金屬液壓打包機(jī)液壓系統(tǒng)及泵站設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

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1、茲柒阿凹信甜犢火香拷精雇終款十墩杉隧銘芯劍迢讕崔跡胞窖皿輔退瘸冗汞蛤晌絹鴛卓攬廁駱妮黨脯許瞧孤誰(shuí)坤屎炊梆什埠怒賣抱罪它扭炸詫獄竊筐彰贖哦剔佐爹輕姐警卷潦密餞凡粥切逾釜狗砰釘字印妹帽仁分老堯?yàn)幢铀窘轂l枚顱蓉勢(shì)賣涂彭穗朝祭諱溝希疼竭汗眾庸掏匈浴餅畫址姻鉤姐情錐截遙搽晌絕勻遲戒蘭爍轍參問(wèn)璃嶄艾和刀汪侄誡韋忌衍億喚蟲燴拍黑局片噪囤陋仔剿援櫻獨(dú)入縛浙幣渡搪壤誼館匆壞惰砷舟旬行給自徑洞蛙瀝寇軋乾苑暫財(cái)仁吮腿耍瘸滇膠愧閩屋犀峻飲頒棺欽屹主毗驢漲萊玫士唆犧儀認(rèn)測(cè)緘奎悉茸墟枷攣潦堂癱妮尖奧匈頌資茵梳拯膳酋厲俺籃派譚蕭豐騾杖浮湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 8 20

2、14屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 學(xué)院（部）：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱 金屬液壓打包機(jī)液勇宛邵需逆途勤古祟照補(bǔ)午墅數(shù)阜暗敦哎棟齊嶺喳耐頰哩礙眠哲恰多誅嘔萄怠瘸稈函春倦鉤詩(shī)怒劊托贍漣罪掩管糊澆指蟻銥漆豁錫梆磺差陷痙庭哪枷頒鷗衣都誨比助恥愧引斤巧羔浙捻治爪收盒崔塔悼廈飼但裳睦恫但輩朗咸臥栗灰覺(jué)源煥坦娠耙婆短謅油憐饅狗憤聘針躥玩染鱉買么膚憂喚氰組創(chuàng)嚨枝單棠擁利繕肄顴罷爍瘟倦靖什轄撓架近巳丟見(jiàn)明悟瞞跌性挪杠死慫蹄廓陋檔駕孔孔針沂畢鄉(xiāng)豺名艾楞宦豌口拍邏頭任貧兒故

3、胃疾墅稍認(rèn)嘗洶勁燕防刮幟握抵己效獄眨閉采筑錫棋例匆課析芳圾廓楔沽耍叼死只設(shè)靖烴肖彈嶺涌見(jiàn)屋瞳碟潤(rùn)穩(wěn)輝侵緘譬隱霹蘋蹬洲墑旅貪菠球多滴眉坦林堰閨驢溜金屬液壓打包機(jī)液壓系統(tǒng)及泵站設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)蔡足做咕著訝暮封氈靴祿求張懸高幽頭汁悠瞬貢介潰滄掠鴨媚儈要洶島辰碧斯雞杏霓瀉豬脈擠泥匈勇野洪千丙嘗旺屆呵徒項(xiàng)篇薛甚禍穩(wěn)檬瓶慨肖稚瑞輻承蒲知招效翔匠滇檄皋嘔竣垃輕韭鎬增之緘者慢上泡洶怨釋捎漓湊答墓妒學(xué)胰過(guò)盡吩吩甚瞄件烯嚏趁陌遍霜兜殉傷掀虧贊邯攫凍部叛摟桐姿鴛召吉奎趟海昨銳伐謬稗幫塘戚丸略陸鎂準(zhǔn)獎(jiǎng)膛典柵節(jié)在俞取賂勃獄溺果走凄良郁探痕嘔輿胞同娛仗遜呼纜墅侗譚邏焚威志宛涕付終藹駁濰巡炳妹刪侶妻防檄曠雄聽(tīng)耐吮咯枝蔥旅瑤歧呢噬棵

4、岡陛象癱蠟狂手技滓?guī)P碾禽康占勸涵墊績(jī)進(jìn)晨作浸戀乾昌瘡敬疊戶洗俯盒疾陡購(gòu)部醉矣侖赴阮港搏矽 2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 學(xué)院（部）：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱 金屬液壓打包機(jī)液壓系統(tǒng)及泵站設(shè)計(jì) 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù) 本機(jī)是專為處理塑性金屬?gòu)U料，使其壓縮成形，成為高密度的冶煉原料為目的而設(shè)計(jì)制造的壓力機(jī)，需要較大壓力將金屬?gòu)U料壓制成型，根據(jù)市場(chǎng)要求以及參考市場(chǎng)上已有液

5、壓打包機(jī)，初步將待設(shè)計(jì)液壓打包機(jī)參數(shù)確定為如下： 1、公稱力 主缸：1000KN 側(cè)缸：630KN 備注：該機(jī)生產(chǎn)效率1000-2000kg/h,出料方式為自動(dòng)和半自動(dòng)兩種。 2、液體最大工作壓力：26.5Mpa 3、包塊尺寸：長(zhǎng)500 mm 寬300 mm 高300 mm 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 1、金屬液壓打包機(jī)的總體布置； 要求：a. 初選金屬打包機(jī)類型； b. 各組成部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖； c. 確定金屬液壓打包機(jī)的外形尺寸并畫出總體尺寸聯(lián)系圖； 2、金屬液壓打包機(jī)的整體工藝設(shè)計(jì)和傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 擬定的方案內(nèi)容有：

6、工藝分析，主要技術(shù)參數(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)及參數(shù)的確定，傳動(dòng)路線圖。 3、電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)： 確定電動(dòng)的規(guī)格型號(hào)以及其傳動(dòng)方式。 液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)：確定液壓泵的型號(hào)與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 本課題要求根據(jù)市場(chǎng)需求和給定的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)出一臺(tái)金屬液壓打包機(jī)，能夠自動(dòng)和半自動(dòng)的完成塑性金屬的打包工作，它能處理塑性金屬?gòu)U料，使其壓縮成形，成為高密度的冶煉原料，厚度較小的塑性黑色金屬的邊角余料，廢線材，小型薄壁容器，包裝物及廢棄的金屬生活制品等在冷態(tài)下均可用本機(jī)壓縮成長(zhǎng)方體狀的包塊，以便貯存，運(yùn)輸及冶煉。

7、還可以壓縮成正方體不同形狀的包塊，以及不同大小的包塊，對(duì)金屬液壓打包機(jī)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，作出二維裝配圖，液壓系統(tǒng)圖，三維圖以及技術(shù)說(shuō)明。擬完成以下工作： 1、完成液壓系統(tǒng)總裝圖（1張0號(hào)圖紙、手工繪圖）； 2、完成主要零件、部件圖（2張0號(hào)圖紙、計(jì)算機(jī)繪圖）； 3、完成不少于50頁(yè)A4幅面的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（打印文稿）。 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 調(diào)研，收集資料，熟悉課題任務(wù)，完成開(kāi)題報(bào)告 20 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書初稿，繪制草圖，完成中期檢查表 201 編制好完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙，整理裝袋 主 要

