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楼主: 使力
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[公告] 静压动力装置——多头泵、齿轮分油器样本

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发表于 2011-10-11 20:06:48 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我们现在很需要使力大师的帮助啊" I) I) j  S$ F
sxhdmt 发表于 2011-10-11 18:13 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

7 j# f5 u/ Q/ f可以在此留言。
发表于 2011-10-14 16:15:07 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
我们设计了一台重型龙门移动式镗铣床,龙门架重量大约是50T,想采用恒流闭式静压导轨,龙门架立柱托板的尺寸是3470*1265。初步设计的油垫尺寸是L=400,B=300,l=200,b=240。在一个立柱的托板水平面上平行对应分布有8+8个这样的油腔,两个立柱托板就是16+16个油腔。侧面油腔(尺寸未定)打算采用1侧4个,那么一个立柱托板就是4+4个,两个立柱托板是4+4+4+4=16个。也就是一个托板上有16个承载油腔和8个侧油腔,总计24个,一套静压导轨油2个托板合计48个油腔。
发表于 2011-10-14 16:22:58 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
按照负载和有效承载面积,单个油腔的压力是2kg/cm2,取油垫间隙=0.2mm,算下来流量是6L/min。想问几个问题:
" \& w! k" N0 N1、是否一定要设计对置油腔?由于龙门架移动速度很慢,快速时才1m/min,因此不打算设对置油腔,仅有承载油腔和侧油腔,可以吗?) [8 H* a7 D# }8 y8 |2 k) a0 y3 m
2、油膜厚度取0.2mm是否合适?20丝和我们6.3米立车的浮起量差不多,所以取了这个值,但在论坛里看大家取用的都是0.0Xmm,才几丝的油膜厚度,不知道有什么优劣。
( W1 l; C+ U' W* ]8 O0 N3、流量算的6L/min自己都有点怀疑是否正确,如果流量如我计算的6L/min,是否只能选择多点齿轮分油器?5 D1 j5 E, ]/ L, u2 Z5 D
有没有大家在龙门移动式机床上静压导轨的经验分享下,万分感谢!
发表于 2011-10-14 16:23:59 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-14 16:26 编辑
* ~- b4 V6 t5 h8 w3 r! P! |6 l$ A( \' y0 {, L7 j! S5 E
未命名.JPG
8 y: ~. u1 k% f0 D) p
4 e' ~1 e: ~% o: J' l% V这是轨道和托板的剖面图
发表于 2011-10-14 16:23:59 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
版主,我电脑上的图片如何贴上来啊?[img][img]
 楼主| 发表于 2011-10-14 20:56:40 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
本帖最后由 使力 于 2011-10-14 21:00 编辑 , _5 o) C; ]' d% O

3 t$ G1 Q# e/ m9 g+ o0 R: M0.2肯定是不适合的。; T. G- E- w9 _  O' S+ N
直接上图,龙门移动式镗铣床滑座油腔。% E/ N3 c; u8 j; w4 @
DSC00749.JPG

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发表于 2011-10-14 21:15:48 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
终于看到使力大师出手了!那一般厚膜厚度取多少?0.05mm?6 j! Q5 I$ I6 k: s$ m% r
看图上油腔是“回”字形的,我们打算用“口”字形的,我再算算0.05mm的流量需要多少。流量和油膜厚度是3次方的关系吧,我从0.2-->0.05,流量会小很多啊。, b" c" s% f3 b) @, s
从这个图片上不好看出有没有侧油腔和对置油腔,使力大师,我的第一个问题能解答下吗,谢谢!
发表于 2011-10-14 21:17:44 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
对了,使力大师,我的这种50T负载的情况,通常是用多头泵还是多点齿轮分油器?谢谢!
发表于 2011-10-15 21:04:43 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
说不定和使力的QX能进行一些业务上的合作,希望能联系上
 楼主| 发表于 2011-10-16 06:57:27 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
关于油腔布置:; X6 c: ?; }) a- M7 Z6 z
龙门移动式镗铣床滑座油腔油腔布置最简单,不像落地镗铣床,需考虑滑枕、镗轴出入;主轴箱上下时的工作扭矩变化等对支承的影响;它只需求得重心后,油腔布置的承载对称于重心,使立柱在运行和静止时不得有倾斜。这就要求油腔布置如同人的脚掌,有支承还需稳定,在我上的图中能看出有的油腔是导向用和卸荷,有的只是卸荷。2 c# e+ K# l: `% N8 z" |1 Y& R+ @2 f( v
关于油膜厚度:
$ F9 X' ?' u2 o+ W+ v2 `油膜厚度选用需综合考虑,其1,床身导轨的形状误差,不至于工作时有的位置临界摩擦,有的地方滑动摩擦,这样对运行精度有太大的影响,重复定位精度就达不到要求;其2,对于低速运行的静压导轨副,摩擦功率很小,设计时不必考虑。
  j5 f! D' Q! }% m+ W: @关于静压流量:* s) I0 O. V% M4 A8 x& o
流量×压力=功率,选定了油膜厚度,流量即可计算出来,计算出的流量一定在多头泵型号流量参数之间,流量选择可取大的流量,保险。流量选择还可先确定流量,调整油腔各部尺寸,满足油膜厚度。. n% h) k0 n" i% S, C! F
以上纯文字,希望有原则上的帮助。

