机械设计实例4：液压加热冷却设备

pyhcz

春节前刚完成的一台液压加热冷却设备。<BR>活动台面尺寸2000*820；<BR>加热冷却工作台尺寸1680*800；<BR>油缸下置，工作台最大行程400，快速上升速度45mm/s，慢速上升速度6mm/s；<BR>最大工作压力800kN，在油压20MPa时；<BR>加热功率43.2kW，工作台最高温度300摄氏度；<BR>冷却用水，要求工作台从最高温度冷却到室温的时间不大于15分钟。<BR>工作方式点动和半自动。<BR>设计制作时间45天。<BR><BR>设备正面，有保护罩，上下移动门。<BR><BR>设备侧面：<BR><BR>液压站：<BR><BR><BR><BR>

pyhcz

<P>液压机，太普通的题材。</P>
<P>普通的4柱3板形式，由于台面长，压制工件可能偏载，采用单缸不太合适，用了两个缸。</P>
<P>不是单缸，便有同步问题。采用了简单的机械结构，使两活塞杆和活动工作台形成牢固的门状结构，工作平稳无虑。</P>
<P>由于工作方式为一个工作循环便对加热冷却工作台加热和冷却一次，故要求加热和冷却要快。两块加热冷却工作台的制作倒是花了一点脑筋。加热用了12根800长的，每根1.8kW的插入式电加热管。冷却通道则用焊接方法制作，尽量在保证强度情况下增大换热面积。冷却水的导入用了较大的管道泵。</P>
<P>一个工作循环的时间要几十分钟，液压系统工作状态以保压为主，故液压泵设计为断续工作，用了个贮能器保持在液压泵停转情况的系统压力。</P>
<P>双泵系统，高压泵和低压泵各一个。</P>
<P>简单液压系统，液压阀的安装集成度高一点，用了6个阀，安装在一个阀块上。<br></P>
<P>压力显示和控制使用了数字式仪表，没有用压力表和电触点压力表。<br><br>外形尺寸图、液压原理图和电器原理图打包于下。<br><br></P>

[此贴子已经被作者于2006-2-6 6:56:54编辑过]

马甲找盔甲

<P>非常感谢老爷子的资料</P>
<P>看了你的资料有点像是压塑用的</P>
<P>不过在这里偶有一个想法不知可行不，请老爷子给看看</P>
<P>1、低压泵和高压泵可不可以合并用一个高压泵来替代？</P>
<P>2、先导溢流阀可不可以改用比例先导溢流阀，将其合二为一</P>
<P>   可选用10通径的小比例发外并一大通径无泄漏通断阀实现快慢速和高低压调谐呢？</P>
<P>以上仅是个人分析考虑，如有不妥之处，还请老爷子给与指正，谢谢！</P>

zmy9821825

长见识，谢谢。

ldm123123

学习学习，谢楼主！

88224525

<P>不愧是管理员，服了您了~~~~~~</P>

shqxluo

楼主真有两把刷子,使我们大开眼界

pyhcz

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>马甲找盔甲</I>在2006-2-6 8:11:00的发言：</B><BR>
<P>非常感谢老爷子的资料</P>
<P>看了你的资料有点像是压塑用的</P>
<P>不过在这里偶有一个想法不知可行不，请老爷子给看看</P>
<P>1、低压泵和高压泵可不可以合并用一个高压泵来替代？</P>
<P>2、先导溢流阀可不可以改用比例先导溢流阀，将其合二为一</P>
<P>   可选用10通径的小比例发外并一大通径无泄漏通断阀实现快慢速和高低压调谐呢？</P>
<P>以上仅是个人分析考虑，如有不妥之处，还请老爷子给与指正，谢谢！</P></DIV>
<P>系统的设计应该根据工作状况而定，在满足要求的前提下，最简单的应该是最好的。<BR>虽然按要求压力和工作台升降速度计算，这台液压机系统所要求的最大流量在108升/分，远远超过通常采用电动阀的70升/分上限，但这台液压机的工况是每个工作循环要几十分钟，一个班工作台不过上下运动十余次，所以我连电液换向阀都没有用。在要求高响应频率和大流量的工作情况下才需要使用比例阀，这种工况，比例阀更不必在考虑中。<BR><BR>低压泵和高压泵当然可以合并用一个高压泵，但这个泵应该是变量泵。可供选择的泵也不少，只是价格高。加上伺服系统，价格更高。<BR><BR>用定量泵和溢流阀控制流量的方法在速度变化不大的情况下勉强可用。在速度变化大的情况下，泵需要按大流量和高压力选用，输入功率不合理增大，并且工作时多余功率作有害无用功，不可取。<BR>溢流阀在系统中起到保护作用就行。<BR><BR><BR></P>

