液壓剪板機簡介 剪板機是借于運動的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片間隙，對各種厚度的金屬板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸斷裂分離。剪板機可分為：腳踏式（人力）、機械 剪板機式、液壓剪板機等。剪板機常用來剪裁直線邊緣的板料毛坯。剪切工藝應能保 證被剪板料剪切表面的直線性和平行度要求，并盡量減少板材扭曲，以獲得高質量的工件。       隨著現代科學的發展剪板機工藝也發生了很大變化，已由傳統的手工操作發展到今天的全自動機械化。液壓技術是現代制造的基礎，它的廣泛應用，很大程度上代替了普通成型加工，使全球制造業發生了根本性變化。液壓技術已被世界各國列為優先發展的關鍵工業技術，成為當代國際間科技競爭的重點。因此，液壓技術的水準、擁有和普及程度，已經成為衡量一個國家綜合國力和現代化水平的重要標志。       為適合這種行勢，需要大量設計一些液壓機的工作系統。本次就是要設計一款剪板機液壓系統。 剪板機是一種用于剪切金屬板料的機床。大中型剪板機的主運動（剪刀上、下）多數 采用液壓傳動，即采用液壓缸帶動剪刀（架）上下。為了防止板料翹起或移動，剪切時必 須用壓料腳將板材壓緊。而為了減少送料時摩擦力，送料時采用拖料球支承板料。這些輔 助動作用若干個小輔助缸完成。剪切時主缸的典型動作循環為：空程下行-剪切-緩沖-快速回程。在下行過程中主缸可隨時停止運動并退回（點動）。 剪板機剪切后應能保證被剪板料剪切面的直線度和平行度要求，并盡量減少板材扭曲， 以獲得高質量的工件。剪板機的上刀片固定在刀架上，下刀片固定在工作臺上。 工作臺上安裝有托料球，以便于板料的在上面滑動時不被劃傷。 后擋料用于板料定位，位置由電機進行調節。 壓料缸用于壓緊板料，以防止板料在剪切時移動。 護欄是安全裝置，以防止發生工傷事故。 1.2 液壓剪板機的發展動態金屬切削機床是應用液壓技術較廣泛的領域之一。       采用液壓傳動技術與控制的機床，可在 較寬范圍內進行無級調速，具有良好的換向及速度換接性能，易于實現自動工作循環，對 提高生產效率，改進產品質量和改善勞動條件，都起著十分重要的作用。 液壓系統的設計其實就是液壓站的設計，它是獨立的液壓裝置，它按驅動裝置要求供 油，并控制油流的方向、壓力和流量，它適合用于主機與液壓裝置分離的各種液壓機械下。 在用的時候只要將液壓站與主機上的執行機構（油缸和油馬達）用油管相連，液壓機械即 可實現各種規定的動作。 液壓傳動在機械設備中的應用非常廣泛。有的設備是利用其能傳遞大的動力，且結構 簡單、體積小、重量輕的優點，如工程機械、礦山機械、冶金機械等；有的設備是利用它 操縱控制方便，能較容易地實現較復雜工作循環的優點，如各類金屬切削機床、輕工機械、運輸機械、軍工機械、各類裝載機等。液壓傳動控制是工業中經常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在 工業上受到廣泛的重視。液壓傳動是研究以有壓流體為能源介質，來實現各種機械和自動控制的學科。       液壓傳動利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機組 合成為完成一定控制功能的傳動系統來完成能量的傳遞、轉換和控制。 目前的情況可以分析看出，單一技術的傳動方式構成簡單、傳動可靠，適用于某些特定的場合和領域。而在大多數的實際應用中，這些傳動技術往往不是孤立存在的，彼此之間都存在著相互的滲透和結合，如液力、液壓和電力的傳動裝置中都或多或少的包含有機 械傳動環節，而新型的機械和液力傳動裝置中也設置了電氣和液壓控制系統。