸承振動等引起的噪聲。</p><p> (2) 降低噪音的措施
115、</p><p><b> 降低噪音的措施有:</b></p><p> * 消除泵內(nèi)液壓的急劇變化。</p><p> * 為吸收泵的流量和壓力脈動,在泵出口裝備續(xù)能器或是消生器。</p><p> * 裝在油箱上的電機和泵應(yīng)用使用橡膠墊減震,電機軸和泵軸間的同軸度要好。</p><p>
116、; * 壓油管的某一斷采用橡膠軟管,對泵和管路的連接進行隔振。</p><p> * 防止氣穴現(xiàn)象和油中摻混空氣現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p> (3) 液壓泵的選用</p><p> 在設(shè)計液壓系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)所要求的工作情況合理的選擇液壓泵。</p><p> 一般在負載小、功率小的機械設(shè)備中,可選用齒輪泵、雙作用葉片泵;精度較高的
117、機械設(shè)備(如磨床)可以使用螺桿泵、雙作用葉片泵;在負載較大并有快速和慢速工作行程的機械設(shè)備(如組合機床)可使用限壓式變量葉片泵;負載大、功率大的機械設(shè)備(如龍門刨床、拉床)可使用柱塞泵;而機械設(shè)備的輔助裝置,如送料、夾緊等不重要的地方,可使用價廉的齒輪泵[20]。</p><p> 4.4 液壓站的設(shè)計</p><p><b> (1) 流量的確定</b><
118、/p><p> 設(shè)計要求:工作效率2~3???/件</p><p> 主液壓缸工進的速度為0.1m/s,所以兩個液壓缸的流量</p><p><b> V=A1</b></p><p> ?1---------活塞或柱塞的作用面積 ,單位: ???</p><p><b> V=A
119、1</b></p><p> 所以液壓站的流量?=1600L/min。</p><p> (2) 液壓站的選用</p><p> 根據(jù)容量可以選定液壓站的容量為1500?,可以選用PA-210系列高壓齒輪泵液壓站。外形如圖4.1</p><p><b> 圖4.1 液壓站</b></p>
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