液压剪板机简介 剪板机是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机可分为：脚踏式（人力）、机械 剪板机式、液压剪板机等。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切工艺应能保 证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的工件。       随着现代科学的发展剪板机工艺也发生了很大变化，已由传统的手工操作发展到今天的全自动机械化。液压技术是现代制造的基础，它的广泛应用，很大程度上代替了普通成型加工，使全球制造业发生了根本性变化。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点。因此，液压技术的水准、拥有和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。       为适合这种行势，需要大量设计一些液压机的工作系统。本次就是要设计一款剪板机液压系统。 剪板机是一种用于剪切金属板料的机床。大中型剪板机的主运动（剪刀上、下）多数 采用液压传动，即采用液压缸带动剪刀（架）上下。为了防止板料翘起或移动，剪切时必 须用压料脚将板材压紧。而为了减少送料时摩擦力，送料时采用拖料球支承板料。这些辅 助动作用若干个小辅助缸完成。剪切时主缸的典型动作循环为：空程下行-剪切-缓冲-快速回程。在下行过程中主缸可随时停止运动并退回（点动）。 剪板机剪切后应能保证被剪板料剪切面的直线度和平行度要求，并尽量减少板材扭曲， 以获得高质量的工件。剪板机的上刀片固定在刀架上，下刀片固定在工作台上。 工作台上安装有托料球，以便于板料的在上面滑动时不被划伤。 后挡料用于板料定位，位置由电机进行调节。 压料缸用于压紧板料，以防止板料在剪切时移动。 护栏是安全装置，以防止发生工伤事故。 1.2 液压剪板机的发展动态金属切削机床是应用液压技术较广泛的领域之一。       采用液压传动技术与控制的机床，可在 较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及速度换接性能，易于实现自动工作循环，对 提高生产效率，改进产品质量和改善劳动条件，都起着十分重要的作用。 液压系统的设计其实就是液压站的设计，它是独立的液压装置，它按驱动装置要求供 油，并控制油流的方向、压力和流量，它适合用于主机与液压装置分离的各种液压机械下。 在用的时候只要将液压站与主机上的执行机构（油缸和油马达）用油管相连，液压机械即 可实现各种规定的动作。 液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构 简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它 操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在 工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。       液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组 合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。 目前的情况可以分析看出，单一技术的传动方式构成简单、传动可靠，适用于某些特定的场合和领域。而在大多数的实际应用中，这些传动技术往往不是孤立存在的，彼此之间都存在着相互的渗透和结合，如液力、液压和电力的传动装置中都或多或少的包含有机 械传动环节，而新型的机械和液力传动装置中也设置了电气和液压控制系统。