辊式楔横轧机进料改进装置

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轧辊的调整装置 PPT课件

按[p]=15～20MPa,可确定H=(1.2～3)d0
《材料成型设备》讲授人：程振邦
螺母外径D则根据其端面与机架横梁接触面的压力来确定,即
p
4Rmax
(D D)2
[ p]
p/为压下螺母端面与机架横梁接触面的压强(MPa); D为压下螺母外径(mm); D/ 机架与压下螺母端面接触的内径(mm); [p/]为压下螺母的许用压应力.
《材料成型设备》讲授人：程振邦
（1）压下螺丝主要参数螺纹部分外径(d0)、螺距(t). 螺丝直径与辊颈直径(d)间关系近似为：
d0 (0.55 ~ 0.62)d
➢ 系数较小值用于铸铁轧辊, 较大值用于钢轧辊. ➢ 求出的螺丝外径应按有关螺纹标准圆整. 根据螺纹自锁条件确定螺距t ：
t d0 tan
《材料成型设备》讲授人：程振邦
板、带材轧机两压下螺丝同步运转、或单独调整，对保证产品横向厚度、及正常轧
制很重要. ➢ 压下速度快、行程大. 操作中常会出现轧卡、两辊快速被压靠、或轧辊提升超限. 皆会造成轧辊升降受阻, 压下电机无法松动压下螺丝. ➢ 为此,压下机构有时设有专用的压下螺丝回松装置.
《材料成型设备》讲授人：程振邦
1700四辊冷轧机两级蜗轮副传动
的压下装置图
2500四辊冷轧机一级蜗轮副和两级圆柱齿轮传动的压下
装置
《材料成型设备》讲授人：程振邦
8.1.3 液压压下装置用于高速板带材轧机. 与电动压下相比, 有如下特点: ① 响应速度快. 比电动压下高10～20倍,加速度可提高40～60倍. ② 调整精度高. 电动压下位置分辨率0.01mm,液压压下0.001mm . ③ 采用标准液压件,简化了机械结构,传动效率高. ④ 过载保护简单、可靠. 当出现故障、或超荷时,可自动快速卸载,确保承载件安全. ⑤ 传动效率高,可实现从恒压到恒辊缝控制. ⑥ 操作维护要求严格,液压系统对油的污染很敏感. ⑦ 检测仪表、液压元件制造精度要求高,元件标准化,结构简单.

轧辊调整装置

图4-9（P119页）是另一个厂的1700热连轧2号四辊可逆式粗轧机的压下装置传动示意图。它的布局也是圆柱齿轮一蜗轮副联合传动形式。
压下装置中用一个差动机构代替常用的电磁联轴节，以保证压下螺丝的同步运转或单独调整。差动机构蜗轮副的速比i=50，由一台直流22kw(转速 650r/min)电动机驱动。
2 压下装置的基本结构形式
§2.1上辊手动调整装置（压下装置）常见的手动压下装置有以下几种：（P113页）
1)斜楔调整方式(图4-1a)； 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b)； 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c)； 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图4—1d)。
目前，主要采用的是第三、第四种方式。
பைடு நூலகம்
这一回松装置工作时，巨大的阻塞力矩只由工作缸和离合器承担，并不通过压下装置的传动零件。这就使压下装置的传动零件可以按小得多的工作载荷设计。
图4-9的1700热连轧2号粗轧机压下装置，由于采用差动机构，可在轧辊卡紧力约10MN的情况下，回松压下螺丝。
综上所述，在设计轧机时，考虑发生阻塞事故时的回松措施是十分必要的。回松力可按每个压下螺丝上最大轧制力的1.6～2.0倍考虑。
4) 必须动作快，灵敏度高。为在高速度下调整轧件的局部厚差，压下装置必须动作迅速、反应灵敏。这是板带轧机压下装置最主要的技术特性。从压下机构本身来讲，要达到这一点，关键在于有很小的惯性，以便使整个系统有很大的加速度。
课后作业： 1、轧辊调整装置的作用是什么？ 2、轧辊调整装置的类型是什么？ 3、压下装置的类型是什么？
3 轧辊手动压下装置
常见的手动压下装置有以下几种：（P113页） 1)斜楔调整方式(图4-1a)； 2)直接转动压下螺丝的调整方式(图4-1b)； 3)圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式(图4-1c)； 4)蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式(图4—1d)。