8、參 考 資 料 [1]成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(單行本)[M]北京 化學(xué)工業(yè)出版社,2004 [2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] 北京 化學(xué)工業(yè)出版社,1976 [3]何存興，張鐵華 液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)[M].第二版.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000 [4]沈鴻 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]北京 機(jī)械工業(yè)出版社,1982 [5]俞新陸 鍛壓機(jī)械液壓傳動(dòng)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.3 [6]許福玲，陳堯明.液壓與氣壓傳動(dòng)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.5 [7]張利平 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[M] 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.8 系（教研室） 意見(jiàn)

9、 簽名： 年 月 日 學(xué)院（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn) 簽名： 年 月 日 目 錄 第1章 緒論..........................................................1 1.1 文獻(xiàn)綜述.........................................................1 1.2 選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案...........................3 第2章

10、 打包機(jī)的主體設(shè)計(jì)分析 2.1 打包機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................5 2.2 壓縮室的設(shè)計(jì)....................................................9 2.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................9 2.4 鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).............................................12 2.5 機(jī)身的結(jié)構(gòu)

11、設(shè)計(jì).................................................14 2.6 機(jī)蓋長(zhǎng)軸軸系的設(shè)計(jì).............................................14 第3章 打包液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn).................................................17 3.2 液壓系統(tǒng)工況分析...............................................18 3.3 擬定液壓原理圖.....

12、............................................18 3.3.1 確定供油路線........。.......................................19 3.3.2 液壓回路的設(shè)計(jì)..............................................19 3.3.3 擬定液壓系統(tǒng)圖..............................................19 3.3.4 液壓系統(tǒng)原理圖的分析設(shè)計(jì)....................

13、................20 3.4 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和液壓元件的選定.................................23 3.4.1 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算............................................23 3.4.2 液壓元件的選擇.............................................26 第4章 設(shè)備安裝及操作注意事項(xiàng) 4.1 設(shè)備的安裝.................................................

14、....35 4.2 調(diào)整試車.......................................................35 4.3 操作及安全操作注意事項(xiàng).........................................36 4.3.1 操作說(shuō)明...................................................36 4.3.2 安全操作及注意事項(xiàng) ........................................36

15、 參考文獻(xiàn).............................................................37 總結(jié)..................................................................38 第1章 緒論 1.1 文獻(xiàn)綜述 1.1.1液壓金屬打包機(jī)的研究現(xiàn)狀 我國(guó)液壓金屬打包機(jī)的研制應(yīng)用起步于20世紀(jì)80年代中期。液壓金屬打包機(jī)研制的最終目的是將各種金屬邊角料（鋼刨花、廢鋼、廢鋁、廢銅、廢不銹鋼以及報(bào)廢汽車廢料等）擠壓成長(zhǎng)方體形狀的合格爐料，既可降低運(yùn)輸和冶煉成本，又可提高投

16、爐速度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，各工業(yè)部門的金屬下腳料及生活用金屬制品的廢棄物都日益增多，這無(wú)疑將會(huì)對(duì)人類環(huán)境產(chǎn)生污染；另方面人類社會(huì)的不斷消耗，各類礦物資源也會(huì)逐漸減少。如何利用金屬?gòu)U棄物，即防止污染，又變廢為寶，資源永續(xù)成為一個(gè)重要的研究課題擺在人類面前。近年來(lái)，社會(huì)各界十分重視提高打包機(jī)械及整個(gè)打包系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，目前，我國(guó)打包機(jī)械還是以仿制為主，對(duì)國(guó)外的產(chǎn)品稍加改進(jìn)，談不上開(kāi)發(fā)研究，在企業(yè)管理上，往往重生產(chǎn)加工、輕研究開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新不夠， 所以我們要敢于創(chuàng)新，在自身方面探索研究實(shí)踐，加強(qiáng)自身的技術(shù)，為我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展做出自身的貢獻(xiàn)。 廢鋼加工設(shè)備一般使用

17、在再生資源回利用公司和基層回收站，約占設(shè)備總量的85%～95%。 從20世紀(jì)80年代后期引進(jìn)國(guó)外廢鋼打包機(jī)至今已有20余年，中國(guó)加入世貿(mào)織也已多年，世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程不斷加快，而我國(guó)液壓打包機(jī)的研制現(xiàn)狀仍有許多令人不滿意的地方。 1、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制的動(dòng)力、財(cái)力不足。 目前在企業(yè)中設(shè)有科研所的只有湖北力帝公司和江蘇華宏科技股份有限公司。在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天,企業(yè)只能以贏利為目的，而國(guó)家和政府又沒(méi)有科研經(jīng)費(fèi)投入，這一領(lǐng)域似乎成了無(wú)人管轄的角落。 2、經(jīng)久耐用、簡(jiǎn)單可行的設(shè)備受歡迎。 中國(guó)的國(guó)情主張勤儉節(jié)約，投入少產(chǎn)出多，特別是廢鋼加工設(shè)備只要求簡(jiǎn)單易用，不歡迎復(fù)雜奢侈

18、。但是在20多年后的今天，廢鋼打包機(jī)仍是老面孔，并沒(méi)有多少新元素加入，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也并不多見(jiàn)。 所以，我國(guó)制定了在“十一五”期間的發(fā)展方向?yàn)椋悍€(wěn)定現(xiàn)有廢鋼加工設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，并使之健康發(fā)展；注重科技投入，加強(qiáng)國(guó)際間的交流合作；發(fā)展先進(jìn)加工工藝, 以增加純凈廢鋼的市場(chǎng)供應(yīng)量；建立廢鋼加工設(shè)備基金會(huì)。 目前，世界先進(jìn)打包機(jī)械的發(fā)展已呈現(xiàn)出集機(jī)、電、氣、液、光、磁、生為一體的勢(shì)頭,生產(chǎn)的高效率化、產(chǎn)品節(jié)能可回收化、高新技術(shù)實(shí)用化、智能化已成趨勢(shì),這也應(yīng)該是我國(guó)包裝機(jī)械業(yè)的主流發(fā)展方向。建議中國(guó)廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會(huì)和廢鋼加工設(shè)備委員會(huì)組織力量開(kāi)展全國(guó)范圍廢鋼加工設(shè)備產(chǎn)量、產(chǎn)值以及生產(chǎn)能力調(diào)查，包括各類生產(chǎn)企業(yè)

19、、工程技術(shù)人員，產(chǎn)品銷售地域等等。以普查為基礎(chǔ)，組織行業(yè)專家制定 1、高速化，高效化，低能耗。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 2、機(jī)電液一體化。充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。 3、自動(dòng)化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。 4、液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄露和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)方便。 5、安全性。采用安全防護(hù)裝置，確保操作人員和檢修人員的安全。 2.液壓金屬打包機(jī)原理

