中型四柱式液压机及液压系统设计1(有全套图纸

XX学院XX UNIVERSITY 本科生毕业设计及控制系统设计XX学院教务处二○一三年六月制（2015届）本科生毕业设计说明书200T四柱式液压机结构及控制系统设计2015年6月摘要本次毕业设计的主要任务为200T三梁四柱式液压机的结构设计及控制系统设计。

液压机的应用较广泛，在日常生活中到处可以见到，其基本工作原理为根据帕斯卡原理。

以液体作为传递介质，达到实现能量的转换的效果，从而实现各种锻压的成型工艺。

这种液压机适用于各种可塑性工件的压制工艺，如冲压、拉伸薄板、压制、翻边、弯曲等，也适用于砂轮成型、工件的校正、压装和各种冷挤金属零件成型、塑胶制品及粉末制品的压制成型工艺。

液压机是由主机和液压控制系统、电气控制系统组成。

液压机主机走成包括工作台、上横梁、导柱、滑块、顶出缸、主缸、安装地基等，动力机构包括泵、油箱、电机、电气控制系统、各种液压控制阀等。

动力机构在电气控制系统控制下，通过液压系统，实现能量的转换、传递和调节，完成各种工艺循环。

关键词：四柱式液压机，液压系统，电气系统，PLC控制全套图纸，加153893706ABSTRACTThe graduation design task for 200T the structure design of three beam four-column type hydraulic press machine control system design. Hydraulic press application more widely, can be seen everywhere in our daily life, its basic working principle is according to the driving principle of the liquid to liquid as PASCAL transfer media, achieve the result of realization of energy conversion, so as to realize all kinds of forging press molding process. The hydraulic press suppression techniques are suitable for all kinds of plastic parts, such as stamping, stretching, pressing plate, flanging and bending etc., can also be applied to wheel molding, artifacts of calibration, pressure equipment and a variety of cold extrusion molding metal parts, plastic products and powder products of pressure molding process. Hydraulic press is controlled by the host and hydraulic system, electrical control system. Hydraulic press host go into workbench, beams, guide pin, slide block, ejection cylinder, master cylinder, such as installation of foundation, motivation mechanism including pumps, tanks, motor, electric control system, all kinds of hydraulic control valves, etc. Dynamic mechanism under control in the electric control system, through the hydraulic system, realization of energy conversion, transfer and adjustment, finish all kinds of process cycle.Keywords:four column hydraulic machine, hydraulic system, electrical control system, PLC目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究本课题的意义 (1)1.2液压机的简介及发展现状 (1)1.3设计内容要求 (2)1.4给定的液压机参数 (2)1.5本章小结 (2)第2章液压机设计总体方案分析 (3)2.1 四柱液压机的组成 (3) (4) (4)2.2.2四柱式液压机的动作顺序分析 (4)2.2.3四柱式液压机的工作循环初步分析 (4)2.2.4液压机主要参数的拟定 (5)第3章四柱式液压机主机结构设计 (6)3.1 液压缸的设计 (6) (6) (7) (8) (8) (9)3.3 顶出缸计算 (13) (13) (15) (15) (16) (16) (17)第4章四柱式液压机强度计算与校核 (18) (18) (18) (18) (19) (20) (21) (22) (22) (24) (24) (25) (26) (26) (29) (29) (31)第5章液压控制系统设计 (32)5.1 液压系统流量计算 (33) (33) (33) (35) (36) (36) (37) (37)5.6 液压系统原理图拟定 (41)5.7 液压系统油路控制分析 (43) (44) (45)5.10 液压元器件 (46)5.11 液压系统温升的验算 (46)第6章液压机PLC控制系统设计............ 错误!未定义书签。

1 绪论本设计的内容是150T四柱液压机液压系统设计。

液压技术是机械设备中广泛采用的技术方式。

该技术采用液体作为工作介质，通过动力组件将机械能转换为液体的压力能，在通过管道、控制组件，借助执行组件将压力能转换为机械能，驱动负载实现运动，完成所需动作。

液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，液压传动系统有液压泵、阀、执行器及辅助件等液压组件组成。

液压传动原理是把液压泵或原动机的机械能变为液压能，然后通过控制、液压阀和液压执行器，把液压能转变为机械能，以驱动工作机构完成所需的各种动作。

液压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，其发展速度仅次于电子技术，特别是近年来液压与微电子、计算机技术相结合，使液压技术的发展进入了一个新的阶段。

从70年代开始，电子学和计算机进入液压技术领域，并获得了重大的效益。

例如在产品设计、制造和测试方面，通过利用计算机辅助设计进行液压系统和组件的设计计算、性能仿真、自动绘图以及资料的采取和处理，可提高液压产品的质量、降低成本并大大提高交货周期。

