大速比缸液压回路设计实例

　　1 引言

　　大速比缸是缸活塞缩回和伸出速度比值比较大的液压缸，其速度之比一般都大于2，有的甚至达到5。在压机设计中，常会碰到大速比缸液压回路的设计，如果没有注意到大速比缸液压回路的一些特性，就容易在设计中出问题。现将我公司在压机液压系统设计中针对大速比缸液压回路采用的不同设计方法及曾有的失误用设计实例的方式总结出来，供大家参考。

　　2 大速比缸的液压特性

　　大速比缸最重要的液压特性是活塞缩回和伸出速度之比值比较大。在缸活塞缩回和伸出速度相同的情况下，泵源所需向缸两腔提供的压力油的流量差异较大。同样，在缸活塞缩回和伸出速度相同的情况下，液压缸两腔的回油流量也大不一样。在实际设计中，设计者较易忽略两腔回油流量的巨大差异。

　　大速比缸另一个重要的液压特性是液压缸两腔的作用力相差较大。因为，速度比较大，说明液压缸两腔的面积相差较大，而面积相差较大说明液压缸两腔的作用力相差较大。在实际设计中，设计者较易忽略活塞缩回时力的校核。

　　3 几个设计实例

　　实例一：烟叶打包机液压缸液压回路设计设计依据：液压缸缸径为180 mm；活塞杆直径为150 mm；行程1100 mm；速比3．27；液压泵总供油流量134 L／rain；液压缸立装下压。

　　这是我公司设计生产的第一台压机，该机主缸部分的液压原理图如图la。

　　图1 实例中主缸部分液压原理图

　　在最初设计时，按液压泵总流量134 L／min来选择换向阀和管路通径。选用了16通径换向阀，管路通径选择为22mm。实际生产中发现液压缸空载上升时的压力超过了7 MPa，同时系统发热严重。验算后发现，液压缸上升时上腔的回油流量达到了438 L／min。换向阀和管路通径选择过小显然是上升时流阻过高的原因。为了降低上升时的油阻，我们对设备进行了改造，将换向阀的规格改为25 mm通径，液压缸上腔管路通径改为40 mm。再投人生产时，液压缸上升压力降到了1．5 MPa，油温也同时降了下来。

　　改进方法：增大回油流量较大的管路的直径，增大换向阀规格。

　　实例二：薄片打包机液压缸液压回路设计

　　设计依据：液压缸缸径为150 mm；活塞杆直径为125 mm；行程2100 mm；速比3．27；液压泵总供油流量152 L／min；液压缸立装下压。

　　薄片打包机是我公司为烟厂包装烟叶薄片而专门设计生产的设备，该设备主缸部分的液压原理图见图1b。

　　设计时考虑到生产能力，液压泵总供油流量选定为152 L／min。但液压缸上升时若用全流量供油，液压缸上腔的回油流量就达到497 L／min。这样的话，一方面液压缸活塞上升速度会很快，对缓冲的要求会提高，另一方面，阀件的规格会比较大，不经济。若减少液压泵总供油量，液压缸下压行程所需时间又太长，不能满足生产要求。