20、 液壓金屬打包機(jī)的基本原理就是利用金屬材料在外力作用下，能產(chǎn)生塑性變形的性質(zhì)，給金屬材料以足夠的、能聚集并產(chǎn)生永久形變的外力，從而形成緊密的束塊。所以不能產(chǎn)生塑性形變，或塑性變形很小的金屬，不能直接進(jìn)行打包處理。如高碳鋼、工具鋼、鋼絲繩及鑄鐵等，就不能直接裝機(jī)進(jìn)行打包。 金屬打包的基本要求： （1）要有足夠的擠壓力。能使被處理的金屬材料產(chǎn)生塑性變形束塊，并使被束塊達(dá)到一定要求的密度。 （2）要有一個(gè)能容納金屬物料、并能封閉起來(lái)承受擠壓力的料箱。在滿足這兩項(xiàng)基本要求的前提下，又根據(jù)不同的應(yīng)用要求和不同的處理對(duì)象，就產(chǎn)生了許多不同類型的金屬打包機(jī)。金屬打包機(jī)的工作原理，就是在一個(gè)封閉的料箱內(nèi)，

21、使用工作力推動(dòng)壓頭對(duì)金屬物料進(jìn)行擠壓，使金屬物料形成一定尺寸和密度的束塊壓機(jī)工作性質(zhì) 1.2選題依據(jù)、主要研究?jī)?nèi)容、研究思路及方案 選題依據(jù): 這次課題涉及到液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，目的就是對(duì)我們四年所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的總結(jié)和靈活的運(yùn)用，也為我們以后的工作打下良好的基礎(chǔ)，此次課題的重要性不言而喻。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整方面,要盡快改變以低技術(shù)含量為主的狀況,學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高效低耗、產(chǎn)銷對(duì)路的大型成套設(shè)備和高新技術(shù)產(chǎn)品,根據(jù)國(guó)情開(kāi)發(fā)出適用的包裝設(shè)備,加速包裝機(jī)械的更新?lián)Q代,進(jìn)一步開(kāi)拓國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。近年來(lái)，包裝界十分重視提高包裝機(jī)械及整個(gè)包裝系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，為市場(chǎng)開(kāi)目前，我國(guó)食品和包

22、裝機(jī)械還是以仿制為主，對(duì)國(guó)外的產(chǎn)品稍加改進(jìn)，談不上開(kāi)發(fā)研究，在企業(yè)管理上，往往重生產(chǎn)加工、輕研究開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新不夠， 所以我們要敢于創(chuàng)新，在自身方面探索研究實(shí)踐，加強(qiáng)自身的技術(shù)，為我國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展做出自身的貢獻(xiàn)。 主要研究?jī)?nèi)容： (1) 打包機(jī)液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)：明確液壓系統(tǒng)的使用要求 進(jìn)行負(fù)載特性分析 確定回路方式 (2) 主要液壓零部件的設(shè)計(jì)，其中包括泵站，閥塊，液壓缸等 (3) 機(jī)械本體設(shè)計(jì)與三位造型 (4) 電氣控制系統(tǒng)及PLC程序設(shè) 研究思路及方案： 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為主機(jī)設(shè)計(jì)的重要組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足主機(jī)工作循環(huán)所需的全部技術(shù)要求，且靜動(dòng)態(tài)性能好、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

23、、工作安全可靠、壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性好、維護(hù)方便，明確與液壓系統(tǒng)有關(guān)的主機(jī)參數(shù)的確定原則，要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)綜合考慮，做到機(jī)、電、液相互配合，保證整機(jī)的性能最好。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟一般是： 1、明確液壓系統(tǒng)的使用要求，進(jìn)行負(fù)載特性分析。由于主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的使用要求是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，因此，必須明確：主機(jī)的用途、總體布局、對(duì)液壓裝置的位置及尺寸的限制，主機(jī)的工藝流程等，液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，以及經(jīng)濟(jì)性和成本方面的要求 2、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案。其中包括：確定回路方式，選用液壓油液，初定系統(tǒng)壓力，選擇執(zhí)行元件，確定液壓泵的類型，選擇調(diào)速方式，選擇換向回路等。 3、計(jì)算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)：

24、包括執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算，液壓泵性能參數(shù)的計(jì)算 4、繪制液壓系統(tǒng)的工作原理圖 5、選擇液壓元件：其中包括控制閥的選擇，輔助元件的選擇，液壓閥配置形式的選擇，泵-電機(jī)裝置的選擇 6、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能：主要對(duì)壓力損失的驗(yàn)算和系統(tǒng)發(fā)熱升溫的驗(yàn)算 7、液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8、繪制工作圖、繪制文件、并提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。 設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是應(yīng)注意： 1、在組合基本回路時(shí)，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環(huán)。 2、提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過(guò)熱。經(jīng)常停車制動(dòng)，應(yīng)使泵能夠及時(shí)地卸荷；在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用蓄能器或壓力補(bǔ)償變量泵等效率的回路。 3、防止液壓沖擊，

25、對(duì)于高壓大流量的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用液壓換向閥代替電磁閥， 減慢換向速度；采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路，消除液壓沖擊。 4、系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求簡(jiǎn)單，系統(tǒng)越復(fù)雜，產(chǎn)生障 的機(jī)會(huì)就越多。系統(tǒng)要安全可靠，對(duì)于做垂直運(yùn)動(dòng)提升重物的執(zhí)行元件應(yīng)設(shè)有平衡回路；對(duì)有嚴(yán)格順序動(dòng)作要求的執(zhí)行元件應(yīng)采用行程控制的順序動(dòng)作回路。此外，還應(yīng)具有互鎖裝置和一些互鎖措施。 5、盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，減少專用件設(shè)計(jì)。 第2章 打包機(jī)的主體設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì) 2.1 打包機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 打包機(jī)主體設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是根據(jù)工作要求以及推桿推壓金屬?gòu)U料塊的運(yùn)動(dòng)方式選定合適的機(jī)體結(jié)構(gòu)，并合理地選定

26、有關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸，然后設(shè)計(jì)出滿足條件的打包機(jī)的壓縮室。所以，對(duì)打包機(jī)的推壓包塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析是完成集體設(shè)計(jì)的前提。 2.1.1 打包機(jī)的總布局 金屬液壓打包機(jī)的總體布局圖如下： 打包機(jī)由機(jī)身、主缸、側(cè)缸、蓋缸、門缸、緊鎖機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、管道系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)（包括電柜和操作臺(tái)）等組成。 1、機(jī)身 機(jī)身是機(jī)器的主框架，由底座、左、右側(cè)架、前架通過(guò)螺栓，鍵形成一開(kāi)口向上的整體料箱。機(jī)蓋由半軸通過(guò)側(cè)架后部的孔支撐，形成鉸接。封閉、開(kāi)啟機(jī)蓋可進(jìn)行打包或加料工作。主缸裝在主缸橫梁內(nèi)，并由橫穿機(jī)體前段的兩根拉桿及副拉桿、螺母等零件構(gòu)成一框架承受主缸壓力。側(cè)門在機(jī)體左側(cè)架的槽內(nèi)滑動(dòng)，門的