辊式楔横轧机上轧辊支撑部分的设计计算

油缸下部腔内注入高压油，支承上Ｓ辊部件重量。以Ｌ当需要调整上、轧辊间距时，过改变油缸油量来下通改变柱塞行程从而达到调整间距目的。其特点是可
支承较大的重量；作压力比较平稳。最大缺点是工但
楔横轧技术是最近几十年发展起来的一种轴类
零件加工新方法。由于与传统的轴类零件￣－方法ｊ［ｎ－
相比其具有高效、能、材等特点。经受到了人节节已
整上轧辊
（使上轧辊做上下直线运动而下轧辊保即
调整间距范围小、承力不稳定，簧Ｄ４ — ０６８０型双辊楔横轧机是目前最常用的一种
持固定不动）实现的。统的使上轧辊做上下直线来传
运动的方式一般是通过蜗轮、蜗杆带动压下螺杆来
实现。图１所示为上下Ｓ辊间距调整机构。Ｌ为达到调整方便、确，仅需要蜗轮蜗杆调整准不
们普遍重视。其工艺装备 — — 楔横轧机也随着工艺
的不断进步正在进行研制改进之中。图１所示是一典型的双辊楔横轧机的主机结构
原理图。其ｌ作原理为：电动机通过皮带带动皮带Ｔ

楔横轧机轧制工艺及典型机型应用的分析研究

楔横轧机轧制工艺及典型机型应用的分析研究【摘要】本文对楔横轧的轧制工艺、二辊楔横轧机的工作原理、结构特点及h1000二辊楔横轧机设备组成、工艺参数、使用特点等进行分析和研究，使读者对楔横轧机有一个更全面的认识，对新的设备设计具有指导作用。

【关键词】楔横轧机；轧制工艺；工作原理；工艺参数；使用特点1.楔横轧工艺概述用楔横轧成型方法轧制轴类零件或毛坯是二十世纪六十年代由捷克斯洛伐克发展起来的金属成型工艺；1963年，国内的几所大学及科研院所就开始进行了这方面的探索与实验工作，直到二十世纪70年代初才获得了汽车球头销的楔横轧工艺的初步成功，到八十年代末九十年代初，象木凿、五金扳手毛坯等较简单零件才逐步用于工业生产。

随着对楔横轧技术的不断深入研究，使此项技术得到了不断的发展，从而也使其越来越多的应用于工业生产。

目前应用于生产的零件品种达几百多种.使我国成为世界上用楔横轧工艺生产产品种较多的国家之一。

楔横轧工艺主要适用于带旋转体的轴类零件的生产，如汽车、拖拉机、摩托车、内烧机等变速箱中的各种齿轮轴、发动机中的凸轮轴、球头销等。

它不仅可以代替粗车工艺来生产各种轴类零件、而且为各种模锻零件提供精密的模锻毛坯。

与锻造成型工艺相比，有节约原材料、生产效率高、节省劳动力，改善产品质量为工作环境（低噪音）及易于自动化等优点，是一项有发展前途而且值得推广的成型工艺。

楔横轧工艺的基本原理是，将加热后的棒材送入两个同向旋转的带有楔性凸起的模具中间，棒材在模具的带动下，作与模具反向的回转运动，同时材料发生径向压缩变形和轴向延伸变形，从而成形阶梯轴类零件。

（见图1）楔横轧机类型有辊式、板式和单辊弧式楔横轧机。

板式楔横轧机模具制造较为简单，模具调整比较容易，因而轧件的精度较高，工艺可靠，轧制时毛坯的位置固定，因此不需设置侧向支撑毛坯的导向尺，适用于轧制复杂外形结构，精度要求高，零件品种变换很多的情况；但其行程大小受到限制，所以变形程度也受到影响，板式轧机有空行程，故影响到生产率和变形程度都不能很大。