总之，液压技术在与微电子技术紧密结合后，在微电脑或微处理器的控制下，可以进一步拓宽它的应用领域，使得液压传动技术发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，使它在国民经济的各个方面都得到了应用。

本文研究内容是150T四柱液压机液压系统设计，整个设计过程基本上体现了一个典型的液压系统的设计思路。

液压传动在金属切削机床行业中得到了广泛的应用。

例如磨床、车床、铣床、钻床以及组合机床等的进给装置多采用液压传动，它可以在较大范围内进行无级调速，有良好的换向性能，并易实现自动工作循环。

组合机床是由具有一定功能的通用部件（动力箱、滑台、支承件、运输部件等）和专用部件（夹具、多轴箱）组成的高效率专用机床。

组合机床加工范围广、自动化程度高，在机械制造业的成批和大量生产中得到了广泛的应用。

叠加阀是在60年代由美国双A公司等较早开发的，但品种规格少，且都以小通经为主。

四柱式液压机液压系统设计四柱式液压机液压系统是一种常用的工业生产设备，其液压系统设计的好坏直接影响到设备的性能和使用寿命。

下面将从液压系统的组成和设计要点两个方面做详细的介绍，以期对四柱式液压机液压系统的设计有一个全面的了解。

1.液压系统的组成(1)液压泵：液压泵是液压系统的动力源，负责向液压缸提供压力油。

在选择液压泵时，应考虑液压系统的工作压力、流量需求以及工作环境等因素。

(2)液压缸：液压泵提供的压力油通过液压管路输送到液压缸中，产生推力或拉力。

液压缸通常由活塞、密封装置和活塞杆组成。

(3)液压阀：液压阀用于对液压系统进行控制和调节。

常见的液压阀包括直动式换向阀、电磁换向阀、电液比例阀等。

液压阀的选择应根据液压系统的控制要求和性能参数进行。

(4)油箱：油箱用于储存液压油，并起到冷却液压油的作用。

油箱还会安装滤油器和油位检测器等附件。

(5)液压管路：液压管路将液压泵提供的压力油输送到液压缸中，起到传输作用。

液压管路应选择适当的管径和材料，保证系统的流量和压力损失在合理范围内。

2.液压系统设计要点(1)系统工作压力：四柱式液压机液压系统的工作压力一般在10-25MPa之间。

工作压力的选择应根据液压机的设计要求和工作环境进行，同时应考虑液压泵、液压管路和液压缸等部件的承压能力。

(2)液压泵的选择：液压泵的选择应通过计算液压系统的流量需求，确定液压泵的流量和压力参数。

同时，还需要考虑液压泵的转速、功率和效率等因素。

(3)液压阀的选型：根据液压系统的控制要求和性能参数，选择适合的液压阀。

在选择液压阀时，还需要考虑其密封性能、反应速度和可靠性等因素。

(4)油箱和冷却系统设计：油箱的设计应满足液压油的储存和冷却要求。

油箱的尺寸应根据液压泵的流量和液压系统的容积进行选择。

冷却系统的设计应确保液压油的温度在合理范围内，避免油温过高导致液压系统的故障和损坏。

(5)液压管路的设计：液压管路的设计应根据液压系统的流量和压力损失进行计算。

四柱液压机原理图
四柱液压机是一种常见的液压设备，它通过液压系统产生的压力来驱动活塞进
行工作。

下面我们将详细介绍四柱液压机的原理图及其工作原理。

首先，我们来看一下四柱液压机的结构。

四柱液压机通常由机架、上横梁、下
工作台、滑块、液压缸、液压系统等部件组成。

其中，机架是整个机器的支撑结构，上横梁和下工作台用来固定模具和工件，滑块则是用来进行上下往复运动的部件。

液压缸是四柱液压机的动力来源，它通过液压系统提供的液压力来驱动滑块进行工作。

四柱液压机的原理图如下图所示，（插入原理图）。

在四柱液压机的工作过程中，液压系统起着至关重要的作用。

液压系统由液压泵、液压阀、液压缸、油箱、管路等组成。

液压泵负责将机械能转换为液压能，并将液压油输送至液压缸。

液压阀用来控制液压系统的压力、流量和流向，从而实现对液压缸的控制。

液压缸是将液压能转换为机械能的装置，它通过活塞来实现线性运动，从而驱动滑块进行上下往复运动。

四柱液压机的工作原理可以简单概括为，液压泵将液压油输送至液压缸，液压
缸产生的液压力驱动滑块进行上下往复运动，从而完成对工件的加工或成型。

在工作过程中，液压系统通过控制液压阀来实现对液压缸的控制，从而实现对滑块的速度、力度、行程等参数的调节。

总的来说，四柱液压机是一种通过液压系统产生的压力来驱动活塞进行工作的
设备。

它具有结构简单、工作稳定、操作方便等特点，广泛应用于各种金属加工、塑料成型、压力加工等领域。

通过对四柱液压机的原理图及工作原理的了解，我们可以更好地掌握其工作原理，从而更好地使用和维护四柱液压机。

本科毕业设计（论文）通过答辩摘要本设计为中型四柱式液压机，主机最大工作负载设计为2000KN。

主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。

本文重点介绍了液压系统的设计。

通过具体的参数计算及工况分析，制定总体的控制方案。

经方案对比之后，拟定液压控制系统原理图。

液压系统选用插装阀集成控制系统，插装阀集成控制系统具有密封性好，通流能力大，压力损失小等特点。

为解决主缸快进时供油不足的问题，主机顶部设置补油油箱进行补油。

主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制；为了保证工件的成型质量，液压系统中设置保压回路，通过保压使工件稳定成型；为了防止产生液压冲击，系统中设有泄压回路，确保设备安全稳定的工作。

