板料折弯机液压系统设计Word格式文档下载.docx
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27mm/s=/s，工作下压速度v2?
12mm/s?
/s，快速回程速 度v3?
52mm/s=/s，板料折弯机快速空载下降行程L1?
200mm=，板料折弯机工作下压行程L2?
24mm=，板料折弯机快速回程：
H=200mm=；
启动制动时间?
t?
，液压系统执行元件选为液压缸。
液压 ?
v缸采用V型密封圈，其机械效率?
。
式 Fm?
m ?
t式中m—工作部件总质量 ?
v—快进或快退速度 ?
t—运动的加速、减速时间 v求得惯性负载Fm?
m?
?
Ggv?
296N 4再求得阻力负载 静摩擦阻力Fsf?
10?
4300N 动摩擦阻力Ffd?
2150N表一液压缸在各工作阶段的负载值 （单位:
N） 工况 负载组成 负载值F 推力F/?
cm 4起动加速快进工进快退 注:
液压缸的机械效率取?
cmF?
Fsf 43002446215019023002150 47252688236320904402363 F?
Ffd?
FmF?
Ffd F?
Ft F?
Ffd ?
攀枝花学院本科课程设计 负载图和速度图的绘制 4负载图和速度图的绘制 负载图按上面数据绘制，如下图a）所示。
速度图按己知数值 v1?
27mm/s,v2?
12mm/s,v3?
52mm/s,L1?
200mm,L2?
24mm, 快速L3?
225mm 图一板料折弯机液压缸的负载图和速度图 a）负载图 b）速度图 5 攀枝花学院本科课程设计 液压缸主要参数的确定 5液压缸主要参数的确定 表11-2和表11-3可知，板料折弯机液压系统在最大负载约为209KN时工作压力P将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到缸下行时，滑块自1?
30MPa。
重采用液压方式平衡，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取液压缸的机械效率ηcm=。
A1?
Fmax20904402?
30?
10液压缸内径：
D?
4?
A1?
310mm 参考[1]，按GB/T2348-1993，取标准值D=320mm=32cm根据快速下降与快速上升进的速度比确定活塞杆直径d:
D252?
2?
?
d?
231mm?
2V快下D?
d23V快上取标准值d=250mm=25cm 则：
无杆腔实际有效面积A1?
有杆腔实际有效面积A2?
4D2?
322?
?
4（D2?
d2）?
（322?
252）?
液压缸在工作循环中各阶段的压力和流量计算见表。
表各阶段的压力和流量工作阶段计算公式快速下启动等FA1?
cm负载F/N工作腔压力输入流量p/Pa/L/min_?
0P1?
296Fm;
q1?
v1A1A1?
cm0209044036910降速工作下压P2?
;
q2?
v2A1?
1066 攀枝花学院本科课程设计 液压缸主要参数的确定 快速回启动等制动P3?
FA2?
cm;
q3?
v3A2472526882363?
106_?
106程速?
106_ 液压缸在工作循环中各阶段的功率计算见表快速下降启动恒速 表工作循环中各阶段的功率?
3P?
pq?
3691?
10/60?
111’P1?
0工作下压 快速启动恒速P2?
p2q2?
106?
3/60?
27599W?
P3?
p3q3?
P4?
p4q4?
P5?
p5q5?