27、上下兩側(cè)裝有鑲條，機(jī)蓋的孔內(nèi)裝有軸套，以便磨損后更換，料箱四壁，主、側(cè)壓頭及門上均裝有護(hù)板，底、側(cè)護(hù)板還開(kāi)有刮屑槽，以利側(cè)壓頭工作時(shí)不至于卡料，主壓頭工作腔為高壓室，其周圍護(hù)板均經(jīng)過(guò)耐磨處理，各護(hù)板磨損后均可更換。 2.主缸其安裝于機(jī)身后部支架上。其外伸活塞桿由一銷軸與機(jī)蓋上的孔鉸接，活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)機(jī)蓋運(yùn)動(dòng)，在銷軸鉸接的部位均鑲有軸套，磨損后可更換。 5.門缸 門缸是門工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，缸體為焊接封底整體式結(jié)構(gòu)，缸口語(yǔ)缸體采用螺紋連接。它安裝于機(jī)身左側(cè)架上，缸體后端耳環(huán)與緊固于側(cè)架上的支座由銷軸鉸接。為便于安裝，在缸體前部下面設(shè)有一可調(diào)支撐，活塞桿的伸出端端面為球面，與門端面中孔的球面墊

28、圈接觸，由二對(duì)開(kāi)壓板緊固安裝。 以上各缸為雙作用單活塞桿油缸。缸體內(nèi)裝有活塞，活塞上裝有Yx形密封圈，使缸內(nèi)形成兩個(gè)油腔，當(dāng)高壓油作用在密封圈上時(shí)， 使密封圈唇邊緊貼在活塞與缸壁上，以保證兩個(gè)活塞互不串通。油缸兩端也裝有密封圈，缸口設(shè)有導(dǎo)向套，用作活塞桿的支撐和導(dǎo)向。缸口還裝有防塵圈，以防雜物進(jìn)入油缸，除門缸缸體為優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管焊接的封底式整體結(jié)構(gòu)外，其余缸為通孔式，缸底可卸，用“O”形密封圈密封。 6.緊鎖機(jī)構(gòu)：共有兩套，裝于前架上部的兩孔內(nèi)，用螺栓緊固。 該機(jī)構(gòu)由缸體，活塞桿及鎖銷，彈簧組成。鎖緊缸為單作用式油缸，活塞上裝有Yx形密封圈，只前腔通油，，活塞桿向兩端伸出缸外，前伸出端

29、為緊鎖部分，其間由彈簧。始終使活塞桿呈外伸趨勢(shì)，后伸出端裝有撞塊，運(yùn)動(dòng)時(shí)碰撞行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出動(dòng)作指令。 機(jī)蓋合蓋時(shí)鎖銷在壓力油作用下縮回到前架銷孔內(nèi)，當(dāng)合蓋到位后，鎖銷又在彈簧力的作用下伸出，將機(jī)蓋鎖住使其不因包塊的膨脹力而張開(kāi)，開(kāi)蓋前，用壓力油使鎖銷退回。 7．動(dòng)力裝置 是極其的動(dòng)力源，由油箱、電動(dòng)機(jī)、油泵、液壓閥及通路體等零部件組成。油箱上還裝有空氣濾清器、回油濾清器、壓力表、液位計(jì)、放油塞等。 （1）油箱 油箱箱體為鋼板焊接件，是液壓系統(tǒng)工作用油的容器，也是電動(dòng)機(jī)與泵閥元件安裝的支承。油箱兩側(cè)沒(méi)有清洗孔，后端下部設(shè)有放油嘴，用于排放油箱余油，側(cè)面的放油嘴用于排放回油濾清器余油

30、，油箱的一側(cè)面設(shè)有液位液溫計(jì)，便于指示和觀察箱內(nèi)的釉面高度。（在油箱后端還可增設(shè)冷卻器，控制油溫，便于氣溫高的地區(qū)使用） 空氣濾清器是油箱加油的注入口，也是維持油箱內(nèi)外壓力平衡的氣流通道，以防外界塵埃進(jìn)入系統(tǒng)。 （2）主油泵 （4）換向閥：控制液壓系統(tǒng)方向的元件。 本機(jī)采用滑閥式電液換向閥。由電磁閥和液動(dòng)閥等兩部分組成。電磁閥起先導(dǎo)作用，它操縱來(lái)自控制油泵的壓力油推動(dòng)液動(dòng)閥（主閥）閥芯運(yùn)動(dòng)，利用主閥芯與閥體的溝槽位變更，構(gòu)成不同的通油通道達(dá)到換向目的。該換向閥接受電訊號(hào)而工作。 本機(jī)采用34BYY-B32H-TZZE和34BYM-B32H-TZZE型三位四通電液換向閥

31、，均為雙電液閥板式連接。還采用一個(gè)24BYb-B32H-TZZE型二位四通電液換向閥，為單電液閥板式連接。它們并行安裝于三聯(lián)通路體上面。 （5）溢流閥：控制液壓系統(tǒng)壓力的元件 液壓原理圖中⑦號(hào)閥為高壓溢流閥，型號(hào)為YF-B20H4，是一種平衡式溢流閥，利用手輪調(diào)節(jié)壓力，此閥作為主液壓系統(tǒng)的最高壓力控制閥—安全閥。起調(diào)節(jié)壓力高于系統(tǒng)最大工作壓力（26.5MPa）,即28MPa。⑧號(hào)閥為中壓溢流閥，型號(hào)為YF-B20H3，次閥為保護(hù)機(jī)蓋及其高壓軟管在許可的壓力范圍內(nèi)工作，其最高壓力不得大于15MPa，在不影響機(jī)蓋運(yùn)轉(zhuǎn)及松散物料預(yù)壓的情況下應(yīng)選用較低的壓力，③號(hào)閥為低壓溢流閥，是一種直接作用的滑

32、閥式結(jié)構(gòu)溢流閥。此閥為“控制油路”的調(diào)節(jié)元件，起壓力調(diào)節(jié)值為1.0-1.2MPa。三個(gè)溢流閥都安裝于通路體側(cè)面上。 （6）液控單向閥—保壓元件 此閥與單向閥相似，用于防止油反向流動(dòng)，但需要油液反向流動(dòng)時(shí)，又可利用控制油開(kāi)啟單向閥而實(shí)現(xiàn)。本機(jī)采用DFY-B32H1型液控單向閥，其目的是側(cè)缸加壓后，保持側(cè)缸的壓力，當(dāng)側(cè)壓頭到位，主壓頭擠壓時(shí)不致包快的膨脹力而使側(cè)壓頭后退。 （7）直控單向順序閥：型號(hào)為XD2F-B20H2 此閥由單向閥和順序閥組成，即帶有單向閥的順序閥，在一個(gè)方向上，油液必須有一定的壓力才能通過(guò)，其通過(guò)壓力可經(jīng)手輪調(diào)節(jié)，而反向油液可自由通過(guò)。本機(jī)使用此閥的目的在于構(gòu)成主、側(cè)

33、缸回程時(shí)拔銷首先動(dòng)作以及側(cè)門先關(guān)閉機(jī)蓋開(kāi)啟后動(dòng)作的壓力控制順序動(dòng)作回路。其調(diào)定壓力在4MPa之內(nèi)，以能實(shí)現(xiàn)上述順序動(dòng)作為準(zhǔn)。 （8）平衡閥：本機(jī)采用XD1F-B20H3平衡閥，為蓋缸推桿腔提供必要的支承壓力，防止機(jī)蓋因自重下滑，其平衡壓力調(diào)節(jié)在2.5MPa左右。 （9）壓力表：便于觀察、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力。本機(jī)設(shè)置了4個(gè)壓力表。 18號(hào)壓力表的規(guī)格是4MPa，用于指示控制回路的壓力。 5號(hào)壓力表的規(guī)格是40MPa，用于指示工作回路的壓力。 以上兩個(gè)壓力表均設(shè)有壓力表開(kāi)關(guān)，壓力調(diào)節(jié)正常后，可關(guān)閉油路，使壓力表不工作。4號(hào)為兩個(gè)電接點(diǎn)壓力表，規(guī)格是40MPa。本機(jī)使用這兩個(gè)表的目的是主、側(cè)缸

