購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 班 級： 姓 名 ： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 陽極板自動生產(chǎn)線后翻板機械手的設(shè)計 of of 導(dǎo)教師： 職稱 : 職稱 : 20*年 *月 *日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 開題報告 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容： 在銅電解過程中，為了確保電解銅的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率，必須要設(shè)計全自動生產(chǎn)線來滿足所需要，對陽極板進(jìn)行加工。陽極板的主要加工是對陽極板進(jìn)行校平 前云南銅業(yè)股份有限公司的工業(yè)水平有限，所采用的加工制 作設(shè)備極其原始和落后。陽極板的校平都是采用人力。勞動強度極大，而且不能滿足生產(chǎn)的需要。由于加工方法落后，導(dǎo)致加工陽極板出現(xiàn)一些問題。如加工質(zhì)量差。表現(xiàn)在陽極板大面積平整度差，掛耳矯正效果差，掛耳支承面沒有加工，導(dǎo)致在電解銅時出現(xiàn)電解板不垂直。甚至出現(xiàn)與陰極板短路的現(xiàn)象。由于采用人工作業(yè)或是簡單的機械化，工人的勞動強度很大。為拉解決這上面的問題，我們要設(shè)計一個機 電 液一體化全自動生產(chǎn)線來滿足上面要求。該生產(chǎn)線采用液壓驅(qū)動，由可編程控制器（ 行集中控制。 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容：分析銅電解生產(chǎn)工藝 ，陽極板生產(chǎn)線的自動流程 工作原理 件圖設(shè)計 集成塊的設(shè)計。寫設(shè)計說明書（不少于 35頁），寫開題報告，交外語翻譯資料（不少于 3000字）。 設(shè)計（論文）的技術(shù)路線及預(yù)期目標(biāo)： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 工藝過程： 先熔煉銅，用圓盤澆注機澆注陽極板，陽極板大面積校平，吊耳的整形，耳子接合面的銑削加工。該生產(chǎn)線和日本引進(jìn)設(shè)備不一樣，日本的是臥式壓機，而我們采用的立式壓機。 陽極板自動生產(chǎn)線陽極板后翻板機械手的主要工作原理是步進(jìn)式輸送機把一塊陽極板運到 后翻板機械手的翻版上，后翻板機械手的垂直油缸向上移動，同時平臺下面的回轉(zhuǎn)油缸動作使陽極板翻轉(zhuǎn)為垂直狀態(tài)，同時水平油缸向右運動，把整個平臺運到出料輸送裝置，垂直油缸往下運動，平臺往下落，在落的同時那塊陽極板的吊耳掛在出料輸送裝置的鏈條上。水平油缸往回運動，完成一次工作任務(wù)。由于該機械手有三個自由度，分別設(shè)計三個油缸，垂直油缸用法蘭式連接，回轉(zhuǎn)油缸要有一定的自由度所以要用鉸接式固定。水平油缸由于很長，所以采用耳軸式固定方式。 目標(biāo)：生產(chǎn)一塊銅片時間不大于 10 秒鐘，上料加工全部是自動完成。 課題 進(jìn)度計劃 1 3周 實習(xí) . 調(diào)研 . 收集資料，完成開題報告和實習(xí)報告。 4 7周 總體設(shè)計，方案論證，完成裝配圖設(shè)計。 8 12 周 完成有關(guān)零件圖設(shè)計，液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計，液壓集成塊設(shè)計。 13 16 周 撰寫設(shè)計說明書 ,交外語翻譯資料（不少于 3000字）。 完成課題所需條件及落實措施： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 解工廠的實際生產(chǎn)。 參考 文獻(xiàn)、資料： 1. 機械設(shè)計手冊，液壓氣動篇。 2. 液壓傳動與控制，機械原理。 3. 液壓工程手冊，各種機構(gòu)圖冊。 4. 液壓元件，各種液壓元件樣本。 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）工 作領(lǐng)導(dǎo)小組意見： 組長（簽字）： 年 月 日 目錄 摘要 . 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 .言 .一章 銅電解 .電解精練概述 . 種板 .壓傳動與控制技術(shù) .二章 陽極板生產(chǎn)線的分析介紹 .溪、銅陵生產(chǎn)線 .銅陽極板自動生產(chǎn)線 .三章 機械設(shè)計 .端翻片移載機 .軸的設(shè)計 .四章 液壓控制設(shè)計 .液壓缸的設(shè)計 .統(tǒng)圖的設(shè)計 .壓控制裝置的集成塊 .結(jié) .辭 .考文獻(xiàn) . 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于云南銅業(yè)自動生產(chǎn)線陽極板的后翻板機械手。