此外，本文对液压站进行了总体布局设计，对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计，对主机、电气控制系统进行了简要设计。

通过液压系统压力损失和温升的验算，本文液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求，能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。

关键词：液压系统；液压机；毕业设计本科毕业设计（论文）通过答辩ABSTRACTThis paper design for the medium frame of hydraulic machines, the mainframe’s largest work load design for 2000KN. Mainframe mainly by the beam、guided、worktable、mobile beams、master cylinder、cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design. Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast, developed hydraulic control system diagram.Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system, integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc. To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches.To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design.By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening, bending, and other molding processes.Keywords: Hydraulic System ；Hydraulic Pressure machine；Graduation designII本科毕业设计（论文）通过答辩目录第1章绪论 (1)1.1液压机现状概要 (1)1.2本文拟达到的要求 (2)第2章四柱液压机总体方案设计 (3)2.1四柱液压机主要设计参数 (3)2.2四柱液压机工作原理分析 (3)2.2.1四柱液压机的基本组成 (3)2.2.2四柱液压机的工作原理 (4)2.3四柱液压机工艺方案设计 (6)2.4四柱液压机总体布局方案设计 (6)2.5四柱液压机零部件设计 (7)2.5.1主机载荷分析 (7)2.5.2主机工作台设计 (10)2.5.3控制台设计 (10)第3章四柱液压机液压系统设计 (10)3.1液压传动的优越性概述 (11)3.2液压系统设计要求 (11)3.2.1液压机负载确定 (11)3.2.2液压机主缸工艺过程分析 (12)3.2.3液压系统设计参数 (12)3.3液压系统设计 (12)3.3.1液压机主缸工况分析 (12)3.3.2液压机顶出缸工况分析 (15)3.3.3液压系统原理图拟定 (16)3.3.4液压系统基本参数计算 (21)3.4液压系统零部件设计 (28)3.4.1液压机主缸设计 (28)3.4.2液压机顶出缸设计 (32)3.4.3液压油管设计 (33)III本科毕业设计（论文）通过答辩3.4.4液压油箱设计 (35)3.5液压站布局设计 (36)3.5.1液压站设计需要考虑的问题 (36)3.5.2液压站的结构设计 (36)3.6液压系统安全、稳定性验算 (37)3.6.1液压系统压力损失验算 (37)3.6.2液压系统温升验算 (41)第4章四柱液压机电气系统设计 (42)4.1电气控制概述 (42)4.2四柱液压机电气控制方案 (42)4.2.1 四柱液压机电气控制方式选择 (42)4.2.2 电气控制要求与总体控制方案 (42)4.3四柱液压电气控制电路设计 (43)4.3.1 四柱液压机主电路设计 (43)4.3.2 四柱液压机控制电路设计 (43)4.3.3 电气控制过程分析 (45)第5章四柱液压机安装调试和维护 (46)5.1四柱液压机的安装 (47)5.2四柱液压机的调试 (47)5.3四柱液压机的保养维护 (47)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (51)附录1 (52)附录2 (53)IV本科毕业设计（论文）通过答辩第1章绪论1.1液压机现状概要液压传动技术发展到今天已经有了较为完善、成熟的理论和实践基础。

中华人民共和国教育部****大学毕业设计设计题目： 100T四柱液压机液压系统设计学生： *****指导教师： *******教授学院：*******学院专业：************************************************大学毕业设计任务书设计题目 100T四柱液压机液压系统设计指导教师**************专业 ********************************************* 学生*************100T四柱液压机液压系统设计摘要本设计为四柱式液压机，四柱液压机的主机主要由上梁、导柱、工作台、移动横梁、主缸、顶出缸等组成。