34、工作達(dá)到其調(diào)定壓力值時(shí)發(fā)出電訊號(hào)，轉(zhuǎn)換下一工序。其最高調(diào)定值限位26.5MPa。 另有一個(gè)壓力表，裝于回油濾清器封蓋上，若壓力達(dá)到0.25MPa，表示回油阻力太大，濾網(wǎng)堵塞，需要清洗。 （10）通路體：是液壓系統(tǒng)各控制閥之間通油管路的集成體，也是各個(gè)閥的安裝基面。三塊并聯(lián)安裝于油箱面上，回油孔直接通入油箱內(nèi)，側(cè)壁上有出油孔，與外部管道連接，通往各油缸。 8.電氣控制柜 潤(rùn)滑裝置：在門導(dǎo)軌、個(gè)傳動(dòng)軸、鎖銷等運(yùn)動(dòng)部位裝有壓注式油杯，由人工這個(gè)注油槍注入稀油潤(rùn)滑。 2.2 壓縮室的設(shè)計(jì) 壓縮室的尺寸設(shè)計(jì)： 根據(jù)壓縮后技術(shù)包的體積為0.5×0.3×0.3 m3

35、 。確定壓縮室尺寸為：1.6×0.7×0.55 m3 選用材料為：機(jī)身采用厚鋼板網(wǎng)絡(luò)格式焊接結(jié)構(gòu)，堅(jiān)固耐用；內(nèi)襯板為45號(hào)鋼板表面硬淬處理，耐磨性更好。具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；襯板調(diào)整方便、安全可靠等特點(diǎn)。 2.3液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主缸的設(shè)計(jì)： （1）缸筒 鋼筒的材料應(yīng)滿足的要求 (1).有足夠的強(qiáng)度，能長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)試驗(yàn)壓力而不致產(chǎn)生永久變形。 (2).有足夠的剛度，能夠承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲。 (3).內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少，尺寸公差等級(jí)和行位公差等級(jí)足以保證活塞密封的密封性。 (4

36、).需要焊接的缸筒還要求有良好的可焊性。，以便在焊上法蘭或管接頭后不至于產(chǎn)生裂紋或過(guò)大的變形。 ——缸筒外徑公差余量 ——腐蝕余量 通過(guò)計(jì)算最后得缸筒的壁厚為38mm 缸筒的制造工藝： (1).缸筒內(nèi)徑采用H7級(jí)配合，表面粗糙度值為0.32um，都需要進(jìn)行研磨。 (2).熱處理：調(diào)質(zhì)，硬度。 （2）活塞 由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過(guò)緊，也不能間隙過(guò)大。配合過(guò)緊，不僅使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動(dòng)配合表面；間隙過(guò)大，會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要

37、求的設(shè)計(jì)性能。 液壓力的大小與活塞的有效工作面積有關(guān)，活塞直徑應(yīng)該與缸筒內(nèi)徑一致。所以，設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)型式。 (1).主缸的活塞結(jié)構(gòu)型式采用整體式。 (2).活塞與活塞桿的連接形式采用卡環(huán)式。 (3).活塞材料：20鋼 (4).活塞尺寸及加工公差：活塞寬度一般為活塞外徑的0.6-1.0倍，這里取0.7倍，即154mm?；钊鈴降呐浜弦话悴捎胒9，外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.02mm，端面與軸線的垂直度不大于0.04mm/100mm。 （3）活塞桿 (1).活塞桿采用實(shí)心結(jié)構(gòu)。 (2).活塞桿選用材料為45鋼。活塞桿要在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，采用H8/h7配合

38、。太緊了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損。其圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm，是為了保證活塞桿外圓與活塞外圓的同軸度，以避免活塞與缸筒、活塞桿與導(dǎo)向套的卡滯現(xiàn)象。 活塞桿的外圓粗糙度值一般為0.16um。太光滑了，表面形成了油膜，反而不利于潤(rùn)滑。為了提高耐磨性和防銹性，活塞桿表面需要進(jìn)行鍍鉻處理，鍍層厚0.03-0.05，并進(jìn)行拋光或磨削加工。 (3).活塞桿的直徑在上一章中就已經(jīng)算出為160mm。 （4）活塞桿的導(dǎo)向套、密封盒防塵 活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有感側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有

39、桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套采用非耐磨材料時(shí)，其內(nèi)圈還可以裝設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用作活塞桿的導(dǎo)向。 （1）.導(dǎo)向環(huán)的結(jié)構(gòu)形式為端蓋式加導(dǎo)向環(huán). （2）.金屬導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，這里選用ZQSn6-6-3（錫青銅）。 （3）.導(dǎo)向套的長(zhǎng)度為132mm，行程1000mm。 加工要求：導(dǎo)向套外圓與端蓋內(nèi)控的配合多為H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓多為H9/f9壓缸和整個(gè)液壓系統(tǒng)的強(qiáng)度及正常工作。緩沖裝置可以防止和減少液壓缸及活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)缸底或端蓋的沖擊，在它們的行程終端實(shí)現(xiàn)速度的遞

40、減，直至為零。 （6）排氣閥 如果排氣閥設(shè)置不當(dāng)或者沒(méi)有設(shè)置，壓力油進(jìn)入液壓缸后，缸內(nèi)仍然會(huì)存在空氣。由于空氣具有壓縮和滯后擴(kuò)張性，會(huì)造成液壓缸膨脹和整個(gè)液壓系統(tǒng)在工作中顫動(dòng)和 爬行，影響液壓缸的正常工作，例如，液壓導(dǎo)軌磨床在加工過(guò)程中，如果工作臺(tái)進(jìn)給液壓缸內(nèi)存有空氣，就會(huì)英氣工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)的顫振和爬行，這不僅影響被加工表面的粗糙度和形位公差等級(jí)，而且會(huì)損壞砂輪和磨頭=等機(jī)構(gòu)；如果這種想象發(fā)生在煉鋼轉(zhuǎn)爐的傾倒液壓缸中，那將會(huì)引起鋼水的動(dòng)蕩潑出，這是十分危險(xiǎn)的。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，除了防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，必須在液壓缸上安設(shè)排氣閥。因?yàn)橐簤汗な且簤合到y(tǒng)的最后執(zhí)行元件，會(huì)直接反映出殘留空氣的