换句话说， 采用有针对性的复合集成的方式，可以充分发挥各种传动方式各自的优势，扬长避短，从 而获得最佳的综合效益。值得注意的是，兼有调节与布局灵活性及高功率密度的液压传动 装置在其中充当着重要角色。自20世纪90年代以来，工程机械进入了一个新的发展时期， 新技术的广泛应用使得新结构和新产品不断涌现。       随着微电子技术向工程机械的渗透，工 程机械日益向智能化和机电一体化方向发展，对工程机械行走驱动装置提出的要求也越来 越苛刻。近年来，液压技术迅速发展，液压元件日臻完善，使得液压传动在工程机械传动 系统中的应用突飞猛进，液压传动所具有的优势也日渐凸现。可以相信，随着液压技术与 微电子技术、计算机控制技术以及传感技术的紧密结合，液压传动技术必将在工程机械行 走驱动系统的发展中发挥出越来越重要的作用。 因此对于液压系统的应用于研究对于国民经济发展、提高工厂效益都有非常积极的作 2.1剪板机液压系统的工作原理 2.1.1 液压系统基本工作要求 从电机输出的扭矩通过带传动传给液压泵使之运转，之后机床的运作应分为送料、定位、 装夹、进刀、退刀，现在来分别分析以上运动的实现过程。 板料的传送主要靠皮带传动来实现。（2）定位 液压系统应设计一个挡料缸，主要用于阻碍板料的继续前进。在送料过程，当板料运 行到挡料缸的位置时，与挡料缸上的行程开关碰撞，此时工件也不再向前运行，工件得到 了定位。        在完成板料的定位之后，由行程开关的作用，给电气液压联合控制系统一个信号，使夹紧液压缸进入工作状态从而夹紧工件。 （4）进刀 夹紧液压缸夹紧工件之后，液压系统的压力急剧上升，达到某一设定值之后，通往主液压缸的溢流阀打开，此时液压系统便开始向主液压缸供油。主液压缸与剪切板料的道具 相接，通过主液压缸的运动来实现对板料的剪切。在此过程中选用两个主液压缸驱动刀具剪切。两个串联的液压缸不可能行程完全一致，这样容易产生误差使刀具倾斜，影响剪切 的质量等，因此液压系统中应包含同步回路，以使两个主液压缸在每个行程中都能保持同步，消除相应的误差。 当主液压缸的活塞杆运行到规定的行程时，由于行程开关挡块的作用，不可能再向前运行，此时便完成了剪切。行程开关会给电-液控制系统一个信号，通过电-液控制系统的作用，使主液压缸反方向运动进行退刀，与此同时，主液压缸的活塞退了一定的行程时， 又与活塞杆的端部上的行程挡块发生碰撞，此行程开关发出信号，使夹紧缸回油，板料被松开。当夹紧缸回程时又与行程开关碰撞，行程开关发出相应的信号，使整个液压系统回油，恢复到初始状态，以便于进行下一次剪切。 2.1.2 液压系统的设计 根据实际生产对剪板机液压系统的各个功能的要求，可设计液压系统如图2-1 所示。 该液压系统结构简单但功能齐全。挡料缸能对把板料进行定位，以控制板料的长度。液压 泵首先向顶出缸供油，使板料被夹紧，以便于剪切。当板料夹紧之后，系统的压力自然上 升，液压泵转而向与剪切刀具相连的主液压缸供油，从而驱动刀具下降，对板料进行剪切。 剪切完毕之后，主液压缸上升，随后顶出缸的压力下降，从而进行下一次的剪切。该系统 应用几个行程开关，从而根据动作要求完成系统的各个动作要求，并且可以对系统实现点 动控制。 由于剪刀有一定宽度，剪切刀架用两个主缸驱动。一般将两个活塞杆直接和剪切刀架固定连接，液压系统中采用保证两缸运动保持同步的回路，以保证剪切时刀具正常切割不出现误差。液压系统中有三个压料缸和三个托料缸，这样能增大板料被夹紧的面积，能使剪切质量提高。这些缸都是单作用缸，即都利用弹簧实现回程。 1-液压泵3-电磁溢流阀 3-减压阀 4-单向阀 5-蓄能器 6-单向顺序阀 7-电磁溢 8-单向截止阀9-单向阀 10-减压阀 11-蓄能器 13-液控单向阀 13-两位四通电磁换向阀 14-截止阀组 图2-1 液压剪板机液压系统图 2.2 液压系统的工作原理 2.2.1 液压系统的工作过程 （1）板料由送料机构运输到剪板机刀具之下。