我設(shè)計的這部分主要作用是把水平的陽極板豎立成垂直狀態(tài)，便于陽極板的運輸，在移載的過程中機構(gòu)主要完成三個動作：傾斜方向的向上運動和豎直方向上運動和水平方向上的運動。 通過對原有設(shè)備的研究與借鑒，研究符合于我們自己的生產(chǎn)線。在實現(xiàn)豎直方向上運動的時候，采用了增加兩個導(dǎo)向桿的形式，以便移動平穩(wěn)?？刂妻D(zhuǎn)臂啟停以及行程是完全靠幾個行程開關(guān)控制油路中的換向閥換位實現(xiàn)的。此次設(shè)計集合了光、機、電、液技術(shù)。并且本生產(chǎn)線已投產(chǎn)，運轉(zhuǎn)正常，還有些待于我們改進(jìn)。 本次設(shè)計重點放在了液壓設(shè)計部分。主要包括：執(zhí)行元件速度、負(fù)載、功率分析；液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計；液壓元件的選擇和計算；集成塊的設(shè)計計算等等。 關(guān)鍵字： 翻片機 、 生產(chǎn)線、陽極板 、液壓系統(tǒng)、集成塊 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 of is an of of to up of of to in of up of to to in At of to of to to of To of is to on a of to to to be A is s of of of s of 充值后就可以下載此設(shè)計說明書。全套資料包含有相應(yīng)的 明書（附帶：開題報告）和 紙（共計 6 張圖紙）。 需要全套資料的朋友請 加 1： 1459919609 或 2： 1969043202， 需要其他設(shè)計題目直接聯(lián)系！ 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 前言 銅在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用很廣的金屬元素，它導(dǎo)電性強所以很廣泛的應(yīng)用于電線方面，還有一些機器的外客也經(jīng)常會用到。目前世界的銅的需求是供不應(yīng)求，價格也斷的上漲，我國正處在快速的發(fā)展之中，銅的需求量非常之大，國內(nèi)的銅都不滿足所需，很多都要從國外購買。還有就是銅的生產(chǎn)卻又跟不上實際的需 要，這主要是銅電解生產(chǎn)的水平相對還比較落后，廢品率比較高，還沒有實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)所造成的。我國的銅電解也取得的不少優(yōu)秀成果，有相當(dāng)大的空間可以進(jìn)行提升。但是還有很多不足之處，有待于我們?nèi)ジ倪M(jìn)和提高。 金屬銅，元素符號 子量 重 點 1083銅呈淺玫瑰色或淡紅色 ,表面形成氧化銅膜后 ,外觀呈紫銅色。銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性，例如其熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高，化學(xué)穩(wěn)定性強，抗張強度大，易熔接，具抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細(xì)的銅絲，制成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳 、鋁、鐵等金屬形成合金 . 銅電解加工是銅冶煉廠最重要的工藝過程之一。在銅電解過程中，為確保電解銅的質(zhì)量，必須對陽極板進(jìn)行加工。陽極板的加工主要是對陽極板進(jìn)行校平、掛耳的矯正和掛耳支承面的銑削加工。過去我國的銅冶煉廠由于受工業(yè)水平和經(jīng)濟實力的限制，所采用的加工制作設(shè)備極其原始和落后，陽極板的校平還采用人力操作方式，勞動強度大，且不能滿足生產(chǎn)的要求。因此本次設(shè)計是以上面所要達(dá)到的和出現(xiàn)的問題為目的的。 由于設(shè)計題目的復(fù)雜性，任何一個學(xué)生都不可能獨立完成，而是各有分工。本人主要所針對 陽極板自動生產(chǎn)線后翻板的設(shè)計。 本說明書共分為 4 章。第一章為銅電解概述，主要介紹銅生產(chǎn)現(xiàn)狀；銅電解生產(chǎn)方法，液壓傳動與控制技術(shù)等。第二章為陽極板自動生產(chǎn)線介紹，主要包括國內(nèi)其他生產(chǎn)線的介紹；云南銅業(yè)有限公司自動生產(chǎn)線介紹，兩條線之間的異同點。第三章為機械設(shè)計部分，主要介紹分析調(diào)研；運動方案分析；機構(gòu)運動分析；機構(gòu)動力分析；結(jié)構(gòu)設(shè)計；繪制總裝配圖；畫部分零件圖等。第四章為液壓控制部分，主要介紹執(zhí)行元件速度、負(fù)載、功率分析；液壓執(zhí)行元件的運動方式和工作范圍；液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計；液壓元件的選擇計算；效率與熱平衡計算；集成塊設(shè)計。最后還有結(jié)論； 總結(jié)與體會；謝詞；參考文獻(xiàn)。 由于本人水平有限，文章中難免存在著有些不足之處，請老師指教。