液压机的工作原理

液压机原理动图

液压机（⼜名：油压机）液压机是⼀种利⽤液体静压⼒来加⼯⾦属、塑料、橡胶、⽊材、粉末

等制品的机械。它常⽤于压制⼯艺和压制成形⼯艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻

边、薄板拉深、粉末冶⾦、压装等等。

它的原理是利⽤帕斯卡定律制成的利⽤液体压强传动的机械，种类很多。当然，⽤途也根

据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和⽔压机两⼤类。

⽔压机产⽣的总压⼒较⼤，常⽤于锻造和冲压。锻造⽔压机⼜分为模锻⽔压机和⾃由锻⽔压机

两种。模锻⽔压机要⽤模具，⽽⾃由锻⽔压机不⽤模具。我国制造的第⼀台万吨⽔压机就是⾃

由锻造⽔压机。

简史

1795年，英国的J.布拉默应⽤帕斯卡原理发明了⽔压机,⽤于打包、榨植物油等。到19世纪中期,

英国开始把⽔压机⽤于锻造，⽔压机遂逐渐取代了超⼤型蒸汽锻锤。到19世纪末，美国制成126000千⽜⾃由锻造⽔压机。此后，全世界先后制造20余台10万千⽜级的⾃由锻造⽔压机，其

中中国制造的有2台（见彩图）。随着电动⾼压泵的出现和完善，锻造⽔压机也向较⼩吨位⽅向

发展。20世纪50年代后出现了⼩型快速锻造⽔压机，可进⾏相当于30～50千⽜锻锤所做的⼯

作。40年代，德国制成180000千⽜的巨型模锻⽔压机，此后全世界先后制成180000千⽜以上的

模锻⽔压机18台，其中中国制造的⼀台为300000千⽜。

⼯作介质

液压机所⽤的⼯作介质的作⽤不仅是传递压强，⽽且保证机器⼯作部件⼯作灵敏、可靠、寿命

长和泄漏少。液压机对⼯作介质的基本要求是：①有适宜的流动性和低的可压缩性，以提⾼传动

的效率；②能防锈蚀；③有好的润滑性能；④易于密封；⑤性能稳定，长期⼯作⽽不变质。液压

机最初⽤⽔作为⼯作介质，以后改⽤在⽔中加⼊少量乳化油⽽成的乳化液，以增加润滑性和减

少锈蚀。19世纪后期出现了以矿物油为⼯作介质的油压机。油有良好的润滑性、防腐蚀性和适

度的粘性，有利于改善液压机的性能。20世纪下半叶出现了新型的⽔基乳化液，其乳化形态

- 1 - 四柱液压机工作原理

液压机作为传统的机械设备，是最大的机械力学应用。它把低压液力装置转换为高压液力，这种高压液力可以产生较大的力量用于控制机械设备。液压机可以分为液压单柱机和四柱液压机，这里我们来讨论四柱液压机的工作原理。

四柱液压机是液压机中比较常用的一种，它由四根柱子组成，每一根柱子都有一个启动活塞。每一个活塞由上一根柱子给它供给液体或者气体，而下一根柱子则帮助收集排出的液体或者气体。每个柱子还有一个传动轴，它可以转动每一个活塞。

如果只有一根活塞，它只能做上下运动，但是有四根活塞，它就可以做四种不同方向的运动。当上面一根柱子给它供给液体时，这个活塞就会往上移动，当下一根柱子收集液体时，它就会往下移动，从而产生一个力和一个动作。每一根柱子都有自己的传动机构，但是它们传动的都是同一个活塞，所以当每一根柱子的液体都在运动时，活塞也会一起运动，从而产生连续的力和动作。

当四柱液压机工作时，只要每一根柱子的液体正确地运转，就可以产生连续的力和动作，这种力和动作将用于操控机械系统，用来控制机械设备的运动。

四柱液压机不仅耐用可靠，而且它的安装灵活方便，几乎可以在任何环境下工作，它的动力系统和控制系统都非常简单，是目前液压机中最常用的一种。

综上所述，可以看出，四柱液压机有着许多优点，它可以实现一 - 2 - 种高效的液力转换，可以控制机械的运动，可以灵活的安装，操作简单，使用寿命很长。因此，它被广泛应用于工业、航空、汽车制造等领域，可谓是液压机的精髓之一。