其中主缸可完成快速下行、慢速加压、保压延时、释压换向、快速返回、原位停止的动作；顶出缸可实现向上顶出、停留、向下退回、原位停止的动作。

本设计主机最大工作负载为1000KN。

通过对液压缸工况分析确定液压缸负载的变化，拟定液压系统图和电磁铁动作顺序。

并设计主液压缸，计算主液压缸的尺寸和流量，主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制。

根据技术要求及设计计算选择液压泵、GE系列电磁阀等液压元件。

通过液压系统压力损失和温升的验算，液压系统的设计可以满足液压机顺序循环的动作要求，设计的四柱液压机能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。

本液压系统选用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。

液压机采用集中式布置，液压系统油源与控制调节装置置于主机之外。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

关键词：四柱液压机；液压系统；PLC100T Four-column hydraulic press hydraulic system designAbstractThe design for the Four-column hydraulic machine, four-column hydraulic machine is mainly composed of the host beam, pillar, table, moving beams, master cylinders, composed of the top of the cylinder. The master cylinder can be completed quickly down, slow compression, security calendar, the release pressure for the rapid return of in situ to stop the action; the top of the cylinder can be achieved out of the top up, stay, down the back, stopped in situ action. The design maximum working load of the host 1000KN. Conditions on the hydraulic cylinder hydraulic cylinder load analysis to determine changes in the hydraulic system developed action plans and the electromagnet order. And the main hydraulic cylinder design to calculate the size of the main cylinder and the flow rate of master cylinder for access and security, travel limit switches to control through the stroke. Calculated according to the technical requirements and design options hydraulic pump, GE series of solenoid valves and other hydraulic components. The hydraulic system pressure loss and temperature rise of checking, hydraulic system design to meet the hydraulic requirements of the order cycle of action, designed to achieve four-column hydraulic press plastic material, forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending and other forming processes. The PLC control system, hydraulic system used by a variety of hydraulic pumps and cylinders and valves to achieve energy conversion, regulation and distribution, complete a variety of process action cycle. Hydraulic press using a centralized arrangement, the hydraulic system and control of oil sources outside the regulating device in the host.The hydraulic machine structure is compact, reliable sensitive action, speed, energy consumption, low noise, stress and travel can be adjusted within the limits prescribed, simple operation.Keywords: Four-column hydraulic press; hydraulic system; PLC目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展概况 (2)2液压系统工况分析 (3)2.1 载荷的组成和计算 (3)2.1.1 主液压缸载荷的组成与计算 (3)2.1.2 绘制负载图和速度图 (4)2.1.3 初选系统工作压力 (4)2.2 液压系统及元件的设计 (5)2.2.1 拟定液压系统图 (5)2.2.2 电磁铁动作顺序 (6)3 液压缸的设计 (7)3.1 液压缸基本结构设计 (7)3.1.1 液压缸的类型 (7)3.1.2 缸口部分结构 (7)3.1.3 缸底结构 (7)3.2 缸体结构设计 (7)3.2.1 液压缸主要参数的确定 (7)3.2.2 液压缸动作时的流量 (8)3.2.3 缸的设计计算 (9)3.2.4 活塞的设计 (12)3.2.5 活塞杆的设计 (13)3.2.6 导向环的设计 (15)3.2.7 导向套的设计 (16)3.2.8 缸盖的设计 (16)4 液压元件的选择及性能验算 (19)4.1 液压元件的选择 (19)4.1.1 液压泵的选择 (19)4.1.2 GE系列阀简介及选择 (20)4.1.3 辅助元件的选择 (20)4.1.4 管件的选择及计算 (21)4.1.5 油箱容量的确定 (22)4.2液压系统性能验算 (23)4.2.1 液压系统压力损失 (23)4.2.2 液压系统的发热温升计算 (24)5 液压系统的PLC控制设计 (25)5.1 PLC概述 (25)5.2 控制部分设计 (25)6 结论 (29)参考文献致谢四柱液压机液压系统设计1绪论1.1 概述液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。

YA32—200四柱式万能液压机系统电气控制系统设计班级：机械0805姓名：学号：中南大学机电工程学院指导老师：目录一、YA32-200四柱式万能液压机的工作原理YA32-200四柱式万能液压机的结构YA32-200四柱式万能液压机液压系统的组成 YA32-200四柱式液压机的液压系统原理二、液压机电继电器-接触器电气控制设计继电器-接触器电气控制电路图分析及设计电气元件的选择三、液压机可编程控制器系统的设计PLC 控制系统的设计原则PLC控制系统的设计步骤PLC选型PLC系统的接线外设元器件选择PLC程序设计程序调试四、总结五、参考文献中南大学机电院一.YA32-200四柱式万能液压机的工作原理YA32—200实物图片1. YA32-200四柱式万能液压机的结构液压压力机的英文名称是hydraulic and oil press液压压力机又称液压成形压力机，使用各种金属与非金属材料成型加工的设备。

