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1、 液壓調直切斷機切斷裝置設計 液壓鋼筋調直切斷機切斷裝置設計 摘要 本設計為液壓式鋼筋調直切斷機切斷裝置設計，設計內容主要是切斷裝置原 理方案的確定、切斷裝置的設計計算、切斷裝置液壓系統(tǒng)的設計、液壓件的選擇 及切斷裝置的結構設計等。 本設計中介紹了液壓系統(tǒng)方案的確定，并在后面附上了一張確定后液壓系統(tǒng) 原理圖。 液壓系統(tǒng)的設計和計算是本文重點著手對象，其中液壓缸是本設計的最重要 的組成部分，其中包含了負載的計算、系統(tǒng)工作壓力的確定、活塞與活塞桿的計 算、缸體長度的確定以及活塞

2、桿穩(wěn)定性的演算等。 油箱的設計也是本文的重點，其中包含了油箱容積的計算，油箱結構的設計， 油箱與液壓泵和電機的安裝方式等。 關鍵詞：鋼筋調直切斷機；液壓缸；壓力；流量；刀具 液壓調直切斷機切斷裝置設計 HYDRAULIC STEEL BAR STRAIGHTENING AND CUTTING MACHINE CUTTING DEVICE DESIGN ABSTRACT The design for the hydraulic steel bar straighte

3、ning and cutting machine cutting device design, the main content of the design is the principle scheme of the cutting device, cutting device, cutting device design and calculation of hydraulic system design, hydraulic parts and cutting device structure design. The design of hydraulic sys

4、tem for the determination of, and attached at the rear of a determined principle diagram of hydraulic system. Hydraulic system design and calculation is the key to the object, wherein a hydraulic cylinder design is the most important part, which includes the load calculation, system work

5、ing pressure determination, piston and piston rod, cylinder length determination and calculation of piston rod stability calculation etc.. Tank design is the focus of this paper, which includes the oil tank volume calculation, design the structure, fuel tanks and hydraulic pump and motor in

6、stallation methods. Key words: steel bar straightening and cutting machine; hydraulic cylinder; pressure;  low rate;  cutting tool 液壓調直切斷機切斷裝置設計 目錄 1  緒論..............................................................................

7、............................................ 1 1.1 鋼筋調直切斷機簡介...................................................................................... 1 1.1.1 定尺方式................................................................................................. 1 1.1.2 落料方式....................

8、............................................................................. 2 1.1.3 控制方式................................................................................................ 2 1.1.4 上料方式...............................................................................................

9、.. 2 1.1.5 調直方式................................................................................................. 2 1.1.6 切斷方式................................................................................................. 3 1.2 鋼筋調直切斷機的發(fā)展現(xiàn)狀..................................................

10、........................ 3 1.3 鋼筋切斷機的發(fā)展前景.................................................................................. 4 1.4 本課題研究的意義和目的.............................................................................. 5 2 液壓系統(tǒng)方案的確定..........................................................

11、...................................... 6 2.1 液壓傳動簡介.................................................................................................. 6 2.2 方案的確定...................................................................................................... 6 3 液壓缸的設計計算...............

12、..................................................................................... 8 3.1 負載分析.......................................................................................................... 8 3.2 確定液壓缸內徑和活塞桿直徑.......................................................................

13、8 3.3 缸桶壁厚 的確定......................................................................................... 9 3.4 缸底的計算.................................................................................................... 11 3.5 缸頭的設計..............................................................

14、...................................... 11 3.6 彈簧的設計.................................................................................................... 12 3.6.1 彈簧簡介.............................................................................................. 12 3.6.2 彈簧的設計計算...............

15、................................................................... 12 3.7 夾具的設計..................................................................................................... 13 4 液壓元件的確定....................................................................................................

16、.. 15 液壓調直切斷機切斷裝置設計 4.1 液壓泵的確定................................................................................................ 15 4.1.1 確定液壓泵的最大壓力....................................................................... 15 4.1.2 計算液壓泵流量........................................

17、........................................... 15 4.1.3 驅動功率的計算................................................................................... 15 4.2 確定油管......................................................................................................... 16 4.3 確定閥類元件及輔件..............

18、....................................................................... 16 4.4 蓄能器的選擇................................................................................................. 17 4.5 確定油箱....................................................................................................

