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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" T+ w. k" J% psxhdmt 发表于 2011-10-11 18:13 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
' ]4 P( R0 {/ O% y' t
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:
: q5 j- `) u2 b) J7 h1、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?
; S( J8 L' k  i2、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。6 g, J5 ~5 r- q& j( @
3、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?
3 e3 b) F" _% h; ^  M6 [2 X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
9 }2 S" O  n- G7 H/ Z4 u& Y! `4 Q; \* ?+ f9 M
未命名.JPG
2 @. f4 I, `; k" A1 _1 _& {
  l( l! m+ e3 Y4 J: C! X+ C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 - E; |: {' {8 a/ \' Q
# S1 S7 L" u- f0 R! z8 p& k1 z
0.2肯定是不适合的。2 R! o' h, q6 z* D% C. w# l
直接上图,龙门移动式镗铣床滑座油腔。
: C# k5 U4 l7 B7 A8 R, v6 V 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?0 O( b$ L8 a1 U9 a/ T
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。; u! ]3 u6 J# l( n. M8 W2 @
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:
- V3 Q8 i, q  E6 H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。. {; L5 l2 B; Z' }  }0 |) H/ `
关于油膜厚度:
! T0 N# A4 P3 D8 j- }: D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。
$ @: r: H; h8 W3 Y6 y2 H关于静压流量:
) b' ]. |$ v, [( T( B! ?9 M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。
8 B% P9 e. i' E( [! n# f2 v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。" }' }; ]7 f" h- 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。
6 f& j. c$ N( Q/ S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。
# H. g4 |* x  n. }1 \+ i: b. m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!
, U" b( `! o: q6 }1 c! Q+ H选0.1是出于这样的考虑:
' K- i' O2 l, r4 p1、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
; ~! f! ~, j, y7 w) K2、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
$ K: T# ~0 ~) x4 Z  |6 R! x9 I3、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
- |3 V" t: v" E2 u, T7 _% \. M% G& t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 w$ q$ e! ?! d+ x, R& C5 x
5 ]+ _7 z* w- f% g/ F
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。
  U- |, j' K( z1 }
8 m8 F6 Q( v7 S- Z4 W! y  D' Y& 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。8 P+ t, m4 ]0 X& ^4 k4 `+ @% f

3 h1 K8 O9 X* B  e2 n 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
% T% a/ j3 z7 |- b9 X$ B& u! G8 H& 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
, k4 }; d3 f5 U8 l% ^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!, T# D# u1 [" r. ]) _; k4 x

- o* t! N; E2 X) X1、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9 |* J% z+ S5 f* i; t, Q! u
是50*1000/32=1562.5kg≈16000N(取略大点)
$ y9 v. }3 x0 F. W
; A$ d6 C* n2 q- h2、有效承载面积:油腔l=200mm,b=240mm,油垫L=400mm,B=300mm,A=[(200+400)/2]*6 F. A- L( Q4 g( H5 B
[(240+300)/2]=81000m㎡=810c㎡( r* Y5 r2 K6 h) M

' ^# [% L1 E1 C' A; C3、每个油腔的压力P=16000N/810c㎡=19.75N/c㎡≈20N/c㎡(取略大点)
" o  y! L  f' ^* F2 u- x% s3 i
- \) J: n1 q  {! _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=0.01cm" j9 k- A$ g+ T5 c4 w) |$ f
  L" Q4 k# T, J) O; V  p
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/min8 n0 m6 t# Z4 S
9 {( G& T) L+ j# W5 A: P$ o/ O
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。
+ Z, E  n  U4 L; P! f( h, t1 B4 S5 l. \9 A0 q' j5 S% o
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。) P0 i0 N6 j8 t! l

& t' F5 K) m* F' |3 ?1955504
' j  e4 v+ ~" F: csxhdmt 发表于 2011-10-18 11:08 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
3 T5 B- X  ]% t
从这张设计图的比例来看,似乎有以下问题:
- _/ u6 |: x/ ^* z7 p& \9 l1)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;1 R) T8 c2 [+ e$ D5 E: B0 |4 g# 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。/ Y, _9 \+ z! Z2 @* k. y% {$ t2 c
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 F& G7 O8 U) s) n+ d9 F" m7 o
! z6 w$ X! |+ h+ t2 `% X8 D  {
44# 洪哥 , {, h4 t. ~3 S  D9 a1 |' r- T$ f
/ M3 l0 R* q0 a. |% ]! M
谢谢洪哥。
) N, _" @1 Y, G: i& 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。, w) S0 b7 {/ I% S$ |" c1 e
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。9 J  t) I7 p2 c  T4 i. H  P. o: t
2 s, q& z# g; N" Y: s
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 8 U6 F7 ^. i  Q4 p9 ~9 s

; H2 K* C/ b8 B3 [3 D8 {44# 洪哥 ; Z& o! b4 |/ y$ d9 r/ g
" d1 ^( f& T0 i
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)。
% w5 W* W+ Q0 F& {3 X9 H2 k
$ x9 D* T% [! v4 q. C5 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。
8 ], \- D. w0 K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。
0 D7 M% W( s) W; Z: J7 q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。
4 e; Y( ~4 u$ G- o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 ...' j& g& J% ]/ D* m& z% d9 Z- o
sxhdmt 发表于 2011-10-19 09:36 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
" Y- X' Q& P' K: K
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;$ `5 q) A" j" s/ |, E" }2 q( W
2)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 w$ Y$ e% T# V- J; c) e如果一切满足要求,拖把不用减磨材料也未尝不可。# z9 K' o4 S& V# f, [# l
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 b' J, [* r+ w. Z$ ^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。
/ L! V1 r. c+ p+ z/ D* f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!/ B' [0 y% q2 ?3 a( t& m8 H0 y- P9 H
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?1 u8 d  ^" C: G% X  j% L5 S
再次多谢!
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