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发表于 2011-10-16 16:09:23 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
谢谢使力的大力帮助!一下子清楚很多,多谢!我会继续再计算下。+ }) Y# W5 g/ c$ g
我们这台龙门移动镗铣床,不单在横梁上有Z轴的铣、镗,在左或右立柱也会设计一个侧面的镗铣头,因此也有类似落地镗铣床的功能。不过因为是龙门架式的结构,立柱上的这个动力头对导轨的影响应该较落地镗铣床小。
发表于 2011-10-17 17:11:54 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
我算下来46#油,油膜厚度0.1mm,总共24个承载油腔,一个立柱拖板是12个,比原设计减少了4个。流量是180ml/min,我打算买16头300ml的多头泵。
 楼主| 发表于 2011-10-17 19:54:54 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
把图发上来,我们探讨一下。
) Q; P5 A9 A# G/ A: O好像0.1太大。直觉,你一定计算有问题。是否在考虑平面度误差后油膜厚度能到0.02-0.025为好。
6 r% v( z5 J1 s8 l9 |油,别看好多人用46#,你就也用它,建议22#或32#,这样就不需温控。

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发表于 2011-10-17 20:57:57 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
我明天到单位把图发上来,谢谢帮助!
! S0 L2 q4 H/ V) s* T! r9 x- Z选0.1是出于这样的考虑:
! f: P! C" g0 h% ?8 r1 I( e1、拖板底部是厂里自己磨的,而非刮研,整个拖板长3米47,因此考虑误差大一些
* H# [5 W0 D" X# m3 |, f3 G4 A0 r2 d2、油腔是直接在拖板底部铣出来的,而非导轨板做油垫再装在拖板底部的,因此拖板磨削的误差会叠加在这里
8 r% g1 ^, u9 P+ j7 }( y; Y& K3、考虑到整个液压站的元件的效率和装配的优劣,可能设计是0.1,实际能浮起的最多是0.08吧,范围设计的宽一些,期望在前给泵上做一些调节
9 T* S6 y7 n) [, M& P) b& D选46#油是我们厂一直都在用46#做液压油,也就从了经验,还是用46#,22或32会不会太稀?
发表于 2011-10-18 10:54:44 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
这是拖板的上平面图。12个大螺栓孔就是立柱的投影位置,上平面没有标注油腔的尺寸2 x2 o' T1 c5 l! C% ?/ |! M+ v
* `. T0 _9 J$ e. G
上面.JPG
发表于 2011-10-18 10:58:56 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
这是拖板的下平面图,油腔还是原设计的一边8个,一个拖板总计16个。油腔尺寸是200*240,在拖板长度上是200mm,在拖板宽度上是240mm。油垫尺寸:长(取两油腔中间)400,宽300mm。6 G5 n$ Z; _/ \1 ^  G& C& N, Q

9 Q! b+ |- Q8 [9 W2 H3 u; D7 e 底面.JPG
发表于 2011-10-18 11:08:40 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
再上一个剖面图,拖板有镶板和压板,在两侧有侧面油腔,一边4个,一个拖板共8个。由于负载基本恒定,对置油腔没有设计。5 k/ y4 q( a( Z( @5 P8 }) n* ]

