小型液压机的液压系统设计解析

小型液压机的液压系统设计

【摘 要】 小型液压机在工厂中应用的越来越广泛，液压机的液压系统的设计一直是企业的技术难题，针对这一问题，本文给出了一种小型液压机液压系统的设计方案。

【关键词】 小型液压机 系统设计

1 工况图

根据实际工作过程确定液压机工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。

2 液压系统原理图

根据工况图设计的小型液压机的液压系统原理图如下：

本系统采用双泵供油方式，在快进和快退工况双泵同时向系统供油，液压缸高速运动，提高工作效率。在烤锅盖压制时低压大泵卸荷高压小泵向系统供油，液压缸处于低速大输出力工作状态。同时该系统具备短时保压功能，从而确保烤锅盖成型质量。设计压制力30t，压制速度约5mm/s，快进速度为压制速度的4倍。

3 液压缸参数确定

3.1 液压缸缸径确定

3.2 液压缸活塞杆杆径确定

压力机使用：可选速比为2；

则由并由液压缸活塞杆外径系列可得液压缸活塞杆杆径为：d=110mm；

D-液压缸缸径

d-活塞杆杆径

3.3 验算系统压力

4 小泵排量确定

确定系统驱动动力为三相异步交流电动机，转速为1400r/min；

由液压缸压装工作速度5mm/s得工进时所需流量Q1为：

泵每秒钟转数：1400/60=23.33r/s；

则泵理论排量为：100.48/23.33=4.3ml/r；

由泵的排量系列选择泵的排量为5ml/r。

小泵的负荷较大，可选柱塞泵。

5 大泵排量确定

由快速下行速度应为工作速度的4倍，的大泵的排量应为小泵的3倍，按照3倍关系并根据泵的排量系列选择大泵排量为16ml/r。低压大泵负荷较小，为节约成本可选择齿轮泵。此系统工作泵为齿轮泵+柱塞泵的双联泵。

系统工作液压缸速度验算：

工进速度：5×1400×1000/60÷[（π×1602）/4]≈5.8mm/s；符合要求。

快进速度：21×1400×1000/60÷[（π×1602）/4]≈24.4mm/s；符合要求。

设计液压机是为了更加深刻理解液压机在加工过程中的工作原理以及实际应用意义。液压机是利用液体来传递压力的液压设备。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。 液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。四柱式结构为液压机最常见的结构形式之一。四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞、便于四面观察和接近模具。整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。液压机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小. 适用于金属材料压制工艺,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。已经广泛应用到医疗、科技、军事、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域。

1.2发展趋势

(1)高速化，高效化，低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。

(2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。

(3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。

(4)液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染。标准化的元件为机器的维修带来方便。

液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备。他与机械压力机相比具有压力

液压机主要技术规格（此处表示本液压机公称压力为315吨）

目 录

摘 要 ................................................................. I

关键词 ................................................................. I

Abstract ............................................................. II

Key words ............................................................ II

前 言 .................................................................. 1

1 小型液压机的简介 ................................................... 2

1.1 设计题目 ........................................................ 2

1.2 技术参数和设计要求 ............................................ 2

1.3 工况分析 ........................................................ 2

2 液压缸的基本结构设计 ............................................... 4

2.1 液压缸工作分析 ................................................. 4

2.2 缸体组件 ........................................................ 5

液压系统设计篇

天津工程机械研究院培训教材 94 液压系统设计篇

液压传动系统设计，除了应符合其主机在动作循环和静、动态性能等方面所提出的要求外，还必须满足结构简单、使用维护方便、工作安全可靠、性能好、成本低、效率高、寿命长等条件。液压传动系统的设计一般依据流程图见图4-1的步骤进行设计。

明确技术要求拟定液压系统方案液压参数设计液压装置设计液压系统性能计算技术文件编制符合要求吗？否是方案评价，最优吗？是否

图4-1 液压传动系统设计流程图

第一节 明确设计要求

设计新的液压系统，首先要明确机器对液压系统有哪些动作和性能要求，掌握这些技术要求，作为设计的出发点和依据。需要掌握的技术要求可能有：

1．机器的特性

(1)全面了解主机的结构和总体布局，了解机构与被驱动部分的连接条件及安装上的限制条件以及其用途和工作目的等。

(2)负载种类（恒定负载、变化负载及冲击负载）及大小和变化范围；运动方式（直线运动、回转运动、摆动）及运动量（位移、速度、加速度）的大小和要求的调节范围；惯性力、摩擦力、动作特性、动作时间和精度要求（定位精度、跟踪精度、同步精度）。

(3)原动机的种类（电动机、内燃机等）、容量（功率、转速、转矩）及稳定性。

(4)操作方式（手动、自动）、信号处理方式（继电器控制、逻辑电路、可编程控制器、微机程序控制）。

(5)系统中各执行元件的动作顺序、动作时间的相互关系。

2．使用条件

(1)设置场所。

(2)环境温度、湿度（高温、寒带、热带），粉尘种类和浓度（防护、净化等），腐蚀性气体（所有元件的结构、材质、表面处理、涂覆等），易爆气体（防爆措施），机械振动（机械强度、耐振结构），噪声限制（降低噪声措施）。

(3)维护程度与周期；维护人员的技术水平；维护空间、作业性、互换性。

3．适用标准、法则

根据用户要求采用相关标准、法则。

4．安全性、可靠性 液压系统设计篇

天津工程机械研究院培训教材 95 (1)用户在安全性方面有无特殊要求。