19、..... 18 4.5.1 油箱的容量的確定............................................................................... 18 4.5.2 油箱結構確定....................................................................................... 19 5 設計總結............................................................................

20、...................................... 21 參考文獻...................................................................................................................... 23 致謝.............................................................................................................................. 2

21、5 附錄.............................................................................................................................. 26 附錄 A.................................................................................................................. 27 附錄 B.....................................

22、............................................................................. 28 液壓調直切斷機切斷裝置設計 1 緒論 1.1 鋼筋調直切斷機簡介 鋼筋切斷機是一種剪切鋼筋所使用的一種工具。一般有全自動鋼筋切斷機， 和半自動鋼筋切斷機之分。它是鋼筋加工必不可少的設備之一，它主要用語房屋 建筑、橋梁、隧道、電站、大型水利等工程中對鋼筋的定長切斷。鋼筋切斷機與 其他切斷設備相比，具有重量輕、耗能少、工作可靠、效率高

23、等特點，因此近年 來逐步被機械加工和小型軋鋼廠等廣泛采用，在國民經(jīng)濟建設的各個領域發(fā)揮了 重要的作用。 目前，市場上生產(chǎn)和銷售的鋼筋調直切斷機種類很多，根據(jù)設備組成和各工 作機構的特點，可以按以下6種方式進行分類：按定尺方式、按落料方式、按控 制方式、按上料方式、按調直方式和按切斷方式。下面分別就這幾種方式進行介 紹[1]。 1.1.1 定尺方式 鋼筋切斷機的定尺方式一般存在兩種方式：機械式和機電式。 (1)機械式定尺誤差小，易控制，但噪聲較大，壽命短。適用于對定尺誤差要 求較高，速度要求不高的場合。 (2)機電式定尺誤

24、差稍大，噪聲較小，壽命長。適用于對定尺誤差要求較低， 調直速度要求較高的場合。 定尺剪切訊號的發(fā)出大體有三種形式：機械信號，行程開關(接觸或非接觸 式)發(fā)出的電信號，光電碼盤發(fā)出的電訊號。一般地說，定尺的精度主要取決丁 二從發(fā)出訊號到切刀響應的時間誤差。 機械訊號的精度最高，誤差可在士lmm，這足因為它與刀具直聯(lián)，響應時間 短，時間誤差小。其他形式的定尺誤差在士5～30ram之間。 第 1 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 1.1.2 落料方式 落料方

25、式主要有支撐柱式、翻板式、撤板式和敞口式四種。 (1)支撐柱式結構簡單，工作噪聲小。適用于小直徑光圓鋼筋，且鋼筋調直度 較高的場合。 (2)翻板式結構較復雜，工作噪聲較大。適用大、中直徑鋼筋。 (3)撤板式結構較復雜，工作噪聲較大。適用大、中直徑鋼筋。 (4)敞VI式結構簡單，工作噪聲較小。適用大、中直徑鋼筋，且鋼筋調直度較 高的場合。 1.1.3 控制方式 控制方式分普通電氣控制和PLC控制。 (1)普通電氣控制線路復雜，對維護人員要求較高?？刂凭鹊?，易于發(fā)生 故障，初期調試麻煩。 (2PCL控制線路簡單，對維護人員

26、要求不高?？刂凭容^高，運行比較穩(wěn)定， 初期調試簡單。 1.1.4 上料方式 上料方式分開卷式和非開卷式。 (1)開卷式設備復雜，放線速度快、鋼筋不扭轉，特別適合于高速工作狀態(tài)。 (2)非開卷式設備單一，適于調直速度不太高的工作場合。放線時鋼筋自然 扭轉。 1.1.5 調直方式 鋼筋調直切斷機的調直方式主要有調直模式、曲線輥式、對輥式和調直模 式+對輥復合式。 (1)調直模式鋼筋調直效果好，比較容易控制。但調直速度低，被加工鋼筋 表面有劃傷，工作噪聲較大。該模式適合各種光圓鋼筋。 第 2 頁

27、  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 (2)曲線輥式調直速度較快，鋼筋調直效果好，且易控制。但被加工鋼筋表 面劃傷較重，工作噪聲也較大。適合各種光圓鋼筋和對鋼筋表面劃傷要求不高的 場合。 (3)對輥式調直速度快，被NT鋼筋表面有輕微劃傷，工作噪聲小。鋼筋調直 效果一般，控制要求較高。適合各種鋼筋，特別適合冷、熱軋帶肋鋼筋。 (4)調直模式+對輥復合式調直效果比較好，比較容易控制。調直速度高于 曲線輥式，低于對輥式。被加工鋼筋表面有劃傷，工作噪聲比較小，適合各種鋼 筋。 1.1.

