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畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告
題目：機車輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)設(shè)計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2013年 3 月 15 日
1. 目前進度
機車輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)總體方案的初步設(shè)計,部分計算。
2. 工藝過程
推入輪對→輪對頂升→伸套定位→輪對鎖緊→壓裝軸承→伸套桿、壓裝桿退回，鎖緊裝置退回→落對→送對。
3. 液壓系統(tǒng)的初步方案設(shè)計
（1）確定回路方式
該液壓系統(tǒng)采用開式回路，即執(zhí)行元件的排油回油箱，油液經(jīng)過沉淀、冷卻后再進入液壓泵的進口。
（2） 選用液壓油液
一般而言，柱塞泵選用HM油，含磷的液壓油在各方面的性能都比較符合，因此我們可以選擇磷酸酯液類液壓油。
（3） 初定系統(tǒng)壓力
由于我們所要設(shè)計的液壓系統(tǒng)服務于重型運輸機械，根據(jù)各類機械的常用系統(tǒng)壓力我們選定系統(tǒng)初定壓力為20MPa。
（4） 選擇執(zhí)行元件
在該系統(tǒng)中，要求所有的執(zhí)行元件作直線運動，并且只要求一個方向工作、反向退回，所以選擇單活塞桿液壓缸。
（5） 確定液壓泵類型
在該系統(tǒng)中，我們根據(jù)系統(tǒng)初定壓力20MPa選用柱塞泵，由于系統(tǒng)要求高效節(jié)能，應選用變量泵。
（6） 選擇換向回路
該系統(tǒng)液壓設(shè)備自動化程度較高，應選用電動換向。執(zhí)行元件較多，可選用多路換向閥。
（7） 選擇調(diào)速方式
該系統(tǒng)采用變量泵調(diào)速。
4. 液壓系統(tǒng)原理圖
圖1 液壓系統(tǒng)原理圖
1-變量柱塞泵；2、11-單向閥；3-先導式溢流閥；4、12-二位四通電磁換向閥；5、6、7、8-三位四通電磁換向閥；9、10-順序閥；13-液壓鎖；14、15、16、17、18、19-壓力繼電器；20-頂對液壓缸；21-送對液壓缸；22-鎖緊液壓缸；23-伸套壓裝液壓缸；24、25-節(jié)流閥
圖示為軸承壓裝機的液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)的油源為變量柱塞泵1，其最高工作壓力由先導式溢流閥3設(shè)定，卸荷由二位四通電磁換向閥4控制，單向閥2用于防止油液倒灌。系統(tǒng)有頂對液壓缸20、送對液壓缸21、鎖緊液壓缸22、伸套壓裝液壓缸23等4個并聯(lián)的執(zhí)行器，分別采用三位四通電磁換向閥5、6、7、8控制其運動方向；鎖緊缸22通過液壓鎖13實現(xiàn)輪對的鎖緊；液壓缸23的無桿腔油路設(shè)有順序閥9和節(jié)流閥25，用于壓裝結(jié)束后換向前的釋壓控制，以減小壓力沖擊；順序閥10用作缸23的背壓閥。系統(tǒng)中的壓力繼電器14、15、16、17、18、19作為系統(tǒng)的發(fā)信裝置，用于系統(tǒng)工作循環(huán)的自動控制。
系統(tǒng)工作時，空載啟動液壓泵，然后電磁鐵1YA通電使換向閥4切換至下位，系統(tǒng)升壓。輪對推入后，電磁鐵4YA通電使換向閥5切換至左位，液壓泵1的壓力油經(jīng)單向閥2和換向閥5進入頂對缸20的無桿腔，活塞桿頂起輪對；延時后，電磁鐵6YA通電使換向閥6切換至左位，泵1的壓力油經(jīng)閥2和換向閥6進入缸21的無桿腔，活塞桿頂出使V形道軌翻轉(zhuǎn)；到位后壓力繼電器19發(fā)信，電磁鐵4YA、6YA斷電使換向閥5和換向閥6均復至中位，2YA、8YA通電使換向閥8和7切換至左位，泵1的壓力油經(jīng)閥2后，經(jīng)換向閥8進入壓裝缸23的無桿腔，經(jīng)換向閥7和液壓鎖13進入鎖緊缸22的無桿腔，伸套桿伸出定位，因有閥10造成的回油背壓，壓裝桿不動，此時在節(jié)流閥24作用下，鎖緊缸22在伸套定位后將輪對鎖緊，并由壓力繼電器16發(fā)信使8YA斷電，換向閥7復至中位，由液壓鎖13鎖緊；此后系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高，克服背壓，壓裝桿伸出實現(xiàn)壓裝。壓裝完成后，壓力升高使繼電器15發(fā)信，電磁鐵10YA通電使換向閥12切換至上位，首先，液壓缸23的無桿腔經(jīng)閥9和25釋壓（釋壓時間由節(jié)流閥25的開度決定），然后，電磁鐵2YA斷電，3YA、9YA延時通電后使換向閥8和換向閥7均切換至右位，液壓泵1的壓力油經(jīng)換向閥8和單向閥11進入缸23的有桿腔，經(jīng)閥7和液壓鎖13進入缸22的有桿腔，伸套桿與壓裝桿一起退回，鎖緊缸也退回。到位后，壓力繼電器14發(fā)信，電磁鐵3YA、9YA斷電使換向閥8和7均復至中位，5YA通電使換向閥5切換至右位，泵1的壓力油進入缸20的有桿腔，實現(xiàn)落對且送對，10YA斷電使換向閥12復位，恢復可壓裝狀態(tài)。此后，壓力繼電器18發(fā)信，電磁鐵7YA通電使送對缸復位。最后，壓力繼電器17發(fā)信使5YA、7YA、1YA斷電而使系統(tǒng)復原。
電磁鐵動作表
電磁鐵
輪對頂升
伸套定位
輪對鎖緊
壓裝軸承
伸套桿壓裝桿落回
落對送對
復原
1YA
+
+
+
+
+
+
2YA
+
+
+
3YA
+
4YA
+
5YA
+
6YA
+
7YA
+
8YA
+
9YA
+
10YA
+
5. 液壓缸部分計算
1 已知系統(tǒng)初定壓力，液壓缸最高工作壓力，，；
根據(jù)上述已知條件，算得：；
2 該液壓系統(tǒng)所有液壓缸全為單活塞桿液壓缸，分析得：其中頂對液壓缸、送對液壓缸、鎖緊液壓缸的最大工作壓力都相同，，由于上述三個液壓缸回路無背壓，視其背壓都為，因此不考慮背壓的影響；
算得：
根據(jù)國家標準GB/T2348-1993圓整、
3 其中伸套壓裝液壓缸因有順序閥10造成的背壓，所以要考慮回油背壓，假定初定背壓值，（其中無桿腔有效面積等于有桿腔面積兩倍，即），則：
由，可知活塞桿直徑：
根據(jù)國家標準GB/T2348-1993圓整、
按標準直徑算出：
6. 存在問題及解決措施
（1） 電動機的選擇和計算；
根據(jù)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件的工作過程來進行進一步計算，來求得所需電動機的功率P。
（2） 液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率的計算。
根據(jù)液壓缸的速度和負載圖以及液壓缸的有效面積，進而算出液壓缸工作過程各階段的壓力、流量和功率。
7. 后期工作安排
（1）最終方案設(shè)計的確定改進；
（2）完成整個液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算；
（3）畫出CAD圖
指導教師簽字：
年 月 日