換句話說， 采用有針對性的復合集成的方式，可以充分發揮各種傳動方式各自的優勢，揚長避短，從 而獲得最佳的綜合效益。值得注意的是，兼有調節與布局靈活性及高功率密度的液壓傳動 裝置在其中充當著重要角色。自20世紀90年代以來，工程機械進入了一個新的發展時期， 新技術的廣泛應用使得新結構和新產品不斷涌現。       隨著微電子技術向工程機械的滲透，工 程機械日益向智能化和機電一體化方向發展，對工程機械行走驅動裝置提出的要求也越來 越苛刻。近年來，液壓技術迅速發展，液壓元件日臻完善，使得液壓傳動在工程機械傳動 系統中的應用突飛猛進，液壓傳動所具有的優勢也日漸凸現。可以相信，隨著液壓技術與 微電子技術、計算機控制技術以及傳感技術的緊密結合，液壓傳動技術必將在工程機械行 走驅動系統的發展中發揮出越來越重要的作用。 因此對于液壓系統的應用于研究對于國民經濟發展、提高工廠效益都有非常積極的作 2.1剪板機液壓系統的工作原理 2.1.1 液壓系統基本工作要求 從電機輸出的扭矩通過帶傳動傳給液壓泵使之運轉，之后機床的運作應分為送料、定位、 裝夾、進刀、退刀，現在來分別分析以上運動的實現過程。 板料的傳送主要靠皮帶傳動來實現。（2）定位 液壓系統應設計一個擋料缸，主要用于阻礙板料的繼續前進。在送料過程，當板料運 行到擋料缸的位置時，與擋料缸上的行程開關碰撞，此時工件也不再向前運行，工件得到 了定位。        在完成板料的定位之后，由行程開關的作用，給電氣液壓聯合控制系統一個信號，使夾緊液壓缸進入工作狀態從而夾緊工件。 （4）進刀 夾緊液壓缸夾緊工件之后，液壓系統的壓力急劇上升，達到某一設定值之后，通往主液壓缸的溢流閥打開，此時液壓系統便開始向主液壓缸供油。主液壓缸與剪切板料的道具 相接，通過主液壓缸的運動來實現對板料的剪切。在此過程中選用兩個主液壓缸驅動刀具剪切。兩個串聯的液壓缸不可能行程完全一致，這樣容易產生誤差使刀具傾斜，影響剪切 的質量等，因此液壓系統中應包含同步回路，以使兩個主液壓缸在每個行程中都能保持同步，消除相應的誤差。 當主液壓缸的活塞桿運行到規定的行程時，由于行程開關擋塊的作用，不可能再向前運行，此時便完成了剪切。行程開關會給電-液控制系統一個信號，通過電-液控制系統的作用，使主液壓缸反方向運動進行退刀，與此同時，主液壓缸的活塞退了一定的行程時， 又與活塞桿的端部上的行程擋塊發生碰撞，此行程開關發出信號，使夾緊缸回油，板料被松開。當夾緊缸回程時又與行程開關碰撞，行程開關發出相應的信號，使整個液壓系統回油，恢復到初始狀態，以便于進行下一次剪切。 2.1.2 液壓系統的設計 根據實際生產對剪板機液壓系統的各個功能的要求，可設計液壓系統如圖2-1 所示。 該液壓系統結構簡單但功能齊全。擋料缸能對把板料進行定位，以控制板料的長度。液壓 泵首先向頂出缸供油，使板料被夾緊，以便于剪切。當板料夾緊之后，系統的壓力自然上 升，液壓泵轉而向與剪切刀具相連的主液壓缸供油，從而驅動刀具下降，對板料進行剪切。 剪切完畢之后，主液壓缸上升，隨后頂出缸的壓力下降，從而進行下一次的剪切。該系統 應用幾個行程開關，從而根據動作要求完成系統的各個動作要求，并且可以對系統實現點 動控制。 由于剪刀有一定寬度，剪切刀架用兩個主缸驅動。一般將兩個活塞桿直接和剪切刀架固定連接，液壓系統中采用保證兩缸運動保持同步的回路，以保證剪切時刀具正常切割不出現誤差。液壓系統中有三個壓料缸和三個托料缸，這樣能增大板料被夾緊的面積，能使剪切質量提高。這些缸都是單作用缸，即都利用彈簧實現回程。 1-液壓泵3-電磁溢流閥 3-減壓閥 4-單向閥 5-蓄能器 6-單向順序閥 7-電磁溢 8-單向截止閥9-單向閥 10-減壓閥 11-蓄能器 13-液控單向閥 13-兩位四通電磁換向閥 14-截止閥組 圖2-1 液壓剪板機液壓系統圖 2.2 液壓系統的工作原理 2.2.1 液壓系統的工作過程 （1）板料由送料機構運輸到剪板機刀具之下。