第 1 页 共 3 页 2000kN四柱液压机液压系统工作原理 作者 殷洪福 2000kN四柱液压机是一台宽工作台的压力机，工作台尺寸为2000mm（左右）×1500mm（前后）。这台机的设计目标是大尺寸薄板零件的拉深、翻边、冲裁工艺。这台机的液压系统有几个特点：1．设置高压、低压两个可以根据工艺力的大小而自动切换的油源；2．上下油缸可以单独运行，也可以差动运行；3．主油缸的柱塞内包含顶出油缸，可以进行上顶出（脱模）操作。 降升停滑块升降下油缸停上顶出上顶出油缸3（主油缸）立柱4根高压油源升压卸菏2（充液阀）446789101112131415161718222324252627X1X21192021滑块退回顶出2000kN四柱液压机液压系统油路图5停 为说明液压系统的工作原理，以设备的典型运作过程（凹模在上方、凸模在下方的反向拉深工艺过程）为例。 图示液压系统是完成一次工作循环之后的状态。下一次工作循环从系统升压开始。系统工作原理说明如下。 1．系统升压 先导式溢流阀12原处于卸荷状态，高压油源失效。低压油源仍处于供油状态。 将手动换向阀11的手柄推到位置Ⅰ，控制油路X1升压，使溢流阀12恢复正常工作状态，高压油源恢复供油，系统压力升高至设定数值。 2．滑块快速下降 将手动换向阀9的手柄拉到位置Ⅲ，支承滑块的油缸4的下腔回油路接通，滑块在自重的作用下，快速下降，直至上模（凹模）接触工件。滑块在下降过程中一方面将上油缸3的柱塞向下拉，使上油缸3内腔产生负压，造成正向打开液控单向阀（大流量的充液阀）2的趋势；另一方面压迫油缸4下腔的油，使之压力升高，压力油通过控制油路X2迫使液控单向阀2彻底打开（正反向都处于开启状态），于是，充液过程开始，油箱1内的油通过大直径油管被吸进上油缸3。与此同时，另一部分来自两个油源的油通过换向阀9进入上油缸3。 PDF pdfFactory Pro

液压机工作原理

液压机是一种以液体为介质用来传递能量以实现多种锻压工艺的机器。

液压机是根据帕斯卡原理制成，其工作原理如图1-1-1所示。两个充满工作液体具有柱塞（活塞）的封闭容腔由管道相连通，当小柱塞1上作用有力P1时，液体的压强为p=P1/A1，A1为柱塞1的横截面积。

根据帕斯卡原理：在密闭的容器中液体压强在各个方向上完全相等，压强p将传递到容腔内的每一个点，这样大柱塞2上将产生向上的作用力P2，使工件3变形，且P2=P1*A2/A1，式中A2柱塞2的横截面积。

液压机一般由本体（主机）及液压系统两部分组成。

最常见的液压机本体结构简图如图1-1-2所示。

它由上横梁1，下横梁3，四个立柱2和16个内外螺母组成一个封闭框架，框架承受全部工作载荷。工作缸9固定在上横梁1上，工作缸内装有工作柱塞8，它与活动横梁7相连接，活动横梁以4根立柱为导向，在上、下横梁之间往复运动，活动横梁下表面一般固定有上模（上砧），而下模（下砧）则固定于下横梁3的工作台上。当高压液体进入工作缸并作用于工作柱塞上时，产生了很大的作用力，推

动柱塞，活动横梁及上模向下运动，使工件5在上、下模之间产生塑性变形。回程缸4固定在下横梁上，回程时，工作缸通低压液体，高压液体进入回程缸，推动回程柱塞6及活动横梁向上运动，回到原始位置，完成一个工作循环。

许多中小型液压机采用活塞式工作缸，如图1-1-3所示。当活塞缸的上腔与下腔交替通入高压液体时，可以相继实现工作行程与回程，而不需单独设置回程缸。

液压机的工作循环一般包括停止、充液行程，工作行程及回程。上述的不同行程是由液压控制系统中各种功能的阀门动作来实现的。

液压机的液压系统包括各种高低压泵、高低压容器（油箱、充液罐、蓄势器等）、阀门及相应的连接管道等。其传动方式可分为泵直接传动和泵—蓄势器传动两种。

1.泵直接传动

泵直接传动是由泵将高压液体直接供给液压机的工作缸及其他辅助装置，其最简单的液压系统如图1-1-3所示，它通过一个三位四通滑阀，即换向阀3来实现各种行程。