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第一章 銅電解 電解精練概述 銅的火法精練一般能產(chǎn)出含銅 粗銅產(chǎn)品，但仍然不能滿足電氣工業(yè)對銅的性質(zhì)的要求，其他工業(yè)也需要使用精銅。因此，現(xiàn)在幾乎所有的粗銅都經(jīng)過電解精練，以除去火法精練難于除去的雜質(zhì)。銅的電解精練是將火法精練的銅澆鑄成陽極板，用純銅薄片作為陰極片，相間地裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的水溶液作電解液，在直流電的作用下，陽極上的銅和電位較負(fù)的賤金屬溶液進(jìn)入溶液，而貴金屬 和某些金屬（如硒 碲）不溶，成為陰極泥沉于電解槽底。溶液中的銅在陰極上優(yōu)先析出，而其他電位較負(fù)的賤金屬銅不能在陰極上析出，留于電解液中，待電解液定期凈化時除去。這樣，陰極上析出的金屬銅純度很高，稱為陰極銅或電解銅，簡稱電銅。 含有貴金屬硒和碲 、 等稀有金屬的陽極泥，作為銅電解的一種副產(chǎn)品別行處理，以便從中回收金 硒 碲等元素。在電解液中逐漸積累的賤金屬雜質(zhì)，當(dāng)其達(dá)到一定的濃度后，會妨礙電解過程的正常進(jìn)行。例如，增加電解液的電阻和密度，使陽極泥沉降速度減慢，甚至在陰極上與銅一起共同放電，影響陰極銅的質(zhì)量， 因此必須定期定量地抽出凈化，并相應(yīng)地向電解液中補充新水和硫酸。抽出的電解液在凈化過程中，常將其中的銅 酸則返回電解系統(tǒng)重復(fù)使用 。 在銅電解車間，通常設(shè)有幾百個甚至上千電解槽，每一個直流電源串聯(lián)其中的若干個電解槽成為一個系統(tǒng)。所有的電解槽中的電解液必須不斷循環(huán)，使電解槽內(nèi)的電解液成分均勻。在電解液循環(huán)系統(tǒng)中，通常設(shè)有加熱裝置，以將電解液加熱至一定的溫度。 電解工序有兩種方法，電解精練法（簡稱電解法）和電解容積法（簡稱電積法）。電解精練是以粗金屬為陽極，以精金屬為陰極，在該金 屬的鹽溶液（電解液）中進(jìn)行的。在直流點的作用下，陽極金屬不斷溶解，以離子形式向陰極遷移聚集，產(chǎn)生純凈的金屬。電解精練常常是火法冶金過程的最后精練工序。電解沉積法常常是濕法冶金過程的最后精練工序。就電解工序本身而言，兩者的區(qū)別在于，電解法采用可溶陽極，而電積法采用不溶陽極。銅的精練，除了少部分采用電解沉積法外，大部分采用電解精練法。而銅的電解精練法，由于所使用的極板的不同，通常又有三種方法：常規(guī)電解精練法，永久性陰極板法和薄形陽極板法。 銅電解過程的 銅的精煉一般采用電解法，它是在電解槽中進(jìn)行的，電解時要求陽極板均勻排列在電解槽中，每塊陽極板要求垂直放置，要求陽極板與陰極板亨間的距離一致，因此，在電解之前，需要對陽極板進(jìn)行加工，加工工序主要有兩道，一是將整塊陽極板壓平、校耳，壓平的目是使整塊陽極板于陰極板的距離都一致，校耳的目的是為了方便后面的銑耳加工；二是銑削陽極板兩掛耳的底面，將鑄造時的斜面加工成園弧面，使陽極板在電解槽中垂直放置。整條生產(chǎn)線都是針對上述兩點要求進(jìn)行設(shè)計的。 電極反應(yīng)：傳統(tǒng)的銅電解精練是采用純凈的電解銅薄片作為陰極，陽極銅板含有少量雜質(zhì)（一般為 。電解液主要為含有游離硫酸的硫 酸銅溶液。電解精練過程如下： 陽極： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 陰極： 2e= 電解精煉原理圖 在未通電時，上述反應(yīng)處于動態(tài)平衡。但在直流電通過電極和溶液的情況下，各種離子作定向運動，在陽極上可能發(fā)生上面的反應(yīng)： 在電解槽里放著很多塊陽極板和陰極板，它們相互之間整齊的排列著，相間隔很小，這有利于更大程度的電解，而且減少能源的浪費。 這樣陽極板上的銅在化學(xué)反應(yīng)的作用下就跑到了陰極板上，隨著陽極板上變薄，陰極板越來越厚，到了一定程度就從陰極板上把銅剝離下。 為了在銅電解中獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟 指標(biāo)，通常采用含銅在 99%以上的火法精練銅作為陽極。除了控制陽極銅的化學(xué)成分及雜質(zhì)在其中的最高含量外，還要求陽極具有良好的物理規(guī)格。 陽極分為大耳型和小耳型。大中型工廠采用大耳陽極，小型工廠多采用小耳陽極。大耳陽極鑄有二個羊角大耳，有的工廠陽極兩耳一長一短，也有的工廠陽極兩耳一樣大。大耳陽極可以直接裝槽，長耳與槽間導(dǎo)電銅板搭接，短耳置于槽壁絕緣板上。小耳陽極板澆鑄方便，殘極率相對低，但需逐塊鉆孔，用銅絲懸掛于導(dǎo)電棒上方能裝槽。 大陽極板的尺寸范圍 為：長 8001200 6501000度 3554 150400極尺寸是與陰極尺寸。電解槽尺寸相互適應(yīng)的 ,同時決定于工廠的規(guī)模和機械化程度。過寬的陽極會 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 是陰極的寬度相應(yīng)的增加而變得容易彎曲 ,以致造成陰極與陽極間的距離不等 ,是陽極溶解不均。嚴(yán)重時 ,甚至造成陰 同樣 ,過長的陽極會使相應(yīng)增長的陰極易于彎曲 ,使陰極易被沉降的陽極泥所污染。 極板的生產(chǎn)的過程如下圖所示：礦石 愛莎爐 精煉車間 精銅 圓盤澆注 陽極板。