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求快速上移式油压机的油缸设计??
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2018-08-07
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目前,大多数企业生产的油压机都较好地解决了工作吨位大但重量轻、能耗低的问题,但在保证动作可靠前提下提高效率方面大都不尽人意。本文对油缸结构和参数选择与提高油压机效率、可靠性的关系方面进行了分析,提出了解决方法。并在实际应用中达到了较好的效果。 1 上移式油压机的油缸及其系统简介 在选定液压系统其它元件的情况下,油压机的工作效率取决于油缸的快进、压制、回程三个过程中的功率利用情况。采取上移式、子母缸的结构为各厂家所共识,已较好地解决了油缸的快进、压制过程的高效工作问题,但在解决回程速度问题上,各厂家方法不同,效果都不理想。这种油缸的结构及液压系统原理图见图1,图1(a)为定量泵系统,只适用于无保压要求的工况,图1(b)为限压式变量泵系统,不论有无保压要求的工况都适用,效率高。 (a) (b) 图1 2 现有厂家油压机油缸设计存在的问题 下表为省内几个主要厂家的油缸结构、参数及回程速度表(以200吨油压机为例,各厂家均采用电动机Y132M-4,国产10MCY14-1B高压柱塞泵(定量泵),Q=253750mm3/s=15.255L/min。 从下表中可以看出:A厂采用柱塞缸,为自重回程方式,结构简单,但回程速度太慢,而且受油缸柱塞和工作台自重的限制;B、C二厂都采取油压回程方式,B厂油缸动作正常,但回程速度仍比C厂慢,C厂油缸回程速度虽较理想,但使用中却经常出现回程不稳定,有时甚至
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不能落下,有卡死的现象,动作可靠性差。 如何进行图1系统的油缸的结构设计和参数选择,才能既保证油缸动作可靠,又能达到理想的回程速度,就是本文所要研究和解决的问题。 厂家油缸结构及回程速度 A厂 B厂 C厂 油缸 缸径D(mm) Φ360 Φ340 Φ364 活塞杆径d(mm) Φ360 Φ330 Φ360 实际回程速度mm/s 25 48 111 备注 柱塞缸 3 解决方法探讨 对于图1所示采用高挂油箱提供快速上升时实现补油功能的系统,A厂采用柱塞式油缸,靠柱塞和工作台自重回程的方案是不合理的,虽然油缸结构简单,但回程速度受柱塞和工作台自重的限制,难于达到理想的效果。回程时,需满足下面的条件: W>f0μ+πD2Lγ/4(1) 式中:W—柱塞和工作台的重力(N); f0—预紧力(N); μ—摩擦系数,μ=0.05~0.1; D—缸孔直径(m); L—活塞行程(m); γ—油液的重度(N/
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