28、6 切斷方式 切斷方式的不同，在很大程度上影響著切斷機的性能。切斷方式按切刀的 移動方式不同可分為：旋轉式剪切、上下移動式剪切和下移式剪切三種。 1.2 鋼筋調直切斷機的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展，建筑工程也同時得到了快速地發(fā)展。而鋼 筋作為建筑工程中的重要材料，其需求量更是極大地增長，這有力地拉動了鋼筋 調直切斷機的市場需求。而近幾年來，新IⅡ級鋼筋以其強度高、延性好的優(yōu)良 性能，迅速在全國建筑工程中得到廣泛地使用。這也對建筑鋼筋調直切斷機提出 了更高的要求。為此，許多企業(yè)紛紛投入大量資金，爭相開發(fā)、研制適合新IⅡ

29、[1] 我國于1958年引進了蘇聯(lián)的臥式鋼筋切斷機圖紙，開始生產(chǎn)了全國第一臺 鋼筋切斷機，現(xiàn)生產(chǎn)的GQ40A型鋼筋切斷機就是其改進型。40A型切斷機屬于全開 式結構，所有的傳動齒輪全部外露。因此，其防塵性能差、易磨損，沖切次數(shù)為 28次／分，并且沒有離合器控制，操作不安全，質量體積均較大。全國20多個切 斷機生產(chǎn)廠家，從1966年到1985年一直以該機型為主導產(chǎn)品。1982年太原重型機 械學院機器廠設計出GQ40B II型鋼筋切斷機，在曲軸大齒輪處裝上剛性轉鍵離合 器，用腳踏操縱機構控制切斷，同時裝上擋料和送料裝置。該機型操作安全、下 料長度準確

30、、減輕了勞動強度。目前市場上的GB50B系列鋼筋切斷機具有全封閉、 第 3 頁  共 28 頁 級鋼筋要求的高速、大直徑鋼筋調直切斷機。 液壓調直切斷機切斷裝置設計 系統(tǒng)潤滑、雙飛輪、哈夫式箱體結構，因而操作、維修方便，使用安全可靠，效 率高，重量輕，節(jié)能耗。其它型號的鋼筋切斷機，如GT系列鋼筋調直切斷機主要 用于調直、定尺切斷建筑用冷軋帶肋鋼筋、熱車LII!級鋼筋和冷軋光圓鋼筋。該 系列機型自動化程度高，設備使用故障率低，為連續(xù)工作制方式。耗能低、不損 肋、無連切、噪音小、震動輕、并設有

31、安全裝置，自動計數(shù)停車裝置，有高效適 [2] 32型和YQJ．32型液壓式鋼筋切斷機等，這兩種切斷機都采用了柱塞泵帶動主切 刀的結構，操作方便，但足加工困難，精度不易保證，不能實現(xiàn)快速回程，效率 [3] 與國際上先進產(chǎn)品相比，我國鋼筋調直切斷機的總體水平還是比較落后的。 主要表現(xiàn)在：企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品的技術含量低，生產(chǎn)效率低下，自動化水 平不高以及外觀質量粗糙等。并且大部分產(chǎn)品調直速度較低，鋼筋的直線度不高， [1] 面對競爭日益激烈的我國建筑機械市場，加大科技投入，重視新技術、新 產(chǎn)品的研究開發(fā)，提高產(chǎn)品質量，使企業(yè)的產(chǎn)品不斷地

32、滿足廣大用戶的需求，盡 快縮短與國外先進企業(yè)的差距，使我國的鋼筋調直切斷機達到國際先進水平，無 [4] 1.3 鋼筋切斷機的發(fā)展前景 從目前的國內的使用情況來看，錘擊式、機械定尺結構的鋼筋調直切斷機 占主導地位。這主要足因為采用機械定尺的定尺精度高，適用于預應力混凝土鋼 [5] 對鋼筋的定尺精度要求不高的用戶，可靠性要求是主要的，故障率應盡可能地低， [6] 剪切時間，提高生產(chǎn)效率是未束鋼筋調直切斷機械的發(fā)展方向。但目前液壓式鋼 筋切斷機的剪切速度都比較慢。如果液壓式切斷機需要0.5s完成一次剪切，而鋼 筋的前進速度