出銅的方式有兩種：一種是氣動出銅；另一種是撈板出銅。氣動出 銅是靠手工完成的，由工人師傅操作氣動元件把陽極板從圓盤中撈出來，然后再搬運到水槽中，最后吊走。工作的時候需要兩個工人同時操作才能完成這一工作，一個控制鉤子，另一個控制氣動裝置。而撈板出銅是全自動生產(chǎn)線，首先是一個頂起裝置由液壓缸組成把陽極板頂起；接著撈板機構(gòu)鉤住陽極板的兩耳，把它從圓盤中撈出來；然后帶動陽極板翻轉(zhuǎn)到水槽中；記數(shù)器記數(shù)，當(dāng)達(dá)到20 塊的時候，由一個壓緊裝置把它們聚攏在一起；最后吊走。 陽極的厚度決定于電流密度和陽極溶解周期。陽極的溶解周期一般為 930d,陽極越厚 ,殘極率越低 ,但是在生產(chǎn)過程中積 壓的金屬越多。 陽極的耳部應(yīng)當(dāng)飽滿 ,以防電解過程中耳部折斷 應(yīng)無飛邊 、 無毛刺 、 無夾渣 ,盡量減少表面鼓泡和背部隆起現(xiàn)象 ,質(zhì)量均勻 ,垂直度高。陽極單重偏差大 ,厚薄不均 ,垂直度差 ,都容易造成陰。陽極片間距離不均勻 ,導(dǎo)致電流密度在板面上分布不均勻 ,使陽極溶液不均 ,陽極銅局部長粒子 ,影響陰極銅的質(zhì)量。由于陽極溶解并不是均勻的 ,一般在上部尤其是液面部分溶解速度相對較快 ,因此在電解過程中常常會使陽極上部過早熔斷造成掉極 ;故能使上部略厚 ,將有利于避免掉極現(xiàn)象的發(fā)生。 目前 ,國內(nèi)外一些設(shè)施先進(jìn)的銅電解工廠 ,都沒有現(xiàn)代化的陽極加工處理機組 ,可以對澆鑄好的陽極進(jìn)行壓平 ,矯正 ,平整飛邊毛刺等作業(yè) ,以滿足高質(zhì)量 ,高純度陰極銅的需要 ,同時也有利于提高電流效率和勞動生產(chǎn)率。 裝置是把已經(jīng)澆注好的陽極板以 20塊為一組輸送過來。 裝置是把輸送過來的陽極板舉升起來，送到分片裝置。 裝置是把 20塊陽極板一個一個的放到前翻板機上。 裝置是把陽極板由豎直狀態(tài)轉(zhuǎn)變成水平狀態(tài)， 方便校平。 裝置是把陽極板對中并進(jìn)行大面校平。 裝置是把陽極板 掛耳支承面進(jìn)行銑削。 裝置是把已經(jīng)加工好的陽極板再由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成豎直狀態(tài)，方便起吊。 裝置是把一個一個的加工好的陽極板再組成以20 個為一組。 裝置是把一組加工好的陽極板舉升起來， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 準(zhǔn)備吊走。 種板 在常規(guī)的電銅生產(chǎn)中，用于生產(chǎn)始極片的 陰極板稱或母板。國內(nèi)外電解銅工廠所使用的種板材質(zhì)各有不同，總起來看經(jīng)歷了從銅種板向不銹鋼種板、鈦種板發(fā)展的趨勢，云銅所用的是鈦種板。 始極片（陰極板）的生產(chǎn)。如下圖所示是陰極板的形狀，它由 3 部分組成：導(dǎo)電棒；銅吊耳；種板。其中種板的骨架是鈦合金。因為鈦合金和銅的親和力不強，容易從中取出。種板的制作過程為先把骨架放置在電解槽中，通過電解，在鈦合金上形成銅，當(dāng)達(dá)到大概 1它取出來，形成種板。 種板銅吊耳導(dǎo)電棒始極片（陰極板）的生產(chǎn)主要是種板、銅吊耳、導(dǎo)電棒三 者的結(jié)合。云南銅業(yè)現(xiàn)有兩條生產(chǎn)線：半自動生產(chǎn)線；全自動生產(chǎn)線。 半自動生產(chǎn)線的工藝過程：人工喂料 壓紋 壓緊 上沖 下鉚 出料。 全自動生產(chǎn)線的工藝過程：自動上料 壓紋 自動給棒給和吊耳 上沖 下鉚 出料。 始極片（陰極板）的加工為種板的矯平。由于它的質(zhì)量比較輕，厚度不大，所以矯平一般為人工操作。 壓傳動與控制技術(shù) 液壓傳動與控制是一門新興技術(shù)，它被引用到工業(yè)領(lǐng)域只有很短的時間。 1795年英國人布拉默（ 明了世界上第一臺水壓機，不僅利用水傳遞能量 ，還傳遞控制信號，這標(biāo)志著液壓技術(shù)已開始應(yīng)用。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 液壓技術(shù)具有很多的優(yōu)點 : 液壓傳動單位功率重量比大，能以較輕的設(shè)備重量獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩；體積小、重量輕、慣性小，故液壓控制系統(tǒng)可以安全、可靠并快速地實現(xiàn)頻繁的帶負(fù)載起動和制動，易于實現(xiàn)過載保護，這對機械傳動工作安全可靠；可輕易地實在正、反向直線或回轉(zhuǎn)運動和動力控制，這對機械傳動相當(dāng)困難，而對電力傳動則更困難；在運動過程中能方便地進(jìn)行無級調(diào)速調(diào)速范圍大，調(diào)速比可在 1r/平穩(wěn)運轉(zhuǎn)；液體工作介質(zhì)具有彈性、吸振和潤滑能力，使液壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠，易 于散熱；液壓傳動的控制調(diào)節(jié)簡單，操作方便，易于實現(xiàn)自動化；液壓控制系統(tǒng)的負(fù)載剛性大，受負(fù)載變化的影響小，精度高。 