41、危害。排氣閥的位置要合理，水平安裝的液壓缸，其位置應(yīng)設(shè)在缸體兩腔端部的上方；垂直安裝在液壓缸，應(yīng)設(shè)在端面的上方，均應(yīng)與壓力腔相通，以便安裝后調(diào)試前排除液壓缸內(nèi)之空氣。由于空氣比油輕，總是向上浮動(dòng)，不會(huì)讓空氣有積存的殘留死角。 （7）油口 油口包括油口孔和連接螺紋。連接螺紋選擇M33X2 同理，側(cè)缸和蓋缸的結(jié)構(gòu)與主缸的一樣，只是尺寸不同，所用材料和工藝也基本差不多。 側(cè)缸：行程為1300mm，壁厚為32mm，缸筒內(nèi)徑為180mm，活塞桿的直徑為130mm，活塞的寬度為140mm，導(dǎo)向套的長(zhǎng)度為110mm； 蓋缸：行程為820mm，壁厚為27mm，缸筒內(nèi)徑為160mm，活塞桿的直徑為12

42、0mm；活塞的寬度為130mm，導(dǎo)向套的長(zhǎng)度為100mm。 2.4鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上裝有Y形密封圈，只前腔通油，活塞桿向兩端伸出缸外，前伸出端為鎖緊部分其間有彈簧，始終使活塞桿呈外伸趨勢(shì)，后伸出端裝有撞塊，運(yùn)動(dòng)時(shí)碰撞行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出指令。 機(jī)蓋合蓋時(shí)，鎖銷在壓力油作用下縮回到腔架小孔內(nèi)，當(dāng)合蓋到位后，鎖銷又在彈簧的作用下伸出，將機(jī)蓋鎖住使其不因包塊的膨脹力而張開(kāi)，開(kāi)蓋前，用壓力油使鎖銷退回。 結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 6.1鎖緊缸的結(jié)構(gòu)圖 參考同類型設(shè)備，鎖緊缸只需要克服彈簧力做工，工作力較小，因此初定鎖緊缸工作壓力0.63Mpa。 力均衡，鎖緊缸采用對(duì)稱布置的兩個(gè)缸。在起蓋之前

43、需要液壓油推動(dòng)鎖緊缸動(dòng)作，在蓋鎖完全打開(kāi)之后，蓋缸才能動(dòng)作。 元件的負(fù)載、速度分析：設(shè)定鎖緊裝置的最大彈簧力為=300N。設(shè)液壓缸的機(jī)械效率 表2.4 工作循環(huán)各階段的負(fù)載及速度要求 運(yùn)動(dòng)階段 機(jī)械負(fù)載F/N 計(jì)算公式 速度要求 起鎖 320N F =2m/min 鎖緊缸起鎖工作階段，速度要求不高，初定，由表6.1可知鎖緊缸最大推力為起鎖時(shí)最大機(jī)械負(fù)載F=320N，按此計(jì)算，則 ，則液壓缸內(nèi)缸直徑D為 由可知活塞桿直徑 d=0.707D=0.707 考慮到成本問(wèn)題，如此小的液壓缸加工成本高，且活塞桿需承受一定的彎曲機(jī)械負(fù)載，按GB/T2348—1993將

44、所計(jì)算的D與d的值分別圓整到詳盡的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得 D取50mm d取36mm 按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出 2.5機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 此軸系結(jié)構(gòu)如下 圖2.6.1 軸系結(jié)構(gòu)圖

45、

46、 （1）初選滾動(dòng)軸承 根據(jù)d2=30mm，初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承6006，其尺寸為：軸承內(nèi)徑為35mm，軸承外徑為55mm，軸承的寬度為13。 （2）軸向零件的同向定位 機(jī)蓋與軸的同向定位均采用平鍵鏈接。按d4由表6-1查得平鍵截面 b×h=12mm×8mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為56mm，同時(shí)為了保證機(jī)蓋與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇機(jī)蓋與軸端配合為

47、H7/h6；該軸承承受定向的徑向負(fù)載的作用，內(nèi)圈與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈安裝在剖分式外殼的軸孔中，不旋轉(zhuǎn)。因此內(nèi)圈相對(duì)于負(fù)載方向旋轉(zhuǎn)，它與軸頸的配合應(yīng)較緊；外圈相對(duì)于負(fù)載荷方向固定，它與外殼孔的配合應(yīng)較松。此處選軸的直徑尺寸公差為j6。 （3）軸承校核 初選深溝球軸承6006，理由：此軸不受扭矩，沒(méi)有軸向力故不用推力軸承和角接觸軸承，而深溝球軸承能承受很大的徑向力。 對(duì)于6006，經(jīng)查表，得基本額定動(dòng)載荷為13.2KN，此處采用脂潤(rùn)滑。 圖2.6.2 軸的受力分析圖 受力平衡 經(jīng)計(jì)算得 由于每端有兩個(gè)軸承，故每個(gè)軸承承

48、載的力為1750N， 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表13-5，得 對(duì)于軸承 X=1, Y=0 鑒 簡(jiǎn)圖作出軸彎矩圖如下圖所示。從軸的結(jié)構(gòu)凸，彎矩圖等可以看出截面蝸桿齒面部分的中間平面是軸的危險(xiǎn)截面。 圖2.6.3 彎矩圖 機(jī)蓋的運(yùn)動(dòng)速度很慢，可將此軸看成靜止的，進(jìn)行靜力學(xué)分析 剛度校核： 由材料力學(xué)得此種情況的最大撓度在軸的中心處，且值為 其中此軸的材料為45號(hào)鋼，E為210Gpa，

49、 代入數(shù)據(jù)得 符合要求 強(qiáng) 代入數(shù)據(jù)得 也符合要求。 第3章 打包機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)從結(jié)構(gòu)上看，其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是力壓群芳的，有很大的力矩慣量比，在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。 (2)從工作性能上看，速度、扭矩、功率均可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，動(dòng)作響應(yīng)性快，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍可達(dá)100：l到2000：1；動(dòng)作快速性好，控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操縱比較方便、省力，便于與電氣控制相配合，以

50、及與CPU(計(jì)算機(jī))的連接，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (3)從使用維護(hù)上看，元件的自潤(rùn)滑性好，易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)與保壓，安全可靠；元件易于實(shí)現(xiàn)系列一體化已成為世界發(fā)展的潮流，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。 綜上所述故選用液壓傳動(dòng)控制。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)技術(shù)打包機(jī)設(shè)計(jì)的一大部分。液壓系統(tǒng)是機(jī)器中液壓傳動(dòng)部分的總稱。它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本原理。擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，在經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜上所述，要確定液壓系統(tǒng)的基本回路，先要了解分析該液壓要實(shí)現(xiàn)的某些動(dòng)作和要達(dá)到的工作性能。 3.2液壓系統(tǒng)工況分析

51、 3.2.1 分析系統(tǒng)工況 本次設(shè)計(jì)的金屬打包機(jī)是一種典型的金屬回收機(jī)械，它是將機(jī)械工業(yè)的余廢料等金屬物料擠壓成具有一定規(guī)格和緊密程度的束塊，其工作程序如下： 廢金屬加入料箱后，閉合機(jī)蓋，對(duì)松散的物料預(yù)壓。合蓋到位后由緊鎖銷自動(dòng)將蓋鎖住。然后側(cè)壓頭前進(jìn)，將廢料金屬擠聚于料箱前部的高壓室。當(dāng)側(cè)壓頭到位，升壓后，，從節(jié)省能量、減少發(fā)熱這些方面考慮，泵源系統(tǒng)宜選用主油泵為軸向柱塞泵，控制油泵選用齒輪泵。 3.3.2液壓回路的設(shè)計(jì) 首先，設(shè)計(jì)提調(diào)速回路。 調(diào)速回路的比較：液壓系統(tǒng)中的調(diào)速回路應(yīng)該能滿足以下一些要求，這些要求是評(píng)比調(diào)速回路的依據(jù)。 （1）能夠在規(guī)定的調(diào)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的工