# [( N# V' F6 ^3 ] 剖面.JPG
发表于 2011-10-18 11:46:12 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-18 11:50 编辑
$ G( q7 u) C. \7 l
: I+ V+ ~  [! }/ A% Y因为理解的实在不深,很多地方是套公式,不知其所以然,所以结果上肯定有不合理的地方,先谢
3 ^5 f, J1 X  t& c) i谢使力的帮助!也算是抛砖引玉,大家都可以借这个例子学习下吧。谢谢!
7 r2 C- x/ i5 {! |* P
5 {, Z7 W- C8 {6 V6 |1、负载为整个龙门架的重量,按50T计算。承载油腔暂时还是按原设计32个,因此每个油腔的负载5 w" ?# c# e% x- b
是50*1000/32=1562.5kg≈16000N(取略大点)
% p9 y! O  \- A/ D
( s; \8 k9 D0 p& U' A# R0 q. B2、有效承载面积:油腔l=200mm,b=240mm,油垫L=400mm,B=300mm,A=[(200+400)/2]*( T, S/ e' g: q8 m; S7 z% J
[(240+300)/2]=81000m㎡=810c㎡
% `0 l4 ^) s) f6 r6 e! G- S9 \2 i$ p" `
3、每个油腔的压力P=16000N/810c㎡=19.75N/c㎡≈20N/c㎡(取略大点)0 S8 @1 y/ F" I4 q

) [0 a/ ?5 _0 k3、46#油粘度取u=4.3*10^-8(N.s/m㎡) = 4.3*10^-6(N.s/c㎡) ,油膜厚度取h=0.1mm=0.01cm
8 D6 p% k% E7 R- H8 z: ^. }7 G3 w3 z2 {
4、流量Q= (P*h^3/6u)*[(l/(B-b))+(b/(L-l))] = (20*(0.01)^3/6*4.3*10^-6)*[(20/(30-24))+(24/(40-20))] =3.514c㎡/s=210.84ml/min
1 P, X/ ~2 Z5 G  D. C- q& _' S9 q9 D7 v) h9 R1 `
5、得:每个油腔的流量是210.84ml/min,范围取大,就需要300ml的多头泵。8 @; @( f0 O6 [. g# L' e( E3 f4 J

9 o! S; C2 `7 M' r& E' N/ H我是这样计算的,请使力和大家看看有何不妥或错误,非常感谢!
发表于 2011-10-18 13:00:25 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
再上一个剖面图,拖板有镶板和压板,在两侧有侧面油腔,一边4个,一个拖板共8个。由于负载基本恒定,对置油腔没有设计。
& ]' m: r3 L" ]
& [' d6 C0 _4 D! X' z5 f1955504
3 }# [4 B7 D6 T* b7 W% d0 K$ Xsxhdmt 发表于 2011-10-18 11:08 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

