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标题: 高油压方案和油缸非标方案的取舍，请教 [打印本页]
作者: 沈石头    时间: 2011-10-31 16:46
标题: 高油压方案和油缸非标方案的取舍，请教
　　小弟目前有个油缸应用设计，要求输出拉力3000KN，一般手册上标准油缸的内径是400ｍｍ，杆径最小145ｍｍ（我用的绿皮《机械设计手册》第四版），算下来额定工作油压也要30MPa左右，另还有个负载率要考虑，油路的最高油压还会更大。现在我的问题是通过提高油路油压来满足设计要求还是采用非标油缸扩大油缸的缸杆径比，这两个方法哪个费用比较省一点？具体的油路设计还没有往下作，但是要用比较经济的方案，我想能不能先有个方向。（液压站是单独配给的）- C# J$ ]+ M: c) e' c0 J' w; v; Q
　　顺便问一下：手册里有个负载率－ψ，取0.5～0.7，这取值的根据是什么？跟油缸的安全系数有没有关系？
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作者: 297117113    时间: 2011-10-31 21:13
楼主的东东好大啊！要求推拉力达到300吨，估计这么高的推拉力，缸桶就会冒油出来了。哈哈哈
作者: chntod    时间: 2011-10-31 23:23
东西很大，风险很高，要做需谨慎，不是第一次做液压缸就能做的了的东西
作者: 金枫液压    时间: 2011-11-1 07:44
速度要多少？如果速度不大，这个是很容易实现的，如果速度很大，就有些难度了，不过还是可以实现的，办法总比困难多，楼主可将详细参数给我，我可以帮你计算一下。
作者: 沈石头    时间: 2011-11-1 08:22
金枫液压 发表于 2011-11-1 07:44
* D% l; S1 S+ L3 d速度要多少？如果速度不大，这个是很容易实现的，如果速度很大，就有些难度了，不过还是可以实现的，办法总 ...

8 L7 O' a( |& ^& R1 A# }速度不大，约1m/min,还需要其他什么数据？
作者: 紫剑狂风    时间: 2011-11-1 10:27
要是没有特殊要求的话，还是找专业油缸厂家定做缸径大些的比较好，安全些，缸的材料选好点 ，热处理过的。不过现在大型设备上35MPA以上的系统也挺多，不过泵，阀都比较贵，要采购也麻烦。
作者: 沈石头    时间: 2011-11-1 10:48
紫剑狂风 发表于 2011-11-1 10:27
) V9 Y0 Q' Q9 M要是没有特殊要求的话，还是找专业油缸厂家定做缸径大些的比较好，安全些，缸的材料选好点 ，热处理过的。不 ...

( _0 S7 k  J, _) p3 s$ O油缸和泵站这块是准备交出给厂家来做的，现在做这个选择也是为了能找出一个比较安全经济的方案。本人也是第一次接触液压设计这块，本着学习的目的来这请各位大能指点一下。多谢指点～
作者: 金枫液压    时间: 2011-11-1 12:28
沈石头 发表于 2011-11-1 08:22 * g' l& _) K/ [3 u0 [
速度不大，约1m/min,还需要其他什么数据？

2 r; B' b4 z/ M8 e& W4 R& v1m/min的流量不小了，, h/ T9 f- Z- p. s: G: Y  E+ w0 R
作者: 沈石头    时间: 2011-11-1 13:11
金枫液压 发表于 2011-11-1 12:28
0 }+ |# s6 s; ~9 ^& K* R3 _. r1m/min的流量不小了，

