100T液壓機液壓缸系統(tǒng)設計【四柱液壓機】

100T液壓機液壓缸系統(tǒng)設計【四柱液壓機】,四柱液壓機,100T液壓機液壓缸系統(tǒng)設計【四柱液壓機】,液壓機,液壓缸,系統(tǒng),設計 沈陽化工大學科亞學院 文 獻 綜 述 題 目： 100T液壓機液壓缸系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機制1101 學生姓名： 趙立斌 指導教師： 于玲 前言 液壓機是利用液壓傳動技術進行壓力加工的設備，可以用來完成各種鍛壓及加壓成形加工。例如鋼材的鍛壓，金屬結構件的成型，塑料制品和橡膠制品的壓制等。液壓機是最早應用液壓傳動的機械之一，目前液壓傳動已成為壓力加工機械的主要傳動形式。在重型機械制造業(yè)、航空工業(yè)、塑料及有色金屬加工工業(yè)等之中，液壓機已成為重要設備。所以該課題是具有相當大的實用價值的，對液壓校直機有一定了解可以幫助我更好的完成畢業(yè)設計。 正文 一 液壓機 1 用途 液壓機是一種以液體為工作介質，用來傳遞能量以實現(xiàn)各種工藝的機器。可用于矯正、壓裝、打包、壓塊和壓板等。液壓機包括水壓機和油壓機。 2 特點 易于得到較大的總壓力及較大的工作空間。這是液壓機最突出的優(yōu)點。易于得到較大的工作行程，便于壓制大尺寸工件，并可在行程的任何位置上產(chǎn)生額定的最大壓力，可以進行長時間保壓。工作平穩(wěn)，沖擊和振動很小，噪聲小，這對工人健康、廠房地基、周圍環(huán)境及設備本身都具有很大好處。調壓、調速方便。液壓機利用工作液體的壓力傳遞能量，可以利用調節(jié)各種壓力控制閥的方法進行調壓和限壓，并可以可靠地防止過載，有利于保護模具和設備。本體結構比較簡單，操作方便，制造容易。標準化、系列化、通用化程度較高。 3 分類 單注液壓機；小型液壓機；四柱液壓機；臥型液壓機。 4 現(xiàn)狀 液壓機是制品成型生產(chǎn)中應用最廣的設備之一。自19世紀問世以來發(fā)展很快，已成為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設備之一。由于液壓機在工作中的廣泛適應性，使其在國民經(jīng)濟各部門獲得了廣泛的應用。如板材成型；管、線、型材擠壓；粉末冶金、塑料及橡膠制品成型；膠合板壓制、打包；人造金剛石、耐火磚壓制和炭極壓制成型；輪軸壓裝、校直等等。各種類型液壓機的迅速發(fā)展，有力地促進了各種工業(yè)的發(fā)展和進步。八十年代以來，隨著微電子技術、液壓技術等的發(fā)展和普及應用，液壓機有了更進一步的發(fā)展。目前，液壓機的最大標稱壓力已達750MN［1］，用于金屬的模鍛成型。眾多機型已采用CNC或工業(yè)PC機來進行控制，使產(chǎn)品的加工質量和生產(chǎn)率有了極大的提高。 　　隨著人們生活水平的提高，金屬壓制和拉伸制品的需求逐年提高，同時，對產(chǎn)品品種的需求也越來越多，另一方面產(chǎn)品的生產(chǎn)批量日益縮小。為與中、小批量生產(chǎn)相適應，需要能夠快速調整的加工設備，這使液壓機成為理想的成型工藝設備。特別是當液壓機系統(tǒng)實現(xiàn)具有對壓力、行程速度單獨調整功能后，不僅能夠實現(xiàn)對復雜工件以及不對稱工件的加工，而且，實現(xiàn)了極低的廢品率。這種加工方式還適合于長行程、難成型以及高強度的材料?？勺兊膭恿M合、短的加工時間、根據(jù)工件長度的簡易的壓力行程調整，這與機械加工系統(tǒng)相比，有其優(yōu)越性。 二 液壓傳動的發(fā)展概況和應用 1 液壓傳動的發(fā)展概況 由于液壓技術廣泛應用了高科技成果，如：自控技術、計算機技術、微電子技術、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面。液壓技術在將機械能轉換成壓力能及反轉換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個問題：減少元件和系統(tǒng)的內部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)、二次調節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 2液壓傳動特單機在機械行業(yè)中的應用 A 液壓傳動的優(yōu)點： （1）單位功率的重量輕，記載相同功率輸出的條件下，體積小、重量輕、慣性小、結構緊湊、動態(tài)特性好。 （2）可實現(xiàn)較大范圍的無級調速。 （3）工作平穩(wěn),沖擊小,能快速的啟動，制動和頻繁換向。 （4）獲得很大的力和轉矩容易。 （5）操作方便，調節(jié)簡單，易于實現(xiàn)自動化。 （6）易于實現(xiàn)過載保護，安全性好。 （7）液壓元件以實現(xiàn)了標準化，系列化和通用化，便于液壓系統(tǒng)的設計，制造和使用。 B 液壓傳動的缺點 （1）使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔； （2）對液壓元件制造精度要求高，工藝復雜，成本較高； （3）液壓元件維修較復雜，且需要有較高的技術水平。 3液壓傳動結構特點 液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個嚙合的齒輪的轉動使得液體進行運動。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉換稱為機械能，從而對外做功。 