4 e# \' w- [( I: _; Q从这张设计图的比例来看,似乎有以下问题:6 n# a8 C+ W  a  J
1)床身导轨板的厚尺寸应大于导轨板下面垂直板的厚度尺寸2倍左右;
0 N7 B7 B# ]" b, I& l1 K; z& Y+ V2)床身两侧垂直板如果是各一条的话,它应该在导轨板下面的中心线上。
- t  t; [  R# t( u# Y1 f仅供参考。
发表于 2011-10-18 15:15:50 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 sxhdmt 于 2011-10-18 15:17 编辑
3 ]) ]5 R) z* G0 T8 `/ w
3 m1 j1 G3 b: j* q+ S( l! A44# 洪哥 . o$ E% |- U1 Y# |' ?. M+ q' Z* {* J' r
, z' p7 g0 N5 {0 Y2 M
谢谢洪哥。4 q+ J9 K, `+ q) ~( v
这个剖面是龙门的一条轨道的剖面,不是工作台剖面。这次的镗铣床,是龙门架移动,工作台固定。静压也是作用在龙门架左右立柱下的轨道上。
$ J4 K' _% \5 E5 n" q8 g结构上是左右立柱下各螺栓固定一个拖板,就是前面发的上平面和下平面所述的拖板,拖板下平面设置静压油腔。无静压时,拖板与剖视图中的轨道接触。有静压时,拖板下平面与轨道之间形成油膜,两个拖板分别托举起左右立柱以及立柱之间的横梁、动力头等。
+ n& _: B; H' l  [+ M5 d- f8 r5 P4 W' ~7 S0 e4 t' W6 }
原来是想用导轨板制作油腔再胶合到拖板下平面的,后来考虑拖板移动速度很低(1m/min),就想直接在拖板铸件的下平面铣出油腔来。不知这样的做法可行吗,有没有人这样做过。
发表于 2011-10-18 15:20:42 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
本帖最后由 洪哥 于 2011-10-18 17:29 编辑 / W3 b7 C, O* y% [6 M2 ^  v
" A2 M6 m" Q. g7 z" p: J9 _
44# 洪哥
7 a1 {' |8 Z: k0 z+ J+ r/ V6 D8 q, G" \, j
洪哥,您说的这个导轨板下面的垂直板是哪个? 床身纵向支撑导轨的垂直钢板(如果是结果件的话)。# U/ a, d1 R( |( c4 D
: G+ t! P/ Z& y" y3 d3 {8 r
您第2条的意思我明白,是导轨板的中心应该和下面轨道的垂直支撑的中心线吻合——是。
发表于 2011-10-19 09:36:26 | 显示全部楼层 来自: 中国山东菏泽
我理解您这里说的床身就是我的轨道体,轨道体上面是拖板,拖板是移动件,开有油腔。床身=轨道体;工作台=拖板。
& N$ E! R: G) r" k6 Y" Z轨道体是HT250的铸件,纵向支撑的厚度还是挺厚的,用导轨板做油垫的话,厚度要大于铸件纵向支撑厚度的2倍。
4 n: J' R( ~& u0 P" I原来是想用导轨板制作油垫再胶合到拖板下平面的,后来考虑拖板移动速度很低(1m/min),就想直接在拖板铸件的下平面铣出油腔来。不知这样的做法可行吗,有没有人这样做过?
发表于 2011-10-19 13:26:48 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
我理解您这里说的床身就是我的轨道体,轨道体上面是拖板,拖板是移动件,开有油腔。床身=轨道体;工作台=拖板。2 n) N" @. Q" J) E
轨道体是HT250的铸件,纵向支撑的厚度还是挺厚的,用导轨板做油垫的话,厚度要大于铸件纵向支撑厚度的 ...) x! H  _# W  |
sxhdmt 发表于 2011-10-19 09:36 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

; [3 S# Y. ?6 M& S( z1)拖板下面一般镶有色金属材料的导轨板,在导轨板上开油槽,这样做的好处很多;
% o2 q3 s5 |( u) V: b4 e/ }& r0 w2)为了提高工作效率,拖板的快移速度一般在5米以上。
 楼主| 发表于 2011-10-20 03:27:58 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
如果导轨配合精度达不到要求,0.1也会出问题。通常,地基变形,水平没调好都会使静压失效,出现局部比压大,研伤导轨面。- T8 S+ @  L, _9 m
如果一切满足要求,拖把不用减磨材料也未尝不可。! e& A# }- ?/ S% y0 C) J
如果一切满足要求,浮升又能达到0.1,你是否考虑过,当加工上平面时停电等情况会打刀呀?
! D' c+ `1 e9 U: B/ r7 h回油是个容易忽视的问题,注意到这点。油箱设计请考虑一个回油周期的用油量。
1 i% C; K7 |* d2 S拖板快速怎么也要到4m/min,不然操作工很烦。

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发表于 2011-10-20 09:46:10 | 显示全部楼层 来自: 中国河南三门峡
谢谢两位的指点,我会请设计再考虑导轨板和快移的问题。加工上平面打刀也被忽略了,我得去提醒下,非常感谢!" r& S2 w" M8 o& }7 d2 o- z
对回油周期,请两位大师看看我前面算的这个“每个油腔的流量是210.84ml/min,范围取大,就需要300ml的多头泵”正确吗?
9 i: o7 o* }0 u" R* V再次多谢!
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