当板料的端部抵达挡料缸之后自动停止继续运动。 （2）液压缸活塞伸出压紧板料，托料缸活塞退回，支撑滚珠缩入台面之下，挡料 缸活塞后退使挡块离开板边。 （3）剪切油缸、的活塞同步下降，带动剪切刀片剪切板料；因采用了带补偿措施 的串联液压缸新同步贿赂，所以出现的同步误差在上下运动的一个周期内即可消除，上 刀刃的剪切角可以基本保持不变。 （4）刀架回程，同时压料缸、托料缸和挡料缸相继复位。 综上工作循序，要求液压系统做到：板料被压紧后刀具才能上下运动进行剪切，即要有顺 序回路；在剪切时要保持压紧力，即要有保压回路；刀架必须平行移动，保持剪切角不变， 即要有同步回路。 2.2.2 液压系统的电气控制过程 表2-1 电磁铁动作表 动作名称信号来源 液压元件的工作情况 1YA 2YA 3YA 进程 ST1 回程ST2 复位ST3 完成ST4 板料由挡料缸定位之后，电磁铁1YA、3YA通电，电磁阀2 挡料缸活塞在差压的作用下离开板料，托料缸退回，它的右腔向蓄能器11排油，同时油 泵向蓄能器5 充液。压料力由减压阀3 调整。 当压力上升超过单向顺序阀6 的调整压力时，高压油进入剪切缸的上腔，实现剪切。蓄 的作用是补充压料回路中油的泄露，并减少刀架空行程向下时的功率损耗，减少系统的发热。 用蓄能器，除了能补充压料回路的泄露外，还能使阀6 保持开启，油泵的压力可以按 照空行程的实际阻力而定，能耗明显的减少。液压回路的保压主要由蓄能器5 补偿泄露、 油泵（通过减压阀3）补油、减压阀3 和电磁溢流阀7 限压来保证。由于泄露而使刀刃的 剪切角超过许可的范围，或板料厚度改变需要调节剪切角时，可以通过阀组14 来调节。 打开中间的和右边的两阀时，蓄能器11 的压力油进入缸的上下两腔，构成差动回路， 使缸的活塞下降，剪切角变小。如果打开右边的和左边的两个阀，蓄能器11 的油进入缸的下强，而其上腔的油排入油箱使活塞上升，剪切角变大。       液压系统中设有换向阀13，工作时油缸的回程腔常处于蓄能器11 的压力作用之下， 造成被压使刀架下降运动平稳，这时回程腔通过液控单向阀12 向蓄能器11 充液，储存能 量。刀架停止运动时，又可以实现支撑作用。 回程时1YA 断电，泵卸荷，2YA 通电，换向阀13 切换后，蓄能器11 的压力油使液控单向 阀12 开启，并推动刀架回程，油腔上腔的油通过单向顺序阀6 和电磁溢流阀2 刀架回程后，3YA断电，蓄能器5、挡料缸左腔和压紧回路卸荷，蓄能器11 的压力油 使挡料缸的活塞复位，在弹力的作用下，压料缸和托料缸复位。由于回程时有泵卸荷， 所以回程功耗少。蓄能器的应用，使效率提高发热量减少，即使长期连续工作，没有冷却 器也能保持正常的油温。 ST1、ST2、ST3、ST4 为行程开关，用以限定行程的上下终点,并以此为控制信号，控制电 磁阀的启闭，使液压系统实现其相应的功能；调整行程开关ST2、ST3 的位置，可以高速 调节行程的大小；靠此而形成开关还可以实现单次剪切的自动操作，即刀架下行碰到ST1 后，自动回程，碰到ST2 后停止。 3.1液压缸工作参数要求 设计要求主机中能完成空载启动，剪切、和快速回程动作。辅助动作包括：剪切中途回程、 点动向上、点动向下等动作。设计过程中液压元件所选用型号应正确、有理有据；整个液 压系统设计科学、规范、合理。 表3-1 设计参数 项目 单位 数值 公称力 KN 1200 最高工作压力 MPa 32 单缸选用压力 MPa 16 主液压缸 mm/s40 回程 mm/s 80 夹紧液压缸 顶出行程 mm/s 40 回程 mm/s 80 3.2 主要参数计算 3.2.1 主液压缸、夹紧液压缸结构尺寸的计算 液压缸是液压系统最为常用的执行件，本系统使用单杆式活塞缸，如下图所示。