ＶＡ 一器 【高科技产品研发】 卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计 郝鹏亮 （中国石油天然气股份有限公司管道沈阳输油气分公司 辽宁沈阳 ｌ １００３１） 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。通过泵站的工作来自动实现多轴 组合钻床的“夹紧一快进一工进一快退一停止一松开”这一功能。 关键词：操作方便：节能；环保；多轴 中图分类号：ＴＨＩ３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 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 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（１．５ｋⅣ）。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 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。 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液压系统原理圈 ｌ Ｊ ］ｊ ］Ｉ．．． ｃ，申：Ｉ －－一一一ｊ：一一一一 ： 一 一：－ Ｗ 劐一 Ｌ Ｌ一 一 图卜１调速回路原理图 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。 图卜３液压系统原理图 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 图卜２换向回路原理图 （下转第１Ｏ０页） ＶＡ ＾ ｖ辟辏 —９６一瓣较 髓鼹 【技术研发】如 Ｏ 踟 ∞∞ ∞ 加０ ８０ ７０ ６ｏ ｌｌ２Ｏ ３ ｌ００ 效率 ｈＯ ８Ｏ 效率 ６０ ＋出水ＣＯＤ ４ｏ ＋出水ＰＶＡ 丑２Ｏ Ｏ ０ ２ ４ 日期（天 ０ ５ ｌ ０ ｌ ５ ０ 水力停留时间（ｈ） 图６反应器出水水质 图４一级好氧停留时间与去除效率关系 监测结果表明，出水ＣＯＤ基本稳定在７Ｏ～９０ｍｇ／Ｌ之间，ＰＶＡ稳定在 一级好氧曝气阶段是生物处理效率最高的阶段，ＣＯＤ在通过该工序前 ２０ｍｇ／Ｌ以下，达到了国家一级排放标准的要求。 后的削减率在８０％左右。另一方面，ＰＶＡ得到了大幅度削减，最高削减率也 ４研究结论 接近了８０％。且从图４可看出，好氧停留时间在１４ｈ左右时，对ＣＯＤ、ＰＶＡ去除 １）厌氧水解酸化一一级好氧接触氧化一中问沉淀一二级好氧接触氧化工 效率最佳，以后随着时间的延长，ＣＯ１）、ＰＶＡ的去除效率没有显著的提高。 艺处理印染废水具有良好的处理效果，是可行的。研究结果表明：该工艺 因此，建议好氧停留时间设定为１４ｈ。 对印染废水的去除率达到了９３％左右，对ＰＶＡ去除率也达到了８５％左右，而且 ３．２．３二级好氧生化水力时间的确定 该工艺所需动力费用、污泥处理费用等成本比较低，有着良好的环境效 益、经济效益和社会效益。 ２）确定了厌氧水解酸化一一级好氧接触氧化一中间沉淀一二级好氧接触 氧化工艺的运行参数：厌氧水解酸化过程停留时间为１３ｈ，一级好氧时间为 １４ｈ，中间沉淀４ｈ，二级好氧时间为１３ｈ。 ３）采用厌氧水解酸化一一级好氧接触氧化一中间沉淀一二级好氧接触氧 化工艺处理高浓度印染废水的过程中，厌氧段的水解酸化作用显著改善了 废水的可生化性，为后续两级好氧的处理奠定了基础。 ０ ５ ｌ０ １５ ２０ 参考文献： 水力停留时间（ｈ） ［１］梅滨、王晓兰，磁分离技术在我国废水处理中的研究进展［Ｊ］．四川环 图５二级好氧生化水力时间对去除效率的影响 境，２００３，２２（１３）：４～７． 二级好氧曝气阶段是对一级好氧段补充，通过培养高性能的微生物， ［２］符德学、缪娟，电解一ＵＡｓＢ一活性污泥法组合工艺处理印染废水 对前面阶段难去除的物质进行处理，且从图５，－Ｉ看出，好氧停留时间在 ［Ｊ］．洛阳大学学报，２００５，２０（２）：３７￣４０． １３ｈ左右时，对ＣＯＤ、ＰＶＡ去除效率最佳，ＣＯＤ去除效率达￣Ｕ７０％左右，ＰＶＡ去 ［３］沈东升、冯孝善、沈益民等，我国印染废水处理技术的现状和发展趋 除率在４０％左右，以后随着时间的延长，ＣＯＤ、ＰＶＡ的去除效率没有显著的提 势［Ｊ］．环境污染与防治，１９９６，１８（Ｉ）：２６￣２８． 高。因此，建议好氧停留时间设定为１３ｈ。 ３．３处理效果分析 作者简介： 确定各个工段的水力停留时间后，以此工况对反应器进行调整，连续 邹江（１９７５一），男，仡佬族，河南洛阳人，洛阳有色金属加工设计研究 院工程师，研究方向：印染废水处理工程设计与技术研究。 一个星期进行出水监测，结果见图６： （上接第４８页） 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， 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 利用法兰盘上止口来保证同轴度。 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 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 进给时速度平衡，进给量可调，孔钻透时不前冲 遍。但在油箱板上有振动源，所以盖板需有～定刚度。液压系统中油液的 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， 参考文献： 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 ［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 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， 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， 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 ２０００． 力的同时，防止大气中的灰尘进入油箱，同时兼做注油口。 ［３］官忠范，液压传动系统，北京：机械工业出版社，１９８９． ５结论 ［４］成大光，机械设计手册，化学工业出版社，１９８８． 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 ［５］雷天觉，液压工程手册，北京：机械工业出版社，１９９０． 口匝圃