中型四柱式液压机及液压系统设计

毕业设计（论文）题目:Y32-100四柱型液压机的液压系统设计学院机电工程与自动化学院专业(层次) 机械制造及自动化（专升本）年级班级三一重工学生姓名许文斌学号114A2248指导教师谈仁年上海大学成人教育学院毕业论文设计目录摘要绪论第一章液压机的特点1.1液压机的特点 (6)1.2液压原理设计 (6)1.3 四柱型液压机工作原理 (7)第二章液压系统的设计及计算2.1Y32-100型四柱式液压机的主要技术参数 (8)2.2Y32─100型四柱式万能液压机系统工况图 (9)2.3液压基本回路及各控制阀 (9)2.3.1概述 (9)2.3.2Y32─100型四柱式万能液压机工作循环图 (14)2.4液压缸的设计 (14)2.4.1主液压缸 (14)2.4.2顶出液压缸 (16)2.4.3液压缸运动中的供油量 (17)第三章常用液压元件和液压油的选择3.1泵的选择 (18)3.2电动机的选择 (18)3.3液压控制阀的选择 (19)3.4液压油的选择 (19)3.5液压辅助件 (20)3.5.1管件 (20)3.5.2滤油器 (21)3.5.3压力表及开关 (22)3.5.4油箱 (22)3.6液压系统的安装.使用和维护 (22)3.6.1液压元件的安装 (22)3.6.2液压系统的使用 (23)3.6.3液压系统的调整 (24)第四章四柱液压机液压系统故障诊断4.1四柱液压机液压系统常见故障病因 (25)4.2故障诊断技术及应用 (26)结论 (28)致谢 (2)8参考文献 (29)摘要液压机是随着液压传动技术产生的，而液压传动的主要理论依据是流体力学中的帕斯卡原理、连续性原理以及能量守恒定理。

随着我国工业和科学技术的不断发展液压传动技术在诸多领域得到了越来越广泛的应用。

因此，由液压传动所产生的液压机也越来越受到人们的欢迎。

本设计主要是从概论、本体结构的设计及设计计算和液压系统的设计三个方面来叙述的，并详细说明了液压机的工作原理、特点、分类、基本参数及其零件等。

四柱液压压力机系统设计目录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。

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。

基于PLC的四柱万能液压机液压系统设计第1章绪论液压机简介液压机是利用液压油来传递压力的设备。

液压油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。

动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为容积式油泵。

为了满足执行机构运动速度的要求，选用一个油泵或多个油泵。

低压〔油压小于2.5MP〕用齿轮泵；中压〔油压小于6.3MP〕用叶片泵高压〔油压小于32.0MP〕用柱塞泵。

液压机通常指液压泵和液压马达，液压机和液压马达都是液压系统中的能量转换装置，不同的是液压泵把驱动电动机的机械能转换成油液的压力能，是液压系统中的动力装置，而液压马达是把油液的压力能转换成机械能，是液压系统中的执行装置。

液压系统中常用的液压泵和马达液压机都是容积式的，其工作原理都是利用密封容积的变化进行吸油和压油的。

从工作原理上来说，大部分液压泵和液压马达是互逆的，即输入压力油，液压泵就变成液压马达，就可输出转速和转矩，但在结构上，液压泵和液压马达还是有些差异的.液压机的维修:过盈配合的零件拆装采用锤敲、棍橇劳动强度大效率低且不安全，还容易打坏零件，以及用加热法操作困难、增加维修成本的缺点提供的，是在支架的顶部，安装有活塞杆竖直向下的液压油缸，活塞杆的下端安装有压头；支架上在活塞杆的下部，水平固定有工作台；与油泵连接的输油管通过换向阀与液压油缸连接。

用液压油缸的压力装卸零件，没有猛烈的锤击棍橇，不损坏零件，也不用加热耗能，安全可靠节能，安装精度高.液压机液压机简介：液压机由主机及控制机构两大部分组成。

液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。

动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。

动力机构在电气装置的控制下，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。

液压机的分类：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。

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。

摘要随着液压传动技术的产生，工业和科学领域上的不断拓展，液压机也应运而生，并从问世以来受到各方关注、广泛应用于生产中。

液压传动技术控制系统是液压机的主要且最重要部分，流体力学的帕斯卡原理、连续性远离和能量守恒定理是作为液压传动技术的主要依据。

本设计从液压机的用途、液压机系统的设计以及液压机防护这三个方面进行探讨，在讲述液压机系统的设计部分中，会对液压机的工作原理、其零部件、特点、油路设计等进行详细讲解。