楔横轧

楔横轧两个带楔形模的轧辊，以相同的方向旋转，带动圆形坯料旋转，坯料在楔形型的作用下，轧制成各种形状的台阶轴。

这种横轧的变形主要为径向压缩和轴向延伸。

楔横轧指圆柱形坯料在两轧辊的模具间或在两平板模具之间发生连续局部变形，轧制成的零件形状和模具底部型槽的形状一致。

楔横轧大致可以分为两大类:辊式楔横轧和板式楔横轧。

其中，辊式楔横轧的成形原理:形模块的轧辊，模块的作用下，以相同方向旋转，带动圆形坯料向相反方向旋转，两个装有楔坯料在楔形径向压缩、轴??楔横轧而使轧制的零件形状和模具底部型槽的形状一致，如图1-2所示。

板式楔横轧则是在上模板和下模板的相对滑动过程中，借助装在上、下模板的模具，使圆柱形的坯料在径向变形的同时产生轴向变形，加工成与模具型腔形状一致的圆柱形或圆锥形零件，如图1-3所示。

在楔横轧轧制过程中，轧件成形经历了四个阶段，这四个阶段分别对应着楔形模的四个区段，见图1-4。

整个过程如下:楔形模的起始部分使坯料旋转起来并沿圆周方向在坯料上轧出一条由浅至深的V形沟槽，这一部分称为楔入段，(图1-4中L，区段);接着在其后的楔形模将由浅而深、由窄而宽的V形沟槽车L成深度和宽度一样的V形沟槽，这一部分称之为楔入平整段(图1-4中L2区段);随后楔形模使V形沟槽扩展，这一部分称为展宽段(图1-4中L:区段)，这是轧件的主要变形区段;最后是精整段(图1-4中L;区段)，对轧件进行整形，以提高轧件的外观质量和尺寸精度。

与传统的锻造或切削工艺相比，楔横轧工艺有如下优点}4}: (1)生产效率高，通常是其它工艺的5-20倍。

如果产品的几何形状不太复杂，那么使用对称模具一次就可以加工一对工件。

在实际生产中，轧辊的转速通常为10-30rpm,那么每分钟至少可以轧制10--30个工件。

（2)材料利用率高。

通常，在传统机械加工中（例如切削加工)约有40%的材料以切屑的形式浪费掉，而在楔横轧工艺中仅有不足10%的材料浪费掉。

轧钢机轧辊辊缝调整装置-----压下装置

转动压下螺丝所需的静力矩，也就是压下螺丝的阻力矩，它包括止推轴承的摩擦力矩和螺纹之间的摩擦力矩，其公式为：
M=M1+P1 tan(ρ±α)=M1+M2
d2—螺丝中径
d2=d－0.5t=376－24×0.5=364mm
ρ—螺纹上的摩擦角，即ρ=arctanμ2,μ2为螺纹接触面的摩擦系数，一般取μ2≈0.1
m= = =10
3、按齿根圆强度设计
m≥
(1)确定公式内的各计算数值
1)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa，大齿轮的弯曲强度极限σFE2=380MPa
2)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数＝0.85, ＝0.88,
3)计算弯曲疲劳施用应力
取弯曲疲劳安全系数s=1.4,由式（10-12）得
7)由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95，KHN2=0.98
8)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1
〔σH〕1= =0.95×600MPa=570MPa
〔σH〕2= =0.98×550MPa=539MPa
(2)计算
1)计算
≥2.32×
=2.32× mm
=172.415mm
4、轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案
选用图15-22a所示的装配方案。
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）取I-II轴段的直径dI-II=110mm，右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=120mm。
2）初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dII-III=140mm，由轴承产品目录中进行初步选取轴轴承内圈直径为110mm.