单杆式液 压缸由于活塞两端的有效面积不一样，如果以同样的流量的压力油分别进入液压缸的左右 腔，活塞移动的速度与仅有强的有效面积成反比，即油液进入无杆腔时有效面积大，速度 慢，进入有杆腔的有效面积小，速度快；而活塞上产生的推力则与进油腔的有效面积成正 图3-1单杆式双作用活塞缸 主液压缸内径D:（3-1） 根据GB/T2346－1993，取标准值D=280mm。 表3-2 液压缸内径尺寸系列（摘自GB/T 2348-93）mm 1012 16 20 25 32 40 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140） 160 （180） 200 （220） 250 （280） 320 （360） 400 （450） 500 2)主液压缸活塞杆外径 （3-2） （3-3） 根据GB/T2346－1993，取标准值 d=200mm 表3-3 活塞外径尺寸系列（GB/T 2348-93）mm 1636 80 180 1840 90 200 2045 100 220 2250 110 250 10 25 56 125 280 12 28 63 140 320 14 32 70 160 360 主液压缸有效面积：（3-4） （3-5） （3-6） 主液压缸的推力：（3-7） 5)液压缸的拉力： 由已知条件得： 6)主液压缸的工作力： （3-8） （2）夹紧液压缸参数设计 1016 6.15 10 10 984 1)夹紧液压缸内径：（3-9） 根据GB/T2346－1993，取标准值 110mm2)夹紧液压缸活塞杆径 （3-10） （3-11） 根据GB/T2346－1993，取标准值 80mm3)夹紧液压缸有效面积： （3-12） 4)夹紧液压缸实际顶出力和回程力： 16MPa9.50mm =152KN（3-13） （3）液压缸运动中的供油量 液压缸的进出油量主液压缸下行的进出油量： 主液压缸回程进出油量： 2）夹紧液压缸的进出油量 夹紧液压缸顶出行程的进出油量： -2 -2 5.1510 40 2.06 2.3510 40 0.94 2.3510 80 1.88 5.1510 80 4.12 夹紧液压缸退回行程的进出油量：3.3 液压缸主要零部件的设计 3.3.1 缸筒结构 缸筒的结构和端盖的连接形式、液压缸的用途、工作压力、使用环境以及安装要求等 因素有关。端盖分为前端盖和后端盖。前端盖将液压缸的活塞杆腔封闭，并起着为活塞杆 导向，防尘和密封的作用。后端盖将缸筒内腔一端封闭，并常常起着将液压缸与其它机件 连接的作用。常用的缸筒与端盖的连接有多种形式。本设计采用法兰式连接。 （2）缸筒的计算 缸筒壁厚计算：根据缸筒内径D 和额定工作压力初选缸筒壁厚 缸筒壁厚验算：液压缸的额定压力 值应低于一定的极限值，保证工作安全：（3-15） （3）缸筒底部厚度计算：缸筒底部为平面时，其厚度可以按照四周嵌柱的圆盘强 度公式进行近似的计算。 （3-16） 取25mm。3.3.2 活塞的设计 （1）活塞的结构形式 活塞根据压力、速度、温度等工作调节来选择密封件的型式，而选定的密封件型式决 定了活塞的结构型式。常用的活塞的结构型式分为整体活塞和分体活塞，本机器采用前者。 活塞的宽度一般有密封件、导向环（支撑环）的安装沟槽尺寸来决定。 （2）活塞的密封 活塞的的密封选用准则取决于压力、速度、温度和工作介质等因素。以往活塞常用的 密封有间隙密封、活塞环，O 型密封圈、Y 型密封圈、U 型密封圈和 型密封圈等橡胶密封件。近年来选用较多的是以O 型密封圈或特殊的外形轮廓橡胶密封件作为副密封件和聚 四乙烯（PTFE）主密封件组合在一起使用。活塞的密封件、导向环安装沟槽尺寸以及公差 应根据密封件、导向环对沟槽的加工要求来设计。 （3）活塞的材料 无导向环的活塞选用高强度铸铁HT200-300 球墨铸铁和青铜QAL9-4 等材料。有导向 环的的活塞选用碳素钢 20 号、35 45号，由于本机器有导向环结构，因此活塞选用 的材料为45 号碳素钢。 4.4710 80 0.36 9.5010 80 0.76 30mm MPMPa 10活塞的加工要求： 1)活塞外径D 对内孔 级精度选取。2)端面T 对内孔 轴线的垂直度公差值按7级精度选取。 3)活塞D 的圆柱度公差按9 级、10 级或11 级精度选取。 4)如活塞有导向环是，则活塞外径D 的公差、表面粗糙度等加工要求则较低。 活塞杆： 活塞杆的结构：活塞杆的杆体分为实心杆和空心杆两种，本机器采用前者。本机器的 活塞杆外端结构采用外螺纹型。 活塞杆的材料：本机器活塞杆材料为45 号碳素钢， MPa 热处理方法为调质，表面处理方法为镀铬活塞杆的加工要求：活塞杆的表面须镀硬铬，镀层厚度15~5 。防腐要求特别高的则要求先镀一层软铬或镍，镀后再镀硬铬抛光。活塞杆外径公差 mmmm 100 02 活塞杆外径d的圆柱度公差值，按8 级精度选取。 活塞的导向环 安装在活塞外圆的导向环，具有精确的导向作用，并可吸收活塞运动时产生的侧向力。 导向环的主要优点 在缸筒内运动且带有导向环的活塞运动时是非金属接触，因此摩擦系数小，起动时无 爬行。 活塞安装了导向环后，能改善活塞与缸筒的同轴度，使间隙均匀，故减少了泄漏。 导向环采用耐磨材料，使用寿命长，磨损后易于更换。 能刮掉杂质，防止杂质嵌入密封圈。 导向环用填充聚四乙烯或纤维复合材料制成，具有良好的承载能力。 活塞的导向环型式：其型式有嵌入式、浮动式和组合式三种型式。 3.3.3 活塞杆的导向、密封和防尘 在液压缸的前端盖内有对活塞杆导向的内孔，有对缸筒有杆侧腔密封的密封件；有活 塞杆内缩时刮除附着在表层的杂质，灰尘和水份的防尘圈 活塞杆的导向：活塞杆的导向有无导向套（环）、金属导向套和非金属导向套的三种结构 型式。 活塞杆的密封和防尘：近年来活塞杆的密封件多选用组合式密封圈，一个是用聚四氯 乙烯加青铜填料制造的阶梯型密封圈，另一个是O 型密封圈。 活塞杆的防尘，目前多采用既可以防尘又可以密封的双唇行防尘圈。 3.3.4 缓冲装置 缓冲装置的工作原理是当活塞在到达行程终端之前的一定距离内，设法把排油腔内的 油液的一部分或全部密封起来，使其通过节流小孔排出，从而使被密封的油液，产生适当 的缓冲压力作用在活塞的排油侧上，与活塞的惯性力相对抗，以达到减速制动的目的。缓 冲装置的结构形式，可根据节流小孔的流通面积，在缓冲过程中能否自动改变来分类，通 常可分为恒节流型和变节流型。 11 3.3.5 密封件、防尘圈的选用 液压缸工作中要达到零泄漏、摩擦小和耐磨损的要求，本机器选用的密封件为O 封圈加弧型挡圈，而防尘圈选用的是A型橡胶防尘圈。 滤油器是液压系统中对油液进行过滤净化的重要元件。过滤是目前应用最广泛的油液净化方法。过滤是利用多孔隙可透性介质滤除悬浮在油液中的固体颗粒污染物，其主要机 制可归纳为直接阻截和吸附作用。按照结构和过滤原理，过滤介质可分为表面和深度型两 类。滤油器的主要组成部分有壳体和过滤元件，有的滤油器带旁通阀和堵塞指示或发讯装 置，滤芯是滤油器的关键元件，滤油器的性能主要取决于滤芯的结构参数和过滤材料的特 性，液压系统用的滤芯有线隙式、片式、烧结式和折叠圆筒式等结构形式，其中最广泛应 用的是折叠圆筒式滤芯，本机选用 100 50 WU即网式，名义流量 min 50 液压系统元件的设计选择4.1 油箱的设计 4.1.1 油箱结构尺寸设计 油箱的主要用途是贮存油液，同时也起到散热的作用，参考相关文献及设计资料， 油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积，然后再根据散 热要求对油箱的容积进行校核。 