當板料的端部抵達擋料缸之后自動停止繼續運動。 （2）液壓缸活塞伸出壓緊板料，托料缸活塞退回，支撐滾珠縮入臺面之下，擋料 缸活塞后退使擋塊離開板邊。 （3）剪切油缸、的活塞同步下降，帶動剪切刀片剪切板料；因采用了帶補償措施 的串聯液壓缸新同步賄賂，所以出現的同步誤差在上下運動的一個周期內即可消除，上 刀刃的剪切角可以基本保持不變。 （4）刀架回程，同時壓料缸、托料缸和擋料缸相繼復位。 綜上工作循序，要求液壓系統做到：板料被壓緊后刀具才能上下運動進行剪切，即要有順 序回路；在剪切時要保持壓緊力，即要有保壓回路；刀架必須平行移動，保持剪切角不變， 即要有同步回路。 2.2.2 液壓系統的電氣控制過程 表2-1 電磁鐵動作表 動作名稱信號來源 液壓元件的工作情況 1YA 2YA 3YA 進程 ST1 回程ST2 復位ST3 完成ST4 板料由擋料缸定位之后，電磁鐵1YA、3YA通電，電磁閥2 擋料缸活塞在差壓的作用下離開板料，托料缸退回，它的右腔向蓄能器11排油，同時油 泵向蓄能器5 充液。壓料力由減壓閥3 調整。 當壓力上升超過單向順序閥6 的調整壓力時，高壓油進入剪切缸的上腔，實現剪切。蓄 的作用是補充壓料回路中油的泄露，并減少刀架空行程向下時的功率損耗，減少系統的發熱。 用蓄能器，除了能補充壓料回路的泄露外，還能使閥6 保持開啟，油泵的壓力可以按 照空行程的實際阻力而定，能耗明顯的減少。液壓回路的保壓主要由蓄能器5 補償泄露、 油泵（通過減壓閥3）補油、減壓閥3 和電磁溢流閥7 限壓來保證。由于泄露而使刀刃的 剪切角超過許可的范圍，或板料厚度改變需要調節剪切角時，可以通過閥組14 來調節。 打開中間的和右邊的兩閥時，蓄能器11 的壓力油進入缸的上下兩腔，構成差動回路， 使缸的活塞下降，剪切角變小。如果打開右邊的和左邊的兩個閥，蓄能器11 的油進入缸的下強，而其上腔的油排入油箱使活塞上升，剪切角變大。       液壓系統中設有換向閥13，工作時油缸的回程腔常處于蓄能器11 的壓力作用之下， 造成被壓使刀架下降運動平穩，這時回程腔通過液控單向閥12 向蓄能器11 充液，儲存能 量。刀架停止運動時，又可以實現支撐作用。 回程時1YA 斷電，泵卸荷，2YA 通電，換向閥13 切換后，蓄能器11 的壓力油使液控單向 閥12 開啟，并推動刀架回程，油腔上腔的油通過單向順序閥6 和電磁溢流閥2 刀架回程后，3YA斷電，蓄能器5、擋料缸左腔和壓緊回路卸荷，蓄能器11 的壓力油 使擋料缸的活塞復位，在彈力的作用下，壓料缸和托料缸復位。由于回程時有泵卸荷， 所以回程功耗少。蓄能器的應用，使效率提高發熱量減少，即使長期連續工作，沒有冷卻 器也能保持正常的油溫。 ST1、ST2、ST3、ST4 為行程開關，用以限定行程的上下終點,并以此為控制信號，控制電 磁閥的啟閉，使液壓系統實現其相應的功能；調整行程開關ST2、ST3 的位置，可以高速 調節行程的大小；靠此而形成開關還可以實現單次剪切的自動操作，即刀架下行碰到ST1 后，自動回程，碰到ST2 后停止。 3.1液壓缸工作參數要求 設計要求主機中能完成空載啟動，剪切、和快速回程動作。輔助動作包括：剪切中途回程、 點動向上、點動向下等動作。設計過程中液壓元件所選用型號應正確、有理有據；整個液 壓系統設計科學、規范、合理。 表3-1 設計參數 項目 單位 數值 公稱力 KN 1200 最高工作壓力 MPa 32 單缸選用壓力 MPa 16 主液壓缸 mm/s40 回程 mm/s 80 夾緊液壓缸 頂出行程 mm/s 40 回程 mm/s 80 3.2 主要參數計算 3.2.1 主液壓缸、夾緊液壓缸結構尺寸的計算 液壓缸是液壓系統最為常用的執行件，本系統使用單桿式活塞缸，如下圖所示。