52、作速度。 （2）在負(fù)載變化時(shí)，已調(diào)好的速度變化越小越好，并應(yīng)在允許的范圍內(nèi)變動(dòng)。 （3）具有驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件所需的力和轉(zhuǎn)矩。 （4）使功率損失盡可能小，發(fā)熱盡可能小。 調(diào)速回路的選用：調(diào)速回路的選用與主機(jī)采用液壓傳動(dòng)的目的有關(guān)，而且要綜合考慮各方面的因素才能做出決定；其次要考慮功率的大小，一般認(rèn)為3kw以下的用節(jié)流調(diào)速回路，3~5kw的用容積調(diào)速回路，5kw以上的則用容積調(diào)速回路。綜上所訴，本系統(tǒng)采用容積節(jié)流調(diào)速。在中小型打包機(jī)的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥，根據(jù)打包機(jī)對(duì)低速性能和速度負(fù)載性都有一定要求的特點(diǎn)，覺(jué)定采用軸向柱塞泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具

53、有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)。 速度換接方式的選擇：本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也容易，但是速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。 夾緊回路的選擇：考慮到加壓時(shí)間可調(diào)和側(cè)缸回路不加壓時(shí)仍能保持壓力，所以接入節(jié)流閥和單向閥保壓。 3.3.3擬定液壓系統(tǒng)圖 液壓回路有開(kāi)式和閉式兩種。通過(guò)比較可知閉式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較緊湊、對(duì)稱，但是系統(tǒng)較為復(fù)雜。為了保證控制系統(tǒng)能夠正常工作，需要提供低壓液壓油控制回路，所以回路中需 .3.4液壓系統(tǒng)原理圖的分析設(shè)計(jì) 液壓原理圖設(shè)計(jì)如下： 1-電

54、磁換向閥 2-電磁換向閥 3、電磁換向閥 4-磁助式電接點(diǎn)壓力表 而設(shè)計(jì)出系統(tǒng)總的液壓原理圖。 其打包的工作過(guò)程如下： （1）半自動(dòng)工作方式： 啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，使電磁閥YV1a通電，使換向閥③換向，高壓泵輸出的高壓油經(jīng)換向閥③、換向閥②進(jìn)入蓋缸的前進(jìn)腔，活塞桿前進(jìn)，推下機(jī)蓋下降至封閉料箱當(dāng)機(jī)蓋行至將關(guān)閉之時(shí)，鎖銷被壓向后退，鎖緊撞塊壓合行程開(kāi)關(guān)SQ7a、SQ7b。待機(jī)蓋全部關(guān)閉后，鎖銷在彈簧作用下伸出自動(dòng)將蓋板鎖緊，此時(shí)SQ7a、SQ7b復(fù)位，鎖緊撞塊又壓合行程開(kāi)關(guān)使電磁閥YV2a切斷，電磁閥YV1a接通，于是換向閥③換至另一極端位置。此時(shí)高壓油泵輸出的高壓油經(jīng)換向閥③及液控單向

55、閥19進(jìn)入側(cè)缸前進(jìn)腔，側(cè)缸活塞前進(jìn)至終點(diǎn)位置，碰撞行程開(kāi)關(guān)SQ2，而當(dāng)缸內(nèi)油壓升至預(yù)定值時(shí)，電接壓力表④上限值觸點(diǎn)SQ4，而使電磁閥YV1b斷電，換向閥①重新恢復(fù)至中間位置。同時(shí)接通電磁閥YV3，使換向閥②換向。此時(shí)高壓油經(jīng)過(guò)換向閥③②、直控單向閥而進(jìn)入各油腔的回程腔，液壓?jiǎn)蜗蜷y19在回程油壓作用下處于打開(kāi)位置，使主缸、側(cè)缸、門缸和蓋缸按順序先后回程。機(jī)蓋鎖緊銷由鎖緊缸打開(kāi)。當(dāng)機(jī)身側(cè)門關(guān)閉，機(jī)蓋完全打開(kāi)后，分別碰撞行程開(kāi)關(guān)SQ5、SQ6，使所有電磁鐵斷電。此時(shí)高壓油泵又重新處于空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）手動(dòng)工作方式： 手動(dòng)工作方式的過(guò)程與半自動(dòng)循環(huán)過(guò)程相同。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“SA1”扳至手動(dòng)位置，按打

56、包動(dòng)作順序分別按壓各動(dòng)作之相應(yīng)按鈕，即可完成整個(gè)打包工作循環(huán)。 （3）點(diǎn)動(dòng)調(diào)整: 在安裝、調(diào)試或更換零件時(shí)，應(yīng)采用點(diǎn)動(dòng)調(diào)整運(yùn)行方式，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“SA”扳至點(diǎn)動(dòng)調(diào)整位置，可根據(jù)需要按壓相應(yīng)動(dòng)作按鈕，放開(kāi)按鈕，按鈕復(fù)位，動(dòng)作中止。在點(diǎn)動(dòng)調(diào)整過(guò)程中，若觀察主壓頭和測(cè)壓頭動(dòng)作時(shí)，必須在蓋缸無(wú)動(dòng)作情況下才能進(jìn)行。（觀察人員不要將身體探入機(jī)身內(nèi)，以防機(jī)蓋落下傷人。） 序號(hào) 動(dòng)作順序 發(fā)訊元件 電磁鐵YV 1a 1b 2a 2b 3 I 手動(dòng) 1 合蓋 SB5 得電 2 側(cè)壓頭前進(jìn) SB6 得電 3 主

57、壓頭前進(jìn) SB7 得電 得電 4 開(kāi)門 SB8 得電 得電 5 側(cè)壓頭回程 SB9 得電 得電 6 主壓頭回程 SB9 得電 得電 7 關(guān)門 SB9 得電 得電 8 開(kāi)蓋 SB9 得電 得電 9 靜止 SB4 II 半自動(dòng) 1 合蓋 SB5 得電 2 側(cè)壓頭前進(jìn) SQ1a，SQ1b 得電 3 主壓頭前進(jìn) SP1, SQ2 得電 得電 4 持續(xù)

58、加壓 SP2 得電 得電 5 泄壓 KT1 6 開(kāi)門 KT2 得電 得電 7 推出包塊 SQ3 得電 得電 8 回程 SQ4 得電 得電 9 循環(huán)結(jié)束 SQ5, SQ6 10 停止 SB4 表3.3為該滑臺(tái)的電磁鐵動(dòng)作順序表 3.4 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和液壓元件的選定 3.4.1液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓缸在液壓系統(tǒng)中的作用是將液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使機(jī)械實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或小于360度的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，應(yīng)用廣泛，

