【正文】 ................................................................................. 19 確定液壓系統(tǒng)方案 ............................................................................ 19 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 ....................................................................... 22 液壓元件的選擇 .......................................................................................... 24 3, 電動(dòng)機(jī)的選擇 ................................................................................... 24 II 液壓泵的選擇 .................................................................................... 24 選擇液壓控制閥 ............................................................................... 25 選擇輔助元件 ................................................................................... 25 計(jì)算油箱容量 ........................................................................ 25 計(jì)算充油筒的容量 ................................................................ 25 選擇油管 ................................................................................ 25 選擇液壓油 ....................................................................................... 26 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 .................................................................................. 26 油路壓力的計(jì)算 ............................................................................... 26 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率 ............................................................................... 26 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升驗(yàn)算 ....................................................................... 27 液壓控制裝置集成設(shè)計(jì) ............................................................................... 27 4 安裝與試車 .............................................................................................................. 29 安裝 ............................................................................................................... 29 試車 ............................................................................................................... 29 液壓系統(tǒng)的故障診斷 .................................................................................. 30 結(jié)論 .............................................................................................................................. 32 致謝 .............................................................................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 34 1 1 緒論 液壓壓力機(jī)的 發(fā)展 史 及功能 液壓壓力機(jī)是近百年才發(fā)展起來的一種制品成型設(shè)備。 1884 年，英國(guó)首先制造出用于鍛造鋼錘的鍛造液壓機(jī)， 18871888 年又制造出了一系列用于鍛造的液壓機(jī)，其中公稱壓力最大的一臺(tái)的水壓機(jī)已達(dá)到 40000KN。二戰(zhàn)后，航空產(chǎn)業(yè)得到飛速發(fā)展，特別是美國(guó)，制造出了兩臺(tái)公稱壓力分別為 31500KN 和 45000KN的超大型模鍛液壓壓力機(jī)。 最近幾年，大批新型液壓元件研制成功，這些新型液壓元件大都是在集成塊的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，他們的結(jié)構(gòu)比較緊湊，故而所占空間體積更小，重量也更加輕便 ，并且還具有密封性好，噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。 而在我國(guó)，液壓壓力機(jī)也得到了較快發(fā)展，在六十年代，我國(guó)設(shè)計(jì)并制造出了一系列大型液壓機(jī)，當(dāng)中比較典型的包括 300000KN 的有色金屬模鍛水壓機(jī)、 120210KN 有色金屬擠壓水壓機(jī)。近些年，我國(guó)的液壓壓力機(jī)得到了進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)研制出了多種獨(dú)特型號(hào)的液壓機(jī)并制定出來多種零部件的標(biāo)準(zhǔn)。 液壓壓力機(jī)用途較廣 ，不僅適用于拉伸、冷擠壓、彎曲、翻邊等沖壓工藝，還可用于壓裝、校正 、粉末冶金 等多種工藝。相對(duì)其他加工設(shè)備而言，液壓壓力機(jī)具有諸多優(yōu)點(diǎn)：（ a）工作靈活，工作壓力、速度、行程可以調(diào)節(jié)；（ b）具有保壓、延時(shí)、自動(dòng)回程功能，并帶有 頂出功能，在加工完成后，可頂出加工件；（ c）工作臺(tái)平面面積大，工作總行程長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)多種加工工藝。 按照機(jī)身結(jié)構(gòu)，液壓壓力機(jī)可分為單柱式液壓機(jī)、四柱式液壓機(jī)、臥式液壓機(jī)、立式液壓機(jī)；按照工作介質(zhì)分，也液壓壓力機(jī)又可分為采用乳化液的水壓機(jī)和采用 礦物 油作為工作介質(zhì)的油壓機(jī)；按照其自身用途又可分為 鍛壓液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓層液壓機(jī)、校正壓裝液壓機(jī) 等機(jī)型。 液壓機(jī) 主要 由 機(jī)身 、 液壓控制 系統(tǒng) 以 及泵站三 個(gè) 部分組成。 