油箱中能够容纳的油液容积按JB/T7938-1999 标准估算，取 时，求得其容积为（3-17） 查表4-1，取标准值V=1600L。 表4-1 油箱容积（JB/T7938-1999） 6.310 25 40 63 100 180 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 3150 4000 5000 6300 可取油箱的长度 ，宽度 ，高度 油箱采用普通钢板焊接即可，钢板的厚度分别为：油箱箱壁厚3mm，箱底厚度5mm，因为箱盖上需要安装其他液压元件，因此箱盖厚度取为 10mm。为了易于散热和便于对油 箱进行搬移及维护保养，取箱底离地的距离为160mm。为了更好的清洗油箱，取油箱底面 倾斜角度为 4.1.2油箱油液温升验算 液压传动系统在工作时，有压力损失、容积损失和机械损失，这些损失所消耗的能量 多数转化为热能，使油温升高，导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形等，影响正 常工作。为此，必须控制温升ΔT 在允许的范围内，如一般机床= 25 30；数控机床 25 ；粗加工机械、工程机械和机车车辆= 35 液压系统的功率损失使系统发热，单位时间的发热量（kW）可表示为（4-1） --系统的输出功率（即液压缸的输出功率）（kW）。若在一个工作循环中有几个工作阶段，则可根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量。 对于本次设计的组合机床液压系统，其工进过程在整个工作循环中所占时间比例为 13（4-2） 因此系统发热和油液温升可用工进时的发热情况来计算。 工进时液压缸的有效功率（即系统输出功率）为 （4-3） 这时大流量泵通过顺序阀10 卸荷，小流量泵在高压下供油，所以两泵的总输出功率（即 系统输入功率）为： （4-4） 由此得液压系统的发热量为 （4-5） 温升小于普通机床允许的温升范围，因此液压系统中不需设置冷却器。 4.1.3 管件的设计 管路在液压系统中主要用来把各种元件及装置连接起来传输能量。用于液压系统中的 管路，主要有金属硬管和耐压软管。对管路的基本要求是要有足够的强度，能承受系统的 最高冲击压力和工作压力。管路与各元件及装置的各连接处要密封可靠，不泄漏，决不能 松动。管路在安装前必须清洗干净，管内不允许有锈蚀、杂质和粉尘等。在液压系统中， 主要使用硬管，它比用软管安全可靠，而且经济。 管内油液的推荐流速： 对吸油管道取 以下）对压油管道取 （压力高时取最大值，反之取最小值；管道较长时取小值；油液粘度大时取小值，反之去大值） 对矩管道及局部收缩处，可取 4.2液压阀体的选择 （1）液控单向顺序阀的选用 顺序阀是当控制压力达到调定值时，阀芯开启，使流体通过，以控制执行元件顺序动作的 压力控制阀。按结构和工作原理顺序阀可分为直动式顺序阀和先导式顺序阀。本机采用外 控外泄单向顺序阀，即DZ DP XYDPZ DZ 75 其中：DZ--顺序阀 10--通径 0.4180.037 0.381 14DP--直动 Z--带保护罩= 的六角螺栓 --4系列，对于NG/0（40~49 系列，外形与连接尺寸相同） 75--最高顺序压力为7.5 MPa XY--控制油外部供给，外部回油 工作介质：矿物油（按DIN51524，51525） 实验条件： 1041 根据图14.5-9DZ10DP 型直动式顺序阀特性曲线查得流量为 min 20 ，即为最大允许流量，选曲线2。 （2）电磁换向阀的选用 电磁换向阀是用电磁铁推动阀芯，从而变换流体流动方向的控制阀。电磁换向阀有滑 阀和球阀两种结构，通常所说的电磁换向阀为滑阀结构，而称球阀结构的电磁换象阀为电 磁球阀。