第三章轧辊调整平衡及换辊装置

轧辊调整、平衡及换辊装置
采用电动压下和液压压下相结合的压下方式。在现代的冷连轧机组中，几乎全部采用液压压下装置
轧辊调整、平衡及换辊装置
2、慢速电动压下装置主要结构形式由于慢速电动压下的传动速比高达1500～2000，同时又要求频繁的带钢压下，因此，这种压下装置设计比较复杂，常用的慢速电动压下机构有以下三种形式。一种是由电动机通过两级蜗轮蜗杆传动的减速器来带动压下螺丝的压下装置，如图3—7所示。它是由两台电动机传动的，两台电动机1之间是用电磁离合器3连接在一起的。当打开离合器3之后可以进行压下螺丝的单独调整，以保证上轧辊调整水平。这种压下装置的特点是：传速比大、结构紧凑。但传动效率低、造价球面蜗杆设计及制造工艺技术不断的发展与完善，这种普通的蜗轮蜗杆机构已逐步被球面蜗轮蜗杆机构所代替。这样一来不但传动效率大大提高，而且传动平稳、寿命长，承载能力高。
轧辊调整、平衡及换辊装置
第二种是用圆柱齿轮与蜗轮蜗杆联合减速的压下传动装置，如图3—8所示。它也是由双电动机1带动的，圆柱齿轮可用两级也有用一级的。在两个电动机之间用电磁离合器3连接着，其目的是用来单独调节其中一个压下螺丝的。为了使传动装置的结构紧凑，可将圆柱齿轮与蜗轮杆机构均放在同一个箱体内。这种装置的特点是：由于采用了圆柱齿轮，因此传动效率提高了，成本下降了，所以这种装置在生产中较前一方案应用更为广泛，通常多用热轧板带轧机上。
轧辊调整、平衡及换辊装置
3.3轧辊辊缝的对称调整装置
轧辊调整、平衡及换辊装置
轧辊辊缝对称调整是指轧制线固定下来，上、下工作辊中心线同时分开或同时靠近。图3—3为德国德马克公司高速线材轧机精轧机组的斜楔式摇臂调整机构。
轧辊调整、平衡及换辊装置

轧机中下置斜楔调整装置的结构设计与分析

图２移动楔块受力分析图
由中国重型机械研究院设计的成套攀华１４５０ｍｍ五机架冷连轧机组和海南海协１２００ｍｍ
两轧一平整机组，均采用下置无极斜楔调整装置来实
２．１斜楔调整装置调整范围
轧制生产过程中辊系需要磨削，辊径发生了变
第一作者简介：苏明（１９８Ｏ一），男，主要从事冷轧板带轧机的
设计工作，工程师。Ｅ — ｍａｉｌ：ｘｚｓＯ１５＠１２６．ｃｏｍ
・４８・
山西冶金
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｘｙｊｈｊｂ＠１２６．ｃｏｎｒ
１一编码器；２－丝杠；３一固定楔块一；４一移动楔块一；５一螺母；６一移动楔块二．７一固定楔块二；８一马达
图１下置斜楔调整装置结构示意图
且根据轧机结构的不同，调整装置可在机架上方安装，也可在机架下方布置。牟Ｌ线调整装置有以下作用，】：调整轧辊的水平位置（调整辊缝），以保证轧件按给定的压下量轧出所要求的断面尺寸；调整轧辊与辊
第３７卷
凡
为径向轴承摩擦力矩，由于移动楔块与固定楔块面之间为面接触受力，因此丝杠径向不受力，，为０。
… 一
…
…
…
坛的计算公］为：
１
．Ｉ…
Ｍｏ＝ ÷ ／ａｎ（Ａ印）．５
．
（１Ｏ）
一
式中：ｄ为丝杠公称直径，在海南海协１２００ｍｍ两轧平整机组项目中，取丝杠公称直径为１４０ｍｍ；Ａ为螺旋线升角，最大为４．５。；ｐ为当量摩擦角，最大