液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電動操縱閥等。 除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，我們就能夠建設出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制回路。根據(jù)不同的控制目標，我們能夠設計不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 結論 根據(jù)液壓傳動的結構及其特點，在液壓系統(tǒng)的設計中，首先要進行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個原理圖是用液壓機械符號來表示的。之后通過計算選擇液壓器件，進而再完成系統(tǒng)的設計和調試。這個過程中，原理圖的繪制是最關鍵的。它決定了一個設計系統(tǒng)的優(yōu)劣。液壓介質通過管道經(jīng)節(jié)流閥和換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞帶動工作臺右移，液壓缸右腔排出的液壓介質經(jīng)換向閥流回油箱。換向閥換向之后液壓介質進入液壓缸右腔，使活塞左移，推動工作臺反向移動。改變節(jié)流閥的開口可調節(jié)液壓缸的運動速度。液壓系統(tǒng)的壓力可通過溢流閥調節(jié)。在繪制液壓系統(tǒng)圖時，為了簡化起見都采用規(guī)定的符號代表液壓元件，這種符號稱為職能符號。任何一個液壓傳動系統(tǒng)都是由幾個基本回路組成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。幾個基本回路組合在一起，可按一定要求對執(zhí)行元件的運動方向、工作壓力和運動速度進行控制。根據(jù)控制功能不同，基本回路分為壓力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。 參考文獻 （1）許福玲，陳光明. 《 液壓與氣壓傳動》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 （2）何存興 《液壓與氣壓傳動》. 武漢：華中科技大學出版社，2000 （3）左建民 《液壓與氣壓傳動》. 機械工業(yè)出版社 ,1999 （4）李壽剛 《液壓傳動》 北京：北京理工大學出版社,1994年 （5）薛祖德 《液壓傳動》 北京：中央廣播電視大學出版社.2001年 （6）袁承訓 《液壓與氣壓傳動》北京：機械工業(yè)出版社.2000年 （7）姜繼海 《液壓傳動》 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社.1997年 （8）趙應越 《常用液壓閥與其修理》南京：東南大學出版社.1992年 （9） 李幕潔 《液壓傳動與氣壓傳動》北京：機械工業(yè)出版社.1989年 （10）章宏甲 《機床液壓傳動》北京：機械工業(yè)出版社.1987年 （11）林建亞 《液壓元件》 北京：機械工業(yè)出版社.1988年 6 摘要 液壓機也稱為油壓機，它是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機械，通常情況下主機為三梁四柱的結構，三梁四柱式這種液壓機結構經(jīng)濟實用，從而廣泛的應用在機械制造中。液壓機是一種使用液體的壓力用來傳遞機械能，液壓控制可以適當采用插裝閥集成系統(tǒng)，動作穩(wěn)定，工藝流暢，使用重復次數(shù)較多，液壓的沖擊慣性較小，縮短了連接管路與泄露點之間的距離，或一般液壓控制兩種形式，它們可用于各種可塑性材料的壓力加工技術和成型技術，如沖裁技術、彎曲技術、翻邊技術、薄板拉伸技術等。基本原理是由油泵把液壓油輸送到集成的插裝閥塊之中，通過各種單向閥和溢流閥把液壓油分配到油缸的上腔系統(tǒng)或者下腔系統(tǒng)中，在高壓油的強大作用力之下，使油缸進行往復機械運動。液壓機是使用液體來傳遞機械壓力的機械設備。清洗零件和軸的各連接處并及時加潤滑油，從而實現(xiàn)液壓程序的操縱靈動性。仔細看查并且緊住上缸蓋和下缸蓋、電機座和錘身地腳螺絲，必須保證擰緊堅固。單位流量欠缺或沒有流量的原因：液壓缸系統(tǒng)的工作效率低，出現(xiàn)在設備剛剛正常啟動的時候，液壓缸工作機構運行比較慢、工作聲音正常，有壓力卻沒有流量。當液壓缸發(fā)生這種情況的時候，就必須檢查機械系統(tǒng)和換向閥這兩部分。因為沒有多余的零件更換，再次生產(chǎn)零件的時間不是很清楚，長時間的機器閑置會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，并且還要支付很多錢來維修。因為當今企業(yè)要走機械化和數(shù)控化的道路，需要找到方便快捷，行之有效的方法來保養(yǎng)和維修這些機械設備，否則企業(yè)得不償失，從而最大化企業(yè)的經(jīng)濟效益。企業(yè)可以采用很多種方法進行現(xiàn)場維修，比如找專業(yè)的修理人員進行修理。 