正因為液壓技術(shù)有如此的優(yōu)點，所以液壓技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于機械制造、機床、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山、航空、船舶、軍事、冶金、軋鋼、汽車等行業(yè)部門。在國外，液壓工業(yè)的發(fā)展迅速高于機械工業(yè)，液壓主機品種日益增多，產(chǎn)品更新速度加快。其液壓工業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生了變遷，基本淘汰了 50、 60年代的以普通機床加工裝配為主的生產(chǎn)線（這種方式柔性差，效率低），代之以數(shù)控、加工中心及制造單元為主組成的生產(chǎn)線，將高精度、高 效率及柔性集成于一體。我國液壓行業(yè)已經(jīng)成了門類齊全、有一定能力和技術(shù)水平、出具規(guī)模的生產(chǎn)科研體系。近年來，通過科技攻關(guān)和技術(shù)引進(jìn)，使液壓產(chǎn)品的水平得到提高，生產(chǎn)出一些具有世界水平的產(chǎn)品。另外，在 術(shù)、污染控制、故障診斷、機電一體化、海水及高水基溶液的應(yīng)用、現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用等方面也取得可喜成果，不少以應(yīng)用于生產(chǎn)。 壓技術(shù)的發(fā)展前景 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與液壓技術(shù)不斷成成熟，液壓技術(shù)的發(fā)展非常迅速，其發(fā)展趨勢有以下幾個方面： 1、減少能耗，充分利用能量，要做到這一點，必須解決下面 幾個問題。 2、泄漏控制，主要有兩個方面 :既要防止液體泄露到外部造成環(huán)境污染，又要防止外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害。今后將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如：發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭、電機泵組合裝置。無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。 3、電子技術(shù)同液壓技術(shù)相結(jié)合，形成液壓元件的數(shù)字化，直接用計算機輸出的脈沖和頻率來控制電液系統(tǒng)的壓力和流量，這是液壓技術(shù)發(fā)展的一個主要方向。 4、高壓的工況下，氣蝕、摩擦磨損、高強度材料、閥門的間隙泄漏、缸的密封和新型管件等方面的研究。 5、改善液壓系統(tǒng)控制性能，采用電子直接控制，實現(xiàn)智能化和自動化，實現(xiàn)復(fù)合動作機 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 能。 6、降低噪聲和震動，尤其是降低泵噪聲。 7、提高故障診斷水平。 8、實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化，提高其性能，尤其是環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)，如：純水基液壓元件。 9、現(xiàn)代控制理論在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用，如：新的控制算法、控制器的采用。 另外，液壓技術(shù)在主機上的應(yīng)用將會越來越受重視，在一些主機上，如：工程機械、機床、冶金機械、自動生產(chǎn)線的設(shè)備等，液壓傳動及控制技術(shù)應(yīng)用較多，隨著主機設(shè)備的發(fā)展，液壓技術(shù)呈現(xiàn)出相應(yīng)的發(fā)展趨勢，如為適應(yīng)冶金機械大型化、連 續(xù)化、高速化、高壓化和自動化的發(fā)展要求，各類液壓元件的可靠性將進(jìn)一步提高，新的數(shù)字元件和控制算法將會被使用，控制系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度將會得到提高。 軟件的發(fā)展使液壓系統(tǒng)的功能不斷增加，如 :有集成式傳感器和兩路通訊接口的液壓元件能實現(xiàn)與所有其他液壓元件及主計算機的通訊，可提高控制效率和故障診斷成功率；液壓 動檢查內(nèi)部管道是否相交，管道件來說明能實現(xiàn)監(jiān)測不同參數(shù)是輸出的動態(tài)特性，檢查各種控制策略的效果，以便選擇合理的系統(tǒng)參數(shù)；虛擬測試技術(shù)可借助流體力學(xué)及有限元法 等理論，來預(yù)測發(fā)門、閥腔、流道的額流體力學(xué)特性，優(yōu)化元件設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)為核心的新技術(shù)革命將促進(jìn)流體動力行業(yè)多方面的發(fā)展。 第二章 陽極板生產(chǎn)線的分析介紹 智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線，是云南省省院省?？