整体式双辊楔横轧机的设计

不断深入研究，此项技术得到了不断发展，仅从使不
其变形机理，且在工艺参数、备上也进行了广泛而装的实验研究，得了一定的成果，不断运用于工业取并生产之中。目前，内＃－楔横轧工艺生产的轴类零国１用件已达百种，其工艺装备 — — 楔横轧机也随着工艺
的不断进步在不断完善中。楔横轧工艺原理如图１所示，两个轴线平行、在
具制造容易，驱动方式多为液压传动，此，构其因结
简单、价低。造
２
辊式楔横轧机的设计
２１整体式双辊楔横轧机结构特点．图２所示，我们设计的整体式双辊楔横轧机，是
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文章编号：６２０１１２００ — ｏ４Ｏ１７ — ２（０６）１０３一２
整体式双辊楔横轧机的设计
王玲军，袁文生
（．南捷迈锻压机械工程有限公司，东济南２０２１济山５０２；２山东建筑工程学院机电学院，东济南２０１．山５０４）
该轧机由三大部分组成：主机、动系统和电气控即传
１２３４
转向相同的轧辊上，称地安装相同的轧模。模工对轧作部分的形

楔横轧用U型挂环系列制坯模具的改进

６镶嵌式模块工作面的热处理
将加工完毕的镶嵌模块卸下，按Ｈ１钢的标准热处理程序进行处理，在淬火和回火是应３注意工件的操作与摆放方式，降低模具的变形程度。
７安装与修配
镶嵌工作面的模块装配在相应的模底板上，检查因热处理变形造成的翘曲情况，修磨镶嵌工作面模块底面，使之与模底板接触面稳妥。在试模时轧制坯料可能会出现轧制处有高低不平整现象，可以对镶嵌工作面模块的表面进行少许的修磨，完全可以满足ｕ型挂环系列轧制的杆部不需后续加工的质量要求。
８结论
采用了镶嵌工作面设计的二副ｕ型挂环系列楔横轧模具，目前已生产了１万只ｕ０型挂环
坯料，模具工作表面磨损轻微，模具使用寿命有显著的提高。模具设计合理，工艺可靠，
制造周期短，成本低，满足产品质量要求。参考文献：
【键词】Ｕ关型挂环镶嵌式模具楔横轧
１引言随着锻造工艺技术的不断进步，楔横轧作为一种金属零件成型的新工艺，新技术，在生产轴类件时，与传统工艺比较，具有生产效率高，生产成本低等优点 … 。在电力金具连接件的产品中，ｕ挂环系列是锻制件，坯料形状简单，需求量很大。采用楔横轧机生产ｕ型型挂环坯料工艺是成熟的，但在生产过程中也遇到了轧制模具易磨损的现象，给轧件的表面质量带来了影响，因为坯料轧制处不再进行后续加工。经分析主要还是模具材质的原因，考虑到模具加工因素，目前选用的是铸５Ｍｎ，热处理后的硬度ＨＣ５３左右，相应的０钢Ｒ２～０材料的耐磨度不理想。在Ｈ０楔横轧机上轧制约１００后，模具就有明显的磨损，虽然经５０００件过多次点焊等修复，轧制￣ｓｏｏ左右，基本就不能再使用了。要想提高模具使用寿命，Ｕｏｏ件就必须选用合适的热锻模钢，提高模具表面硬度和耐磨性能，解决好模具的加工手段，控制好镶嵌模块热处理的变形量，提出镶嵌模块修配的方法。

