卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计

摘　要：　把液压元件有机的组合，从而形成结构简单、操作方便、占地面积小、运行平稳、节能、环保等特点的液压泵站。通过泉站的工作来自动实现多轴组合钻床的“夹紧快进——工进——快退——停止——松开”这一功能。

关键词：　操作方便；节能：环保；多轴

中图分类号：TH13　文献标识码：A　文章编号：1671-7597(2010)0920048--01

本设计引入了机、电、液一体化系统的设计理念，寻求有效的设计理论和方法来实现多轴组合钻床“夹紧快进工进快退停止松开”等一系列功能。并且要求夹紧速度可调，夹紧后保证工作安全可靠：快进转换为工进时应平稳可靠；钻削进给时速度平衡，进给量可调，孔钻透时不前冲。因此，本次设计的重点是利用液压泵站来实现液压缸的前进、后退。可见，液压泵站的设计是本次设计的核心部分。

1　选择液压回路

1)该机床液压系统功率小(P<1.5kw)。考虑机床要求，需进给速度均匀，故采用调速阀式进油节流调速方案。为确定运动平稳及钻透时无前冲，回油路加设背压阀，背压暂定为0.6Mpa。

由于工作负载为阻力负载，且波动较小，故选用进口节流调速回路，又因为该系统采用节流调速方式，系统为开式循环系统，为使背压可靠且可调，使用中压溢流阀。快进转工进时，要求转换平稳，可靠，运用行程阀减少液压冲击。

2)换向阀回路。设计要求快进快退速度相等，要采用差动联接快速回路如图1-2。

同时考虑系统最大流量不大，运动附件总重量不大，在换向上无特殊要求，顾可以采用电磁换向阀。

3)压力控制回路。调压及卸荷问题利用双联泵或限压式变量叶片泵都可以得到解决。

4)夹紧回路。由于夹紧缸的工作压力小于进给缸的工作压力，为使夹紧缸调速可靠使用具有单向节流阀的减压回路。采用二位四通／夹紧方式。

5)动作转换控制回路。为保证工作夹紧才开始切削。夹紧缸用压力继电器控制，夹紧力足够时由其发信号，使进给缸工作。工作结束后转快退，由于是通孔加工，工作部件终点位置的定位精度要求不高，可以采用行程阀实现动作转换。

2　供油系统

由于系统在快进快退及工况时液压缸输入流量相差很大，若采用单定量泵供油，由于工作时间较大，工进时能量损失大。系统效率抵，导致油液发热，系统性能下降，应选用双联泵或限压式变量叶片泵。采用双联泵可以获得多种流量，但系统结构复杂。对于限压式变量泵，可以减低液压油温升和电机的功率损耗。权衡两者利弊，采用限压式变量泵作为液压油源。

3　液压系统愿理图

4　液压泵站装置的设计

1)泵站的设计可以分为油箱，液压泵装置和液压控制装置的设计三部分。液压泵站的安装方式可以分为立式安装及卧式安装两种。考虑到YBX型限压式变量泵需进行压力、流量调节，为了便于细节采用卧式安装。

2)电机与液压泵的联接方式可以分为法兰式、支架式和支架法兰式。本次设计选用法兰支架式，其优点在于大底板不用加工，安装方便，利用法兰盘上止口来保证同轴度。

3)本例设计中彩上置式开式油箱，由于其结构紧凑，采用极为普遍。但在油箱板上有振动源，所以盖板需有一定刚度。液压系统中油渡的温升主要是由系统的功率损失引起。

油箱中设置隔板的主要目的是将回吸油管分隔开来，使液流循环使油液中气泡与本质分隔，和沉淀，隔离高度取最高液面高度的三分之二。

在泵的吸油管路上，必须安装网式滤油器，以滤除较大的杂质颗粒，为不影响泵的吸油能力，滤油器的通油能力应为泵的二倍以上。油盖必须密封，油箱盖的贯通口亦需采用密封措施，以防止漏油和杂物落入油箱，此外，在盖上增设空气滤清器，以保证在油箱内容积变化时是正常大气压力的同时，防止大气中的灰尘进入油箱，同时兼做注油口。

5　结论

本设计引入了机、电、液一体化系统的设计理念，实现了多轴组合钻床“夹紧一快进一工进一快退一停止一松开”等一系列功能。并且夹紧速度可调，夹紧后保证工作安全可靠；快进转换为工进时应平稳可靠：钻削进给时速度平衡，进给量可调，孔钻透时不前冲。

参考文献：

[1]中国机械工程学会，中国机械设计大典(第五卷)，江西：江西科学技术出版社，2002.

[2]许福玲、陈尧明主编，液压与气压传动，北京：机械工业出版社，2000

[3]官忠范，液压传动系统，北京：机械工业出版社，1989

[4]成大光，机械设计手册，化学工业出版社，1988.

[5]雷天觉，液压工程手册，北京：机械工业出版社，1990，

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