自动生产线转为机械手液压系统设计

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1、摘 要自动生产线转位液压机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装备，它主要被广泛应用于工业领域中。自动生产线转位液压机械手可以实现生产加工的自动化，把人从繁重的体力劳动中解放出来，同时它可以稳定和提高产品的质量，提高劳动生产率，降低生产成本。本次设计主要是自动生产线转位机械手的液压系统。在设计中首先设计出系统原理图并根据系统要求选择出电动机、液压缸、液压泵、油箱等各类元件；其次，将各类元件按照要求设计出合理的连接方式，最后分析整个循环关过程设计出系统的PLC控制部分，画出梯形图以及接线图，终实现对液压系统的控制。关键词：机械手；液压系统；PLCABSTRACTAut

2、omatic production line transposition hydraulic manipulator is a kind of grasping and moving the workpiece function of automation equipment used in automated production process, it is widely used in industrial field.Automatic production line transposition hydraulic manipulator can realize automation

3、of production process, liberate people from the heavy manual labor, at the same time it can stabilize and improve product quality, improve labor productivity, reduce the production cost.This design is mainly the hydraulic system of automatic production line transposition manipulator.In the design of

4、 the first design the system principle diagram according to the requirement of system selection of motor, hydraulic cylinder, hydraulic pump, tank and other components; secondly, various elements according to design a reasonable connection mode, finally analyses the whole circulation system PLC cont

5、rol part of the design process, draw the ladder diagram and wiring diagram, realization of control of hydraulic system.Keywords: manipulator; hydraulic system; PLC 目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 工业机械手的概述11.2 世界机器人的发展31.3 自动化生产线转位机械手总体方案设计41.4 本章小结52 液压缸的设计72.1 手部夹紧缸的设计72.1.1 确定手部结构82.1.2 手部受力分析82.1.3 手部夹

6、紧力的计算92.1.4 手指夹持误差分析与计算92.1.5 手部夹紧缸的设计尺寸计算102.2 手臂升降液压缸的设计132.2.1 液压缸尺寸设计132.2.2 活塞杆稳定性的计算182.2.3 缸体与缸盖的连接形式182.3 手臂回转液压缸的尺寸设计与校核222.3.1 尺寸设计222.4 本章小结233 液压控制系统设计243.1 对系统要求如下243.2 液压系统图243.3 电磁铁动作顺序表253.4 液压控制原理图的步骤说明253.5 泵的选择263.5.1 确定流量263.5.2 确定泵的动力263.5.3 选择泵的型号为YB-32263.5.4 油泵电机的选择263.6 液压元件

7、的选择273.7 辅助元件选择283.7.1 供油管尺寸参考所接元件接口尺寸选择283.7.2 油箱的选择283.8 本章小结284 液压站的设计294.1 液压油箱的设计294.1.1 液压油箱有效容积的确定294.1.2 液压油箱的外形尺寸的确定294.1.3 液压油箱的结构设计304.2 液压集成回路设计334.2.1 液压控制装置的集成方式334.3 液压站的结构设计344.3.1 液压泵的安装方式344.4 本章小结355.1 液压系统PLC控制模块的设计365.1.1 可编程序控制器概述365.1.2 PLC的基本结构375.1.4 可编程序控制器的特点和应用385.1.5 PLC

8、的应用395.2 输入输出电路I/O口的分配415.3 接线图的绘制435.4 梯形图的绘制图445.5 安装调试465.6 本章小结46结 论48致 谢49参考文献50IV兰州工业学院毕业设计（论文）1 绪论1.1 工业机械手的概述机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate(即万能自动)。运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。不少球坐标式通

9、用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于1毫米。美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。如Uni

10、mate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到0.1毫米。德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用。瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自1969年从美国引进二种典型机械手后，大力研究机械手的研究。据报道，1979年从事机械手的研究工作的大专院校、研究单位多达50多个。1976年个大学和国家研究部

11、门用在机械手的研究费用42%。1979年日本机械手的产值达443亿日元，产量为14535台。其中固定程序和可变程序约占一半，达222亿日元，是1978年的二倍。具有记忆功能的机械手产值约为67亿日元，比1978年增长50%。智能机械手约为17亿日元，为1978年的6倍。截止1979年，机械手累计产量达56900台。在数量上已占世界首位，约占70%，并以每年50%60%的速度增长。使用机械手最多的是汽车工业，其次是电机、电器。预计到1990年将有55万机器人在工作。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈

12、，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环 机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中能代替人作业，因此获得日益广泛的应用。 机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组

13、成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。驱动系统多数采用电液(气)机联合传动。机械手在工业生产中应用极为广泛，这主要是因为它具有下列优点：模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中能代替人作业，因此获得日益广泛的应用。 机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。驱动系统多数采用电液(气)机联合传动。1.2 世界机器人的发展(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降，

14、平均单机价格从91年的10.3万美元降至97年的6.5万美元。(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境

15、建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。(7)机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机器人从80年代

16、“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用，弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如:可靠性低于国外产品:机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上，我国己安装的国产工业机器人约200台，约占全球已安装台

17、数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程.我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000m水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种:在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有

18、了一定的发展基础。但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。1.3 自动化生产线转位机械手总体方案设计自动化生产线转位机械手是将待要加工的工件从传送带上夹装到专用机床上，待加工完毕后在夹装回传送带的专用机械手。机械手总体设计分为夹紧机构、升降机构、回转机构设计和液压站四大部分设计及二个系统：液压控制系统与PLC控制系统。机械手在工作过程中需三种运动，其中手指的夹紧和立柱的升降为两

19、种直线运动，而手臂的回转为圆周运动，所以采用圆柱坐标形式。其特点是，结构简单，手臂运动范围大，有较高的定位准确度。机械手的动作要求分为7步。从原位开始手指夹紧立柱上升手臂右回转立柱下降手指松开手臂左回转，依次循环动作。根据课题设计任务书的要求，确定总体方案：工件夹紧负载：30；夹紧缸行程：800；夹紧速度：250s；升降行程：330；速度：60s；回转范围：0180；回转速度: Amin。 （2-30）式中 qmin流量阀的最小稳定流量，一般从选定流量阀的产品样本中查得； Vmin液压缸的最低速度，由设计要求给定。A=50.24cm2，Amin=17.5cm2，因为AAmin，所以满足速度稳定

20、的要求。3.液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸的内径D与其壁厚的比值D/的圆筒称为薄壁圆筒。起重运输机械和工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其薄壁按薄壁圆筒公式计算 （2-31）式中 液压缸壁厚（m）； D液压缸内经（m）； Pp实验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍（Mpa）； 缸筒的材料许用应力。其值为：锻钢=110120Mpa；铸钢：=100110Mpa；无缝钢管：=10

21、0110Mpa；高强度铸铁： =60Mpa；灰铸铁：=25Mpa。在中低压液压系统中，按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小，使缸体的刚度往往很不够，如在切削加工过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或者漏油。因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式进行校核。对于，应按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对脆性及塑性材料 （2-32）取=10mm。式中符号意同前。液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外径D1为： =120mm式中D1值应按无缝钢管标准，或按有关标准圆整为标准值。4.液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定。参照液压系统设计简明手册表2

22、6液压缸活塞行程参数系列尺寸选取标准值，现取行程L=330mm。5.缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按照强度要求可用下面两式进行近似计算。无孔时 t=11.49mm （2-33）取 t=13mm。 有孔时 （2-34）取 t=15mm。式中 t缸盖有效厚度（m）； D2缸盖止口内径（m）； d0缸盖孔的直径（m）。6.最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点的距离H称为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。对一般液压缸，最小导向长度应该满足以下要求： （2-35）即

23、=66.5mm式中 L液压缸的最大行程； D液压缸的内径。活塞的宽度B一般取B=（0.61.0）D=60mm；缸盖滑动支承面的长度l1，根据液压缸内径D而定：当D80mm时，取l1=(0.61.0)d；因为D=100mm80mm，所以l1=（0.61.0）d=40mm，为保证最小导向长度H，若过分增大l1和B都是不适宜的，必要时可在缸盖和活塞之间增加一隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导长度H决定，即C=1/2（l1-B）H=7mm。 （2-36）7.缸体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径

24、的23倍，即不应大于200300mm。 2.2.2 活塞杆稳定性的计算 由于本设计为低压系统，活塞杆稳定性须校核。 活塞杆的强度校核如下：为了确保拉压杆正常安全的工作，必须使杆内的最大工作应力不超过材料的拉伸或压缩许用应力，已知活塞杆的直径d=63mm,受到最大拉压力Nmax=9000N （2-37）对脆性材料而言， （强度极限，其值为530MPa），且n=2.03.5，则： （2-38）所以 ，即活塞杆的强度足够。2.2.3 缸体与缸盖的连接形式缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。由液压系统设计简明手册表27选择螺纹连接方式。螺纹连接的优缺点如下：优点：1）外形尺寸