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ａｃｒｔｐｓｔｎｈｐｏｕｔｉａｉｃｅｓｄｃｕａｅｏｉｏ．Ｔｅｒｄｃｉｔｈｓｎｒａｅ．ｉｖｙ
Ｋｅｒｓｒｎｖｒｅｙｗｏｄ：ＴａｓｅＲｏｌｇｅｄｈｌｎｓｉｆｏｓｌｎ；Ｌａｔｅｂａｋ；Ｄｒｔｆｉ
中图分类号：Ｇ３．Ｔ３３３
文献标识码：Ａ
文章编号：０２２３（０２）６０１－２１０ — ３３２００－０９０
ＴｈｍｐｒｖｄＩｓｒｍｅａｎａｋｎａｓｅｓｌｉｅＩｏｅｎｔｕｎｔＬｅｄｉｇＢｌｎｓｉＴｒｎｖｒｅＲｏｌｎｇ
损坏试件，即所谓的平夹头。
钳口座采用闭式结构，当受到夹紧力作用后，比开式钳口座变形小，能确保对试件可靠的夹持。在需松开试件时，口座向上移动，钳可迫使钳口与试件脱开。这
是因为在钳口座的两个非承压面上各开有导向槽，从
（辑启迪）编作者简介：可森（９５，工程师．士学位，要从事试验机的杨１６一）男，硕主
开发研究与液压技术的教学工作。
收稿日期：０２２０２０ —０ — １
１９
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１前
言
经济效益。
楔横轧工艺是一种阶梯轴类零件塑性成形的新工艺，属于现代先进制造技术。与常用的成型工艺（铸造、锻造和机械切削）比，相楔横轧工艺具有生产率高、材料利用率高、提高产品质量、降低劳动强度、降低产品成本等优点。目前已开发出１０多种产品，０多种规格０１的轧机，该技术应用于轴类零件的生产取得了显著的
般我，托ｔ０２６币２０．
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般战，托砰２０．０２６
◇ ◇ ◇
王全先
（安徽工业大学机械工程学院，安徽马鞍山２３０４０２）摘要：采用辊式楔横轧进料装置，可以灵活调整以适应不同零件的轧制进料要求，坯料在进入轧制型腔过程中不会跑偏，保证进料位置准确，大大提高了成品率。关键词：楔横轧；进料；跑偏
Ｏ
１２ｍｌ厚度为０６ｍ的扁试件和直径为２－３ｍ０ｉ、ｌ－３ｍ０６ｍ的圆试件。归结起来，主要特点是：其液压强迫夹紧、气
一
图２液压夹头结构原理图
１口２钳口座．钳．６导向块＿３导向销．侧８活塞．４下导向销．５钉螺７缸体．９密封圈ｌ．．Ｏ端盖
使用一定时间后应更换新的。因试件不同需更换钳口
时，只需卸下钳口座，装上适合的钳口后再旋上即可使用。
５结束语
该液压夹头在实的开式夹头轻四分之一，符合动态试验机应尽量减轻可动件质量的原则。夹头可以夹持宽度最大为
辊式楔横轧原理是：两个装有楔形模块的轧辊，以相同方向旋转，带动圆形坯料向相反方向旋转，坯料在楔形模块的作用下，向压缩，向延伸，轧成所需径轴被形状的零件，图１见。辊式楔横轧轧制时，轧件在由上下楔形模具、后前导板构成的封闭型腔内稳定轧制。辊式楔横轧进料装而使钳口与钳口座一起向上移动，达到钳口与试件分离的目的。为了减小钳口与钳口座相对移动的摩擦阻力，配合面上应进行润滑。钳口上的导向销是易损件，
ＷＡａ－ｉｎ（ｎｕＵｉｒｔｏＴｃｎｌｙＭａｓａ４０２ｈｎ）ＮＧＱｕｎｘａＡｈｉｎｅｉｆｅｈｏｇ，ａｎｈｎ２３０，Ｃｉｖｓｙｏａ
ＡｂｔａｔＭａｙｋｎｓｏｌｎｓｍａｅｌａｉｔｔｎｖｒｅｒｌｒａａｔｅｙｂｈｍｐｏｅｉｓｒｍｅｔｉｔｏｕｅｓｒｃ：ｎｉｄｆｂａｋｙｂｅｄｎｏｒｓｅｓｏｌｓｄｐｉｌｙｔｅｉｒｖｄｎｔａｅｖｕｎｎｒｄｃｄ
ｉｔｉｐｐｒｎｈｓａｅ．Ｄｕｎｃｍｉｇｎｏｏｌｒ，ｉｒｇｏｎｉｔｒｌｓｅｔｅｌｎｋｄｎ＇ｒｆｄｆｔｃｕｅｎｒｌｄｏｉｓｈｂａｓｏｔｉｔｏｉｄｅｓｏｒａｄｏｌｄｗｎｔｓｅ
液增压供油、闭式钳口座结构，其使用范围不仅仅是
【参考文献］
动态试验机，也可用于静态试验机。
［］濮良贵．１机械零件［］北京：Ｍ．高等教育出版社，８．１２９
［雷天觉．２］液压工程手册ｆ］北京：．Ｍ机械工出版社，９０１９．