不管是液压机还是任何工业生产设备，设计者应该注意的问题是尽可能考虑到多个方方面面，应让设备达到效益高、制造成本低、污染小等要求。

关键词：液压机；液压传动；液压系统设计AbstractAs the production of hydraulic transmission technology, industry and science development, hydraulic press also arises at the historic moment, and since the advent of caught the attention of all parties, are widely used in production. Hydraulic transmission technology is the main and the most important part of hydraulic control system, fluid mechanics principle, continuity from PASCAL and energy conservation as the main basis of hydraulic transmission technology.This design from the purpose of the hydraulic press, hydraulic system design and hydraulic protection these three aspects are discussed, in the part about the design of hydraulic system, the working principle of hydraulic press, its components, characteristics, circuit design, etc. A detailed explanation. Whether hydraulic press or any industrial production equipment, the designers should pay attention to the problem is that as far as possible, considering the multiple aspects, equipment should be made to achieve high efficiency, low manufacturing cost, low pollution and other requirements.Key words: hydraulic press, hydraulic transmission, hydraulic system design.目录摘要 (I)Abstract (II)绪论............................................................ - 1 - 第一章液压机的工作原理......................................... - 2 -1.1液压机的特点............................................. - 2 -1.2四柱式液压机的工作原理................................... - 3 - 第二章液压系统的设计........................................... - 3 -2.1 63T四柱式油压机液压系统设计............................. - 3 -2.2液压机工况图............................................. - 4 - 第三章液压系统原理图及分析..................................... - 5 - 第四章液压缸负载分析........................................... - 8 -4.1.1主液压缸............................................... - 8 -4.1.2主缸在工作循环各阶段的外负载以及推力表................ - 10 -4.2.1顶出缸负载分析........................................ - 10 -4.2.2顶出缸在各工作循环阶段以及推力表...................... - 11 - 第五章确定液压缸的参数........................................ - 11 -5.1.主液压缸的尺寸......................................... - 11 -5.2顶出缸的尺寸............................................ - 12 -5.3液压缸工作时系统流量的计算.............................. - 13 - 第六章组成元件的选择.......................................... - 14 -6.1液压泵的选择............................................ - 14 -6.2电动机的选择............................................ - 15 -6.3液压阀的选择............................................ - 15 -6.4液压系统各辅助元件...................................... - 16 - 第七章油箱的设计.............................................. - 18 -7.1油箱的容量计算与确定.................................... - 18 -7.2油箱的类型选择......................................... - 18 -7.3油箱的结构.............................................. - 19 -第八章液压集成回路的设计...................................... - 20 -8.1油路块集成方式.......................................... - 20 -8.2块式集成优缺点.......................................... - 20 -8.3设计要点................................................ - 21 - 第九章四柱式液压系统的故障维修................................ - 21 -9.1液压机液压系统常见的故障................................ - 21 -9.2解决故障的方法以及系统保养.............................. - 22 - 结论........................................................... - 23 - 致谢........................................................... - 24 - 参考文献....................................................... - 25 -绪论液压技术是现代化工业技术的重要组成部分，在发展中受到世界各国的高度重视，在而今机械设备机电化一体的延伸中，液压技术越来越不可缺少。

800吨四柱式液压机设计设计概述：本文主要设计了一台额定压力为800吨的四柱式液压机。

液压机是一种利用液压系统实现加工工件形状改变的机械设备。

由于其高精度、高效率等特点，被广泛应用于冶金、建筑、汽车、航空等行业。

设计要点：1.结构设计：本设计采用四柱式结构，该结构具有稳定性好、抗载荷能力强、操作简单的优点。

四柱材料选择高强度合金钢，以确保足够的强度和刚度。

2.液压系统设计：本设计采用闭式液压系统，液压缸选用优质铸铁，工作压力选择在120MPa左右。

液压系统应具有良好的稳定性和精确的控制性能。

3.控制系统设计：本设计采用PLC控制系统，可以实现自动控制、程序控制和手动控制等多种操作模式，确保操作的准确性和可靠性。

4.安全保护设计：本设计设置了多种安全保护装置，如过载保护、缺油保护、液压传动装置的破裂保护等，以确保操作人员和设备的安全。

设计细节：1.结构设计：四柱材料选择高强度合金钢，具有良好的强度和刚性。

液压缸由铸铁材料制成，以满足高压下的强度和密封要求。

在四柱上设置导向装置以确保工作台的平稳运动。

2.液压系统设计：液压泵选用双柱塞泵，以提供足够的流量和压力。

油箱容量应根据液压系统的流量和散热需求进行设计。

由于该液压机额定压力为800吨，因此液压缸的有效面积需要根据需求进行计算。

3.控制系统设计：采用PLC控制系统，设定不同的工作程序，实现自动化控制。

设置相关传感器和执行机构，实现液压机的行程控制和压力控制。

4.安全保护设计：设置液压缸的溢流阀以防止超载。

设置液压泵的缺油保护装置，保护泵的使用寿命。

设置液压传动装置的破裂保护装置，防止突发事故。

设计结论：通过对800吨四柱式液压机的设计，可以实现对800吨工件的加工。

该设计合理选择结构、液压系统、控制系统和安全保护装置，保证了机器的稳定性、高效性和安全性。

在实际应用中，还需要进行其他方面的设计考虑，如润滑系统、散热系统等细节设计。

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。