大型数控车床尾座的液压系统设计

潘钟键 肖 罡 九江职业技术学院机械工程学院，江西九江 332007

大型数控车床尾座的液压系统设计

潘钟键 肖 罡 九江职业技术学院机械工程学院，江西九江 332007

液压技术在现代制造业中应用相当广泛，大型数控车床是现代制造业中的一个重要工具，其中液压尾座是数控车床的一个主要组成部分。本文对大型数控车床的尾座液压系统进行了设计，对其液压工作原理进行了分析，最后对液压元器件做出了选择，液压系统运行可靠。

液压技术；液压原理；设计；液压元器件

液压传动控制是实现自动化的重要技术手段，在现代化生活中大量应用，特别是在重型机械上。大型数控车床在机械制造业中占有一定的地位，液压系统在数控车床上也被广泛使用。其中卡盘、尾座均采用液压系统。由于重型数控车床加工的对象大于普通数控车床加工的对象，特别是加工细长杆零件时，液压尾座的作用显得尤为重要。因此，大型数控车床尾座的液压系统设计对整个液压系统而言，具有一定的重要地位。

1.液压回路的设计

大型型数控车床的尾座液压缸采用恒流供油方式，通过对机械设计手册查询，设定伸出时速度10mm/s，缩回速度为15.8mm/s。其主要参数如表1。

表1 尾座液压缸的主要参数

整个尾座液压系统原理如图1所示，该液压系统在工作过程时需保证尾座液压缸按预先设计的速度动作，系统采用节流调速的方案。液压系统在工作过程中共需设置1个执行元件（液压缸）。液压系统工作过程如下所示：

液压油经单项阀4，通过减压阀9，流经调速阀10，经过三位四通电磁换向阀11和液控单向阀12，进入液压缸，最后液压油通过液控单向阀之后回到油箱。

本重型液压缸的尾座液压系统主要由以下基本回路组成：调压回路；卸荷回路；节流调速回路；减压回路和保压回路。多个回路共同组成液压系统，对液压系统的执行元件进行控制，达到设计的需求。

调压回路：用溢流阀来限制变量泵的最高压力，以此起到安全保护作用和防止系统的过载。当系统需要不同的压力时，可采用多级调压回路。如图1所示，在液压泵3的出口处并联溢流阀5，调节调压弹簧，通过观察压力表7，就可以调节液压泵的出口压力。

卸荷回路：液压设备在短时间停止工作时，一般不停液压泵。所谓卸荷，是指液压泵仍在旋转，而其消耗的功率极小，即让液压泵输出的油液以很低的压力又流回油箱，这种卸荷方式称为压力卸荷。如图1所示，三位四通电磁换向阀9处于中位时，就可以实现液压泵的卸荷。

节流调速回路：节流调速回路是液压中常用的一个回路，由定量泵、节流阀、溢流阀和执行元件组成。根据节流阀在油路中的位置不同，可分为：进油路节流调速回路，旁油路节流调速回路，回油路节流调速回路，本次液压系统设计采用进油路节流调速回路调速。

如图1所示，将调速阀10放在泵与液压缸14之间，调节调速阀的通流面积，就可达到调速的目的。定量液压泵1的多余油液由溢流阀5流回油箱。

减压回路：通常为保证液压回路工作可靠，减压阀的最小调定压力应该不小于0.5M Pa，其最高调定压力应比主回路低0.5M Pa。如图1所示，在液压缸的回路上分别串联一个减压阀9，再调节减压阀9，观察压力表，可以调节液压缸所需压力。

保压回路：定量泵1输出的油液经单向阀4流经系统。当执行元件液压缸停止运动，此时系统压力升高，压力继电器1 3发出信号，使得二位二通电磁阀5通电，于是定量泵1输出的油液流回油箱，使系统卸荷，同时单向阀4关闭。当液压缸内压力过低时，压力继电器便发出电信号使得二位二通电磁阀5断电，定量泵1继续向系统供油。

2 液压元件的选择

依据所设计的液压系统原理图，查找机械设计手册，选出液压系统所需要的元件。具体参数如下表所示：

3.结论

通过对尾座液压系统的设计，阐述了液压系统的工作原理，对相关元件做出了选择。设计之后的尾座液压系统可以实现对产品的加工，液压设计夹紧可靠，大大提高了加工效率，提高了机床的性能。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.103

潘钟键 九江职业技术学院教师 助教。