萍己献黜椖?，由昆明理工 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 大學(xué)、浙江大學(xué)、云南銅業(yè)股份有限公司共同完成。它的最終目標(biāo)是建成一條智能化的陽極板整形、銑耳的自動生產(chǎn)線。在設(shè)計的過程中，雖參照了一些進(jìn)口生產(chǎn)線的設(shè)計方案，但作了重大的改進(jìn)。作者參與了項目的調(diào)研、資料收集工作，參與了數(shù)十次的項目方案論證、確定總體方案的過程，并最終參與了受板 機組的設(shè)計工作。 溪、銅陵生產(chǎn)線 在本設(shè)計之前，我國已經(jīng)引進(jìn)了兩條日本產(chǎn)的大型銅電解陽極生產(chǎn)線，它們分別是江西貴溪冶煉廠八十年代引進(jìn)的生產(chǎn)線和安徽銅陵冶煉廠九十年代引進(jìn)的生產(chǎn)線，他們都是日本住友株式會社制造生產(chǎn)的。不同年代的兩條生產(chǎn)線，原理一致，只是一些結(jié)構(gòu)上有所變化，總體改動并不大。陽極扳加工主要是校平陽極大平面、銑削校正陽極導(dǎo)電掛耳，兩條生產(chǎn)線均有分板排序工序。它由搬入輸送機、移載臺車、整形機 (校平、校正、校耳 )、步進(jìn)式輸送機、 調(diào)整輸送機、重號圓盤移載機、銑耳機、 2 號圓盤移載機、中間貯備輸送機、傾斜式輸送機、轉(zhuǎn)換裝置、排板輸送機以及液壓泵站、電控裝置組成，其工藝流程大致如圖 2示。 貴溪、銅陵生產(chǎn)線均是由叉車將十塊陽極板送入生產(chǎn)線上，生 產(chǎn)線平面布置大致呈“ Y”字型，立面布置為雙層，全長為 35米，寬 15米，高 12米，生產(chǎn)能力為 1塊 /12秒，加工的陽極板為對稱大陽極板： 1000 380陵引進(jìn)的生產(chǎn)線相對貴溪的生產(chǎn)線來說前進(jìn)了一步，送料加了 夾持機械手和稱重傳感器。而貴溪生產(chǎn)線的送料為棘爪分片 +鏈?zhǔn)絺?動的辦法，但它們之間的不同是銑耳送料方式的改進(jìn)，貴溪的送料方式為鏈?zhǔn)捷斔停枠O板到位后由舉升桿抬起，而銅陵生產(chǎn)線則改為小車輸送， 小車由油缸提供動力，這樣做使得生產(chǎn)線的設(shè)計結(jié)構(gòu)簡潔、故障率有所降低。但兩條生產(chǎn)線都存在夾持板不緊，產(chǎn)生掉板和傳送鏈上的卡板現(xiàn)象，且由于生產(chǎn)線呈半封閉的槽形狀，工人排除故障及檢修很困難，生產(chǎn)效率上不去。此外，整機龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，易損配件多，安裝調(diào)整困難，尤其是臥式整形部分動作繁多，占地面積大，地坑深，且整條生產(chǎn)線的控制復(fù)雜。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 進(jìn)口生產(chǎn)線的工藝流程 銅陽極板自動生產(chǎn)線 云銅陽極板自動生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線參照、總結(jié)了一些進(jìn)口生產(chǎn)線的設(shè)計方案后，緊緊圍繞整塊陽極板的壓平、校耳以及掛耳的銑削，經(jīng)過數(shù)十次的項目方案論證，查閱了大量的國內(nèi)外有關(guān)的文獻(xiàn)資料，最后對進(jìn)口生產(chǎn)線作了重大的改進(jìn)，研究出了智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線。該自動生產(chǎn)線大大提高了陽極板的制作水平，保證了成品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，并極大地減輕了工人的勞動強度。 智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線采用立式壓機，設(shè)計方案的布局為直線型立式布置，生產(chǎn)線全長 30 多米，寬 4 米，高 5 米，生產(chǎn)能力為 1 塊 10 秒。是智能化自動生產(chǎn)線的示意圖。該生產(chǎn)線主要由以下幾大部分組成： (1) 受板移載小車及對中裝置 它由受板移載小車、升降油缸、水平移動油缸和對中油缸等組成，工作時，受板移載小車是升起的，當(dāng)行車將陽極板吊至移載小車后，由對中油缸進(jìn)行對中，然后移載小車由水平油缸推至輸送鏈處，受板移載小車再下降，退回原工作位。 (2) 入口輸送裝置 它由鏈?zhǔn)捷斔蜋C、分片裝置、移載機械手及翻片機組成，鏈?zhǔn)捷斔蜋C上可放三垛陽極板，由液壓馬達(dá)帶動輸送鏈轉(zhuǎn)動，將陽極板由入口處送到分片處，當(dāng)陽極板到達(dá)分片位置時，頂板機構(gòu)將一塊陽極板頂起，由移載小車的機械手將陽極板送至翻片機上，翻片機旋轉(zhuǎn) 90，將陽極板由垂直放置變?yōu)樗椒胖谩?(3) 自動加工機組 它由步進(jìn)輸送機、整形機及銑耳機組等組成。步進(jìn)輸送機共有七個步進(jìn)工位。