單桿式液 壓缸由于活塞兩端的有效面積不一樣，如果以同樣的流量的壓力油分別進入液壓缸的左右 腔，活塞移動的速度與僅有強的有效面積成反比，即油液進入無桿腔時有效面積大，速度 慢，進入有桿腔的有效面積小，速度快；而活塞上產生的推力則與進油腔的有效面積成正 圖3-1單桿式雙作用活塞缸 主液壓缸內徑D:（3-1） 根據GB/T2346－1993，取標準值D=280mm。 表3-2 液壓缸內徑尺寸系列（摘自GB/T 2348-93）mm 1012 16 20 25 32 40 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180） 200 （220） 250 （280） 320 （360） 400 （450） 500 2)主液壓缸活塞桿外徑 （3-2） （3-3） 根據GB/T2346－1993，取標準值 d=200mm 表3-3 活塞外徑尺寸系列（GB/T 2348-93）mm 1636 80 180 1840 90 200 2045 100 220 2250 110 250 10 25 56 125 280 12 28 63 140 320 14 32 70 160 360 主液壓缸有效面積：（3-4） （3-5） （3-6） 主液壓缸的推力：（3-7） 5)液壓缸的拉力： 由已知條件得： 6)主液壓缸的工作力： （3-8） （2）夾緊液壓缸參數設計 1016 6.15 10 10 984 1)夾緊液壓缸內徑：（3-9） 根據GB/T2346－1993，取標準值 110mm2)夾緊液壓缸活塞桿徑 （3-10） （3-11） 根據GB/T2346－1993，取標準值 80mm3)夾緊液壓缸有效面積： （3-12） 4)夾緊液壓缸實際頂出力和回程力： 16MPa9.50mm =152KN（3-13） （3）液壓缸運動中的供油量 液壓缸的進出油量主液壓缸下行的進出油量： 主液壓缸回程進出油量： 2）夾緊液壓缸的進出油量 夾緊液壓缸頂出行程的進出油量： -2 -2 5.1510 40 2.06 2.3510 40 0.94 2.3510 80 1.88 5.1510 80 4.12 夾緊液壓缸退回行程的進出油量：3.3 液壓缸主要零部件的設計 3.3.1 缸筒結構 缸筒的結構和端蓋的連接形式、液壓缸的用途、工作壓力、使用環境以及安裝要求等 因素有關。端蓋分為前端蓋和后端蓋。前端蓋將液壓缸的活塞桿腔封閉，并起著為活塞桿 導向，防塵和密封的作用。后端蓋將缸筒內腔一端封閉，并常常起著將液壓缸與其它機件 連接的作用。常用的缸筒與端蓋的連接有多種形式。本設計采用法蘭式連接。 （2）缸筒的計算 缸筒壁厚計算：根據缸筒內徑D 和額定工作壓力初選缸筒壁厚 缸筒壁厚驗算：液壓缸的額定壓力 值應低于一定的極限值，保證工作安全：（3-15） （3）缸筒底部厚度計算：缸筒底部為平面時，其厚度可以按照四周嵌柱的圓盤強 度公式進行近似的計算。 （3-16） 取25mm。3.3.2 活塞的設計 （1）活塞的結構形式 活塞根據壓力、速度、溫度等工作調節來選擇密封件的型式，而選定的密封件型式決 定了活塞的結構型式。常用的活塞的結構型式分為整體活塞和分體活塞，本機器采用前者。 活塞的寬度一般有密封件、導向環（支撐環）的安裝溝槽尺寸來決定。 （2）活塞的密封 活塞的的密封選用準則取決于壓力、速度、溫度和工作介質等因素。以往活塞常用的 密封有間隙密封、活塞環，O 型密封圈、Y 型密封圈、U 型密封圈和 型密封圈等橡膠密封件。近年來選用較多的是以O 型密封圈或特殊的外形輪廓橡膠密封件作為副密封件和聚 四乙烯（PTFE）主密封件組合在一起使用�；钊�的密封件、導向環安裝溝槽尺寸以及公差 應根據密封件、導向環對溝槽的加工要求來設計。 （3）活塞的材料 無導向環的活塞選用高強度鑄鐵HT200-300 球墨鑄鐵和青銅QAL9-4 等材料。有導向 環的的活塞選用碳素鋼 20 號、35 45號，由于本機器有導向環結構，因此活塞選用 的材料為45 號碳素鋼。 4.4710 80 0.36 9.5010 80 0.76 30mm MPMPa 10活塞的加工要求： 1)活塞外徑D 對內孔 級精度選取。2)端面T 對內孔 軸線的垂直度公差值按7級精度選取。 3)活塞D 的圓柱度公差按9 級、10 級或11 級精度選取。 4)如活塞有導向環是，則活塞外徑D 的公差、表面粗糙度等加工要求則較低。 活塞桿： 活塞桿的結構：活塞桿的桿體分為實心桿和空心桿兩種，本機器采用前者。本機器的 活塞桿外端結構采用外螺紋型。 活塞桿的材料：本機器活塞桿材料為45 號碳素鋼， MPa 熱處理方法為調質，表面處理方法為鍍鉻活塞桿的加工要求：活塞桿的表面須鍍硬鉻，鍍層厚度15~5 。防腐要求特別高的則要求先鍍一層軟鉻或鎳，鍍后再鍍硬鉻拋光�；钊麠U外徑公差 mmmm 100 02 活塞桿外徑d的圓柱度公差值，按8 級精度選取。 活塞的導向環 安裝在活塞外圓的導向環，具有精確的導向作用，并可吸收活塞運動時產生的側向力。 導向環的主要優點 在缸筒內運動且帶有導向環的活塞運動時是非金屬接觸，因此摩擦系數小，起動時無 爬行。 活塞安裝了導向環后，能改善活塞與缸筒的同軸度，使間隙均勻，故減少了泄漏。 導向環采用耐磨材料，使用壽命長，磨損后易于更換。 能刮掉雜質，防止雜質嵌入密封圈。 導向環用填充聚四乙烯或纖維復合材料制成，具有良好的承載能力。 活塞的導向環型式：其型式有嵌入式、浮動式和組合式三種型式。 3.3.3 活塞桿的導向、密封和防塵 在液壓缸的前端蓋內有對活塞桿導向的內孔，有對缸筒有桿側腔密封的密封件；有活 塞桿內縮時刮除附著在表層的雜質，灰塵和水份的防塵圈 活塞桿的導向：活塞桿的導向有無導向套（環）、金屬導向套和非金屬導向套的三種結構 型式。 活塞桿的密封和防塵：近年來活塞桿的密封件多選用組合式密封圈，一個是用聚四氯 乙烯加青銅填料制造的階梯型密封圈，另一個是O 型密封圈。 活塞桿的防塵，目前多采用既可以防塵又可以密封的雙唇行防塵圈。 3.3.4 緩沖裝置 緩沖裝置的工作原理是當活塞在到達行程終端之前的一定距離內，設法把排油腔內的 油液的一部分或全部密封起來，使其通過節流小孔排出，從而使被密封的油液，產生適當 的緩沖壓力作用在活塞的排油側上，與活塞的慣性力相對抗，以達到減速制動的目的。緩 沖裝置的結構形式，可根據節流小孔的流通面積，在緩沖過程中能否自動改變來分類，通 �？煞譃楹愎澚餍秃妥児澚餍�。 11 3.3.5 密封件、防塵圈的選用 液壓缸工作中要達到零泄漏、摩擦小和耐磨損的要求，本機器選用的密封件為O 封圈加弧型擋圈，而防塵圈選用的是A型橡膠防塵圈。 濾油器是液壓系統中對油液進行過濾凈化的重要元件。過濾是目前應用最廣泛的油液凈化方法。過濾是利用多孔隙可透性介質濾除懸浮在油液中的固體顆粒污染物，其主要機 制可歸納為直接阻截和吸附作用。按照結構和過濾原理，過濾介質可分為表面和深度型兩 類。濾油器的主要組成部分有殼體和過濾元件，有的濾油器帶旁通閥和堵塞指示或發訊裝 置，濾芯是濾油器的關鍵元件，濾油器的性能主要取決于濾芯的結構參數和過濾材料的特 性，液壓系統用的濾芯有線隙式、片式、燒結式和折疊圓筒式等結構形式，其中最廣泛應 用的是折疊圓筒式濾芯，本機選用 100 50 WU即網式，名義流量 min 50 液壓系統元件的設計選擇4.1 油箱的設計 4.1.1 油箱結構尺寸設計 油箱的主要用途是貯存油液，同時也起到散熱的作用，參考相關文獻及設計資料， 油箱的設計可先根據液壓泵的額定流量按照經驗計算方法計算油箱的體積，然后再根據散 熱要求對油箱的容積進行校核。 