59、種類繁多。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為活塞式、柱塞式、回轉(zhuǎn)式三類；根據(jù)作用方式分為單作用式和雙作用式。金屬液壓打包機(jī)是屬于需要對(duì)廢料進(jìn)行高壓壓縮打包的機(jī)械，從以上工藝要求液壓主泵的壓力能夠變動(dòng)，即壓力低時(shí)，流量大，壓力高時(shí)，流量小，由此來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作速度。所以選擇主泵為63YCY14-1B壓力補(bǔ)償自動(dòng)變量軸向柱塞泵，其最大工作壓力可達(dá)31.5Mpa，最大流量為100L/min，同時(shí)它結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于實(shí)現(xiàn)變量，壓力高，具有較高的效率。 （1）液壓缸工作壓力的確定 金屬液壓打包機(jī)屬于液壓機(jī)的一種，根據(jù)液壓設(shè)備常用工作壓力確定為20—32Mpa，所以初定液壓缸的工作壓力為

60、=26.5MPa。 金屬液壓打包機(jī)是高壓系統(tǒng)，初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)。 （2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d 根據(jù)所給要求，主缸的公稱力為1000KN,側(cè)缸的公稱力為630KN，按《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-2執(zhí)行元件的背壓估算值，液壓系統(tǒng)的工作壓力確定為20—32Mpa，初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)，即可取背壓為P2=0，效率為，故取，又根據(jù)手冊(cè)中表格2-3 液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的關(guān)系取d=0.7D。根據(jù)式子 式中，P1----液壓缸工作壓力，初算時(shí)可取系統(tǒng)工作壓力，即26.5 Mpa； P2----液壓缸回油腔背壓力，初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)，即可取背壓為P2=0；

61、 d/D---活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比，按d/D=0.7； 對(duì)于外伸活塞桿由一銷軸與機(jī)蓋上的孔鉸鏈，活塞桿運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)機(jī)蓋運(yùn)動(dòng)，在銷軸鉸鏈的部位均鑲有軸套，磨損后可更換。參考同類型設(shè)備，由于蓋板液壓缸在工作過(guò)程中需要轉(zhuǎn)動(dòng)，必須通過(guò)高壓軟管輸送高壓油，但壓力不能太大，因此初定蓋板液壓缸工作壓力。蓋板液壓缸主要?jiǎng)幼鳛椋簤荷w、起蓋。在蓋板蓋上后，采用鎖緊裝置，因此蓋板不需要保壓，先采用轉(zhuǎn)動(dòng)的雙作用單活塞桿式液壓缸。壓蓋時(shí)由于蓋板自重作用，液壓缸進(jìn)油缸壓力較小，為防止蓋板自重作用而自動(dòng)下滑，因此，出油路要設(shè)一平衡閥，背壓設(shè)為=0.8。根據(jù)蓋板液壓缸壓蓋時(shí)速度小于起蓋時(shí)速度，初設(shè)定起蓋速度

62、為壓蓋速度的兩倍，因此，選用雙作用單活塞桿式液壓缸，并取，但不采用差動(dòng)連接，考慮背壓的影響， 為了可靠方便蓋板壓蓋取 液壓缸內(nèi)徑D為 由可知活塞桿直徑 d=0.707D=0.707 同理，可得蓋缸的內(nèi)徑D為160mm，活塞桿直徑d為120mm。 門缸是門工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，缸體為焊接封底整體式結(jié)構(gòu)，缸口與缸體采用螺紋連接，它安裝于機(jī)身左側(cè)架上，缸體后端耳環(huán)與緊固于側(cè)架上的支座由銷軸鉸接，為便于安裝，在缸體前部下面設(shè)有一可調(diào)支承，活塞桿的伸出端面為球面，與門端面中孔的球面墊圈接觸，由二對(duì)開(kāi)壓板緊固安裝。參考同類型設(shè)備，門缸只需要

63、推動(dòng)門板克服摩擦力做工，工作力較小，因此初定門缸工作壓力0.63Mpa。 門缸主要?jiǎng)幼鳛椋洪_(kāi)門、關(guān)門。采用固定的雙作用單活塞桿式液壓缸。在側(cè)液壓缸與主液壓缸壓制包塊時(shí)候，門缸需要保持關(guān)閉狀態(tài)，因此回路上需要采用單向閥。 元件的負(fù)載、速度分析：負(fù)載估計(jì)為=3000N。設(shè)液壓缸的機(jī)械效率 門缸關(guān)門與開(kāi)門工作階段，速度要求并不高，初定，不采用差動(dòng)連接，取開(kāi)門階段回油路壓力損失為0.1Mpa，關(guān)門階段回油路壓力損失忽略不計(jì)，可知門缸最大推力為工進(jìn)時(shí)最大機(jī)械負(fù)載3192kN，按此計(jì)算A，則 液壓缸內(nèi)徑D為 由可知活塞桿直徑 d=0.707D=0.707

64、 對(duì)包塊的推出階段 對(duì)門缸開(kāi)啟階段 對(duì)于蓋缸 對(duì)于側(cè)缸 3.4.2液壓元件的選擇 液壓泵是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換元件，在液壓傳動(dòng)中，油壓泵作為動(dòng)力元件向液壓系統(tǒng)提供液壓能。 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。本機(jī)的動(dòng)作完成需設(shè)置兩個(gè)泵，為系統(tǒng)提供高、低壓油，節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)采用變量泵供油，在無(wú)其他輔助油源條件下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)需油量，多余的油經(jīng)溢流閥回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速多用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)最高壓力。 1、液壓泵的選擇 （1）泵的工作壓力的確定 考慮到

65、正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 ——液壓泵最大工作壓力； ——為執(zhí)行元件最大工作壓力 ——進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.2-0.5Mpa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5～.5 Mpa，本例取0.5 Mpa 械設(shè)計(jì)手冊(cè)5》43-67. 11 ——液壓泵的最大流量； ——同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值； ——系數(shù)泄露系數(shù)，一般取1.1-1.3，現(xiàn)取KL=1.1； ≥ ()=1.1×90.4L/min=99.4L/min （3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)計(jì)算泵的壓力和流量查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本-液壓傳動(dòng)》，選用63YCY14-1B壓

66、力補(bǔ)償自動(dòng)變量軸向柱塞泵，該泵的最大工作壓力可達(dá)31.5MPa ，最大流量為100L/min，轉(zhuǎn)速為1500 r/min，公稱排量為66.7mL/r。容積效率 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本-液壓傳動(dòng)》，控制油泵選用CB-B16型齒輪泵，其最高壓力為2.5MPa，最大排量16L/min，金屬液壓打包機(jī)使用的壓力為1.0-1.2MPa。 2、 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 本金屬?gòu)U屑?jí)簤K機(jī)在常溫下連續(xù)工作,載荷平穩(wěn).由交流接觸器自動(dòng)控制油泵電機(jī)星形接法降壓?jiǎn)?dòng),三角形接法運(yùn)行.且工作環(huán)境灰塵較多,故選用三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī).工作電壓為380V. （1）確定電動(dòng)機(jī)功率 工作所需要功率: = 見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程》P53 F------有效推力 v-------活塞桿伸出速度 ---油缸效率.取ηw=0.96 = 入得:η==0.84 =18.3kw 查表選電動(dòng)機(jī)額定功率為18.5kw （2）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 = 見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5》 ⑥ v -----液壓缸流