液压压力机主要是有机架、液压系统、冷却系统、加压油缸、上模及下模，加压油缸装在机架上端，并与上模联接，冷却系统与上模、下模联接。

其特征在于机架下端装有移动工作台及与移动工作台联接的移动油缸，下模安放在移动工作台的上面。

液压机的结构类型有单柱式、三柱时、四柱式等形式，YA32—200四柱万能液压机是四柱式的，它主要由横梁、导柱、工作台、上滑块和下滑块顶出机构等部件组成，结构原理图如图1-1所示。

液压机的主要运动是上滑块机构和下滑块顶出机构的运动，上滑块机构由主液压缸(上缸)驱动，顶出机构由辅助液压缸(下缸)驱动。

液压机的上滑块机构通过四个导柱导向、主缸驱动，实现上滑块机构“快速下行→慢速加压→保压延时→快速回程→原位停止”的动作循环。

下缸布置在工作台中间孔内，驱动下滑快顶出机构实现“顶出→返回→停止”动作循环，如图1-2所示。

YA32—200型四柱万能液压机是一种液压机典型产品，其主液压缸最大压制力为2MN。

目录1 绪论 (1)1.1液压机现状概要 (1)2 四柱液压机总体设计 (2)2.1四柱液压机主要设计参数 (2)2.2 四柱液压机工作原理分析 (3)2.3 四柱液压机工艺方案设计 (5)2.4 四柱液压机总体布局方案设计 (5)2.5 四柱液压机零部件设计 (6)2.5.1.1 导柱设计 (6)2.5.1.2 横梁设计 (7)3 四柱液压机液压系统设计 (10)3.1 液压传动的优越性概述 (10)3.2 液压系统设计要求 (10)3.3 液压系统设计 (11)3.4 液压系统零部件设计 (25)3.5 液压站布局设计 (34)3.6 液压系统安全、稳定性验算 (35)4 四柱液压机电气系统设计 (39)4.1 电气控制概述 (39)4.2 四柱液压机电气控制方案设计 (39)4.3 四柱液压机电气控制电路设计 (40)5 四柱液压机安装调试和维护 (43)5.1 四柱液压机的安装 (43)5.2 四柱液压机的调试 (43)5.3 四柱液压机的保养维护 (43)结论 (44)参考文献 (45)致谢 (46)1 绪论1.1液压机现状概要液压传动技术发展到今天已经有了较为完善、成熟的理论和实践基础。

液压传动技术与传统的机械传动相比，操作方便简单，调速范围广，很容易实现直线运动并且还具有自动过载保护功能。

液压传动容易实现自动化操作，采用电液联合控制后，可以实现更高程度的自动控制以及远程遥控。

由于液压传动的工作介质是流体矿物油，有较大的沿程和局部阻力损失。

当系统的工作压力比较高时，还会产生比较大的泄漏，泄漏的矿物油将直接对环境造成污染，有时候还容易引起安全事故。

油液受温度的影响很大，因此液压油不能在很高或很低的温度条件下工作。

由于液压油的可压缩性和泄漏，液压传动不能保证恒定的传动比和很高的传动精度，这是液压传动的最大不足之处。

此外，液压传动的故障排除不如机械传动、电气传动那样容易，因而对使用和维护人员有较高的技术水平要求。

四柱液压机系统设计教程四柱液压机适用于各种可塑性材料的压制，如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。

其工作过程如下：上液压缸驱动上滑块，实现“快速下行-慢速加压-保压延时-释压换向-快速返回-原位停止”的动作循环；下液压缸驱动下滑块，实现“向上顶出-停留-向下退回-原位停止”的动作循环。