回程制动根据以上分析与计算数据处理可绘出液压缸的工况图5. 图液压缸的工况图 7 攀枝花学院本科课程设计 系统液压图的拟定 6系统液压图的拟定 选择液压回路 调速回路 液压泵输出的油液直接进入到各液压元件，没有溢流损失和节流损失，而且在折弯机工作时的压力随着负载变换而变化，效率较高，发热较少。
同时考虑到折弯机工作是所需功率较大，故采用容积调速方式。
故该液压系统采用闭式。
（a） （b） 图调速回路 换向回路和卸荷回路 为满足速度的有级变化，采用压力补偿变量液压泵供油。
即在快速下降时，液压泵以全流量供油当转换成慢速加压折弯时，泵的流量减小，在最后5mm内，使泵流量减到零。
故采用压力补偿变量泵卸荷回路 因为当液压缸反向回程时，泵的流量回复到全流量，故液压缸的运动方向采用三位四通M型电液换向阀控制，停机时，换向阀处于中位，使液压泵卸荷。
（a-b）图快速和换向回 8
攀枝花学院本科课程设计 系统液压图的拟定 压力控制回路 为了防止垂直放置的液压缸中的压头在下降过程中于重力而出现速度失控现象，故选用平衡回路，即在液压缸的回油路上设置一个内控单向顺序阀。
调压回路采用变量泵调压回路 液压系统合成 根据以上选择的液压基本回路，合成为图4-2所示的定量泵-回油路节流调速液压系统图。
图折弯机液压系统原理 1-变量泵2-溢流阀3-压力表及其开关4-单向阀5-三位四通电液换向阀6-单向顺序阀7-液压缸8-过滤器 考虑到液压机工作时所需功率较大，固采用容积调速方式；
9 攀枝花学院本科课程设计 系统液压图的拟定 为满足速度的有极变化，采用压力补偿变量液压泵供油，即在快速下降的时候，液压泵以全流量供油。
当转化成慢速加压压制时，泵的流量减小，最后流量为0；
当液压缸反向回程时，泵的流量恢复为全流量供油。
液压缸的运动方向采用三位四通Y型电磁换向阀和二位二通电磁换向阀控制。
停机时三位四通换向阀处于中位，使液压泵卸荷；
为了防止压力头在下降过程中因自重而出现速度失控的现象，在液压缸有杆腔回路上设置一个单向阀；
为了压制时保压，在无杆腔进油路上和有杆腔回油路上设置一个液控单向阀；
为了使液压缸下降过程中压力头于自重使下降速度越来越快，在三位四通换向阀处于右位时，回油路口应设置一个溢流阀作背压阀使回油路有压力而不至于使速度失控；
为了使系统工作时压力恒定，在泵的出口设置一个溢流阀，来调定系统压力。
于本机采用接近开关控制，利用接近开关来切换换向阀的开与关以实行自动控制；
为使液压缸在压制时不至于压力过大，设置一个压力继电器，利用压力继电器控制最大压力，当压力达到调定压力时，压力继电器发出电信号，控制电磁阀实现保压；
综上折弯机液压系统图如下：
图折弯机液压系统原理 10 攀枝花学院本科课程设计 系统液压图的拟定 1-变量泵2-溢流阀3-压力表及其开关4-单向阀5-三位四通电液换向阀6-单向顺序阀7-液压缸8-过滤器9-行程阀10-调速阀11-单向阀12-压力继电器 11 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 7液压元件的选择 液压泵的选择 液压缸的工况图，可以看出液压缸的最高工作压力出现在加压压制阶段时P1?
，此时液压缸的输入流量极小，且进油路元件较少故泵到液压缸的进油压力损失估计取为?
P?
所以泵的最高工作压力 Pp?
28.?
6M29P.。
a1 液压泵的最大供油量qp按液压缸最大输入流量计算，取泄漏系数K=,则qp?
/min。
根据以上计算结果查阅《机械设计手册》表，选用规格为PVB*的压力补偿变量型轴向柱塞泵，其额定压力P=32MPa，排量为160mL/r,额定转速为1000r/min，流量为q=160L/min。
于液压缸在保压时输入功率最大，这时液压缸的工作压力为 pp?
+=，流量为qp?
取泵的总效率?
/min?
，则液压泵的驱动电机所要的功率为 P?
pp?
qp6?
0?
29?
.?
，7?
根据此数据按JB/T9619-1999，选取Y200L-4型电动机，其额定功率P=20KW，额定转速980r/min,按所选电动机的转速和液压泵的排量，液压泵最大理论流量 qt?
n?
v?
980?
160?
/min，大于计算所需的流量/min，满 足使用要求。
阀类元件及辅助元件 根据阀类元件及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量可选出这些液压元件的型号及规格，结果见表。
12 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 表液压元件的型号及规格序元件名称号1变量泵额定压力/Pa35额定流量ml/r60160*CY14-B额定转速980r/min驱动电机功率为37KW2溢流阀调压型号及规格说明160YF3-*-20B-C通径20mm~3234行程阀三位四通换向阀-28最大工作压力32MPa-160160YF3-*-20B-C通径10mmWEH10GHCT06L15单项顺序阀qmax?
160L/min（单向行程调速阀）6节流阀7单向阀-开启-最大200FBG-3-125-10S20A220通径20mm8压力继电器2．5HED202FRM10-219调速阀 油管元件 各元件间连接管道的规格按元件接口处尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排出的最大流量计算，于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进出流量已与已定数值不同，所以重新计算如表，表中数值说明液压缸压制、快退速度v2,v3与设计要求相近，这表明所选液压泵的型号，规格是适宜的。
流量快进速度压制快退13
攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 输入流量q1?
（A1?
qp）/（A1?
A2）=q1?
q1?
qp?
L/min?
排出流量L/min运动速度q2?
（A2?
q1）/A1?
q1）/A2?
qp/（A1?
A2）?
v2?
q1/A1v3?
q1/A2?
3/313?
10m/min（?