电磁换向阀是典型的滑阀类元件，其主要零件是阀体和阀芯。电磁换向阀的阀体 有机加工流道和铸造流道两种形式，电磁换向阀的内部流道较复杂，机加工流道的压力损 失较大，故目前大多采用铸造流道。电磁换向阀的配合偶件是阀体和阀芯为了同时保证起 动作可靠性和具有较小的内泄漏量，从设计角度，对电磁阀配合间隙的变化范围都有严格 要求。一般来说，公称通径6 mm 电磁阀的配合间隙为6~8 ，公称通径20mm 电磁阀的 配合间隙为8~12 本机采用的电磁换向阀型号为两位四通电磁换向阀34E-H20B-T其中： 3--阀芯工作位置数：三位 4--通油路数：四通 E--湿式直流型（DC） H--公称压力31.5 MPa 20--通径NG20 B--连接形式：板式 T--复位形式：弹簧复为或弹簧对中。 （3）单向阀 单向阀又称止回阀或逆止阀。它的作用是使油流只能沿一个方向通过，而不能反向流 动。单向阀有直通式和直角式两种，我们选用的是直通式，连接方式为管式。 本机采用的单向阀型号是S20A5O S--单向阀 20--通径20 A--连接方式为管式 5--开启压力为0.5MPa O--系列号 （4）蓄能器 蓄能器在液压系统中是用来储存和释放能量的装置。其主要用途为：可作为辅助液压 源在短时间内提供一定数量的液压油，满足系统对压力、速度的要求，也可以实现某支路 液压缸的增速、保压、缓冲、吸收液压冲击、降低压力脉动、减小系统的驱动功率等。 本机采用的蓄能器型号为NXQA-40/30-L-A NXQ--囊式蓄能器 A--结构形式A 1540--公称容积是40L 30--压力级是30MPa L--连接形式是螺栓式 4.4 液压泵的选择 液压泵是液压系统中主要的能量转换元件，液压泵把机械能转换成液压能。 液压泵的主要参数： （1）排量 理论排量--液压泵每转一周排出的液体体积，也叫几何排量。容载排量--在规定最低工作压力下，泵每转一周排出的液体容积。 有效排量--在规定工况下泵每转一周实际排出的液体体积。 （2）流量 理论流量--液压泵在单位时间内排出的液体体积，其值等于理论排量和泵的转速之乘积。 有效流量--在某种压力和温度下泵在单位时间内排出的液体体积，也叫实际流量。 瞬间流量--液压泵在运转中，在某一时间点排出的液体体积。 平均流量--根据在某一时间段内泵排出的液体体积计算出的，单位时间内泵排出的液体体 积，其值为在该时间段内各瞬间流量的平均值。 额定流量--泵在额定工况下的流量。 （3）压力 额定压力--液压泵在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力。 最高压力--液压泵能按实验标准规定，允许短暂运转的最高压力。 工作压力--液压泵实际工作时的压力。 （4）转速 额定转速--在额定工况下，液压泵能长时间持续正常运转的最高转速。最大转速--在额定工况下，液压泵能超过额定转速允许短暂运转的最高速度。 最低转速--液压泵在正常工作条件下，能运转的最小转速。 （5）功率P KW输入功率--驱动液压泵运转的机械功率。 输出功率--液压泵输出液压功率，其值为工作压力与有效流量之乘积。 （6）效率 --液压泵输出的有效流量与理论流量的比值。液压机械效率 im --液压泵的液压转矩与实际输入转矩的比值。 总效率 --液压泵输出的液压功率与输入的机械功率的比值。本机选用定量式叶片泵。 液压泵的流量是根据液压缸的最大体积流量和液控顺序阀的流量损失和三位四通 型电磁还向阀的流量损失三者之和算出来的。本机选用的液压泵的型号为： 排量：10-200mL/r 16压力：16MPa 转速：600-2000r/min 4.5 电机的选择与计算 目前，电动机的种类繁多，价格、性能差别比较大，本着经济、实用的指导思想对电 动机类型及型号进行优化选择是十分重要的。