關鍵詞: 液壓機； 機身結構； 工作壓力； 滑塊 Abstract Hydraulic machine, also known as hydraulic machine, it is a by liquid static pressure to the processing of metal, plastic, rubber, wood powder and other products, machinery, usually host for the structure of the three beams and four columns, three four beam of the hydraulic machine structure is economical and practical, so it has a wide range of applications in machinery manufacturing.?Hydraulic machine is a kind of using liquid pressure used for the transmission of mechanical energy, hydraulic control can be suitably used cartridge valve integrated system, stable operation, smooth process using repeated many times, the impact of hydraulic inertia is small, shortening the connecting pipe and the discharge distance between the dew point, or general hydraulic control two kinds of forms, they can be used for all kinds of plastic material pressure processing technology and molding technology, such as punching blanking, bending, flanging technology, sheet metal drawing technology etc..?Basic principle is by the oil pump to the hydraulic oil is transported to the integrated cartridge valve blocks among, through a variety of one-way valve and the overflow valve to hydraulic oil distribution to the cylinder chamber system or inferior system, under the strong force of the high pressure oil, the oil cylinder for reciprocating mechanical movement.?Hydraulic machine is the use of liquid to transfer mechanical and mechanical equipment.?Clean parts and shaft of the connecting department and add the lubricating oil, so as to realize the operation of the hydraulic program..?Carefully check and hold on tight under the cylinder head and cylinder head, a motor seat and a hammer body screws, tighten the firm must ensure that.?Reasons for the lack of per unit of flow or no flow: hydraulic cylinder system work efficiency low, appear in the device just starting when, hydraulic cylinder mechanism relatively slow, normal voice, pressure without traffic.?When the hydraulic cylinder occurs in this case, it is necessary to check the mechanical system and the two parts of the valve.?Because there is no spare parts replacement and once again producing parts of the time is not very clear, the long time idle machines will bring huge economic losses to the enterprise, and also pay a lot of money to repair.?Because today's enterprises to walk the road machinery and CNC, the need to find a convenient and effective approach to maintenance and repair of the