折弯机液压系统设计
立式板料折弯机就是机械、电气、液压三者紧密联系,结合得一个综合体。
液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式,液压传动系统得设计?在现代机械得设计工作中占有重要得地位。因此，《液圧传动》课程就是工科机械类各专业都开设得一门重要课程。它既就是一门理论课，也与生产实际有着密切得联系。为了学好这样一门巫要课程,除了在教学中系统讲授以外，还应设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际，掌握液压传动系统设计得技能与方法。
液压传动课程设计得U得主要有以下儿点:
1、综合运用液圧传动课程及其她有关先修课程得理论知识与生产实际只就
是，进行液压传动设讣实践，就是理论知识与生产实践机密结合起来，从而使这些知识得到进一步得巩固、加深提高与扩展。
2、在设讣实践中学习与掌握通用液压元件，尤其就是各类标准元件得选用
原则与回路得组合方法,培养设计技能，提高学生分析与嫁接生产实际问题得能力，为今后得设计工作打下ft好得基础。
3、通过设计?，学生应在计?算、绘图、运用与熟悉设计?资料（包括设计?手册、产品样本、标准与规范）以及进行估算方面得到实际训练。
目录
1任务分析
1. 1技术要求
U 2任务分析2方案得确定
2、1运动情况分析-----------
2.1.1变压式节流调速回 2.1.2容枳调速回路
2
2
17 18
3负载与运动分析
4负载图与速度图得绘制 5液压缸主要参数得确定 6统液压图得拟定 7压元件得选择 10
7. 1液压泵得选择 10
7、2阀类元件及辅助元 10
7、3油管元件 1
1 7、4油箱得容积计算 12
7. 5油箱得长宽高确 12 7、6油箱地面倾斜度
13 7吸油管与过滤器之间管接头得选 13 7、
8过滤器得选取
13 9堵塞得选取
14 10空气过滤器得选取 14 H 液位/温度计得选取
14 8液压系统性能得运算
15 8. 1压力损失与调定压力得确定
15 & L1沿程压力损失 15 & 1.2局部压力损失
15 8.1.3压力阀得调企值汁算
16 8. 2油液温升得计算
16 & 2.1快进时液压系统得发热量 16 8. 2. 2快退时液压缸得发热疑 17 & 2. 3压制时液压缸得发热量
17 8、3油箱得设计
17 & 3.1系统发热量得讣算 17 8.3.2散热量得讣算
9参考文献 --------------------
1任务分析
1、1技术要求
设汁制造一台立式板料折弯机，该机压头得上下运动用液压传动，其工作循 慢速加压（折弯）、快速退回。给定条件为： 1400000N 17000N
220mm
2、 Om/min 24nim 1、 4m/min 244mm 2、 6m/min 根据滑块重量为17000X,为了防止滑块受重力下滑，可用液压方式平衡滑块 重量，滑块导轨得摩擦力可以忽略不计。设计液压缸得启动、制动时间为。折弯 机滑块上下为直线往复运动，且行程较小（220nmi ）,故可选单 杆液压缸作执行器，且液压缸得机械效率。因为板料折弯机得工作循环为快速下 降、慢速加压（折弯）、快速回程三个阶段。各个阶段得转换山一个三位四通得电 液换向阀控制。当电液换向阀工作在左位时实现快速回程。中位时实现液压泵得 卸荷，工作在右位时实现液压泵得快速与工进。其工进速度山一个调速阀来控制。 快进与工进之间得转换山行程开关控制。折弯机快速下降时，要求其速度较快, 减少空行程时间，液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程山一个行程阀来控制。 当活塞以恒定得速度移动到一定位置时，行程阀接受到信号，并产生动作，实现山 快进到工进得转换。当活塞移动到终止阶段时，压力继电器接受到信号，使电液换 向阀换向。山于折弯机压力比较大，所以此时进油腔得压力比较大，所以在曲工进 到快速回程阶段须要一个预先卸压回路，以防在高压冲击液压元件，并可使油路 卸荷平稳。所以在快速回程得油路上可设计一个预先卸压回路，回路得卸荷快慢 用一个节流阀来调节，此时换向阀处于中位。当卸压到一定压力大小时，换向阀再 换到左位,实现平稳卸荷。为了对油路压力进行监控，在液压泵出口安装一个压力 表与溢流阀，同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受自身重力作用，滑块要产 生下滑运动。所以油路要设计一个液控单向阀，以构成一个平衡回路，产生一定大 小得背压力，同时也使工进过程平稳。在液压力泵得出油口设计一个单向阀，可防 止油压对液压泵得冲击，对泵起到保护作用。
环为:快速下降、 折弯力 滑块重量 快速空载下降 行程
速度0
行程
速度0
行程 速度0
慢速下压（折弯） 快速回程
2方案得确定
2、1运动情况分析
由折弯机得工作悄况来瞧，其外负载与工作速度随着时间就是不断变化得。所以设计液压回路时必须满足随负载与执行元件得速度不断变化得要求。因此可以选用变圧式节流调速回路与容积式调速回路两种方式。
2.1.1变压式节流调速回路
节流调速得工作原理■就是通过改变回路中流量控制元件通流面积得大小来控制流入执行元件或自执行元件流出得流量来调节其速度。变压式节流调速得工作压力随负载而变,节流阀调节排回油箱得流量，从而对流入液压缸得得流量进行控制。其缺点:液压泵得损失对液压缸得丄作速度有很大得影响。其机械特性较软，当负载增大到某值时候■活塞会停止运动.