33、為0.5m/s，則剪切過程中液壓剪需要隨鋼筋前進0.25m，這樣就需 要液壓切斷機的滑道比較長，如鋼筋的前進速度大于0.5m/s，其滑道將隨前進速 第 4 頁  共 28 頁 用運行可靠等特點。此外，市場上還存在多種液壓式的鋼筋調直切斷機，如DYJ． 低。 表面劃傷較重。 疑是我國廣大鋼筋調直切斷機生產(chǎn)企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。 筋的生產(chǎn)，這種結構的鋼筋調直切斷機其鋼筋前進速度一般為0.5~0.8m/s。 產(chǎn)量應盡可能的高。為此，利用液壓式切斷機機構簡單、可靠的性能，縮短其 液壓調直切斷機切斷裝置設計

34、 [7] 剪切周期太長，這極大地限制了切斷機效率的提高。國內的調直切斷機剪切時間 一般都在80～120ms，這導致調直速度只能在50 ~ 70m/min之間徘徊。而國外調直 機的調直速度之所以一般都能夠達到120m/min，其主要原因就是剪切時間能夠減 至20ms以內。所以，如何縮短鋼筋切斷機的剪切時問，是改進鋼筋切斷機的重要 任務之一。鋼筋切斷機不但要求實現(xiàn)定長剪切的高精度控制，同時要求其具有相 對高的生產(chǎn)效率。所以，如何利用液壓式鋼筋切斷機的特點，使鋼筋切斷機實現(xiàn) 機電液高度集成，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，將是今后研究的主要方向。 1.4 本

35、課題研究的意義和目的 本課程設計是大學生在完成大學四年等專業(yè)課學習之后進行的綜合性實踐 教學環(huán)節(jié)，總的目的是在老師的指導下，使學生通過課程設計，對所學的理論知 識進行一次系統(tǒng)的回顧檢查復習和提高，并運用所學的理論知識，通過調研，設 計一個機電控制方面的課題，收到從理論到實踐應用的綜合訓練，培養(yǎng)學生獨立 運用所學理論解決具體問題的能力，具體有以下幾點： 一、通過檢索查閱運用有關手冊、標準及參考資料，培養(yǎng)起學生檢索查閱 資料、實用資料的方法和能力。 二、通過檢索查閱課程理論知識，運用所學的基礎課，專業(yè)技術課和專業(yè) 課知識，培養(yǎng)學生根據(jù)實際問

36、題正確設計總體方案，分析具體問題，進行工程設 計能力。 第 5 頁  共 28 頁 度的增大而加長。由此看出，鋼筋調直切斷機調直速度較低的關鍵因素就在于 液壓調直切斷機切斷裝置設計 2 液壓系統(tǒng)方案的確定 2.1 液壓傳動簡介 液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓 傳動和氣壓傳

37、動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理 而發(fā)展起來的一門新興技術，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應用的一門技術。如今，流體 傳動液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料 加工機械、壓力機械、機床等；技術水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的 重要標志。 液壓傳動的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體 的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞， 借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作 機構，實現(xiàn)直線往復運動和回轉運動。其中的液體稱為工

38、作介質，一般為礦物油， 它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似[8]。在液壓傳動中， 液壓油缸就是一個最簡單而又比較完整的液壓傳動系統(tǒng)，分析它的工作過程，可 以清楚的了解液壓傳動的基本原理。 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制 [9] 2.2 方案的確定 本設計需要一個相對來說較簡單的液壓系統(tǒng)，其中只需要一個單作用液壓 缸，一個蓄能器，一個二位三通電磁換向閥，一個單向閥，一個溢流閥，一個液 壓泵，一個電動機。 本設計的液壓系統(tǒng)原理圖如下： 第 6

39、 頁  共 28 頁 元件（各種閥）、輔助元件和工作介質等五部分組成。 液壓調直切斷機切斷裝置設計 圖2.1  液壓系統(tǒng)原理圖

40、 第 7 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 3 液壓缸的設計計算 3.1 負載分析 本設計的負載力主要來自于鋼筋的剪切力。 = 有F= A =14137N F A  取 F = 15000N  (3-1) 式中  F為切斷鋼筋所需要的最大剪切力 A為半徑