油箱中能夠容納的油液容積按JB/T7938-1999 標準估算，取 時，求得其容積為（3-17） 查表4-1，取標準值V=1600L。 表4-1 油箱容積（JB/T7938-1999） 6.310 25 40 63 100 180 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 3150 4000 5000 6300 可取油箱的長度 ，寬度 ，高度 油箱采用普通鋼板焊接即可，鋼板的厚度分別為：油箱箱壁厚3mm，箱底厚度5mm，因為箱蓋上需要安裝其他液壓元件，因此箱蓋厚度取為 10mm。為了易于散熱和便于對油 箱進行搬移及維護保養，取箱底離地的距離為160mm。為了更好的清洗油箱，取油箱底面 傾斜角度為 4.1.2油箱油液溫升驗算 液壓傳動系統在工作時，有壓力損失、容積損失和機械損失，這些損失所消耗的能量 多數轉化為熱能，使油溫升高，導致油的粘度下降、油液變質、機器零件變形等，影響正 常工作。為此，必須控制溫升ΔT 在允許的范圍內，如一般機床= 25 30；數控機床 25 ；粗加工機械、工程機械和機車車輛= 35 液壓系統的功率損失使系統發熱，單位時間的發熱量（kW）可表示為（4-1） --系統的輸出功率（即液壓缸的輸出功率）（kW）。若在一個工作循環中有幾個工作階段，則可根據各階段的發熱量求出系統的平均發熱量。 對于本次設計的組合機床液壓系統，其工進過程在整個工作循環中所占時間比例為 13（4-2） 因此系統發熱和油液溫升可用工進時的發熱情況來計算。 工進時液壓缸的有效功率（即系統輸出功率）為 （4-3） 這時大流量泵通過順序閥10 卸荷，小流量泵在高壓下供油，所以兩泵的總輸出功率（即 系統輸入功率）為： （4-4） 由此得液壓系統的發熱量為 （4-5） 溫升小于普通機床允許的溫升范圍，因此液壓系統中不需設置冷卻器。 4.1.3 管件的設計 管路在液壓系統中主要用來把各種元件及裝置連接起來傳輸能量。用于液壓系統中的 管路，主要有金屬硬管和耐壓軟管。對管路的基本要求是要有足夠的強度，能承受系統的 最高沖擊壓力和工作壓力。管路與各元件及裝置的各連接處要密封可靠，不泄漏，決不能 松動。管路在安裝前必須清洗干凈，管內不允許有銹蝕、雜質和粉塵等。在液壓系統中， 主要使用硬管，它比用軟管安全可靠，而且經濟。 管內油液的推薦流速： 對吸油管道取 以下）對壓油管道取 （壓力高時取最大值，反之取最小值；管道較長時取小值；油液粘度大時取小值，反之去大值） 對矩管道及局部收縮處，可取 4.2液壓閥體的選擇 （1）液控單向順序閥的選用 順序閥是當控制壓力達到調定值時，閥芯開啟，使流體通過，以控制執行元件順序動作的 壓力控制閥。按結構和工作原理順序閥可分為直動式順序閥和先導式順序閥。本機采用外 控外泄單向順序閥，即DZ DP XYDPZ DZ 75 其中：DZ--順序閥 10--通徑 0.4180.037 0.381 14DP--直動 Z--帶保護罩= 的六角螺栓 --4系列，對于NG/0（40~49 系列，外形與連接尺寸相同） 75--最高順序壓力為7.5 MPa XY--控制油外部供給，外部回油 工作介質：礦物油（按DIN51524，51525） 實驗條件： 1041 根據圖14.5-9DZ10DP 型直動式順序閥特性曲線查得流量為 min 20 ，即為最大允許流量，選曲線2。 （2）電磁換向閥的選用 電磁換向閥是用電磁鐵推動閥芯，從而變換流體流動方向的控制閥。電磁換向閥有滑 閥和球閥兩種結構，通常所說的電磁換向閥為滑閥結構，而稱球閥結構的電磁換象閥為電 磁球閥。