低速时泵承载能力很差，变载下得运动平稳性都比较差?可使用比例阀、伺服阀等来调节
其性能?但装置复朵、价格较贵。优点:在主油箱内?节流损失与发热量都比较小,且效率
较高。宜在速度高、负载较大，负载变化不大、对平稳性要求不高得场合。
2?1?2容积调速回路
容积调速回路得工作原理就是通过改变回路中变量泵或马达得排量来改变执
件得运动速度。优点:在此回路中，液压泵输出得油液直接进入执行元件中，没有溢流损失与节流损失，而且工作压力随负载得变化而变化，因此效率高、发热量小。当加大液压缸得有效工作面积,减小泵得泄露，都可以提高回路得速度刚性。
综合以上两种方案得优缺点比较,泵缸开式容积调速回路与变压式节流调回路相比较，其速度刚性与承载能力都比较好，调速范围也比较宽工作效率更高，发热却就是最小得。考虑到最大折弯力为1400000X,故选泵缸开式容积调速回路。
3负载与运动分析
要求设计得板料折弯机实现得工作循环就是:快速下降慢速下压（折弯）快速退回。主要性能参数与性能要求如下：折弯力尸冰;板料折弯机得滑块重量^ITOOON：快速空载下降速度，工作下压速度,快速回程速度，板料折弯机快速空载下降行程，板料折弯机工作下压行程，板料折弯机快速回程：244mm=0、244m：启动制动时间，液压系统执行元件选为液压缸。液压缸采用V型密封圈，其机械效率。
山公式
式中:一工作部件总质量;一快进或快退速度；一运动得加速、减速时间求得惯
性负载
再求得阻力负载静摩擦阻力
动摩擦阻力
4负载图与速度图得绘制
负载图按上面数据绘制，如下图所示。速度图按己知数值二2、Om/min二0、
33m/s>=l> 4m/min=0> 23in/s,,,,快速回程244inm=0. 244m
5液压缸主要参数得确定
山表11-2与表11-3可知，板料折弯机液压系统在最大负载约为154KN 时工 作压力。将液圧缸得无杆腔作为主工作腔，考虑到缸下行时,滑块自重采用液压方 式平衡，则可计算出液压缸无杆腔得有效面积,取液压缸得机械效率4『0、91。
=0. 056
液压缸内径：
按 GB/T2348-2001,取标准值 D=320nmi=32cm 根据快速下降与快速上升进得速度比确定活塞杆直径d:
取标准值 d=16cin=160mm 则：无杆腔实际有效面积 有杆腔实际有效面积
5、1液压缸壁厚与外径得计算:
液压缸得壁厚由液压缸得强度条件来il ?算。
液压缸得壁厚一般就是指液压缸缸筒结构中最薄处徳厚度。一般il 算可分为薄壁圆筒与 厚壁圆筒。按照课题所给参数,此液压缸系统应当属于中低压系统，如果按照薄壁来计算；所 得壁厚往往很小，就就是强度满足不了要求，在切削加工中得变形、安装变形等引起液压缸工 作过程卡死活漏油。因此一般不做计算，按经验去3010,液压缸缸筒材料为无缝钢管，可用公
式
式中:-液压缸壁厚(m 〉；
D-液压缸内径(m);
(a) 3736
(b
图一板料折弯机液压缸得负载图与速度图
a)负载图 b)速度图
P-实验压力，一般取最大工作压力得(1、25-1、5)倍(MPa)：□-缸筒材料得许用应
力。无缝钢管为lOO-llOMPa;
验证可得液压缸壁厚33、2mm,故取35mmc
5、2液压缸工作行程确窪
由课题所给行程参数220+24=244mnu并根据GB2349-80液压缸活塞行程参数系列可得, 最大行程L=250Duno
缸盖厚度得确立
一般液压缸多为平底缸盖，超有效厚度t暗战强度要求可用下面两式进行近似计算。无孔时有孔时
式中:t-缸盖有效厚度(m)
D-缸盖止口内径(m)
d-缸盖孔得宜径(m)
5、3最小导向长度得确窪
当活塞杆全部外伸时，从活塞支椁面中点到缸盖滑动支撑而中点得距离H称之为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸得初始挠度增大,影响液压缸得稳立性，因此设计时必须保证有一左得最小导向长度。
对于一般液压缸,最小导向长度H应满足以下条件：
H
式中:L-液压缸得最大行程；
D液压缸得内径。
由课题参数计算得H172、5mm
所以取最小导向长度H=180tnm
缸体长度得确定
液斥缸缸体内部长度应等于活塞行程一活塞得宽度之与。缸体外形长度还要考虑到两瑞端盖得厚度，一般液压缸缸体长度不应大于内径得20-30倍。
液压缸在工作循环中各阶段得压力与流量计算见表5、lo
表5、1各阶段得压力片流量