前端翻片機將陽極板放入第一工位，步進(jìn)移至第二工位，對中裝置 1 進(jìn)行對中，步進(jìn)移至第三工位，整形機進(jìn)行整形，步進(jìn)至第四工位，對中裝置 2 進(jìn)行對中，步進(jìn)至第五 工位，銑耳機組對掛耳銑削，步進(jìn)移至第六工位（空位），步進(jìn)移至第七工位，進(jìn)入后端翻片移載機 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 (4) 出口輸送裝置 由后翻片機移載小車、出料機組、舉升臺等組成，當(dāng)步進(jìn)輸送第七工位后，翻板機逆時針轉(zhuǎn) 45º， 牽引油缸將翻片機移至出料機接板導(dǎo)軌上，翻板機再順時針轉(zhuǎn) 45º，同時舉升裝置平臺下降，陽極板滑入出料機鏈板上，翻片機復(fù)位。 5出料機組： 出料機組由機架、輸送鏈、減速裝置、舉升平臺等組成。當(dāng)陽極 板被送至出料機輸送鏈上時，輸送鏈步距移動一次，待鏈板上的陽極板總計達(dá)二十塊后，鏈條快速轉(zhuǎn)動，將二十塊 陽極板送至出料機尾部的舉升平臺上方，碰到開關(guān)后，鏈條停止旋轉(zhuǎn)，舉升臺將二十塊陽極板舉起等待行車吊運。 6整形機： ， 由上橫梁、活動橫梁上工作臺、下橫梁、下工作臺及矯耳裝置等組成。當(dāng)陽極板由步進(jìn)機送至整型機下工作臺上時，由兩個邊缸帶動上工作臺塊速移動接觸板面。但主油缸不加壓，此時矯耳裝置動作，矯正壓緊掛耳，然后主缸加壓，保壓矯平板面之后，上工作臺及矯耳裝置復(fù)位，完成整形工序。 7銑耳機組： 由耳定位壓緊裝置、板壓緊裝置、立銑頭、橫向進(jìn)給裝置、液壓滑臺、側(cè)底座、中間 底座及工作臺等組成。當(dāng)步進(jìn)輸送機將板送到第五工位時，耳壓緊動作、面壓緊動作，耳定位復(fù)位后，滑臺帶動立銑頭快進(jìn)、工進(jìn)、快退，耳壓緊及面壓緊同時松夾復(fù)位，完成銑削工序。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線的工藝流程： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線與進(jìn)口生產(chǎn)線相比，有以下幾個優(yōu)點： (1)因陽極板兩側(cè)與生產(chǎn)線兩側(cè)的間隙小，因此，進(jìn)口生產(chǎn)線進(jìn)料時對叉車工人要求有較高的熟練水平；而智能化自動生產(chǎn)線由行車將陽極板吊入生產(chǎn)線，生產(chǎn)線入口處的尺寸較大，因此對吊車工的要求相對說較低。 (2)進(jìn)口生產(chǎn) 線是采用臥式壓機，壓機的噸位要選得很大，占地面積大，地坑深；則智能化自動生產(chǎn)線采用立式壓機，使壓機的體積減小很多。 盡管智能化電液控制銅電解陽極自動生產(chǎn)線在陽極板板面校平方面對進(jìn)口生產(chǎn)線改進(jìn)了很多，但它在許多方面仍存有不少問題： (1) 分片移載處。未分片，陽極板之間是緊緊地靠在一起的，當(dāng)頂板機構(gòu)頂起一塊陽極板時，因陽極板板面存有毛刺，很可能會帶起另一塊陽極板，在移載機械手移載過程中，很可能會出現(xiàn)掉板的現(xiàn)象。 (2) 矯耳處。該生產(chǎn)線是采用立式壓機對陽極板板面的校平、矯耳的。校平板面與矯耳是都在整形機校平時 完成的，若整形機的壓力太大，則矯耳很困難；若整形機的壓力太小了，那矯耳時又很容易使陽極板發(fā)生位移，而且還可能會導(dǎo)致板面校不平。 (3) 銑削掛耳處。掛耳銑削的形狀要求是一個圓弧形，則銑刀的形狀就必須做成圓弧形狀，使得銑刀的邊緣部分非常薄，在銑削過程，若陽極板的飛邊、毛刺過長時，很可能使銑刀的刀片打飛，出現(xiàn)安全事故。 (4) 出口輸送裝置處。出口輸送時，要求步進(jìn)輸送，其輸送速度很慢，馬達(dá)在低速情況又容易出現(xiàn)爬行的現(xiàn)象，在輸送鏈部位，又沒有安裝減速機構(gòu)，故在陽極板步進(jìn)輸送中，經(jīng)常出現(xiàn)爬行、停歇的現(xiàn)象。 由于本條 生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍為 10 秒 /塊，因此對液壓驅(qū)動有時間上的要求，如將陽極板頂起，到移載小車將陽極板放入翻板機，時間總共為 10 秒，在 10 秒的時間內(nèi)，要完成的動作有：舉升油缸上舉 700載水平移動 100載垂直油缸上升 500平、垂直油缸同時移動，將陽極板斜線送到位，斜線位移約為 1000陽極板放入翻板機，垂直油缸下行 100平、垂直油缸退回到原位。如此多的動作，要求在 10 秒鐘內(nèi)完成，其控制的復(fù)雜程度可想而知。 第三章 機械設(shè)計 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 端翻片移載機 由翻癱置、舉升裝置、 移載小車、等幾部分組成，當(dāng)步進(jìn)輸送第七工位后，翻板機逆時針轉(zhuǎn) 45 度，牽引小車移至出料機接板導(dǎo)軌上，翻板機順時針轉(zhuǎn) 45 度，同時舉升裝置平臺下降，陽極板滑入出料機鏈板上，翻片機復(fù)位。 5912950 75 1 0 5 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 后翻板在此條生產(chǎn)線上的作用是：它把水平狀態(tài)的陽極板翻成垂直狀態(tài)，然后掉在步進(jìn)式電動機上，方便于陽極板的運輸，使整條生產(chǎn)線自動化。 