電磁換向閥是典型的滑閥類元件，其主要零件是閥體和閥芯。電磁換向閥的閥體 有機加工流道和鑄造流道兩種形式，電磁換向閥的內部流道較復雜，機加工流道的壓力損 失較大，故目前大多采用鑄造流道。電磁換向閥的配合偶件是閥體和閥芯為了同時保證起 動作可靠性和具有較小的內泄漏量，從設計角度，對電磁閥配合間隙的變化范圍都有嚴格 要求。一般來說，公稱通徑6 mm 電磁閥的配合間隙為6~8 ，公稱通徑20mm 電磁閥的 配合間隙為8~12 本機采用的電磁換向閥型號為兩位四通電磁換向閥34E-H20B-T其中： 3--閥芯工作位置數：三位 4--通油路數：四通 E--濕式直流型（DC） H--公稱壓力31.5 MPa 20--通徑NG20 B--連接形式：板式 T--復位形式：彈簧復為或彈簧對中。 （3）單向閥 單向閥又稱止回閥或逆止閥。它的作用是使油流只能沿一個方向通過，而不能反向流 動。單向閥有直通式和直角式兩種，我們選用的是直通式，連接方式為管式。 本機采用的單向閥型號是S20A5O S--單向閥 20--通徑20 A--連接方式為管式 5--開啟壓力為0.5MPa O--系列號 （4）蓄能器 蓄能器在液壓系統中是用來儲存和釋放能量的裝置。其主要用途為：可作為輔助液壓 源在短時間內提供一定數量的液壓油，滿足系統對壓力、速度的要求，也可以實現某支路 液壓缸的增速、保壓、緩沖、吸收液壓沖擊、降低壓力脈動、減小系統的驅動功率等。 本機采用的蓄能器型號為NXQA-40/30-L-A NXQ--囊式蓄能器 A--結構形式A 1540--公稱容積是40L 30--壓力級是30MPa L--連接形式是螺栓式 4.4 液壓泵的選擇 液壓泵是液壓系統中主要的能量轉換元件，液壓泵把機械能轉換成液壓能。 液壓泵的主要參數： （1）排量 理論排量--液壓泵每轉一周排出的液體體積，也叫幾何排量。容載排量--在規定最低工作壓力下，泵每轉一周排出的液體容積。 有效排量--在規定工況下泵每轉一周實際排出的液體體積。 （2）流量 理論流量--液壓泵在單位時間內排出的液體體積，其值等于理論排量和泵的轉速之乘積。 有效流量--在某種壓力和溫度下泵在單位時間內排出的液體體積，也叫實際流量。 瞬間流量--液壓泵在運轉中，在某一時間點排出的液體體積。 平均流量--根據在某一時間段內泵排出的液體體積計算出的，單位時間內泵排出的液體體 積，其值為在該時間段內各瞬間流量的平均值。 額定流量--泵在額定工況下的流量。 （3）壓力 額定壓力--液壓泵在正常工作條件下，按實驗標準規定能連續運轉的最高壓力。 最高壓力--液壓泵能按實驗標準規定，允許短暫運轉的最高壓力。 工作壓力--液壓泵實際工作時的壓力。 （4）轉速 額定轉速--在額定工況下，液壓泵能長時間持續正常運轉的最高轉速。最大轉速--在額定工況下，液壓泵能超過額定轉速允許短暫運轉的最高速度。 最低轉速--液壓泵在正常工作條件下，能運轉的最小轉速。 （5）功率P KW輸入功率--驅動液壓泵運轉的機械功率。 輸出功率--液壓泵輸出液壓功率，其值為工作壓力與有效流量之乘積。 （6）效率 --液壓泵輸出的有效流量與理論流量的比值。液壓機械效率 im --液壓泵的液壓轉矩與實際輸入轉矩的比值。 總效率 --液壓泵輸出的液壓功率與輸入的機械功率的比值。本機選用定量式葉片泵。 液壓泵的流量是根據液壓缸的最大體積流量和液控順序閥的流量損失和三位四通 型電磁還向閥的流量損失三者之和算出來的。本機選用的液壓泵的型號為： 排量：10-200mL/r 16壓力：16MPa 轉速：600-2000r/min 4.5 電機的選擇與計算 目前，電動機的種類繁多，價格、性能差別比較大，本著經濟、實用的指導思想對電 動機類型及型號進行優化選擇是十分重要的。