见图1。

图1四柱液压机动作循环图1液压系统设计1．1初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。

表1、2列出了根据最大负载和主机类型选定初始压力的参数值。

根据表l、2对3500kN液压机选择压力为26MPa。

1．2计算四柱液压机液压缸的主要结构尺寸选择系统工作压力为26MPa，使液压缸无杆腔的工作面积A。

为有杆腔的工作面积A：的2倍，即活塞杆直径d 与缸筒D为d=0．707D的关系，选择背压P：=0．8MPa，并由工进时的推力计算液压缸的面积。

根据GB2348-80，将这些直径圆整成标准值，得D=46cm，d=33cm。

由此液压缸两腔的实际有效面积为1．3制定系统方案(1)执行机构的确定。

四柱液压机动作机构分为上液压缸和下液压缸即顶出缸两部分，均为直线往复运动，所以采用单活塞杆双作用液压缸直接驱动。

(2)四柱液压机液压缸的动作回路。

上液压缸要实现快速下降、慢速下行、保压延时、释压换向、快速返回、原位停止的动作；下液压缸要实现向上顶出、停留、向下退回、原位停止的动作。

其运动方向由电液换向阀直接控制，快速运动时需要有较大流量供给。

慢速运动时只需要小流量供给即可。

(3)四柱液压机上液压缸的动作回路。

在上液压缸快速返回时，为了使四柱液压机动作平稳，不会在换向时产生冲击和噪声，采用释压阀对液压缸上腔进行释压。

(4)安全措施。

为了保证对上缸和下缸进行过载保护，特分别加了安全阀。

(5)液压源的选择。

该系统采用泵作为液压源。

1．4液压系统的合成根据上述，拟定四柱液压机液压系统原理图如图2所示。

l-下液压缸2-下缸换向阀3-先导阀4-溢流阀5-上液压缸6-副油箱7-上缸换向阀8-压力继电器9-释压阀10-顺序阀ll-溢流阀12-减压阀13-下缸溢流阀14-下缸安伞阀15-上滑块16-行程开关17-远程调压阀18-油泵图2四柱液压机液压系统原理图迅速下降。

目录1工况分析与计算1.1工况分析1.1.1工作循环1.1.2工作循环图绘制1.2负载分析与计算1.2.1负载分析1.2.2负载计算（1）负载压力计算（2）负载流量计算1.2.3负载图与速度图绘制2液压系统图的拟定2.1系统功能分析2.2系统图的拟定2.3系统图的绘制2.4系统功能说明3液压元件的计算与选择3.1确定液压泵的型号及电动机功率3.2阀类元件及辅助元件的选择3.3元件列表4液压缸设计4.1液压缸结构的拟定4.2液压缸结构的计算4.3液压缸结构图4.4液压缸结构校核5设计总结1工况分析与计算本系统中的负载压力及执行部件的自重较高，系统所需流量较高，功率损失较大，发热量大。

因此选用双作用单出活塞缸作为执行元件，斜盘式柱塞泵作为动力元件，采用循环水冷却。

1.1.1工作循环主缸（上液压缸）驱动上滑块实现“快速下行—慢速加压—保压延时—快速返回—原位停止”的动作循环顶出缸（下液压缸）驱动下滑块实现：“向上顶出—停留—快速返回—原位停止”的动作循环。

1.1.2工作循环图绘制工作循环图见图1-1。

主缸快退 顶出缸图1-1 液压缸工作循环图1.2负载分析与计算快进工进快退快进 工进保压平衡负载：1000KN1)启动：0=-=平衡F F F G 2)加速：KN t g v G F a 25.212.0608.95.21000=⨯⨯⨯=∆∆=KN F F F F G 25.21-a =+=平衡 3)快下行程：0-==平衡F F F G 4)减速：KN t g v G F a 55.192.0608.92.0-5.21000=⨯⨯⨯=∆∆=）（ KN F F F F G 55.19-a =+=平衡 5)工进行程：KN F F G 800== 6)制动：KN t g v G F a 7.12.0608.92.01000=⨯⨯⨯=∆∆=7)保压：0=F8)快上启动：a G F F F += KN t g v G F a 3.10852.0608.9101000=⨯⨯⨯=∆∆=9)快退：KN F F G 1000== 10)制动：a G F F F -=KN t g v G F a 7.9142.0608.9101000=⨯⨯⨯=∆∆=以上式中F-----液压缸载荷 a F -----下行部件所受惯性力 G-----模具下行部分重力 t ∆-----活塞速度变化量t ∆-----活塞缸速度变化所用时间。

摘要进入19世纪以来，随着制造业的飞速发展，对机械加工设备的要求也越来越高，人们迫切需要一种通用性强，加工范围广，工作负载大的加工设备。

尽管早在17世纪中期帕斯卡就发现了利用液体能产生很大力量的可能性，但直到19世纪，液压技术才得到人们的广泛重视。

为了应对军事、航空工业等领域的需求，德国、英国、苏联等国家先后制造了一批公称压力达到上万吨的模锻液压机。

这个时候液压成型机械得到了充分的发展并具有了成熟的技术。

液压机广泛应用于金属薄板的冲压拉深成形；金属机械零件的压力成形；粉末制品行业；非金属材料的压制成形；木制品的热压成形等领域。

液压机极强的通用性奠定了它在工业生产领域的重要地位，成为国民生产中一枚关键的“棋子”。

本文对液压成型机械做了简单的回顾和总结，并具体设计了一台公称压力为2500kN 的通用液压机，重点在于液压系统设计方面，详细拟定了液压系统压力、方向控制等回路，绘制了液压系统图，并选择了各液压元件的具体型号等。