25、小；2）重量较轻。缺点：1）端部结构复杂；2）装拆时需用装用工具；3）拧端盖时易损坏密封圈。其中右端盖与钢体的连接采用螺母连接（GB/T5782-1986 M1050）。其中左端盖与钢体的连接考虑到法兰盘的安装，采用螺钉连接（GB/T68-1985 M830）。1.活塞杆与活塞的连接结构活塞杆与活塞的连接方式可以分为整体式和组合式结构，本设计中采用整体式结构，它结构简单，适用于缸径较小的液压缸。结构形式由附图所示。2.活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可做成与端盖分开的导向套结构。后者

26、导向套磨损后便于更换，所以应用比较方便。导向套的位置可安装在密封圈内侧，也可以装在外侧。机床和工程机械中一般采用装在内侧的结构，有利于导向套的润滑；而油压机常采用装在外侧的结构，在高压下工作时，使密封圈有足够的油压将唇边张开，以提高密封性能。活塞杆处的密封形式有O形、V形、Y形、Yx形密封圈。为了清除活塞杆处外露部分沾浮的灰尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈。常用的有无骨架防尘圈和形橡胶密封圈，也可用毛毡圈防尘。此处活塞杆的导向与密封及防尘装置选用的结构形式为端盖直接导向，该种形式有以下几种特点：端盖与活塞杆直接接触导向，结构简单，但磨损后只能更换整个端盖；盖与杆的密封常用O型、

27、Y型、Yx型密封圈；防尘圈用无骨架的防尘圈。3.活塞及活塞杆处密封圈的选用活塞及活塞杆处的密封圈的选用，应根据密封的部位、适用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。在设计该密封圈时选用O形圈，其使用参数如下表2-1所示。 类型密封部位截面简图 材料压力范围（Mpa）温度范围（）速度范围（m/s）摩擦/泄漏用途活 塞活塞杆 O形圈 NBR6-30+130 0.5 中/低 通用FPM-15+180表2-1 活塞及活塞杆的O形密封圈使用参数注：NBR丁腈橡胶，FPM氟碳橡胶，应用部位。4.液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时，因运动件的重量较大，运动速度较高，则在到达行程终点时

28、，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。经分析选取环状间隙式节流缓冲装置，活塞端部的缓冲柱塞1向端盖3方向运动进入圆柱形油腔2时，将封闭在柱塞与端盖间的油液从环间隙中挤出去。由于间隙很小，因而起节流缓冲作用。适用于运动惯性不大，运动速度不高的液压系统。5液压缸的排气装置对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，如排气阀等。排气装置的结构有多种形式。该设计中选择，排气阀一般安装在液压缸两端的最高处。双作用液压缸需装设两个排气阀。当液压缸需要排气时，打开相应的排气阀，空气连同油液经过锥部缝隙和小孔排出缸外，

29、直至连续排油时，就将排气阀关死。6.液压缸的安装连接结构（1）液压缸的安装连接结构包括液压缸的安装结构、液压缸进出油口的连接等。液压缸的安装形式根据安装位置和工作要求不同现选用长螺栓安装。液压缸进、出油口形式及大小的确定液压缸的进、出油口，可布置在端盖或缸体上。对于活塞杆的固定的液压缸，进、出油口可设在活塞杆端部。如果液压缸无专用的排气装置，进、出油口应设在液压缸的最高处，以便空气能首先从液压缸排出。进、出油口的形式一般选用螺孔和法兰连接。因为缸体直径为100mm，查液压系统设计简明手册表2-14知单杆液压杆油口安装尺寸为M272。7.液压缸主要零件的材料和技术要求液压缸主要零件如缸体、活塞、

30、活塞杆、缸盖、导向套的材料和技术要求见表2-2所示。 表2-2 液压缸主要零件的材料及技术要求零件名称材料主要表面粗糙度技术要求缸体灰铸铁：HT200液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra0.20.4m内径用H8H9的配合活塞杆45钢杆外圆柱面粗糙度为Ra0.40.8m材料热处理：调质2025HRC;外径d和d2的圆度、圆柱度不大于直径公差之半缸盖配合表面粗糙度为Ra0.81.6m配合表面粗糙度为Ra0.81.6m配合表面的圆度、圆柱度不大于直径公差之半;对D的同轴度不大于0.03mm导向青铜导向表面粗糙度为导向套的长度取活塞杆直径60%80%2.3 手臂回转液压缸的尺寸设计与校核2.3.1 尺寸设计液

