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开孔加工常用工艺装备(1)
作者:xingyang 时间:2010-12-02
轴承及轴承相关技术文章(轴承型号查询网提供) 关键字:轴承, 1 前言 大型轧机升降台,目前多采用传统的“垂锤平衡,曲柄连杆机构驱动”的结构型式。此类升降台因其重锤惯性大,相应的机械传动、紧固装置容易受损,故设备故障多、维修费用高、管理工作量大、年停机时间长。研究新型的液压升降台取代传统的结构型式已成为一种发展趋势。2 升降台液压系统及其工作原理 图1为液压升降台工作示意图,图中FG为升降台及钢坯重力,Fs为升降缸柱塞推力,Fp为平衡缸柱塞推力。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-8/20088284749.gif[/img]图1 轧机液压升降台工作示意图 图2为升降台液压系统原理图,该系统由油源、平衡回路、升降回路和卸荷回路组成。当升降台处于水平位置时,有固定支承承载升降台和钢坯的自重,系统进入预备工作状态时,起动油泵电机,油泵15输出的压力油经单向阀5进入平衡蓄能器8,当其压力达到pp1=xcFG/xp时,电接点压力表12发讯,IDT得电,锥阀1开启,液压油经锥阀1进入升降缸7,升降缸的压力不断上升,升降缸与平衡缸一起推动升降台上升,在升降台上升过程中,平衡回路的压力pp由大到小变化,而升降回路的压力ps则由小到大变化(见图3),当升降台上升到设定位置时,由旋转编码器检测并发讯使3DT得电,锥阀3开启,泵对蓄能器9充液,当压力达到ps2+0.3MPa后,由电接点压力表13发讯,使IDT失电,锥阀1关闭,接着使4DT得电,锥阀4开启,泵卸荷,蓄能器9实施对升降回路的补油功能,防止升降台因升降回路的泄漏而下降,保持在上止点位置。平衡蓄能器8也提供必需的先导阀控制油源,以保证系统工作的可靠性和连续性。当升降台下降时,3DT失电,锥阀3关闭,接着2DT得电,锥阀2开启,升降缸的油液经锥阀2和液控节流阀J回油箱,升降台在自重力矩xcFG和平衡缸、升降缸的上托力矩xpAppp和xsAsps的共同作用下下降,在下降过程中,平衡回路的压力pp由小变大(平衡缸的油液此时被压入平衡蓄能器8中),升降回路的压力ps则由大变小,最后变为零。当升降台下降到下止点时,由旋转编码器发讯,使2DT失电,锥阀2关闭,一个工作循环结束。[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-8/20088284830.gif[/img]图2 轧机升降台液压系统原理图[img]http://www.c-cnc.com/news/file/2008-8/2008828490.gif[/img]图3 该系统设置了备用泵和备用阀组(图中未画出),以保证系统工作的可靠性。3 有关参数的计算和选择 升降台的基本数据如下: 升降台理论长度:L=12.75m; 升降台上升的理论高度:H=0.9m; 升降台最大转角:φ=4.038°; 升降台自重:FG=1.274×106N; 升降台质心位置:xc=5.34m; 升降缸位置:xs=3.75m; 平衡缸位置:xp=6.75m; 升降台上升或下降时间:t=2.4s。 (1)平衡回路有关参数的计算与选择 ①平衡蓄能器8的低端压力pp1 当升降台及于水平位置时,平衡缸6的推力矩与升降台和钢坯的重力矩平衡,即xpAppp1=xcFG ∴pp1=xcFG/(xpAp) (1)式中:Ap平衡缸6的柱塞面积(m2),Ap=πDp2/4,Dp为平衡缸6的柱塞直径,Dp=0.25m。 ②平衡蓄能器8的高端压力pp2 因升降台上或或下降时间t=2.4s很短,可将其视为等温过程,故有 V6-1pp1=V6-2pp2 ∴pp2=V6-1pp1/V6-2 (2)式中:V6-1压力为pp1时平衡蓄能器8的氮气体积,V6-1=0.18m3; V6-2压力为pp2时平衡蓄能器8的氮气体积,V6-2=0.20335m3。 ③平衡缸6的流量Qp Qp=ApHp/t (3)式中:Hp平衡缸6的行程,Hp=0.4757m。 (2)升降回路有关参数的计算与选择 ①升降缸7的低端压力ps1 因升降台处于水平位置时有固定支承承载升降台和钢坯的自重,而且当处于预备上升状态时,平衡缸8的柱塞推力矩与升降台和钢坯重力矩平衡,所以,此时升降缸压力为零,即ps1=0 ②升降缸7的高端压力ps2 当升降台处于高端位置时,升降缸7的柱塞推力矩和平衡缸8的柱塞推力矩之和与升降台和钢坯重力矩平衡,即 xsAsps2+xpAppp2=xcFG ∴ps2=(xcFG-xpApV6-1pp1/V6-2)/(xsAs)=(xcFGV6-2-xpApV6-1)/(xsAsV6-2) (4)式中:As升降缸7的柱塞面积,As=πDs2/4,Ds为升降缸7的柱塞直径,Ds=0.2m。 ③升降缸7的流量Qs Qs=AsHs/t (5)式中:Hs升降缸7的行程,Hs=0.2647m。 将已知参数代入上述各式算得有关参数为: pp1=20.5MPa;pp2=18MPa;Qp=583L/min; ps1=0;ps2=7.2MPa;Qs=208L/min。4 结束语 轧机升降台液压系统采用液压平衡、液力驱动,与传统的重锤平衡、曲柄连杆机构驱动相比,无惯性力的不利影响,故障减少,可靠性高。通过对系统的计算机仿真,检验了系统参数设计的正确性,通过模拟试验,升降台工作平稳,位置控制精度高。这一研究为工程应用打下了良好的基础。上一篇:台达产品在数控旋压机上的应用
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