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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1 X( n4 ^5 Q; H0 @% h
sxhdmt 发表于 2011-10-11 18:13 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
. x2 o4 C" f) b* Z: q) W5 @# J! ~8 X
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:
* A8 ]3 c0 q' U1 `! o1、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?
% R' n% a1 _- U3 Z' X2、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。
4 n3 {2 v9 ]) i3 {5 Q3、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?
9 ?  f/ q6 E8 n* o# X/ y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
' u1 k0 K0 ~8 b3 R
* a, t. z( e; e# ~8 m2 G7 s 未命名.JPG , N. V( }: |4 U' h4 a

) N8 F; }% Y- `$ o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 / d$ F+ v9 C  r* G3 T8 @7 o

7 W2 @$ U1 a5 s" @; ?5 B0.2肯定是不适合的。2 p: t% Y1 o& ~" U; p* i" e5 ^
直接上图,龙门移动式镗铣床滑座油腔。
3 c  p7 k/ N! {8 i" v) q* Y5 X9 W 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?
: x* J; O3 u5 G2 z1 h- j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。2 @% u# e: V/ L4 f- c0 v
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:5 }; Y# j$ ~- l9 s7 ^6 V
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。+ H% [2 E1 h" r" _' I# i- f
关于油膜厚度:
' S* [* D8 L2 ^* M6 ~1 s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。; W3 t3 }$ G* F: x4 [3 ?+ E. y
关于静压流量:
2 ~4 X, M5 g! y% i: H+ Z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。
5 i' _* V: C7 ~; \1 i6 b3 o! \, o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。! T9 B0 _0 `6 I2 [) S
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。
* I7 Z4 Z! ?' ]. q, Z& Y$ K; s0 }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。  }5 s2 T8 |3 }
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!: V; W: U+ q7 o" m% N1 X5 F
选0.1是出于这样的考虑:& s% k! ?% ^/ c
1、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
+ E9 S$ T6 C6 \2、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0 K" E, h9 ~9 p8 x/ x" c& y
3、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1 W2 m% _' P# T5 c
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3 U3 G; R( G% V/ Y. ^
7 |, E7 h# n7 j
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。5 z. M$ r8 \" h# B7 o1 @
) |& f- I$ p0 J- e1 y7 C
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。
& C9 {" Z" H( y$ i& N3 T( b; z- h4 c+ r/ u9 P  K" X
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
/ ?8 O' O* z+ Q, l: \, B1 g- [1 b) y4 i+ |
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
6 I  d" E( I1 x) \8 h6 z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!
5 R0 K( Y  W2 d2 D1 Z8 c3 B( B  i& H2 q4 I; ^4 B
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
) ?& {, o8 ?8 {. q# s/ C是50*1000/32=1562.5kg≈16000N(取略大点)- \9 Z/ z: Y# O) Z6 `+ b$ O0 t8 f: N

6 J- s- ]+ r- |  T2、有效承载面积:油腔l=200mm,b=240mm,油垫L=400mm,B=300mm,A=[(200+400)/2]*
9 Z7 G+ G0 ~; A; r- D[(240+300)/2]=81000m㎡=810c㎡5 O  h( c1 Y' F) [8 P

7 Q4 J+ n! v: [# A3、每个油腔的压力P=16000N/810c㎡=19.75N/c㎡≈20N/c㎡(取略大点)9 d5 m# ^) y/ |7 Y

$ M& w# d5 C9 L. n- p7 L5 ?3、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=0.01cm2 N- ^8 n7 @* y( u( Z( j, t- v
* k! R; w- a2 C1 K! I& N( U' n
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
, g* x9 l" a+ f- i1 R1 E4 r5 }1 h& y* o4 W& [- H4 h( K' w
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。
$ ^' M8 K3 P5 ~- x6 J) s
* C: F5 k, u" s" Y0 l' M- p; U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。
1 d/ _: }7 ]* ]- D& ]% c2 {- g5 i- C* S2 [5 l7 o  V6 j
1955504
. z3 o/ [/ |- M! w1 m7 Esxhdmt 发表于 2011-10-18 11:08 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
/ |! M/ z0 \3 A1 r
从这张设计图的比例来看,似乎有以下问题:
! F2 k. w" I2 E9 g* ~5 D1)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;  t9 p0 M, D( a" v2 Q
2)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$ @' w8 z5 [$ r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 2 M; ?8 @5 ?" G$ x; V* I

* A% x5 @# t9 ?: z2 p5 u44# 洪哥 5 q& b$ X0 s; o' [! v
; ?) V4 m6 [$ x1 J2 A( ]- x# n
谢谢洪哥。9 N; M4 p! V* f2 |& H
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。8 x- k# n! A% L; z& M' {. B
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。  ^1 h+ `  P4 u' V
, Y2 g: s1 |# g8 P& i0 {  z( U- U
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 ) L8 u! n" E4 |& }
3 `( C+ G9 d* P, R4 U+ |6 a
44# 洪哥 $ [$ W/ }( M! |, l

, {" [5 }( D  T& B  a# f% C  |6 `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)。) P/ V( M# ]6 u* N7 H
4 Z; v$ \' k2 k8 b' m8 v
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。$ ^7 c6 x* k8 i5 @/ J/ U
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。/ V) X; d! j4 p( Z# B( V. u
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。
6 T; l6 u' f8 r  k- y3 g4 D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 ...4 E9 i7 {( D+ q
sxhdmt 发表于 2011-10-19 09:36 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
" ~/ D& ?# a. q% \# u- @
1)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;
7 w) `  P) r# d) u' w0 V* H2)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。4 i- a8 |( _2 x; V8 i/ U
如果一切满足要求,拖把不用减磨材料也未尝不可。
- z0 N9 f8 \! X8 G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?5 R( _! j8 _6 x
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。% ^+ A) L4 i9 i4 A2 \
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!
6 ?/ X8 j: k# G; Y5 }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?
# y0 s4 l1 a/ S7 A再次多谢!
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