大型數控車床尾座的液壓系統設計

潘鐘鍵 肖 罡 九江職業技術學院機械工程學院，江西九江 332007

大型數控車床尾座的液壓系統設計

潘鐘鍵 肖 罡 九江職業技術學院機械工程學院，江西九江 332007

液壓技術在現代制造業中應用相當廣泛，大型數控車床是現代制造業中的一個重要工具，其中液壓尾座是數控車床的一個主要組成部分。本文對大型數控車床的尾座液壓系統進行了設計，對其液壓工作原理進行了分析，最后對液壓元器件做出了選擇，液壓系統運行可靠。

液壓技術；液壓原理；設計；液壓元器件

液壓傳動控制是實現自動化的重要技術手段，在現代化生活中大量應用，特別是在重型機械上。大型數控車床在機械制造業中占有一定的地位，液壓系統在數控車床上也被廣泛使用。其中卡盤、尾座均采用液壓系統。由于重型數控車床加工的對象大于普通數控車床加工的對象，特別是加工細長桿零件時，液壓尾座的作用顯得尤為重要。因此，大型數控車床尾座的液壓系統設計對整個液壓系統而言，具有一定的重要地位。

1.液壓回路的設計

大型型數控車床的尾座液壓缸采用恒流供油方式，通過對機械設計手冊查詢，設定伸出時速度10mm/s，縮回速度為15.8mm/s。其主要參數如表1。

表1 尾座液壓缸的主要參數

整個尾座液壓系統原理如圖1所示，該液壓系統在工作過程時需保證尾座液壓缸按預先設計的速度動作，系統采用節流調速的方案。液壓系統在工作過程中共需設置1個執行元件（液壓缸）。液壓系統工作過程如下所示：

液壓油經單項閥4，通過減壓閥9，流經調速閥10，經過三位四通電磁換向閥11和液控單向閥12，進入液壓缸，最后液壓油通過液控單向閥之后回到油箱。

本重型液壓缸的尾座液壓系統主要由以下基本回路組成：調壓回路；卸荷回路；節流調速回路；減壓回路和保壓回路。多個回路共同組成液壓系統，對液壓系統的執行元件進行控制，達到設計的需求。

調壓回路：用溢流閥來限制變量泵的最高壓力，以此起到安全保護作用和防止系統的過載。當系統需要不同的壓力時，可采用多級調壓回路。如圖1所示，在液壓泵3的出口處并聯溢流閥5，調節調壓彈簧，通過觀察壓力表7，就可以調節液壓泵的出口壓力。

卸荷回路：液壓設備在短時間停止工作時，一般不停液壓泵。所謂卸荷，是指液壓泵仍在旋轉，而其消耗的功率極小，即讓液壓泵輸出的油液以很低的壓力又流回油箱，這種卸荷方式稱為壓力卸荷。如圖1所示，三位四通電磁換向閥9處于中位時，就可以實現液壓泵的卸荷。

節流調速回路：節流調速回路是液壓中常用的一個回路，由定量泵、節流閥、溢流閥和執行元件組成。根據節流閥在油路中的位置不同，可分為：進油路節流調速回路，旁油路節流調速回路，回油路節流調速回路，本次液壓系統設計采用進油路節流調速回路調速。

如圖1所示，將調速閥10放在泵與液壓缸14之間，調節調速閥的通流面積，就可達到調速的目的。定量液壓泵1的多余油液由溢流閥5流回油箱。

減壓回路：通常為保證液壓回路工作可靠，減壓閥的最小調定壓力應該不小于0.5M Pa，其最高調定壓力應比主回路低0.5M Pa。如圖1所示，在液壓缸的回路上分別串聯一個減壓閥9，再調節減壓閥9，觀察壓力表，可以調節液壓缸所需壓力。

保壓回路：定量泵1輸出的油液經單向閥4流經系統。當執行元件液壓缸停止運動，此時系統壓力升高，壓力繼電器1 3發出信號，使得二位二通電磁閥5通電，于是定量泵1輸出的油液流回油箱，使系統卸荷，同時單向閥4關閉。當液壓缸內壓力過低時，壓力繼電器便發出電信號使得二位二通電磁閥5斷電，定量泵1繼續向系統供油。

2 液壓元件的選擇

依據所設計的液壓系統原理圖，查找機械設計手冊，選出液壓系統所需要的元件。具體參數如下表所示：

3.結論

通過對尾座液壓系統的設計，闡述了液壓系統的工作原理，對相關元件做出了選擇。設計之后的尾座液壓系統可以實現對產品的加工，液壓設計夾緊可靠，大大提高了加工效率，提高了機床的性能。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.103

潘鐘鍵 九江職業技術學院教師 助教。