31、压缸长度设计为b=120,液压缸内径为D1=210，半径R=105，轴径D2=40，半径R=20，液压缸运行角速度=90/s，加速度时间为=0.5s，压强P=0.4MPa ， 则力矩：M= （2-39）=0.41060.12(0.1052-0.0202)=255(N.m) 2.3.2 尺寸校核1.测定参与手臂转动的部件的质量m1=120,分析部件的质量分布情况，质量密度等效分布在一个半径r=200的圆盘上，那么转动惯量： （2-40） = =0.6 M惯=J （2-41） =0.6=108(N.m) 考虑轴承，油封之间的摩擦力，设定摩擦系数为k=0.2, M摩=K.M惯 （2-42） =0.2

32、108 =5.4(N.m) 总驱动力矩： M驱=M惯+M摩 =108+5.4 =1134(N.m) M驱 M 设计尺寸满足使用要求。2.4 本章小结本章主要是对本次设计中所需的液压缸等其他相关零件进行了详细的计算说明和经验校核，以便于研究。3 液压控制系统设计本次设计的自动化生产线转位机械手属于圆柱坐标式的液压驱动机械手，具有手臂回转、升降，手指夹紧。因此，相应的有手臂回转机构、手臂升降机构、手指夹紧机构等组成。每一部分均用液压缸驱动与控制。3.1 对系统要求如下（1） 满足工业机械手动作顺序要求。其动作顺序的各步动作均由电控系统发出信号控制相应的电磁铁、（电磁换向阀），按程序依次步进动作而实

33、现。（2） 手指夹紧采用单作用液压缸。手指夹紧时采用液控单向阀调节，并且通过压力继电器给出信号时液压缸。（3） 手臂回转采用摆动液压缸，正反向采用单向调速进行调速，由于手臂回转时具有很大的动能，在回油路上安装行程节流阀，进行减速缓冲。（4） 手臂升降运动采用单出双作用液压缸，上升和下降均由单向调速阀回油进行节流，由三位四通O型阀换向。上升为工作行程时,由行程开关发出适时信号，提前切断油路滑行缓冲定位并在下腔油路上安装有单向顺序阀，用以避免因手臂自重下降，起支撑平衡作用。3.2 液压系统图 图3-1 液压系统控制原理图3.3 电磁铁动作顺序表表3-1 电磁铁动作顺序表动作1YA2YA3YA4YA

34、5YA6YAK7夹紧上升右回转下降松开左回转3.4 液压控制原理图的步骤说明开始工作后，启动电机，待到液压系统启动，在工件来之前，压力继电器K7得电。 工件到达后，压力继电器K7给夹紧缸发出信号， 1YA得电，电磁阀左位工作，无杆腔进油，夹紧工件，同时4YA得电。4YA得电，升降臂上升，上升调速阀可用作单向调节，用以节省时间。上升到终点位置时，压下行程开关SQ，发出电信号，4YA失电，5YA得电，上升油路关闭，开始打开右回转油路，摆动油缸向右偏转，由单向调速阀调节速度。转动快到右限位时，压下行程开关SQ，5YA失电，3YA得电，手臂下降。下降终了时刻，压下行程开关SQ，发出信号，使3YA和1Y

35、A失电，2YA得电，夹持器松开，将工件放回传送带，6YA得电，手臂右转至起始位置后，等待下次的循环。3.5 泵的选择应实际要求需要，选用YB型“单级叶片泵”。3.5.1 确定流量四个缸流量为 夹持器液压缸 升降臂液压缸 回转缸 (3-1) (K取1.1)3.5.2 确定泵的动力各缸分别为 夹持器液压缸 P1=1.6MPa 回转液压缸 P3=0.04MPa升降臂液压缸 P2=2MPa (3-2) 所以泵的额定压力可取 (3-3)3.5.3 选择泵的型号为YB-32技术规格为：额定压力 压力调节 额定转速 驱动功率 6.3Mpa 2.05.3MPa 6001500 2.6KW3.5.4 油泵电机的

36、选择 (3-4) 液压泵的总效率（取0.85）所以选择电机型号为Y802-4额定功率 转速 电流 效率功率因数Kw r/min A % 1.5 1500 3.65 79 0.793.6 液压元件的选择 液压元件表如下表3-1所示表3-1液压元件表 序号名称 Q 规格 源引自1单级叶片泵32YBX32 机械设计手册第五卷2单向调速阀25QI25B机械设计手册第四卷3 压力继电器10DP6-10B 机械设计手册第四卷4液控单向阀20AF3-E20B 机械设计手册第四卷5单向阀 25I-25B 机械设计手册第四卷6 减压阀 25 J-25B 机械设计手册第四卷7电磁换向阀（夹） 2534D-25B机