）?
10表液压缸在各个阶段的进出流量 表中数值可知，当油液在压力管中速度取5m/s时，按教材P177式（7-9） d?
q算得，?
3?
21mm；
液压缸进油路油管内径d进?
5?
60液压缸回油路管内径d回?
10-3?
60?
；
这两根油管选用参照《液压系统设计简明手册》P111，进油管的外径 D?
34mm，内径d?
25mm，回油路管的外径D?
25mm。
油箱的容积计算 容量V（单位为L）计算按教材式（7-8）:
V?
qP，于液压机是高压系统， ?
11。
所以油箱的容量 V?
qP?
11?
， 而?
按JB/T7938-1999规定容积取标准值V?
1000L.设计的油箱图如下：
14 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 图4-1开式油箱结构图 1—吸油管；
2—空气滤清器；
3—回油管；
4—顶板；
5—油面指示器；
6—隔板；
7—放油塞；
8—隔板；
9—网式滤油器 油箱的长宽高确定 因为油箱的宽、高、长的比例范围是1：
1~2：
2~3，此处选择比例是1：
：
2此可算出油箱的宽、长、高大约分别是1500mm,1000mm,810mm。
并选择开式油箱中的分离式油箱设计。
其优点是维修调试方便，减少了液压油的温升和液压泵的振动对机械工作性能的影响；
其缺点是占地面积较大。
于系统比较简单，回路较短，各种元件较少，所以预估回路中各种元件和管道所占的油液体积为。
因为推杆总行程为200mm，选取缸的内腔长度为 360mm。
忽略推杆所占的体积，则液压缸的体积为 v缸?
A1L?
360?
当液压缸中油液注满时，此时油箱中的液体体积达到最小为：
V油min?
800?
770L 则油箱中油液的高度为：
H1?
770?
1000/（160?
110）?
44cm 此可以得出油液体下降高度很小，因此选取隔板的高度为44cm,并选用两块隔板。
此分离式油箱采用普通钢板焊接而成，参照书上取钢板的厚度为：
t=4mm。
为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，取箱底离地的距离为 15 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 200mm。
故可知，油箱的总长总宽总高为：
长为：
l?
l1?
2t?
1000?
1008mm宽为：
w?
w1?
1500?
1508mm 高为：
h?
h1?
200?
810?
1018mm 油箱地面倾斜度 为了更好的清洗油箱，取油箱底面倾斜度为：
1 ?
吸油管和过滤器之间管接头的选择 在此选用卡套式软管接头 查《机械设计手册—4》表—66得其连接尺寸如下表：
表 单位：
mm管子d0Lmin卡套式管接头d0D0压力内径mmMPa公称尺寸极限偏差公称G（25）2225?
3822过滤器的选取 取过滤器的流量至少是泵流量的两倍的原则，取过滤器的流量为泵流量的倍。
故有：
?
q?
（?
）L/min?
/min q泵入过滤器 查《中国机械设计大典》表—7得，先取通用型WU系列网式吸油中过滤器：
表型号通径公称流量过滤精度MmL/min?
m100CXL-250?
1005025016 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 堵塞的选取 考虑到钢板厚度只有4mm，加工螺纹孔不能太大，查《中国机械设计大典》表—178选取外六角螺塞作为堵塞，详细尺寸见下表：
表dd1基本尺寸S极限偏差0?
重量KgDeLhbbRC1 13M12?
2215 412331 空气过滤器的选取 按照空气过滤器的流量至少为液压泵额定流量2倍的原则， ?
/min即：
qp过滤器选用EF系列液压空气过滤器，参照《机械设计手册》表得，将其主要参数列于下表：
表参数 型号过滤注油口径mmEF2-50323226527015458668296M6?
14125注油空气油过流量流量滤面积L/minL/minL/min?
D2?
D3四只空气油H1H2 ?
D1 mmmm螺钉进滤过均布mm精度滤mm精度mmmmmm?
m注：
油过滤精度可以根据用户的要求是可调的。
液位/温度计的选取 17 攀枝花学院本科课程设计 液压元件的选择 选取YWZ系列液位液温计，参照《机械设计手册》表选用YWZ-150T型。
考虑到钢板的刚度，将其按在偏左边的地方 18
攀枝花学院本科课程设计 液压系统的性能运算 8液压系统的性能运算 压力损失和调定压力的确定 上述计算可知，工进时油液流动速度较小，通过的流量为/min,主要压力损失为阀件两端的压降可以省略不计。
快进时液压杆的速度 ?
3104.?
410v1?
/s，此时油液在进油管的速度?
3v?
/s ?
252?
6?
沿程压力损失 沿程压力
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