金刚镗床液压系统

金刚镗床液压系统报告

班级：106001班

学号：100206128

姓名：贺倩倩

日期：2013年12月19日

JSC型金刚镗床液压系统的设计与应用

1 前言

金刚镗床是以主轴高速旋转进行零件内孔光整加工的机床,在内燃机制造行业中普遍应用,主要用于连杆以及其它零件内孔的加工。根据不同零件的结构特点,各厂都自行设计研制了不同型式的专用金刚镗床,以满足生产的需要。我厂最早研制的两台金刚镗床,其运动全部采机械传动,通过齿轮、丝杆、螺母传动实现工件的进给运动。由于齿轮加工精度差,溜板箱上中心距误差,装配工艺不合理,导致机床进给运动不平稳,影响了机床的性能,因此通过分析比较,重新设计了液压系统,取消机械传动机构,将进给运动由机械传动改进为液压传动,采用差动一次工进回油调速回路,实现了进给运动的快进、工进和快退,达到了设计效果。

2 液压传动的应用及发展现状

像机械传动一样，液压传动也是传送动力的方法之一。它是靠密封容器内受静压力的液体传送动力的。在液压系统中，液压泵将具有一定转矩M和转速n的电动机的机械能，转变成具有一定压力P和流量Q的液压能，通过控制阀的调节，借助执行机构(液压ffiC和液压马达)还原成所需要的移动或回转的机械能。由于这种动力的交换和传递是依靠液压油作传动介质的所以叫液压传动。

液压传动技术是在18世纪末出现的。1795年。英国制成了世界上第一台工业设备。19世纪末，德国制造了液压龙门刨床，美国制造了液压转塔车床和液压磨床。但由于当时没有成熟的液压元件，因而液压技术并未得到普遍使用。

20世纪初，由于精研加工工艺的成熟，为液压元件向高压、高效率的发展创造了条件，因而在第一次世界大战到第二次世界大战期间，液压技术被用于军事上而得到很大发展。在这期间出现了动作准确、反应迅速的液压传动装置.并用于大炮、飞机、坦克上，而且在舰艇上也出现了电液伺服阀和伺服系统。第二次世界大战后，将这些军事上应用的成果转用到民用工业，并且由于控制论的发展以及高性能液压油的不断使用和液压元件结构的不断改进，液压技术得到了飞速的发展。50年代初，液压技术已开始应用到各行各业，如机床、汽车、工程机械等。在这期间出现了仿形机械、自动机床、各种流水作业线以及自动传动器的液控系统。到了60年代以至最近二兰十年以来，由于空间技术、大型舰舶以及电子技术的发展，液压技术的发展又达到一个全新的阶段。20世纪后期，随着液压机械自动化程度的不断提高，所用液压元件的数量急剧增加，因而元件小型化、集成化就成为液压传动技术发展的必然趋势。随着传感器技术、微电子技术的发展及其与液压技术的紧密结合，出现了电液比例控制闷、电液比例控制液压泵和液压马达、数字阀等机电一体化器件，使液压技术向着高度集成化和柔性化的方向发展。

目前，液压技术广泛用于机械制造、冶金、造船、石油化工、建筑、汽车、工程机械、注塑、纺织、食品及其他部门。在国防方面，如飞机、舰艇、大炮、坦克上的应用以及原子能方面的应用仍是一个重要的技术钡域，已经出现了反应灵敏、动作准确的液压随动系统。特别是比例阔的出现和发展，它与电子技术结合起来，可以大面积地实现生产过程的自动化。现在在生产中应用着工作压力400 z 10'Pa以上，流量1000 V/min ( t6. 67 V s)以上，功率368kW 以上的高压大功率元件。液压马达可以做到质量只是同功率电动机的10%一20% ,体积是同功率电动机的12%-15%。液压元件和系统达到了小型化、集成化。例如，美国生产的All~传动器，拥有实现一个5档(或以上)变速器的动力换档、自动跳档的液压控制系统，全部元件和系统采用集成板结构，其面积只有1护(约。. 093m}) ,厚度只有lin(约0.025 m)。其他如静压轴承、静压导轨、静压丝杆等都在生产中得到成功应用。近年来又出现了交流液压技术，如液压镐及原子能工业中的机械手。此外，液压射流技术也获得了应用和发展。

3机床结构概述

本机床主要由底座、床身、金刚镗头、镗头底座、拖板、液压站、控制柜等部分组成(如图1所示),镗头底座固定于床身上,底座上面的T型槽用于调节金刚镗床的前后位置,侧面T 型槽用于固定皮带涨紧装置。拖板上方用于固定夹具,上面T型槽用于调整夹具位置,其沿导轨的运动构成了机床的进给运动。主运动仍采用机械传动,主电机经过皮带直接带动镗头主轴高速旋转(调整皮带轮大小可获得不同的速比)。拖板的进给运动通过安装在下面的油缸活

塞杆带动。

4液压系统设计

(1)液压回路

为提高机床的效率和保证零件的加工质量,液压系统必须能使机床的进给实现以下动作:工件从起始位置到快进入切削状态的快速运动(快进);切削时工件的慢速进给(工进);切削结束后工件快速退回起始位置(快退)。根据以上要求,设计了如图2所示的液压系统原理图。采用单叶片泵供油,系统采用一组叠加阀组成,主要由单泵调压回路,差动一次工进回油调速回路等阀块构成。

图2 液压系统原理图1缸体21活塞31挡11缸体21活塞31挡

圈41O形密封圈51活塞71尾座

图3 油缸活塞密封结构示意图(2)液压系统主要技术参数

电机型号: Y90L)4功率115kW转速: 1400r/min

油泵型号: YB-10 油箱容积: 0115m3

油缸内径:<50mm 油缸行程: 280mm

(3)液压系统及其工作原理

图2所示为镗床的进给运动液压系统原理图。系统的液压缸8带动拖板可完成工件的快进-工进（切削）一快退工作循环9液压系统的油源为单向叶片泵1，其工作压力由先导式溢流阀3设定，二位二通电磁换向阀4用于泵的卸荷控制I单向阁2用于保护液压泵。液压缸8的运动方向由三位四通电磁换向阀9控制，液压缸的工进速度由回油路上设置的单向凋速阀7调整，液压缸快进时通过二位五通电磁换向阀9实现差动连接，机床拖板上装有3只行程挡铁，用于撞动3只行程开关发信，分别控制工件的起始、开始工进和加工结束（快退）位置，实现机床切削时的自动循环。调整行程挡铁的位置，即可控制工件进给运动的行程。

1)空载快进电磁铁2DT、3DT通电使换向阀6和9均切换至右位，液压缸8差动连接，即液压泵l的压力油经单向阔2和换向阀6进入液压缸8的无杆腔，同时，液压缸有杆腔的回油经阔9反馈至无杆腔，工件快进。

2)工作进给电磁铁2DT通电换向阔6保持在右位，电磁铁3DT断电使换向阀9复至左位，液压泵1的压力油经单向阀2、换向阀6进入液压缸无杆腔，有杆腔经阀7的调速

阀和阀6及阔9向油箱排油，工件慢进，慢进速度由调速阀的开度决定。

3)快速退回电磁铁1DT通电使换向阀6切换至左位，电磁铁3DT断电，换向阀9保持左位，液压泵l的压力油经单向阀2、换向闽6和阀7的单向阀进入液压缸有杆腔，无