LIXUN218

<P>xie  xie </P>

wzl1308772

长见识了.能作到够用就好,降低成本.可见楼主功底.

xiangbanfa

<P>谢谢搂主，我先下了学习一下。</P>

zbrcnhd

<P>不知老爷子这一套液压机需要多少费用?</P>
<P>加热方法是不是可以改变以下?</P>

pyhcz

<P>大灯新年好！好久没见了。<br></P>
<P>加热板面积大，不可能厚，每个工作周期都要加热和冷却，用管状电热管似乎好一些。别的种类电加热器件，结构安排上觉得有些困难。</P>
<P>如果用蒸汽或导热油，成本之外，加热效率恐怕不行。</P>
<P>这台设备的合同价是18万元。<br><br></P>帖子前面有几帖和九灌的技术讨论丢失了，没能请你指教，有些可惜。<br><br>

[此贴子已经被作者于2006-2-12 7:08:40编辑过]

yanglk

确实很遗憾，不知道当时的回复不知老爷子看到了没有[em06]

zbrcnhd

<P>老爷子太客气啦,呵呵,我是对吸塑设备感兴趣,广告上用的吸塑设备没有你的加热方便.</P>
<P>是分体的压力也没有你设计的大,同步的问题没看懂,再就是为何不用成品的液压工作站,</P>
<P>有时间还要请教你,谢谢老爷子.</P>
<P>酒馆的帖子没看到,不知讲的是那一类的问题.</P>

pyhcz

<P>液压机是常见设备，技术很普通，各种液压站也到处都可以买到。</P>
<P>不过对于工艺上有一些特别要求的，一般从市场上容易买到的设备就不能适应了。</P>
<P>这台设备由于台面长，怕负荷偏置，用了两只油缸。两只油缸用一个换向阀控制，从阀到两个缸的液阻和两只油缸的负荷不可能完全一样，这就有可能使两个缸的运动速度不一致，就是同步问题了。液压系统虽然由于油液无压缩性和使用压力高，不如气动系统那样严重，但也不能不重视。九灌所说用原先“第一次制作过程中就出现了抖动和不同步现象”，“后来更换了液压系统才勉强满足要求"，就是说的这个。</P>
<P>同步问题的解决，我倾向于用机械手段，常用齿轮齿条把油缸的运动联系起来。在这台设备中，因为活动工作台做得比较厚，就把油缸活塞杆加长，在活动台上加工出通孔与之相配合，而不是通过活塞杆端的法兰简单地与工作台连接。这种做法不是常规做法，也增加了制作难度，但这正是非标准设备的特点。</P>
<P>液压站的情况也一样。</P>

pyhcz

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>yanglk</I>在2006-2-12 7:58:00的发言：</B><BR>确实很遗憾，不知道当时的回复不知老爷子看到了没有[em06]</DIV>
<br>在我丢失的帖子中，我根据你所说的情况计算和推测了你们现在的液压系统原理，并想了解所说的效率提高情况。<BR>看到你的回帖是对效率提高情况的说明。至于对你们现在液压系统原理的推测是否符合实际情况，未见到回复。

yanglk

<P>我已经回复了，可惜丢了</P>
<P>关于效率的提高确实如老爷子所说，主要是提高加热的效率来缩短时间</P>
<P>老爷子的推算是正确的，在实际运用中，我们加大了，留有一定的盈余量</P>
<P>实际油泵电机为18kw</P>

pyhcz

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>yanglk</I>在2006-2-13 10:26:00的发言：</B>
<P>实际油泵电机为18kw</P></DIV>
<P>所说工作情况，各组油缸顺序动作，按给的数据计算，满足系统要求的流量比1.6升/秒应该大一些，最大压力也应较计算的4MPa大一些。<BR>一个工作循环用时180秒，实际泵工作时间不超过24秒，工作时系统均处于溢流状态，其余时间泵卸荷运转。<BR>电机选用18kW，不是我能理解的了。<BR><BR></P>

jywbh

实践家，厉害。