泵站 是整個(gè)設(shè)備的 動(dòng)力源， 給 各 個(gè) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和 控制機(jī)構(gòu) 提供所需壓力的工作液體 。 液壓控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)中各部分的液體壓力 ， 以獲得需要的合適壓力。 它通過 控制 工作液體的流向來使各執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成 工藝要求 所需的動(dòng)作 ，從而借助執(zhí)行元件完成各種加工工藝。 機(jī)身是液壓壓力機(jī)的執(zhí)行元件 。 最常見的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)型式 主要 由上橫梁、 活動(dòng)梁、下橫梁和 四個(gè)立柱 構(gòu)成 ， 這四組機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)封閉 的框架，共同來承受全部工作載荷。工作缸固定在上橫梁上，工作缸 內(nèi)裝 備著 工作柱塞， 工作柱 2 塞 與活動(dòng)梁相連接 ，工作柱塞的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由液壓系統(tǒng)控制，而工作柱塞的動(dòng)作直接確定活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 。活動(dòng)橫梁在上、下橫梁之間 做上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng) ，并以四根立柱作為導(dǎo)向， 活動(dòng)橫梁下 方被 固定有上砧，而下砧則固定 在 下橫梁 上，和下橫梁成為一個(gè)整體，被加工工件就被固定在下砧板上，接受上下砧的壓制 。當(dāng)高壓液體進(jìn)入工作缸 時(shí) ， 工作液體會(huì) 對(duì)柱塞產(chǎn)生很大的壓力， 同時(shí) 推動(dòng)柱塞、活動(dòng)橫梁及上砧 一起 向下運(yùn)動(dòng)， 用上砧壓制工件，使工作產(chǎn)生塑性變形，實(shí)現(xiàn)加工工藝 。 執(zhí) 行回程功能時(shí)，工作液體進(jìn)入回程缸，推動(dòng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)橫梁的回程 。 為滿足液壓壓力機(jī)的加工工藝要求，順利完成加工工藝，液壓缸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須符合以下工作循環(huán)： 快速下行 慢速加壓 保壓延時(shí) 快速返回 原位停止； 液壓機(jī)的工作 壓力 、 速度和保壓時(shí)間 都是可以 調(diào)節(jié) 的 [10]。 液壓缸工作循環(huán)圖如圖 13 所示。 圖 13 壓力機(jī)工作循環(huán)圖 3 2 液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下三個(gè)基本原則 ： 1 盡可能滿足工藝要求，便于操作； 2 具有合理的強(qiáng)度與剛度，使用可靠； 3 具有很好的經(jīng)濟(jì)性 ，制造維修方便。 其中，工藝要求是 最重要的一個(gè)因素 ，由于在液壓機(jī)上進(jìn)行的 加工 工藝多 種多樣 ，因此液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)型式也必然 是 多樣的。從立柱的數(shù)量看，有立柱式、單臂式和框架式。立柱式又 可 分四柱、雙柱、三柱及多柱等。從工作缸的數(shù)量看，有單缸、雙缸及多缸。 本液壓機(jī)采用的是三梁四柱式，它 是 由上橫梁、下橫梁 和 四個(gè)立柱組成的一個(gè)封閉起 式 的框架。 封閉式 框架承受主要工作載荷。工作缸固定住上橫梁上，活動(dòng)橫梁以立柱為導(dǎo)向，在上下 橫梁之間 做 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)橫梁下 表 面固定有上 砧 ，下 砧 則固定在下橫梁上 表 面。立柱之間的距離可根據(jù)工作要求確定，活動(dòng)橫梁的上下移動(dòng)距離須得 根據(jù)設(shè)計(jì)給的的工作行程確定。考慮到加工過程中需要安裝夾具等設(shè)備，可適當(dāng)大些。當(dāng)高壓液體進(jìn)入工作缸后，推動(dòng)活塞桿 進(jìn)行或向上或向下的運(yùn)動(dòng) ?；钊?桿與活動(dòng)橫梁連在一起，推動(dòng)活動(dòng)橫梁及工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使兩工作臺(tái)間的物體產(chǎn)生塑性變形或保持一定時(shí)間的壓力，達(dá)到 工藝 要求。 液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸的部件 液壓缸的 功能就是 把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 ，它 是液壓機(jī) 機(jī)身的 主要部件之一。 。高壓液體進(jìn)入缸內(nèi)后，作用 在 柱塞上， 通過 活動(dòng)橫梁將力傳 送 到 加 工件上，使工件產(chǎn)生塑性變形。它 壓缸的 結(jié)構(gòu) 及用途： 液壓缸部件通常可分為柱塞式、差 動(dòng)柱塞式、 活塞式 三種。一般根據(jù)液壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)、缸的總壓力大小及工作條件來選 擇 。 1）柱塞式液壓缸 此結(jié)構(gòu)在水壓機(jī)中應(yīng)用最多，廣泛用于主工作缸、回程缸、工作臺(tái)移動(dòng)缸及平衡缸等處。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 易于制造 ，但只能單方向作用，反向運(yùn)動(dòng)則需要 借助 回程缸來實(shí)現(xiàn)。 3）差動(dòng)柱塞式液壓缸 多用于回程缸，該種結(jié)構(gòu)多一處密封 ， 當(dāng)回程缸 安 裝在 上橫梁上時(shí)，與活動(dòng)橫梁的連接比較簡(jiǎn)單 。 4 2） 活塞式液壓缸 活塞在運(yùn)功的兩個(gè)方向上都要求密封，因此缸的內(nèi)表面在全長(zhǎng)上均需加工，精度及光潔要求較高， 且 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故在水壓機(jī)中應(yīng)用不多，僅 應(yīng)用 在頂出缸和其它輔助機(jī)構(gòu)中， 在 中小型油壓機(jī)上應(yīng)用 比較 普遍。 參數(shù)擬定 公稱壓力： F=2021KN 主缸快進(jìn)行程： 600mm，速度： 100mm/s； 主缸工進(jìn)行程： 100mm，速度： 10mm/s； 頂出缸頂出速度： 70mm/s； 頂出缸回程速度： 140mm/s。 液壓缸內(nèi)徑計(jì)算 從文獻(xiàn) [3]中查得 22DpF???? ????? 式（ ） 式中 p—— 表示工作壓力，根據(jù)表 21確定工作壓力 p=25MPa； D—— 表示液壓缸內(nèi)徑； ?—— 表示液壓缸機(jī)械效率，此次取值 ? =； 故 6 364 4 2 1 0 1 0 3 3 6 . 50 . 9 3 . 1 4 2 5 1 0FD p?? ??? ? ? ?? ? ?mm 式（ ） 取整 D=340mm； 表 21 按主機(jī)類型選擇執(zhí)行元件工作壓力 [12] 主機(jī)類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械 工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu) 液壓機(jī) 挖掘機(jī) 重型機(jī)械 起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力p/MPa ? 2 35 ? 5 810 1016 2032 柱塞直徑的計(jì)算 從文獻(xiàn) [5]中查得 1dD???? 式（ ）