選擇電動機種類應在滿足生產機械對拖動性 能的要求下，優先選用結構簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜的電動機。電動機種類 選擇時應考慮的主要內容有： （1）電動機的機械特性應與所拖動生產機械的機械特性相匹配； （2）電動機的調速性能（調速范圍、調速的平滑性、經濟性）應該滿足生產機械的 要求。對調速性能的要求在很大程度上決定了電動機的種類、調速方法以及相應的控制方 （3）電動機的啟動性能應滿足生產機械對電動機啟動性能的要求，電動機的啟動性能主要是啟動轉矩的大小，同時還應注意電網容量對電動機啟動電流的限制； （4）電源種類 在滿足性能的前提下應優先采用交流電動機； （5）經濟性 一是電動機及其相關設備（如：啟動設備、調速設備等）的經濟性； 二是電動機拖動系統運行的經濟性，主要是要效率高，節省電能。 根據機械的負載性質和生產工藝對電動機的啟動、制動、反轉、調速等要求選擇電動機的 類型。直流電動機可實現快速頻繁的無級快速啟動、制動和反轉；具有過載能力大、能承 受頻繁的沖擊負載，優良的調速性能，調速平滑、精確、方便和范圍廣等特點。 電動機的工作環境是由生產機械的工作環境決定的。在很多情況下，電動機工作場所 的空氣中含有不同分量的灰塵和水分，有的還含有腐蝕性氣體甚至含有易燃易爆氣體；有 的電動機則要在水中或其他液體中工作�；覊m會使電動機繞組黏結上污垢而妨礙散熱；水 分、瓦斯、腐蝕性氣體等會使電動機的絕緣材料性能退化，甚至會完全喪失絕緣能力；易 燃、易爆氣體與電動機內產生的電火花接觸時將有發生燃燒、爆炸的危險。因此，為了保 證電動機能夠在其工作環境中長期安全運行，必須根據實際環境條件合理地選擇電動機的 防護方式。電動機的外殼防護方式有開啟式、防護式、封閉式和防爆式幾種。 選擇電動機容量應進行一些必要的分析和計算，具體可按以下三個步驟進行： （1）計算負載功率 （3）校驗預選電動機的發熱、過載能力和啟動能力。校驗的方法較多，工作量很大，而且準確度也很難把握。 在實際工作中常采用統計分析法和類比法。類比法就是在調查同類機械所采用電機容 量的基礎上，對主要參數和工作條件進行類比，從而確定電機所采用的容量。 根據以上諸元件最低選定電機型號為 YR200L2-4,功率 22 KW ，轉速 1465 min ，額定電流43.2 ，效率90%，功率因數0.86。17 帶傳動的設計計算5.1 帶傳動介紹 為了把電機（大功率和中等功率的）的旋轉運動傳遞給各種工作機械以及遠距離傳遞 功率（例如，對于建筑與筑路機械，紡織機械等）廣泛使用著各種帶傳動。液壓剪板機中 需要由電機驅動傳料裝置，完成板料的輸送，因此本章對帶傳動進行設計計算。 帶傳動的優點是：結構簡單，成本低，由于帶的曲撓性好，允許個帶輪的中 個斜不同方位進行布置；工作平穩，噪聲低。帶傳動的缺點是：尺寸大，帶傳動中有滑動存在，傳動功率受限制（不宜傳遞很大的 功率），壽命低。 由主動帶輪和從動帶輪和環形帶（撓性連接件）構成的平行軸之間的開口帶傳動用的 最廣泛。 根據帶截面的形狀，帶傳動分成平型帶傳動，圓型帶傳動和三角帶傳動�，F代大部分 使用三角帶傳動，我們也選用三角梯形截面帶傳動。三角可由若干層粘絲或者卡普隆的簾 布層被包在軟的橡膠層中組成（稱為簾布帶），或者由幾股人造纖維線擰成螺線形成的繩 心嵌在軟的橡膠層中（稱為線繩帶）。線繩帶由于撓性特別好，因此應用在承載傳動中。        液壓剪板機為了在直徑小的帶輪上工作，可使用內周帶有波紋的三角帶。有時甚至帶的內外兩個面上 都有波紋。 三角帶截面楔角 5.2帶輪的設計和計算 （1）計算功率： （5-1） 取1.2（2）由小帶輪轉速和計算功率選擇帶的截型： （3）確定帶輪基準直徑：查表，Z .4k26 18（5-2）