淬火机械手液压系统设计

　　淬火机械手是用于钢板弹簧淬火热处理中的抓取工件。在钢板弹簧热处理过程中，当钢板在淬火机中完成弯曲和淬火后，钢板弹簧被推入到油槽中，然后由机械手抓取并放入贯通式回火炉中进行回火处理。机械手在完成此项工作中需保持必要速度。由于工作环境恶劣，劳动强度大，无法由人工进行此项操作，必须由机械手完成此项工作。

　　一、淬火机械手液压系统的设计

　　该淬火机械手采用液压系统控制，设计参数见表1。

　　根据淬火机械手液压系统的工况，拟定液压系统原理图，如图1。系统以定量液压泵10为液压系统的油源，溢流阀12可以设定其供油压力，压力表38可以显示其数值，旁路调节进入系统的总流量通过电磁换向阀13与调速阀22调节，单向阀11可用于防止液压油得倒灌。液压系统的执行器共有六个部分，其中有五个液压缸，一个液压马达。液压缸6驱动可以使整个机械手前后移动并在沿燕尾导轨内，电磁换向阀16可以控制缸6的运动方向，控制缸6的移动速度可以用单向行程节流阀32、33和调速阀23配合作用调节，双活塞齿条液压缸5(端部有缓冲装置)通过带动回转轴作水平180°回转带动回转机械手的水平回转，电磁换向阀18控制缸5的运动方向，控制缸5的速度由单向行程节流阀36、37和调速阀26共同调节;两个直线液压缸9推动齿条安装在机手座架4的两侧，电磁换向阀19控制缸9的运动方向，调速阀27、28和电磁换向阀15可以控制液压缸9的运动速度，并可以控制其快慢速切换，液压缸可以2推动滑块运动，运动范围在钳柄斜槽内滑动，运动可以使钳手1夹紧。当温度很高的时候，工件可能被夹伤，为防止这种情况的产生，减压阀31可以通过夹紧缸2的油路降低压力，电磁换向阀20和调速阀29控制夹紧缸2的运动方向和速度，夹紧液压缸2和钳手1水平移动可以由液压缸3带动，实现机械手的伸出或收回，电磁换向阀21和调速阀30可以控制缸3的运动方向和速度，行走机构先由轴向柱塞定量液压马达8及齿轮减速，然后带动主动轮在轨道上移动，同时轴上齿轮还使安装在地面的齿条相啮合，这样可以防止工作时轮子打滑而影响定位。当不需要工作时，我们可利用轮子使其行走至非工作区，液压马达通过快慢速度可以调节，这些都可以通过变换和制动阀制动来控制其定位，电磁换向阀17控制液压马达的旋转方向，调速阀24、25和电磁换向阀14进行调节和控制液压马达的旋转速度及转换。

　　通过计算及查阅相关手册，得到液压阀型号如表2。

　　二、利用Pro-E技术对淬火机械手液压装置进行设计

　　(一)机械手液压装置阀块设计

　　阀块的主要作用是充当管路和安装面，在阀块上的有些孔之间要相互连通，以便于液压油流过。利用Pro-E技术绘制阀块三维造型，本系统一共七个阀块，分别为手腕伸缩阀块，手腕伸缩阀块链接一个二位四通电磁换向阀和一个调速阀，其三维图如图2;手抓夹持阀块，手抓夹持阀块连接一个二位四通电磁换向阀、一个减压阀和一个调速阀，其示三维图如图3;手腕俯仰阀块，手腕俯仰阀块连接一个二位四通电磁换向阀、一个二位二通电磁换向阀和两个调速阀，其示三维图如图4;座架回转阀块，座架回转阀块两个单向行程节流阀、一个二位四通电磁换向阀和一个调速阀，其示三维图如图5;转台行走阀块，转台行走阀块两个单向行程节流阀和两个节流阀、一个二位四通电磁换向阀和一个二维二通电磁换向阀，其三维图如图6;转台前后移动阀块，转台前后移动阀块包括两个单向行程节流阀，一个二位四通电磁换向阀和一个节流阀，其三维图如图7;初始油路阀块，初始油路阀块包括一个溢流阀、一个单向阀，一个节流阀、一个二位二通电磁换向阀和一个压力表，其三维图如图8。