mechanical equipment, otherwise enterprises gain to maximize the enterprise economic benefit.?Enterprises can use many methods for on-site maintenance, such as looking for professional repair personnel for repair. Key words： Hydraulc press， Fuselage structure， Working pressure， Slider 目 錄 第一章 緒論 1 1.1液壓機的發(fā)展 1 1.2 液壓機的工作原理 1 1.3四柱液壓機的用途、特點和主要性能 2 第二章 液壓機的主要技術參數(shù) 3 2.1 YA32─100T四柱萬能液壓機主要參數(shù) 3 2.2 YA32─100T四柱萬能液壓機系統(tǒng)工況圖 4 第三章 液壓基本回路以及控制閥 6 3.1 YA32─100T四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)圖 6 3.2 YA32─100T四柱萬能液壓機工作循環(huán)圖 9 第四章 液壓缸 10 4.1 主缸 10 4.1.1 材料 11 4.1.2 缸筒內徑: 11 4.1.4 缸筒壁厚： 17 4.1.5 缸筒壁厚校核: 17 4.1.6 缸筒的暴裂壓力： 18 4.1.7 缸筒底部厚度 18 4.1.8 缸筒端部法蘭厚度:h 19 4.1.9 缸筒法蘭連接螺栓 19 4.2 主缸活塞桿 20 4.2.1 材料 20 4.2.2 直徑 20 4.2.3 強度校核 20 4.3 主缸的總效率 21 4.3.1 機械效率 21 4.3.2 容積效率 21 4.3.3 反作用力效率 21 4.4 各油缸工作流量 22 4.4.1 主缸快速下行 22 4.4.2 主缸工進 22 4.4.3 主缸回程 23 4.4.4 液壓缸損壞情況及原因分析 23 第五章 液壓系統(tǒng)的安裝 25 5.1 液壓元件的安裝 25 總 結 26 參考文獻 27 致 謝 28 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章緒論 第一章 緒論 1.1液壓機的發(fā)展 十六世紀初，歷史上制造出第一批水力機械錘。在1662年，帕斯卡(Pascal)就認識到了使用液體擠壓可以產(chǎn)生機械能。1795年，英國Bramah獲得了第一個手動液壓機的專利，但是液壓機的發(fā)展歷史并不是很長。經(jīng)過近兩百年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛的應用于科學、教育、制造、文化、衛(wèi)生等行業(yè)，為我國的綜合國力做出了巨大貢獻，一躍成為機械制造行業(yè)的主要組成部分。在我國，液壓機的發(fā)展不到五十年，由此可見液壓機的發(fā)展很有前景，液壓機主要應用于以下幾個方面：高精度、液壓系統(tǒng)的集成化與精密化、數(shù)控自動化與網(wǎng)絡化、高生產(chǎn)率與高效率、環(huán)境保護與人身安全保護。 液壓機裝備的普及雖然代替了很大一部分勞動力，可是單純傳統(tǒng)的液壓機工作形式不能完全滿足中國當今社會的經(jīng)濟騰飛，當今中國的GDP正以平均8%的速度增長，可見機械制造行業(yè)是多么的重要?，F(xiàn)如今都采用電子基礎技術，盡可能的實現(xiàn)自動控制液壓缸，這樣一來便可對液壓缸進行自動檢測，也就是我們所說的自動控制化。我們應該多多學習機械設計知識，液壓傳動知識，電子信息知識，從而把它們應用在液壓缸系統(tǒng)當中，以便提高液壓缸的操作性能。伴隨著各種學科的交叉應用，液壓缸系統(tǒng)也朝著低能耗，自動控制化，產(chǎn)出率高的方向發(fā)展。液壓缸系統(tǒng)的集成應用，對于液壓缸的使用做出了巨大貢獻，它使液壓缸的應用更加簡潔，方便，可操作性更強。有些液壓過程非常復雜，這樣一來它對于液壓缸系統(tǒng)的運行會造成或多或少負擔，當然對于操作人員來說也是一種困難，為了讓操作人員能更加簡單的操作，我們應該時刻學習液壓缸系統(tǒng)的各方面知識。要用發(fā)展的眼光來看待液壓機的發(fā)展，才能在今后的實踐應用中增長經(jīng)驗。 1.2 液壓機的工作原理 液壓機根據(jù)壓制工藝要求主缸能完成快速下行一減速壓制一保壓延時一泄壓回程一停止(任意位置)的基本工作循環(huán)，而且壓力、速度和保壓時間需能調節(jié)。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，從而通過液體產(chǎn)生的壓力能的大小來傳遞能量，通過大大小小各種控制閥和管路的輸送，憑借液壓執(zhí)行元件，從而把液體的壓力能轉換為機械能。所謂工作介質，就是指在轉換能量的過程中所需要的液體，市面上經(jīng)常使用的是礦物油。它的作用很明顯，相當于在機械制造過程中的元件。液壓泵的核心是液壓系統(tǒng)泵，也就相當于我們人體的心臟，液壓泵通過將機械能轉換，通過輸入礦物油，可到液壓能源。這種泵只可流動，切記它可不是壓力，壓力會形成阻力，阻力會產(chǎn)生流量。通俗一點說，壓力就是流動的副產(chǎn)品，很多工程都是這樣的。 1.3四柱液壓機的用途、特點和主要性能 四柱液壓機用途廣泛，比如對可塑性強的材料，高分子材料的成型。