- o, k2 {7 e7 d" N9 u3 K: ]油压确实是30MPa左右，后面的数据我没有继续算了，多谢你帮我都得出来了。这是个液压计算软件吧，查资料时看到格式相同的表格。这里的计算应该没有考虑安全系数吧。我笔算下来的数据刚刚差不多，乘上1.2的压力过载情况，当前的数据就不够用了。另外还有个我前面提过的负载率系数的问题：手册里有个负载率－ψ，取0.5～0.7。这个系数会影响计算的哪一步？手册上用来计算理论压力的，如果将这个
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-12069.png公式用来计算的理论压力的话，油压或者缸径就差得远了。我是这样处理的，将理论压力视作极限压力，实际工作压力当作额定压力，常态工作就用额定压力计算，但是油路中的原件选用时考虑极限压力的情况。不知道这样理解这个负载率的应用对不对？
作者: 金枫液压    时间: 2011-11-1 16:58
沈石头 发表于 2011-11-1 13:11 3 y" }  F8 n' c& x% ?4 H( D
油压确实是30MPa左右，后面的数据我没有继续算了，多谢你帮我都得出来了。这是个液压计算软件吧，查资料时 ...
9 |* n) i# u$ N' d2 X- Z# P
这是我用电子表格自己搞的一个计算模版，负载效率是实际输出力与理论输出力的比值，计算29MPa，实际用的时候肯定要大于这个数，象北京华德的A7V是可以连续输出35MPa 的，另外实际做的时候可以考虑140的杆径
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作者: dao558    时间: 2011-11-6 23:56
内径300的油缸现行标准还没有30MPa的，30MPa的液压泵站太普遍了，如果油缸要定制的话，还可以用63MPa的泵站和液压缸，体积更小。
作者: 沈石头    时间: 2011-11-7 08:42
dao558 发表于 2011-11-6 23:56
  M% A" X6 l# f/ S内径300的油缸现行标准还没有30MPa的，30MPa的液压泵站太普遍了，如果油缸要定制的话，还可以用63MPa的泵站 ...

3 o( Z! b; Y6 G+ ]* u+ j300的缸是不可能了，选400的用了。
作者: xgkhb    时间: 2011-11-7 10:39
为什么不利用斜面或者杠杆等机械结构呢？你看看步进加热炉的提升机构，负载超过300T的多得是，但是油缸也不是特别大
作者: 沈石头    时间: 2011-11-7 10:49
xgkhb 发表于 2011-11-7 10:39
% y8 W6 K8 r3 ^8 R; z) e为什么不利用斜面或者杠杆等机械结构呢？你看看步进加热炉的提升机构，负载超过300T的多得是，但是油缸也不 ...
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我这个是扩径机中的油缸，将油缸的竖直拉运动通过多面锥形胀块变成圆周方向的水平径向胀圆运动。其他的省力机构目前还想不到。
作者: 迷糊    时间: 2011-11-7 13:18
使用无杆腔同样可以实现拉的动作。另系统压力能控制在28MPa以下综合优势明显。
作者: xgkhb    时间: 2011-11-7 15:00
沈石头 发表于 2011-11-7 10:49
$ a- q% f# G9 }' ?; v我这个是扩径机中的油缸，将油缸的竖直拉运动通过多面锥形胀块变成圆周方向的水平径向胀圆运动。其他的省 ...

) z& ]; w; ^# U- m多面锥形胀块本身就是一个斜面机构啊，这样轴向推拉力就小于径向扩张力了。高压胶管扣压机的原理也是类似的。是不是初始推力条件给错了？
作者: 沈石头    时间: 2011-11-7 15:41
xgkhb 发表于 2011-11-7 15:00
& |- A4 ?' S7 K1 w# D+ r多面锥形胀块本身就是一个斜面机构啊，这样轴向推拉力就小于径向扩张力了。高压胶管扣压机的原理也是类似 ...

( Q, V/ I7 k& I2 e/ V* k' K4000mm内径，壁厚20mm，薄壁圆筒高250mm,胀圆进入塑性阶段，径向有均匀位移，认为轴向长度不变，油缸负载率取0.7，机构的安全系数取1.2，最后的结果就是要这么大的力
作者: 沈石头    时间: 2011-11-7 15:48
迷糊 发表于 2011-11-7 13:18
* {* H2 @, c$ Q* K+ O使用无杆腔同样可以实现拉的动作。另系统压力能控制在28MPa以下综合优势明显。
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[attach]231070[/attach]如图示，B是胀块，A与G1是模块，t和H分别是薄壁圆筒的厚度和高度，胀块下拉是挤压A等径向移动达到胀形目的，油缸位置为了不影响操作是布置在B的正下方，所以只能用有杆腔。
作者: 迷糊    时间: 2011-11-7 23:25
沈石头 发表于 2011-11-7 15:48 - t- ?8 P* O. X% I+ C" U$ v
如图示，B是胀块，A与G1是模块，t和H分别是薄壁圆筒的厚度和高度，胀块下拉是挤压A等径向移动达到胀形目的 ...
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这个么，是否考虑过马达+涡轮蜗杆结构。
作者: 沈石头    时间: 2011-11-8 09:27
迷糊 发表于 2011-11-7 23:25
) K# P3 x$ ~$ G! |. i+ d3 V3 m这个么，是否考虑过马达+涡轮蜗杆结构。

