大型立式强力旋压机电液伺服系统的研究

论文摘要

旋压技术是先进制造技术的重要组成部分,是局部连续塑性成形工艺,属于回转成形范畴,主要用于形成薄壁空心回转体零件。该技术广泛应用于航空航天、火箭、导弹、兵器等军事工业和通用机械、汽车等民用工业中。旋压机的仿形系统对旋压加工产品的质量及加工精度的影响至关重要。本课题所研究的大型立式强力旋压机采用的是电液仿形技术,其液压系统包含了旋轮座纵向和横向液压系统、辅助系统等主要系统。旋轮座横向电液伺服系统和纵向电液伺服系统组成了旋轮座仿形系统,该系统利用电液比例伺服阀控制液压油缸活塞杆的位移量,并通过按加工精度要求输入预定变化规律的控制信号来实现对位移量的精确控制,从而达到所要求的加工精度。采用电液比例伺服控制技术不仅改善了系统的控制性能,而且大大简化了液压系统,降低了费用,同时还提高了系统的可靠性。根据课题的内容和特点,本论文分以下五个章节来阐述课题的相关内容。第一章简单介绍了旋压技术、旋压工艺的分类和工作、强力旋压加工的特点和应用及国内外旋压技术的研究现状,阐述了本课题研究的目的和意义。第二章讲述了电液比例伺服控制的发展、大型立式强力旋压机的电液伺服系统的组成,对其中所采用的西门子840D控制模块进行了说明,并对液压油缸、840D PLC控制模块建立了仿真模型。第三章是大型立式强力旋压机电液伺服系统的设计及主要系统仿真分析,根据技术要求分别对旋轮座横向电液伺服系统和纵向电液伺服系统进行了静态计算和主要元件的选型,并进行了动态特性的仿真分析。第四章说明了大型立式强力旋压机液压系统的布局及安装,并对整机调试时出现的现象和遇到的问题进行了分析说明。第五章总结了本课题的主要工作,并对大型立式强力旋压机在工业加工中的应用,未来的研究前景进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 旋压技术简介
• 1.1.1 旋压及旋压技术
• 1.1.2 旋压工艺的分类和工作
• 1.1.3 强力旋压加工的特点和应用
• 1.1.4 强力旋压机的一般系统组成
• 1.1.5 强力旋压机的主要系统组成
• 1.2 旋压技术的研究现状
• 1.2.1 国外旋压技术发展历程及研究现状
• 1.2.2 国内旋压技术发展历程及研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 本章小节
• 第二章 大型立式强力旋压机电液伺服系统组成及功用
• 2.1 大型立式强力旋压机电液伺服系统原理
• 2.1.1 电液比例伺服控制发展简介
• 2.1.2 大型立式强力旋压机的电液伺服系统
• 2.2 西门子840D电液控制模块组成与功用
• 2.2.1 系统硬件组成及功用
• 2.2.2 系统软件组成及功能
• 2.3 大型立式强力旋压机电液伺服系统动态特性仿真模型的建立
• 2.3.1 油缸仿真模型的建立
• 2.3.2 840D PLC控制模块仿真模型的建立
• 第三章 大型立式强力旋压机电液伺服系统的设计及主要系统仿真分析
• 3.1 大型立式强力旋压机的设备要求
• 3.1.1 基本参数
• 3.1.2 精度要求
• 3.2 大型立式强力旋压机的旋轮座纵向液压系统
• 3.2.1 工作原理
• 3.2.2 静态计算与主要元件选型
• 3.2.3 动态特性仿真计算
• 3.3 大型立式强力旋压机的旋轮座横向液压系统
• 3.3.1 工作原理
• 3.3.2 静态计算与主要元件选型
• 3.3.3 动态特性仿真计算
• 3.4 大型立式强力旋压机的辅助系统
• 3.4.1 平衡系统
• 3.4.2 旋轮自转系统
• 3.4.3 冷却系统
• 3.4.4 管件及油箱
• 3.4.5 卸料系统
• 第四章 大型立式强力旋压机电液伺服系统集成及整机调试
• 4.1 大型立式强力旋压机电液伺服系统布局
• 4.2 大型立式强力旋压机液压系统安装
• 4.2.1 安装前的准备工作
• 4.2.2 液压系统的管道安装
• 4.3 大型立式强力旋压机液压系统调试
• 4.3.1 压力试验
• 4.3.2 系统调试与试运行
• 4.3.3 调试遇到的部分问题及分析处理
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考目录
• 致谢
• 附录