选择电动机种类应在满足生产机械对拖动性 能的要求下，优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜的电动机。电动机种类 选择时应考虑的主要内容有： （1）电动机的机械特性应与所拖动生产机械的机械特性相匹配； （2）电动机的调速性能（调速范围、调速的平滑性、经济性）应该满足生产机械的 要求。对调速性能的要求在很大程度上决定了电动机的种类、调速方法以及相应的控制方 （3）电动机的启动性能应满足生产机械对电动机启动性能的要求，电动机的启动性能主要是启动转矩的大小，同时还应注意电网容量对电动机启动电流的限制； （4）电源种类 在满足性能的前提下应优先采用交流电动机； （5）经济性 一是电动机及其相关设备（如：启动设备、调速设备等）的经济性； 二是电动机拖动系统运行的经济性，主要是要效率高，节省电能。 根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求选择电动机的 类型。直流电动机可实现快速频繁的无级快速启动、制动和反转；具有过载能力大、能承 受频繁的冲击负载，优良的调速性能，调速平滑、精确、方便和范围广等特点。 电动机的工作环境是由生产机械的工作环境决定的。在很多情况下，电动机工作场所 的空气中含有不同分量的灰尘和水分，有的还含有腐蚀性气体甚至含有易燃易爆气体；有 的电动机则要在水中或其他液体中工作。灰尘会使电动机绕组黏结上污垢而妨碍散热；水 分、瓦斯、腐蚀性气体等会使电动机的绝缘材料性能退化，甚至会完全丧失绝缘能力；易 燃、易爆气体与电动机内产生的电火花接触时将有发生燃烧、爆炸的危险。因此，为了保 证电动机能够在其工作环境中长期安全运行，必须根据实际环境条件合理地选择电动机的 防护方式。电动机的外壳防护方式有开启式、防护式、封闭式和防爆式几种。 选择电动机容量应进行一些必要的分析和计算，具体可按以下三个步骤进行： （1）计算负载功率 （3）校验预选电动机的发热、过载能力和启动能力。校验的方法较多，工作量很大，而且准确度也很难把握。 在实际工作中常采用统计分析法和类比法。类比法就是在调查同类机械所采用电机容 量的基础上，对主要参数和工作条件进行类比，从而确定电机所采用的容量。 根据以上诸元件最低选定电机型号为 YR200L2-4,功率 22 KW ，转速 1465 min ，额定电流43.2 ，效率90%，功率因数0.86。17 带传动的设计计算5.1 带传动介绍 为了把电机（大功率和中等功率的）的旋转运动传递给各种工作机械以及远距离传递 功率（例如，对于建筑与筑路机械，纺织机械等）广泛使用着各种带传动。液压剪板机中 需要由电机驱动传料装置，完成板料的输送，因此本章对带传动进行设计计算。 带传动的优点是：结构简单，成本低，由于带的曲挠性好，允许个带轮的中 个斜不同方位进行布置；工作平稳，噪声低。带传动的缺点是：尺寸大，带传动中有滑动存在，传动功率受限制（不宜传递很大的 功率），寿命低。 由主动带轮和从动带轮和环形带（挠性连接件）构成的平行轴之间的开口带传动用的 最广泛。 根据带截面的形状，带传动分成平型带传动，圆型带传动和三角带传动。现代大部分 使用三角带传动，我们也选用三角梯形截面带传动。三角可由若干层粘丝或者卡普隆的帘 布层被包在软的橡胶层中组成（称为帘布带），或者由几股人造纤维线拧成螺线形成的绳 心嵌在软的橡胶层中（称为线绳带）。线绳带由于挠性特别好，因此应用在承载传动中。        液压剪板机为了在直径小的带轮上工作，可使用内周带有波纹的三角带。有时甚至带的内外两个面上 都有波纹。 三角带截面楔角 5.2带轮的设计和计算 （1）计算功率： （5-1） 取1.2（2）由小带轮转速和计算功率选择带的截型： （3）确定带轮基准直径：查表，Z .4k26 18（5-2）