) o) g, D9 X) g4 g草算了下，相同功率下涡轮蜗杆+马达输出的轴向拉力没有油缸大，不知道算得对不对？
作者: ﹏冷水流﹌    时间: 2011-11-8 10:30
现在很多都做非标准油缸的，不麻烦，为什么要这么高的工作压力呢，缸径大一点就可以减少压力，不影响安装的条件下。金枫大侠给的数据很详细，有一点：杆径只有160，按拉应力来算恐怕杆子吃不消的。我给个参数参考下：缸径450，杆径220，工作压力25Mpa
作者: 沈石头    时间: 2011-11-8 10:48
﹏冷水流﹌ 发表于 2011-11-8 10:30 ( T8 @8 m1 @% F5 v) i
现在很多都做非标准油缸的，不麻烦，为什么要这么高的工作压力呢，缸径大一点就可以减少压力，不影响安装的 ...
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我就是不清楚做非标油缸的代价，原先还没有跟厂家沟通就来发贴了，确实做非标的代价不是很高
作者: ﹏冷水流﹌    时间: 2011-11-8 10:53
沈石头 发表于 2011-11-8 10:48 & W, b: f) A$ K3 s: |
我就是不清楚做非标油缸的代价，原先还没有跟厂家沟通就来发贴了，确实做非标的代价不是很高
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恩，我们也是做非标液压油缸的，普通油缸的话，价格方面还是比较划算的。
作者: xgkhb    时间: 2011-11-8 11:47
我看到过滚压做压力容器球形封头的，就一个小轮子转圈滚就成了。一次只加工一点点也是一个办法
作者: 迷糊    时间: 2011-11-8 12:39
沈石头 发表于 2011-11-8 09:27
, N" `: C; T/ r5 x# N草算了下，相同功率下涡轮蜗杆+马达输出的轴向拉力没有油缸大，不知道算得对不对？
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怎么会，这个结构除了复杂点，其他优点还是很突出的。
作者: honyo2011    时间: 2011-11-8 13:45
你的液压站能够做到多大压力，尽量做小油缸尺寸，当然还是要考虑一定的余量。
作者: 沈石头    时间: 2011-11-8 14:13
迷糊 发表于 2011-11-8 12:39 9 k; U" z7 o0 H6 `+ P0 Q5 s, f/ j
怎么会，这个结构除了复杂点，其他优点还是很突出的。

" x) H' F1 p( m4 V% k我前面已经算过了，目前需要的拉力是150吨左右，查了下目前最大的外购标准升降机拉力是98吨，但是对应的输入功率要大很多。涡轮蜗杆的结构并不适合我这个工况。1 P2 E$ r3 f2 B' ~# R! f
作者: 划地为牢    时间: 2011-11-8 15:00
我也把计算结果拿出来灌灌水{:soso_e113:}
作者: 沈石头    时间: 2011-11-8 15:16
划地为牢 发表于 2011-11-8 15:00 $ H$ Q  A* B1 P! J+ F
我也把计算结果拿出来灌灌水

( M. x5 {8 g4 q& L! p) y拉力就是300吨左右，大家的计算都没有问题。你的油压多少？
作者: 划地为牢    时间: 2011-11-8 15:28
沈石头 发表于 2011-11-8 15:16
: P( J( x) e9 _( }拉力就是300吨左右，大家的计算都没有问题。你的油压多少？
" A: s1 N; B- `# q9 |: D% v
没看见计算数据吗？27.3Mpa呀！很简单的东西，做什么东西？做拉力试验吗？
" v$ C  Q- e; g# a$ O
作者: 学者6    时间: 2011-11-9 15:12
找大厂做，力士乐，常州液压成套



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