41、為五毫米的鋼筋的橫截面面積 由于F介于10KN到20KN之間，有表1取P=3MPa 表 3-1 按負載選擇工作壓力 負載/ KN 工作壓力  <5 <0.8~1  5~10 1.5~2  10~20 2.5~3  20~30 3~4  30~50 4~5  >50 ≥5 /MPa 3.2 確定液壓缸內徑和活塞桿直徑 液壓缸的選材為 45 鋼，活塞桿的選材為 45 鋼。 液壓缸內徑： 根據(jù)總負載力 F 和工作壓力 p 可計算出液壓缸的內徑 D，即[10]： πD 2 F=

42、AP= 4  P,  (3-2) 則 D=  4F πP  =  4 15000 π 3 106  ≈ 0.08m=80mm 活塞直徑： d= 0.45D =36mm 第 8 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 活塞桿直徑 d 的強度校核：  4F 2  =  4 15000 π 235 106  = 0.009mm<36mm 式中

43、：F----液壓缸的負載力； [ ] ----活塞桿材料許用應力， [ ] =235MPa 根據(jù)國家標準（GB2348-80）查得液壓缸內徑及活塞桿直徑的取值為 D=80mm，d=36mm。 活塞桿設計如下： 圖 3.1 活塞桿 3.3 缸桶壁厚 的確定 一般情況下機械液壓缸大多屬于薄壁圓筒結構,其壁厚可根據(jù)壁厚與內徑的 比按三種不同的方式計算  [10]  ： （1）當  D  ≤ 0.08 時 ≥ 

44、 p y D 2[ ]  (3-3) （2）當 0.08<  D  <0.3 時 ≥  p y D 2.3 ? 3 p y  (3-4) （3）當  D  ≥ 0.3時  第 9 頁  共 28 頁 π] 液壓調直切斷機切斷裝置設計 ≥  D 2  (  + 0.4 p y ?1.3 p y  ?1) 

45、 (3-5) 式中  ----缸筒壁厚（m） D----缸筒內徑（m） p y ----試驗壓力，取最大壓力的 1.5 倍 (MPa) ----缸筒材料的許用應力 (MPa) 由于本設計需要的壁厚較小，應按照（1）式來計算 即： ≥  p y D 2[ ]  =0.77mm  取 =10mm 其中：p =3MPa D=80mm =235MPa 缸筒設計圖如下：  則 p y =1.5p=4.5MPa

46、 圖 3.2 第 10 頁  缸筒 共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 3.4 缸底的計算 缸筒底部厚度 底 [10]： 底 ≥ 0.433D0 底 ≈ 4 mm  P  取 底 =22mm  (3-6)

47、 式中： D0 ----缸筒內徑(mm) 底 ----缸筒底部厚度(mm) P-----液壓缸額定壓力（MPa） [ ] ----缸筒底部材料的許用應力（ MPa），材料為 45 鋼，即 [ ] =235 （MPa）。 本設計的缸筒與缸底是靠焊接的方式連接在一起的，連接視圖如下： 注：1 ? 缸底；2 ? 缸筒 圖 3.3  缸筒和缸底焊接處 3.5 缸頭的設計 缸頭設計數(shù)據(jù)如下圖： 第 11 頁 

48、 共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 圖 3.4  缸頭 3.6 彈簧的設計 3.6.1 彈簧簡介 彈簧是一種彈性元件，他可以在載荷作用下產(chǎn)生較大的彈性變形。按照所承 受的載荷不同，彈簧可以分為拉伸

49、彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧等四種； 而按照彈簧形狀不同，又可以分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、蝶形彈簧、板簧和平面 渦卷彈簧等。 3.6.2 彈簧的設計計算 本設計所需的彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧，且材料為 65 M n ，如下圖 第 12 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 圖 3.5 壓縮彈簧 圖中 t 為彈簧的節(jié)距，d 為彈簧絲的直徑，D 為彈簧的中徑

50、 由公式 得  = n =  8FD 3n Gd 4 Gd 4 8FD 3  (3-7) 式中  -----彈簧受載后的軸向變形量，取 = 20mm F-----彈簧受到的軸向壓力，取 F = 50 N D-----彈簧的中徑，取 D = 60mm n-----彈簧的有效圈數(shù) D----彈簧絲的直徑，取 d=5mm 即  n =  20 83000 54 8 50 603  = 12 又有  H 0 = pn + 1