为了满足工业生产的需要，促进国民经济发展，我国必须加大液压成型机械的研发和设计制造，争取早日达到国际先进水平，打破西方发达国家对液压关键元件的技术垄断。

关键词：液压机；液压缸；液压系统；横梁；液压阀AbstractIn the 19 century, with the rapid development of manufacturing, machinery processing equipment requirements are also getting higher and higher, People urgently need a high universality, processing a wide range of the work load of processing equipment. Although as early as the mid-17th century Pascal discovered the use of liquid can produce the possibility of great power, It was not until the 19th century, hydraulic technology to receive widespread attention. In response to the military, aviation industry and other areas of demand, Germany, Britain, the Soviet Union and other countries has created a number of Nominal pressure reached 10,000 tons of forging hydraulic press. This time forming hydraulic machinery were fully developed and is a mature technology. Hydraulic press widely used in the sheet metal stamping drawing, metal machine parts pressure forming; powder products industry; non-metallic materials to suppress forming; wood products in areas such as the hot press forming. Hydraulic highly versatile for its industrial production in the area of the important status and become an indispensable national product of a "pawn."In this paper, hydraulic molding machine to do a simple review and sum up, and specifically designed for a Nominal pressure of 2500 kN Hydraulic presses, focused on the design of the hydraulic system, the elaboration of the hydraulic pressure system, the direction of control loop, rendering The hydraulic system map, and select the various hydraulic components such as the specific models.In order to meet the needs of industrial production, promote economic development, China must increase the hydraulic molding machinery design and manufacture of the research and development and to strive for an early reached the international advanced level, breaking the Western developed countries on key components of the hydraulic technology monopoly.Key words: hydraulic machine; hydraulic cylinder; hydraulic system; beams; hydraulic valve目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)0前言 (5)1绪论 (6)1.1液压机的工作原理 (6)1.2液压机的特点及分类 (6)1.2.1液压机的特点 (6)1.2.2液压机的分类 (7)1.3液压机的选择 (7)1.4液压机发展历程 (7)1.5国内液压机技术发展情况 (8)2液压机的本体结构及设计 (9)2.1四柱万能液压机的结构及工作特点 (9)2.1.1结构 (9)2.1.2工作特点 (9)2.2四柱万能液压机的基本参数 (9)2.3液压缸设计 (11)2.3.1液压缸的结构 (11)2.3.2主缸设计 (12)2.3.3 顶出缸设计 (18)2.4四柱式组合机架设计 (20)2.4.1立柱 (21)2.4.2横梁 (24)3液压机的液压系统设计 (27)3.1明确液压系统的技术要求 (27)3.2液压系统的功能设计 (27)3.2.1执行器的配置 (27)3.2.2动力分析和运动分析 (28)3.3液压系统主要参数的确定 (29)3.3.1液压缸有效工作面积A (29)3.3.2液压缸的最大流量Q max (30)3.4拟定液压系统原理图 (30)3.4.1执行元件类型的选择 (30)3.4.2方向控制回路 (30)3.4.2.换向回路 (30)3.4.3速度控制回路 (31)3.4.4压力控制回路 (33)3.4.5液压油源回路 (36)3.4.6液压系统的合成 (36)3.5液压元件的计算和选择 (39)3.5.1 液压泵的选择 (39)3.5.2电机的选择 (41)3.5.3液压阀的选择 (41)3.5.4油管的选择 (42)3.5.5油箱 (44)4液压机的振动及减振措施 (47)4.1液压机的振动 (47)4.2液压机的减振措施 (47)3）产生液压冲击时的减振措施 (48)5结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)0前言液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，在制品成型生产中应用非常广泛。

前言液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，也是理想的成型工艺设备，特别是当液压机系统实现具有对压力、行程、速度单独调整功能后，不仅能实现对复杂工件以及不对称工件的加工，而且，废品率非常低，与机械加工系统相比，有极大的优越性。

近年来，随着微电子技术、液压技术等的发展，液压机有了更进一步的发展，其高技术含量增多，众多机型已采用CNC或PC机来控制，提高了产品加工质量和生产率。

液压机主缸是液压机的主要工作部件，液压机主缸的性能直接影响着液压机整体工艺水平。

通过细致的分析及理论研究解决易损部分设计结构中存在的问题，可以使液压缸整体上达到工艺强度要求，提高液压缸应用的工艺水准及使用寿命。

所以对液压机主缸进行细致严谨的设计计算对对液压机的设计生产有着至关重要的作用。

本论文从总体上对液压机本体结构，及主要结构部件进行设计及必要的校核，对液压机主缸主要参数进行计算，并对所得结果进行分析、验算。

从而力争使液压机主缸能够满足生产工艺要求，并从整体上提高液压机的工艺水准，使液压机设计水平更上一个新的台阶。

中型四柱式万能液压机总体及液压系统设计1 液压机概述本章着重对液压机整体情况做出介绍，内容涉及液压机的原理，液压机的特点、分类，以及液压机的典型结构介绍，目前国内、外液压机的发展现状以及未来液压机的大体发展趋势等。

1.1液压机工作原理液压机是根据静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的，它是一种利用液体压力工作的机器。