尤其對材料的壓制成型具有很大的作用，大大縮短了輕工業(yè)化的單位勞動時間。液壓機具有獨立的電子信息系統(tǒng)以及動力工程系統(tǒng)，液壓機采用的控制方式也比較獨特，它是采用按鈕集中控制原理、調整、手動及半自動三種工作方式。液壓缸的各種工作程序都可以根據(jù)工藝的需要進行變化，這樣一來便可以適用于更加廣泛的材料成型技術。 四柱液壓機結構較為簡單、經(jīng)濟、實用。從外面看是八角形狀的，它的控制電器箱是用玻璃門框制作的，并且PLC電腦控制或普通電器控制兩種方式，工作效率高，容易維修的優(yōu)點。液壓機的獨立按扭進行集中控制，方便整改。它適用于各種塑性材料與高分子材料的加工，比如擠壓、彎曲、折邊、拉伸等機械制造工藝，同時也可用于各種塑料、粉末制品的壓制成形。 30 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章液壓機的主要技術參數(shù) 第二章 液壓機的主要技術參數(shù) 2.1 YA32─100T四柱萬能液壓機主要參數(shù) 表2-1 主要技術參數(shù) 產(chǎn)品名稱 四柱萬能液壓機 滑塊快進速度(mm/s) 100 型號 YA32-1000KN 工進速度(mm/s) 10 公稱壓力(T) 100 快上行速度(mm/s) 80 滑塊行程(mm) 800 頂出力(T) 20 滑塊下平面至工作臺最大距離(mm) 1260 頂出速度(mm/s) 80 工作臺尺寸(前后左右)(mm) 9001250 回程速度(mm/s) 120 液體最大工作壓力(MPa) 16 頂出活塞最大行程(mm) 500 外型尺寸長寬高(mm) 178014204391 回程力(T) 6 最大拉伸深度(mm) 500 電機功率KW 31.5 2.2 YA32─100T四柱萬能液壓機系統(tǒng)工況圖 圖2-1 液壓系統(tǒng)工作行程與壓力圖 圖2-2 工作周期系統(tǒng)功率循環(huán)圖 沈陽化工大學科亞學院學士學士論文 第三章液壓基本回路以及控制閥 第三章 液壓基本回路以及控制閥 3.1 YA32─100T四柱萬能液壓機液壓系統(tǒng)圖 圖3-1 系統(tǒng)原理圖 1——斜盤式變量柱塞泵，2——齒輪泵，3——小電機,4——大電機，6——濾油器,7——電控比例溢流閥,8.22..24——溢流閥， 9.18. 23——換向閥，10——壓力繼電器，11——單向閥，12——壓力表，13.18——液控單向閥，14——外控順序閥，16——順序閥，15——上液壓缸，19——下液壓缸，21——節(jié)流器， 工作過程： A: 啟動：電磁鐵全斷電，主泵卸荷。主泵（恒功率輸出）→電液壓換向閥9的M型中位→電液換向閥20的K型中位→T B：快進：液壓缸15活塞快速下行：1YA，5YA通電，電磁鐵換向閥17接通液控單向閥18的控制油路，打開液控單向閥18 進油路：主泵1 →電液換向閥9 →單向閥11→上液壓缸15 回油路：液壓缸15下腔 →液控單向閥18→電液換向閥9→電液換向閥20的K型中位→T 液壓缸15活塞依靠重力快速下行：大氣壓油→吸入閥13→液壓缸15上腔的負壓空腔 C：工進：液壓缸15接觸工件慢速下行：（增壓下行）液壓缸活塞碰行程開關2XK，5YA斷電，切斷經(jīng)液控單向閥18快速回油通路，上腔壓力升高，切斷（大氣壓油→吸入閥13 →上液壓缸無桿腔）吸油路。 回油路：液壓缸15下腔→順序閥16→電液換向閥9→電液換向閥20的K型中位→T D：保壓：液壓缸15上腔壓力升高達到預調壓力，壓力繼電器10發(fā)出信息，1YA斷電，液壓缸15進口油路切斷，單向閥11和吸入閥13的高密封性能確保液壓缸15活塞對工件保壓。主泵（恒功率輸出）主泵→ 電液壓換向閥9的M型中位→ 電液壓換向閥20的K型位→T實現(xiàn)主泵卸荷。 E：保壓結束，泄壓，液壓缸15回程：時間繼電器發(fā)出信息，2TA通電（1YA斷電），液壓缸15上腔壓力很高，外控順序閥14，使主泵1→電液壓換向閥9→吸入閥的控制油路由于大部分油液經(jīng)外控順序閥14流回油箱，壓力不足以立即打開吸入閥13通油箱的通道，只能打開吸入閥的卸荷閥13（或叫卸荷閥13的卸荷口），實現(xiàn)液壓缸15上腔（只有極少部分油液經(jīng)卸荷閥口回油箱）先卸荷，后通油箱的順序動作，此時：主泵1大部分油液→電液壓換向閥9→外控順序閥→T F：液壓缸15活塞快速上行： 液壓缸15上腔卸壓達到吸入閥13開啟的壓力值時，外控順序閥14關閉，切斷主泵1大部分油液→電液換向閥9→外控順序閥14→T的卸荷油路實現(xiàn)。 進油路：主泵1→電液換向閥9→液控單向閥20→液壓缸15下腔回油路：液壓缸15上腔→吸入閥13→T。 G: 頂出工件:液壓缸15活塞快速上行到位,PLC發(fā)出信號, 2YA斷電,電液壓換向閥9關閉,3YA通電電液壓換向閥20右位工作 。 進油路:主泵1→電液壓換向閥9的M型中位→電液換向閥20→液壓缸19無桿腔。 回油路：液壓缸19有桿腔→電壓換向閥20→T。 H: 頂出活塞退回：3YA斷電，4YA通電，電壓換向閥20左位工作。 進油路：主泵1→電液換向閥9的M型中位→電液換向閥20→液壓缸19上腔。 回油路：液壓缸19下腔→電液換向閥20→T。 K：壓邊浮動拉伸：薄板拉伸時，要求頂出液壓缸19下腔要保持一定的壓力，以便液壓缸19活塞能隨液壓缸15活塞驅動的動模一起下行對薄板進行拉伸，3YA通電，電液換向閥20右邊工作，6YA通電，電磁換向閥23工作，溢流閥24調節(jié)液壓缸19下腔油墊工作壓力。 