51、.5d  (3-8) 得  p =  H 0 ?1.5d n 即  p = 142 ?1.5 5 12  = 11 3.7 夾具的設計 由于刀具要工作，就必須與活塞桿聯(lián)系起來，靠活塞桿為其提供切斷力。但由 第 13 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 于活塞桿與刀具不好直接連接起來，所以夾具就成了一項必不可少的零件， 如 下圖：

52、 圖 3.6  夾具 第 14 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 4 液壓元件的確定

53、 4.1 液壓泵的確定 4.1.1 確定液壓泵的最大壓力 最大工作壓力 Pp ≥ P + ?P  (3-9) 式中：  P----是液壓缸最大工作壓力 ?P ----是液壓油路上的損失 即： Pp ≥ 3+0.5=3.5MPa 4.1.2 計算液壓泵流量 最大流量 2 Q p ≥ Kπ ? V ? 2 ?  取 [0.2 ? 0.5]MPa  (3-10) 式中：V 為活塞速度，且 V=

54、 20 10?3 0.5  =40 10?3 m K 為回路泄漏系數(shù)，取 K=1 D 為液壓缸內徑 則 Q p ≥ 4.02 10?4 m3 s =24.12 L min 4.1.3 驅動功率的計算 液壓泵驅動功率 P1： 第 15 頁  共 28 頁 ?D? ? 液壓調直切斷機切斷裝置設計 P1 = P1 =  PpQ p P 3.5 106 4.02 10?4 0.8 

55、 =1.758KW  (3-11) 4.2 確定油管 油的流速可根據(jù)下表來進行選擇 允許流速推薦值 管道 吸油管道 壓油管道 回油管道 推薦流速/(m/s) 0. 5～1.5，一般取 1 以下 3～6，壓力高，管道短，粘度小取大值 1. 5～3 由表可以看出，液壓缸在各階段的實際運動速度符合設計要求。 根據(jù)表中數(shù)值，按表中推薦的管道內允許速度取 =4 m/s，由式 d = 算得液壓缸油管內徑為  4q  計 d =  4 24.12 10?

56、3 60 3.14 4  = 0.012m = 12mm 4.3 確定閥類元件及輔件 根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過各閥類元件及輔件的實際流量，查閱產(chǎn)品樣 本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表 5 所列。其中，溢流閥 9 按小流量泵的額定 流量選取，調速閥 4 選用 Q—6B 型，其最小穩(wěn)定流量為 0.03 L/min，小于本系統(tǒng) 工進時的流量 0.5L/min。 表 5 液壓元件規(guī)格及型號 第 16 頁  共 28 頁

57、 液壓調直切斷機切斷裝置設計 規(guī)格 序 號  元件名稱  通過的最大流 量 q/L/min  型號  額定流 量 qn/L/mi n  額定壓 力 Pn/MPa  額定壓 降 ?Pn/MP a 1 2  齒輪泵 二位三通  — 63  CB ? 46 35DY—  5.1/27.9 100  10 6.3  — 0.3 電液換向 閥  100BY

58、 3 4 5 6  單向閥 溢流閥 單向閥 濾油器  29.3 5.1 27.9 36.6  I—100B Y—10B I—100B XU—80  100 10 100 80  6.3 6.3 6.3 6.3  0.2 — 0.2 0.02 200 注：此為電動機額定轉速為 1500/min 時的流量。 4.4 蓄能器的選擇 蓄能器總容積的計算 根據(jù)氣體狀態(tài)方程，蓄能器中氣

59、體腔容積與壓力的變化可表示為[11] n n n 式中： P0 ，V0 指蓄能器充液前的充氣壓力（絕對壓力）和氣體容積； P1，V1指蓄能器最低工作壓力（絕對壓力）和最低工作壓力下的氣體 容積 P2 ，V2 指蓄能器最高工作壓力（絕對壓力）和最高工作壓力下的氣體容 積 N 指多變指數(shù)。對于等溫過程，n=1;對于絕熱過程[12]，n=1.4。 第 17 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 由于氣體容積的變化 ?V = V1 ? V2

