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第二章  液压系统设计

2.1设计任务书要求

设计一台立式组合机床动力滑台液压系统，主要用于加工箱形零件的孔系。其工作循环是“快进、工进、死挡铁停留、快退、原位停止”，工作时最大轴向压力为12KN，运动部件重为2KN，快进、快退速度为6m/min，工进速度为0.02～0.12 m/min，最大行程200mm，其中工进行程100mm，启动换向时间 t=0.2s，采用平导轨，其摩擦系数f=0.2，动摩擦系数f=0.1。液压动力滑台的运动参数和动力参数见表2-1。

表2-1  液压动力滑台的运动参数和动力参数      

2.2系统功能设计

2.2.1工况分析

根据组合机床动力滑台上述技术要求，选择固定的单杆液压缸作为液压执行器驱动机床滑台实现切削进给运动。具体分析液压缸所受的负载，液压缸驱动执行机构进行直线运动时，所受的外负载力，工作台液压缸外负载计算结果见表2

根据上述假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率见表2-3。

表2-3  液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率

2.2.3拟定液压系统原理图

1）选择液压回路

由工况图可看到，液压系统在快速进退阶段，负载压力较低，流量较大，且持续时间较短；而系统在工进阶段负载压力较高、流量较小，持续时间较长。

为此采用限压式变量泵与调速阀组成的节流式调速回路调速范围大，可以保证进给运动的平稳性和速度稳定性。

2) 换向与速度换接回路

综合考虑到机床的自动化程度要求较高、但工作台终点位置的定位精度要求不高、系统压力低流量小、工作台换向过渡位置不应出现液压冲击等因素，采用中位机能为M型的电液换向阀作为系统的主换向阀，提高了滑台的换向平稳性。选用二位四通机动换向阀实现差动连接。通过压力继电器和时间继电器即可实现自动换向和终点停留时间。

3) 压力控制回路

在回油路上设置背压阀和顺序阀以提供工作背压。

4) 组成液压系统

在主回路初步选定的基础上，只要在添加一些必要的液压辅助元件即可组成完整的液压系统。经整理后的液压系统原理图如图2-2所示，其对应的动作顺序表，如表2-4

表2-4  电磁铁和行程阀动作顺序表

其中：表中“+”表示电磁阀通电，行程阀被压下。“-”表示电磁阀断电，行程阀被释放。

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