3.2 YA32─100T四柱萬能液壓機工作循環(huán)圖 表3-1 控制閥動作順序表 動作元件 工步 1YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA PJ 原位 上缸快進 + + 上缸工進 + + 保壓 + + 上缸快退 + 下缸工進 + 下缸快退 + 壓邊浮動拉伸 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章液壓缸 第四章 液壓缸 4.1 主缸 主缸缸體靠缸口臺肩及大鎖母緊固于上橫梁內，活塞下端面與滑塊相連接。主缸活塞頭部的制造材料為鑄鐵，具有導向作用?；钊^部外圓處裝有方向相反的密封圈，內圈用0形圈密封。將缸內形成上下兩個油腔，缸口部分也裝有密封圈及0形圈，借助鎖緊螺母，以保證下腔密封。動力機構由油箱、高壓泵、電機、低壓控制系統(tǒng)、液動組合閥等組成。本機器是由主缸以及自動控制系統(tǒng)這兩個部分組成的，并且由管路和電氣工程系統(tǒng)通過特定裝置連接起來。 液壓缸的主缸的結構設計。缸體與端蓋的連接形式通常是與法蘭連接，螺紋連接，外半環(huán)和內半環(huán)連接，由于液壓機下筒體的壓力是非常大的，因此，筒體和端蓋的連接方式的選擇法蘭式。在活塞桿和活塞桿的連接結構具有整體結構，螺紋連接，半環(huán)連接等。主缸活塞與活塞桿之間的連接螺釘?shù)倪B接形式。在活塞桿導向部分包括端蓋，導套，密封，防塵和鎖結構。在工程機械的導套一般安裝在密封圈的內側，有利于導向套潤滑。液壓機的群眾運動，快進速度，以便在到達行程的中點，活塞液壓沖擊，甚至活塞與氣缸端蓋會產(chǎn)生機械碰撞。為了防止這種情況的發(fā)生，緩沖裝置設置在工作結束。一般緩沖裝置的環(huán)形間隙節(jié)流緩沖裝置，可調緩沖裝置，三角槽節(jié)流緩沖裝置。大型液壓缸需要有一個穩(wěn)定的運動速度，這需要設置排氣裝置，以防止空氣在系統(tǒng)傳動精度的影響。排氣閥安裝在液壓缸的兩端頂部，雙作用液壓鋼需要設置兩個排氣閥。 四柱液壓機的主缸, 造成主缸加壓過大的時候應看看壓力油，從而讓主缸無法加壓, 充液閥的主閥芯與接觸面有導物卡住，必須及時處理, 充液閥的主閥芯與接觸面不是很密封。主閥芯導向桿固定部分斷開，主閥芯掉進油缸上腔，造成壓口相同。一個或多個充液閥的控制活塞無法復位，導致充液閥的主閥芯處于啟動狀態(tài)。溢流閥彈簧疲勞強度不夠堅硬，沒有起到抗疲勞的作用，需更新；溢流閥錐閥結合面處配合不嚴，需檢查；主缸的壓力閥出現(xiàn)了問題，主缸無法加壓從而無壓力，導致主缸不能加壓。 4.1.1 材料 表4-1 液壓缸型號 型號 ≥／MPa ≥／MPa ≥／% 35CrMo 1000 850 12 4.1.2 缸筒內徑: 由課題知液壓缸的理論作用力 (推力=100KN;拉力=10KN) 假設最大壓力 P=25MPa （1）則: 無活塞桿的缸筒內徑D為: D=m （ 4-1） =m≈0.22 m （2）活塞桿徑為: （4-2） ==0.208 m 取標準值=0.2 m （3）主液壓缸有效面積: A= （4-3） =0.22=0.038m=380cm A=(D-d) （4-4） =(0.22-0.20)=0.00659 cm=66 cm A=d （4-5） =0.20=0.0314 m=314cm （4） 主液壓缸實際壓制力和回程力: R =PA （4-6） =25100.0380=950KN R=100KN （5） 主液壓缸的工作力: ①主液壓缸的平衡壓力: P= （4-7） ==1.4110Pa ②主液壓缸工進壓力: P=+ （4-8） ==25.26MPa ③主液壓缸回程壓力: P= （4-9） ==14.4 MPa 頂出液壓缸 (1)頂出液壓缸內徑: D= （4-10） ==0.1009m 根據(jù)GB/T2348-1993,取標準值D=100mm (2)頂出液壓缸活塞桿徑d d= （4-11） ==0.083m 根據(jù)GB/T2348-1993,取標準值d=80mm (3)頂出液壓缸有效面積: A=D （4-12） = =0.00785 m=79 cm A=( D-d) （4-13） =(0.10-0.08) =0.0028 m=28 cm A=d （4-14） =0.08=0.0050 m =50 cm (4)頂出液壓缸實際頂出力和回程力: R=PA （4-15） =25100.00785 =21.4 MPa R=60KN (5)頂出液壓缸的工作壓力和回程工作壓力: PA=25100.00785=196.3KN R=60KN P=25 MPa P= （4-16） =21.4 MPa 液壓缸運動中的供油量: （1）主液壓缸的進出油量: ①主液壓缸快進的進出油量: q=AV （4-17） =0.0380 m0.1m/s60s =3.8160 =228L/min q=AV （4-18） =0.0659 m0.1m/s60s =6.59160 =36L/min ②主液壓缸工作行程的進出油量: q=AV （4-19） =0.038m0.01m/s60s =3.80.160 =22.8L/min q=AV （4-20） =0.00659m0.01m/s60s =6.590.160 =3.6L/min ③主液壓缸回程進出油量: q=AV （4-21） =0.00659m0.08m/s60s =6.590.0860 =28.8L/min q=AV （4-22） =0.0380m0.08m/s60s =3.800.0860 =182.4L/min （2）頂出液壓缸的進出油量: q=AV （4-23） =0.00785m0.08m/s60s=0.7850.860=37.68L/min q=AV （4-24） =0.0028m0.08m/s60s =0.280.860=13.44L/min （3）頂出液壓缸快退行程的進出油量: q=AV （4-25） =0.0028m0.12m/s60s =0.281.260 =20.16L/min q=AV （4-26） =0.00785m0.12m/s60s =0.7851.260=56.52L/min 確定快進供油方式,液壓泵的規(guī)格,驅動電機功率: （1）液壓系統(tǒng)快進: q= AV （4-27） =0.0380m0.1m/s60s =3.8160=228L/min （2） 選定液壓系統(tǒng)最高工作壓力P=25MPa,主液壓缸工作行程,主液壓缸的無桿腔進油量為: q=AV （4-28） =0.038m0.01m/s60s =3.80.160=22.8L/min 主液壓缸的有桿腔進油量為: q=AV （4-29） =0.00659m0.08m/s60s =6.590.0860 =28.8L/min 頂出液壓缸頂出行程的無桿腔進油量為: q=AV （4-30） =0.00785m0.08m/s60s =0.7850.860 =37.68L/min 主液壓油缸的行程和頂出液壓缸頂出行程壓力最高P = 25MPa工件的頂部不需要高壓力的設計選擇。液壓主缸工作行程（壓）-流22.80l/min，主液壓缸的回流量為3.6升/分鐘，160bgy14-1b型電液比例斜盤式軸向柱塞變量泵的選擇。雖然在P＜7 MPa 液壓泵和電機功率的選擇： 抑制主液壓缸和液壓缸頂出頂25 MPa工作壓力是工作壓力的主缸返回；水力噴射液壓缸是6.64MPa?MPa的壓力返回卒中17.1，水力系統(tǒng)允許短期過載，因此，快進，倒帶，以6.64mpa?Q?P 4.1.4 缸筒壁厚： 根據(jù)GB/T2348-1993，取D=500 mm 公式:=++ （4-31） 關于的值,分別計算: 當時,為薄壁缸筒 >==0.0211m （4-32） > =0.0245m 取=0.045 m ---缸筒材料的許用應力, = 當時,材料使用不夠經(jīng)濟,應改用高屈服強度的材料. 4.1.5 缸筒壁厚校核: 額定工作壓力, 應該低于一個極限值,以保證其安全 表4-2 缸筒所受載荷 材料 靜載荷 交變載荷 沖擊載荷 不對稱 對稱 鋼 3 5 8 12 Mpa （4-33） =0.35 =83.84 MPa =外徑; D=內徑 同時額定工作壓力也應該完全塑性變形的發(fā)生: （4-34） =49.2～59MPa -缸筒完全塑性的變形壓力 -材料屈服強度MPa （4-35） =2.3850 =2.38500.0719 =140.56MPa 4.1.6 缸筒的暴裂壓力： （4-36） =2.310000.0719 =165.37MPa 4.1.7 缸筒底部厚度 缸筒底部為平面時: 0.433 （4-37） 0.433 mm 取 mm 4.1.8 缸筒端部法蘭厚度:h （4-38） ==0.0448m 取h=0.05m -法蘭外圓半徑 -螺孔直徑螺栓;M16-2 4.1.9 缸筒法蘭連接螺栓 (1)螺栓處的拉應力 = Mpa （4-39） = =0.7445MPa z-螺栓數(shù)，12根； k-擰緊螺紋的系數(shù)變載荷,取k=4； -螺紋底徑 (2)螺紋處的剪應力: =0.475Mpa （4-40） = MPa -屈服極限;-安全系數(shù); 12 (3)合成應力 = （4-41） =0.9679MPa，符合設計要求。 4.2 主缸活塞桿 4.2.1 材料 表4-3 活塞桿選材 型號 ≥／MPa ≥／MPa ≥／% 35CrMo 1000 850 12 4.2.2 直徑 d= （4-42） d==0.0797m -液壓缸的推力;KN ; -材料的許用應力MPa -材料屈服強度;取=800MPa; =200 MP 液壓缸活塞桿往復運動時的速度比 = （4-43） n -安全系數(shù);4 D-油缸內徑;d-活塞桿外徑;-回程速度; -工進速度 已知=100 mm/s; =80 mm/s 所以 = 1.25 根據(jù)活塞桿直徑系列 GB/T2348-1993 之規(guī)定取 d=0.18m 4.2.3 強度校核 在軸向力或張力很簡單，簡單的拉伸載荷強度計算公式進行計算： （4-44） ==82.86 MPa 危險截面的合成應力: =5.5 MPa MPa 4.3 主缸的總效率 4.3.1 機械效率 根據(jù)活塞及活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失，在額定壓力下通常?。? =0.9～0.95, 這里?。?0.93 4.3.2 容積效率 根據(jù)各密封件的泄露所造成，當活塞密封為彈性材料時；取=0.98 4.3.3 反作用力效率 根據(jù)排出口背壓差所產(chǎn)生的反向作用力。 （4-45） = =0.987 MPa ---當活塞桿伸出是為進油壓力,當活塞桿縮回是為排油壓力 ---當活塞桿伸出時為排油壓力,當活塞桿縮回時為進油壓力 = （4-46） = =0.981 MPa 主缸的總效率 = （4-47） =0.930.980.98 =0.893 說明：該系統(tǒng)背壓0.4 MPa 4.4 各油缸工作流量 4.4.1 主缸快速下行 V=100 =VA （4-69） = =228.1 = VA （4-70） = =39.6 V-速度; -工作流量; A-有效面積; -回油流量;(下式同) 4.4.2 主缸工進 V=10 =VA （4-71） = =22.8 = VA （4-72） = =3.6 4.4.3 主缸回程 V=80 =VA （4-73） = =28.8 = VA （4-74） = =182.4 4.4.4 液壓缸損壞情況及原因分析 液壓缸的一般形式是有開放的一端，和一個厚壁高壓容器的一端封閉一端。