60、，實際上等于有效排油量[14]。 V0 =  1 n 0  ?V ?? 1 ?1 n ? 1 ?1 n ? ?? ? ? ? ? ? 取絕熱過程，即 V0 =  1 1.4 0  ?? ?  ?V 1 1.4  1 1.4 ? 1 ? ? P2 ?  ? ? ?? ? 2 ?  2  ?4  3 P0 =3MPa， P1 =3.5MPa， P2 =4MPa 則  V0 = 7.66 10?4 m3

61、 4.5 確定油箱 4.5.1 油箱的容量的確定 油箱容量的確定，是設計油箱的關鍵。油箱的容積應能保證當系統(tǒng)有大量供 油而無回油時，最低液面應在油泵進口過濾器上，保證不會吸入空氣；當系統(tǒng)有 大量回油而無供油，或系統(tǒng)停止運轉，油液返回油箱時，油液不致溢出。同時， 在保證要有足夠的散熱面積[15]。 可依據(jù)使用情況，按下列經(jīng)驗公式確定油箱容積： V = q 式中 則  V -----油箱的有效容積（ m3 ）； q ------液壓泵的流量（ m3 min ）； ------經(jīng)驗系

62、數(shù)，取 = 2 ? 4 。 容量V = 2 24.12 = 48.12 L 由于油箱要裝空氣濾清器等，所以油箱容積應大于計算容積 第 18 頁  共 28 頁 ???P1? ?P2??? ??1? ???P1? ??? ?D? 其中，?V=π? ?S=2.0110m 液壓調直切斷機切斷裝置設計 即  取V = 70L 4.5.2 油箱結構確定 目前油箱尚無統(tǒng)一的標準結構，一般都要根據(jù)具體情況進行設計或選 擇。為了使油箱能實現(xiàn)儲油、散

63、熱、分離空氣及防止污染的作用，設計油箱要注 意以下問題[16] （1）在許多場合，要將泵和電動機安裝在油箱頂部。這時頂部必須備有加 工平整的安裝底板，并具有足夠的剛度和強度，以支撐和保持泵和電動機的同軸 度。 （2）一般油箱應可拆下上蓋進行清洗，但容積較大的油箱，則在油箱側壁 上設置觀察和清洗孔，又稱人孔。 （3）油箱上應設置通氣孔，并在通氣孔上安裝空氣過濾器。當油箱內的液 面變化時，可通過空氣過濾器吸入或放出適量空氣。 （4）加油口一般設置在油箱頂部容易接近處。 （5）在油箱內的吸油管和回油管之間，一般應設置一塊或幾塊直立隔板，

64、 其用途是分開吸油區(qū)和回油區(qū)，引導油沿著一條比較長的路徑流動，有助于油箱 散熱。 （6）為保護液壓泵，一般應在吸油管入口裝設吸油過濾器或濾網(wǎng)，其通流 能力要大于液壓泵流量的兩倍。 （7）回油管的下端管口應插入最低液面以下 50mm 的深度，以免吸入空氣 和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。 （8）放油孔應安放在油箱底部的最低位置，一遍放油時使油液和污染物能 順利地從放油孔排出。 （9）為了更好的散熱、清洗及便于搬運，40 L 以上的油箱底部應有 150mm 以上的離地高度。 （10）中小型油箱通常都是用鋼板直接焊成的。 根據(jù)以上原則，本設計的

65、油箱設計如下圖： 第 19 頁  共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 圖 4.1 油箱示意圖 第 20 頁 

66、 共 28 頁 液壓調直切斷機切斷裝置設計 5 設計總結 畢業(yè)設計是我們作為學生在學習階段的最后一個環(huán)節(jié)，是對所學基礎知識和 專業(yè)知識的一種綜合應用，是一種綜合的再學習、再提高的過程，這一過程對學 生的學習能力和獨立思考及工作能力也是一個培養(yǎng)，同時畢業(yè)設計的水平也反映 了大學教育的綜合水平，因此學校十分重視畢業(yè)設計這一環(huán)節(jié)，加強了對畢業(yè)設 計工作的指導和動員教育。在大學的學習過程中，畢業(yè)設計是一個重要的環(huán)節(jié)， 是我們步入社會參與實際工作的一次極好的演示，也是對我們自學能力和解決問 題能力的一次考驗，是學校生活與社會生活間的過渡。在完成畢業(yè)設計的時候， 我盡量的把畢業(yè)設計和實際工作有機的結合起來，實踐與理論相結合。這樣更有 利于自己能力的提高。社會是在不斷的變化、發(fā)展