液体压力传递原理为：在充满液体的密闭容器中，施于任一点的单位外力，能传播至液体全部，其数值不变，其方向垂直于容器的表面。

根据这一原理，制成了液压机和其他液压机械，如图1-1所示：图 1-1 液压机原理图Fig. 1-1 Hydraulic press schematic diagram 在一个充满液体的连通器内，一端装有面积为1A 的小柱塞，另一端装有面积为2A 的大柱塞。

柱塞和连通器之间设有密封装置，使得连通器内部形成一个完全密封的空间，液体不会外泄。

三梁四柱液压机结构（图）三梁四柱液压机由主机及操纵机构两大部份组成，通过主管道及电气装置联系起来组成一体。

主机包括机身、主油缸、顶出油缸及允液系统等。

现将各部份结构和作用分述如下（1）机身（见外形图）机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母、调剂螺母等组成，上横梁和工作台用四根立柱与锁紧螺母联成一刚性桁架，滑块那么由四根立柱导向，上下运动。

通过调剂四个调剂螺母，可调剂滑块下平面对工作台台面的不平行度及行程时的不垂直度。

在滑块下平面及工作台上平面上，设有T形槽，可配M24的螺栓专供安装工模具用。

在工作台中央有一圆孔，顶出缸由压套紧压于圆孔内的台阶上，在上横梁中央孔内，装有主油缸。

主油缸由缸口端的台阶和大螺母紧固于横梁上。

滑块中央的大孔，是用来装主活塞杆的，由螺栓和螺纹法兰把滑块与主活塞杆联成一体。

在滑块四立柱孔内，装有铜导套，以便于磨损后改换，在外部均装有压配式的压注油杯，用以润滑立柱——导套运动付，在孔口端均装有防尘圈，以避免污物进入运动付，维持运动的干净。

在锁紧螺母和调剂螺母上，均配有紧定螺钉的紫铜垫，机械调整好后，拧紧螺钉可避免螺母松动。

（2）主油缸主油缸为双作用活塞式油缸，缸底为封底式整体结构，在缸体内装有活塞头，在活塞头的外圈上，装有一道向上，一道向下的入口Y形密封圈与缸壁密封；活塞头的内圈与活塞杆的密封，是由两道O形密封圈来实现，从而使缸内形成上下两个油腔。

在缸口装有导向套，以保证活塞运动时有良好的导向性能。

在导向套内孔装有一道轴用Yx形密封圈，在导向套外圆上装有两道O形密封圈，以保证缸口部份的密封性能。

缸口端采纳可拆卸式的卡环联接，在端部装有防尘圈，以避免污物进入油缸内，维持油液的清洁。

在主油缸的缸底上装有充液阀，以螺纹联接，并由O形密封圈密封。

在缸体的上端面，装有充液筒，用螺栓牢固联接，并用耐油橡胶圈密封。

（3）顶出油缸顶出油缸的形式和作用原理与主油缸相同。

缸底采纳了螺纹结构，能够拆卸。

现在的液压系统（中低压）早已不再是传统的“三段式”结构了，而是已经发展成更加集成化、模块化、人性化的液压系统。

内插轴式电机使泵与电机的连接不再需要联轴器，从而基本实现了泵与电机的“一体化”(当然，超过一定功率的电机必须是外伸轴结构)。

如下图所示的液压站，泵与电机直接连接无需联轴器，从而使液压站结构更加紧凑。

液压泵站是一种元件组合体，一般是由液压泵组、油箱组件、控温组件、蓄能器组件和过滤器组件等相对独立的单元组合而成的。

设计泵站时，布局要尽可能的紧凑，并分布均匀，在不牺牲系统性能的前提下管路应尽可能的美观整齐。

设计泵站时应注意的若干小问题如下：
1.选择电磁换向阀时要注意阀的瞬态机能是否满足系统要求。

（瞬间中位闭、瞬间中位通）
2.低压小流量系统应选择直动式压力阀来调节系统压力，因为直动式压力控制阀结构简单，灵敏度高
3.要预留足够的弯管半径。

（参看图八）
(Φ22—R66; Φ14—R46; Φ18—R48; Φ28—R81)
4.电机散热口要有足够的空间用于散热。

5.5.所有元件要便于拆卸。

要尽量避免装的上拆不下来的情况。

（见图）
6.6. 当系统其它部分都正常，但所选用的溢流阀（或压力继电器）始终没有反应（阀或压力继电器的贴牌正确），则阀（或压力继电器）的调压弹簧装错（比
实际要求的调压弹簧等级高）。

7.7.关于停泵时电机反转的问题。

8.8.关于锥螺纹和直螺纹管接头：
9.如下图所示直螺纹管接头和锥螺纹管接头。

10.（1）直螺纹
●直螺纹密封性能好（端面密封）对密封面要求高，紧固力好适用于高、低压，但方向不可调（直角）。