37、械设计手册第四卷8溢流阀 25P-25B 机械设计手册第四卷3.7 辅助元件选择3.7.1 供油管尺寸参考所接元件接口尺寸选择用外径D=27mm壁厚S=2mm的紫铜管。3.7.2 油箱的选择根据所设计的液压站，油箱可选用BEX-100型号的液压油箱。3.8 本章小结本章主要是选择液压控制系统中的元器件的型号，以便设计出此次设计所需的液压系统图，为下章的设计打好基础。4 液压站的设计液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件

38、及其联接体。机床液压站的结构型式采用分散式，这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增加了占地面积。4.1 液压油箱的设计液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压油中的杂质和空气，同时还起到散热作用。4.1.1 液压油箱有效容积的确定液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。该设计在低压系统下（p2.5Mpa）计算，液压油箱的有效容量V可概略地确定为：V=(24)qp=（2 4）32=（64128）L (4-1)式中V液压油箱有效容量 qp液压泵额定流量

39、按GB287681规定取标准值V=100L。应当注意：设备停止运转后，设备中的那部分油液会因重力作用而流回液压油箱。为了防止液压油从邮箱中溢出，油箱中的液压油位不能太高，一般不应超过液压油箱高度的80%。4.1.2 液压油箱的外形尺寸的确定液压油箱的有效容积确定后，需设计液压油箱的外形尺寸，一般尺寸比（长：宽：高）为1 ：1 ：11 ：2 ：3。为提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将液压油箱的容量予以增大。在此设计中采取BEX系列的BEX100型号，它的外形尺寸为：长a=700,高b=500,宽c=600。4.1.3 液压油箱的结构设计在一般设备中，液压油箱多采用钢板焊接的分离式液压油箱。

40、隔板作用 增长液压油流动循环时间，除去沉淀的杂质，分离、清除水和空气，调整温度，吸收液压油压力的波动及防止液面的波动。安装形式 隔板的安装形式有多种，可以设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过；还可以把隔板设计成低于液压油面，其高度为液压油面的，使液压油从隔板上方流过。在此选择第二种安装形式。过滤网的配置 过滤网可以设计成将液压油箱内部一分为二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以经过一次过滤。过滤网通常使用50100目左右的金属网。吸油管和回油管回油管出口 回油管出口型式有直口、斜口、弯管直口、带扩散器的出口装扩散器。回油管必须放置在液面以下，一般距液压油箱底面的距离大于300mm，回油

41、管出口绝对不允许放在液面以上。回油集管 单独设置回油管当然是理想的，但不得已时则应使用回油集管。对溢流阀、顺序阀等，应注意合理设计回油集管，不要人为地施以背压。泄露油管的配置 管子直径和长度要适当，管口应在液面之上，以避免产生背压。泄露油管以单独配管为好，尽量避免与回油管集流配管的方法。吸油管 吸油管前一般应设置滤油器，其精度为100200目的网式或线隙式滤油器。滤油器要有足够的容量，避免阻力太大。滤油器与箱底间的距离应不小于20mm。吸油管应插入液压油面以下，防止吸油时卷吸空气或因为流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡。吸油管与回油管的方向 为了使有也流动具有方向性，要综合考虑隔板

42、、吸油管和回油管的配置，尽量把吸油管和回油管用隔板隔开。为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向应一致，而不是相对的。防止杂质侵入为了防止液压油被污染，液压油箱应做成完全密封型的。在结构上应注意以下几点：不要将配管简单的插入液压油箱，这样空气、杂质和水分等便从其周围的间隙侵入。同时应尽量避免将液压泵及马达直接装在液压油箱顶盖上。在接合面上需衬入密封填料、密封胶和液态密封胶，以保证可靠的气密性。例如，液压油箱的上盖可直接焊上，也可加密封垫（1.5mm厚以上的耐油密封垫）进行密封。为保证液压油箱通大气并净化抽吸空气，需配备空气滤清器。空气滤清器常设计成既能过滤空气又能加油的结构。顶盖及清洗孔顶盖 在液压邮箱顶盖上装设泵、马达、阀组、空气滤清器时，必须十分牢固。液压油