設(shè)計一個小導(dǎo)套是為了減小導(dǎo)向桿與導(dǎo)向套面接觸的長度，避免導(dǎo)向桿運動時，容易被導(dǎo)向套卡住，另外，也便于更換導(dǎo)向套元件。 軸的設(shè)計 300在能達(dá)到一定強度、剛度的情況下，特別是中間那段，達(dá)到一定的要求，不容易折斷， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 為什么要搞成這樣？中間小，一般為了考慮到裝配的時候，翻板能不能夠裝進(jìn)去，中間大了就很難裝，到不如中間小只要能達(dá)到一定強度就性。 第四章 液壓控制設(shè)計 液壓缸的設(shè)計 液壓系統(tǒng)是液壓機械整機的重要組成部分，必須能夠提供主機所需的力及速度，并滿足在控制方面的其它要求。因此，液壓系統(tǒng)的設(shè)計與主機設(shè)計密不可分，一般情況下應(yīng)同時進(jìn)行，兩 者兼顧，才能取得理想的效果。 隨液壓機械的一個組成部分，液壓系統(tǒng)的設(shè)計要同主機的總體設(shè)計同時進(jìn)行。著手設(shè)計時，必須從實際出發(fā)，有機地結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟 一般來說，在明確設(shè)計要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。 （ 1） 確定液壓執(zhí)行元件的形式； （ 2） 進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； （ 3） 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； （ 4） 選擇液壓元件； （ 5） 液壓系統(tǒng)的性能驗算 （ 6） 繪制工作圖，編制技術(shù)要求。 該機械的用途是先把水平狀態(tài)的陽極板豎立成垂直狀態(tài)，垂直油缸把陽極板提升起來然后水平油缸把它運輸?shù)讲窟M(jìn)式輸送機前，再把陽極板放在部進(jìn)式輸送機的鏈條上。工作環(huán)境為有頂棚的廠房內(nèi)。 陽極板自動生產(chǎn)線陽極板后翻板機械手的主要工作原理是步進(jìn)式輸送機把一塊陽極板運到后翻板機械手的翻版上，后翻板機械手的垂直油缸向上移動，同時平臺下面的回轉(zhuǎn)油缸動作使陽極板翻轉(zhuǎn)為垂直狀態(tài)，同時水平油缸向右運動，把整個平臺運到出料輸送裝置，垂直油缸往下運動，平臺往下落，在落的同時那塊陽極板的吊耳掛在出料輸送裝置的鏈條上。水平油缸往 回運動，完成一次工作任務(wù)。由于該機械手有三個自由度，分別設(shè)計三個油缸，垂直油缸用法蘭式連接，回轉(zhuǎn)油缸要有一定的自由度所以要用鉸接式固定。水平油缸由于很長，所以采用耳軸式固定方式。 自動化程度要求相對較高，通過 實現(xiàn)控制。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 效率要求較高，成本盡可能低，但要保證機器能夠正常運轉(zhuǎn)。 因為本機械手的運動形式是回轉(zhuǎn)方向的往復(fù)和豎直方向上的往復(fù)運動與水平方向上的往復(fù)運動，所以只要三個液壓缸就能夠滿足要求。液壓缸采用活塞缸，它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠；可以很方便地實現(xiàn)直線往復(fù)運動；可以實現(xiàn)頻繁 的轉(zhuǎn)向，而且運動平穩(wěn)，沒有機間隙；可以免除減速裝置，在各機床、液壓機、包裝機、氣動加工機械及工程機械中都得到了廣泛的應(yīng)用。活塞缸選用缸體固定的單桿式。 如圖 示，這是工程機械采用的一種活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)圖。這種缸主要由缸筒 10、活塞 5、活塞桿 16、缸底 1 和缸蓋 13 組成。無縫鋼管制成的缸筒和缸底焊接在一起，另一端缸蓋與缸筒則采用半環(huán)連接，以便拆裝檢修。兩端進(jìn)油口 A 和 B 都可以通壓力油或回油，以實現(xiàn)雙向運動?；钊每ōh(huán) 4（兩個半環(huán)）、套筒 3 和彈簧擋圈 2 等定位?；钊咸子幸粋€用聚四氟乙烯制成的支撐環(huán) 7，密 封則靠一對 Y 形密封圈 9 保證。 O 形密封圈用以防止活塞桿與活塞內(nèi)圈。此外，缸蓋上還有防塵圈 15，活塞桿左端帶有緩沖柱塞等。為了排出液壓缸中剩余的空氣，缸蓋上常設(shè)置排氣孔（圖上未畫出），引出與排氣閥相通。 垂直油缸的設(shè)計： 液壓缸的工作壓力的確定，液壓缸工作壓力主要主要根據(jù)液壓設(shè)備的類型來確定，對不同用途的液壓設(shè)備，由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同。液壓系統(tǒng)最重要的參數(shù)是壓力和流量。系統(tǒng)的壓力和流量包括兩個部分，執(zhí)行元件所需的壓力和流量，以及油液渡過管路的壓力損失泄漏流量。在系統(tǒng)回路結(jié) 構(gòu)尚未確定時，系統(tǒng)的壓力損失和泄漏流量 購買設(shè)計