液壓缸的結構一般可分為三個部分即缸底，法蘭和中厚壁圓筒。 液壓缸的工作缸負載，工作頻繁，往往由于設計，制造或使用不當，過早損壞。比如大型黑色金屬模鍛液壓機，不到20年的使用，主工作缸損傷10次，做了六缸，每缸制造一個幾十萬元，所以液壓缸，特別是大型液壓機主工作缸，應該了解損壞的原因。注意正確的設計，制造和使用。 1）液壓缸損壞的部分，其特點：液壓缸損壞法蘭的多數(shù)與筒壁連接弧部位。其次，從缸底圓弧過渡，幾筒壁的裂縫，也因為嚴重的損壞破壞。從液壓缸的使用，對高負荷工作時間一般損壞比較嚴重，裂紋的形成和逐步擴大，屬于疲勞破壞。 （1）筒壁。裂紋首先出現(xiàn)在內壁，并逐漸發(fā)展出來。外柱線的發(fā)展，垂直分布的裂縫，或與缸壁母線成40度角。 (2) 汽缸法蘭部分。在外面缸蘭過度電弧首先出現(xiàn)柱線逐漸圓周方向擴展的內壁，最后通過或開裂，裂紋擴展到釘孔，法蘭部分損失，沿著圓弧過渡法蘭環(huán)開裂和脫落。 (3)缸底,首先在缸底過渡圓弧處的內表面開始出現(xiàn)環(huán)向裂紋，逐漸向外壁擴展，乃至裂透。 (4)氣蝕，液壓缸也有因氣蝕產(chǎn)生蜂窩狀麻點而損壞，尤其是在進入孔內壁容易產(chǎn)生氣蝕。 2)液壓缸損壞原因分析，影響液壓缸工作壽命的因素是多方面的。必須結合具體情況進行分析，但歸納起來主要有以下幾個方面。 (1)設計方面的原因。結構尺寸設計不合理，如法蘭高度太小或法蘭外徑過大，使綜合應過高而損壞。 (2)加工制造方面的原因. (3)安裝使用方面的原因. 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章液壓系統(tǒng)的安裝 第五章 液壓系統(tǒng)的安裝 5.1 液壓元件的安裝 1，液壓元件安裝前，要用煤油清洗，自制的重要部件應密封壓力試驗，試驗的壓力是壓力的2倍，或1.5倍的最大使用壓力。試驗應在開始前進行，不是在一個突然的壓力測試，并在每個級別測試。； 2。方向控制閥應保證安裝水平位置的軸； 3，板式液壓元件的安裝，檢查進出油口的密封圈是否符合要求，安裝前密封圈應突出安裝面，保證一定的壓縮量來防止泄漏后安裝； 4。當板的液壓元件的安裝，固定螺釘?shù)臄Q緊力均勻，使液壓元件安裝面可與該元素的樓層平面接觸良好。 其原因是系統(tǒng)的壓力低。系統(tǒng)壓力是由于過度引起的液壓泵。拆卸和檢查發(fā)現(xiàn)，液壓泵嚴重導致泵的泄漏，大廳是由軸承磨損、彎曲變形引起的軸。軸承一般有無磨損，這表明由安裝誤差引起的彎曲變形是這種失敗的根本原因由于虹吸作用會使泵的吸入口通過濾油器有真空油會產(chǎn)生壓力損失，加起來，填補的真空度的泵吸入口將增加，造成填充不足油泵吸油，甚至干涸。一旦切斷，變量控制機制將不能正常工作，主油路的油不充分冷卻，油溫系列升。我已經(jīng)解決了一個這種類型的振動壓路機的液壓泵，在主泵油碳化析出，說明吸補油泵，有油溫度高。滾筒的外部表現(xiàn)是：工作效率低下，爬坡能力不強，甚至不能正常工作。 為了驗證油范圍的故障，可以步行或根本無法行走的壓路機直接油，除油過濾器，然后立即見效，路機立即可以行走正常。如果故障持續(xù)時間太長，由于溫度過高，會使填充泵閥板出現(xiàn)早期磨損，甚至失去工作能力。但整體油溫度不高，比正常值還要低，只有閉路循環(huán)油溫度高；一般，檢查機油溫度檢查油箱中的油的溫度，從而導致油溫度不高的錯覺。因此，很容易造成故障診斷的困難和誤判。這應該引起我們足夠的重視。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 總結 總 結 近半年的畢業(yè)設計已經(jīng)過去了，我的畢業(yè)設計也接近了尾聲，我設計的是100T液壓機液壓缸系統(tǒng)設計。我認為這次畢業(yè)設計充滿了挑戰(zhàn)性，因為是從前從未接觸過的整體設計，計算復雜繁瑣，而且很多計算方法只能靠經(jīng)驗獲得，但是盡管這樣，我在指導老師于老師的耐心指導與幫助和很多機械同學的共同努力下，經(jīng)歷了多方面的查閱資料和參考優(yōu)秀文摘，并且導師帶領我們實際了解了液壓機系統(tǒng)后，更加深刻的了解了知識，因此很圓滿的完成了本次設計任務。 根據(jù)我自己在這將近半年的時間里所付出的努力，我深刻的體會到了畢業(yè)設計真的不是一件簡單的事情，它是與實際緊密結合的，如果沒有四年對于機械知識積累，根本不可能完成本次畢業(yè)設計，本次畢業(yè)設計是一次理論與實際的深刻結合，在本次畢業(yè)設計中，我閱讀了大量的文獻，參考了很多書籍，認認真真仔仔細細分析了現(xiàn)如今的液壓機系統(tǒng)，讓我深刻體會到了液壓缸的工作原理以及它的性能。我個人認為，主泵選用變量泵更能夠使液壓機高效率的工作。通過本次設計，使我對我們這個機械設計制造及其自動化專業(yè)有了更加深刻的了解，我發(fā)現(xiàn)了，大學四年所學的知識根本不夠，還是要到車間里、機床上認真研究，才能夠把知識學的更加扎實。在這半年里，我學會了如何分析液壓機系統(tǒng)圖，