【文章內容簡介】 70mm/s 8) .頂出缸最大行程： 140mm 9) .工作臺有效尺寸： 500 500mm 四柱液壓機的工作循環(huán)圖： 廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 6 圖 23 工作循環(huán)圖 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定系統(tǒng)類型 根據 設計的 液壓機的工作要求，分析主機的類型，作業(yè)環(huán)境等，確定采用開式系統(tǒng)。 選擇液壓回路 根據 要求，采用壓力控制回路、換向回路、 電磁閥 快慢速轉向回路、平衡鎖緊回路、泄壓回路、保壓回路等 組合液壓系統(tǒng) 制定的液壓系統(tǒng)原理圖如下： 廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 7 圖 25 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)工作分析： 該系統(tǒng) 采用“主，輔泵”供油方式，主液壓泵 1 是一個高壓 、 大流量 、 恒功率控制的壓力反饋變量柱塞泵， 遠程控制閥 5控制高壓溢流閥 4 限定系統(tǒng)最高工作壓力； 輔助泵 2 是一個低壓小 流量定量泵，其 作用是為液控單向閥的正確動作提供控制油源。液壓機的工作特點是工作缸豎直放置，當上滑塊組件沒有接觸到工件時，系統(tǒng)為空載高速運動；當上滑塊接觸到工件以后，系統(tǒng)壓力急劇升高，且上缸的運動速度迅速降低，直至為零，系統(tǒng)進行保壓。 系統(tǒng)的工作原理如下： （ 1） .啟動 按下啟動按鈕，主泵 1和輔助泵 2 同時啟動，此時系統(tǒng)中所有電磁鐵均處于失電狀態(tài)，主泵 1 供油 經過電液換向閥 6 中位 和 閥 16中位 流回油箱 （卸荷狀態(tài)） ，輔助泵 2 的油由低壓溢流閥 3回到油箱。 （ 2） .上 缸快速下行 按下快速下行按鈕，電磁鐵 YA YA5 得電，電 磁 換向 閥 6右位 接入系統(tǒng)，控制油液經電磁閥 11 右位使液控單向閥 12打開，上缸帶動滑塊實現空載快速運動。 由于上缸豎直放置，且滑塊組件的質量較大，上缸在上組件自重作用下快速下降，此時泵 1雖處于最大流量狀態(tài)，但仍不能滿足上缸快速下降的流量需要，因而在上腔 會形成負壓，上油箱 15的油液在一定的外部壓力作用下，經液控單向閥 14（充廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 8 壓閥）進入上缸上腔，實現對上缸上腔的補油。 （ 3） .上缸慢速接近工件并加壓 當上滑塊組件降至一定位置時（調好），壓下行程開關 XK2 后，電磁鐵 YA5失電，閥 11左位接入系統(tǒng)，使液控單向閥 12關閉，上缸下腔油液經背壓閥 閥 6右位 、 閥 16 中位回油箱。這時，上缸上腔壓力升高，充液閥14關閉。上缸滑塊組件在泵 1供油的壓力油作用下慢速接近要壓制成型的工件。當上缸滑塊組件接觸工件后，由于負載急劇增加，使上腔壓力進一步升高，壓力反饋恒功率柱塞變量泵 1的輸出流量將自動減少 ，上缸活塞的速度降低 。 （ 4） .保壓 當 上 缸的上腔壓力達到預定值時，壓力繼電器 7 發(fā)出信號，使電磁鐵YA1失電，電磁閥 6 處于中位狀態(tài) ， 上 缸的上，下腔封閉，由于 閥 14和 8有很好的密封性能，使 上 腔實現保壓，其保壓時間由壓力繼電器 7 控制的時間 繼電器調整實現。保壓期間 ， 主泵 1的油經過 閥 6和 16 的中位 后 卸壓。 （ 5） .上 缸 上腔 泄壓 、 回程 當保壓過程結束，時間繼電器發(fā)出信號使電磁鐵 YA2得電，此時閥 6處于左位， 上缸上腔還未卸壓，壓力很高，卸荷閥 9（帶尼阻孔）呈開啟狀態(tài)，主泵 1的壓力油經閥 9中的尼阻孔回油。這時主泵 1 在較低壓力下運轉，此壓力不足以使主缸活塞回程，但能打開液控單向閥 14 中的錐閥上的卸荷閥芯，主缸上腔的高壓油經此卸荷閥芯的開口而泄回充液油箱 15，這是卸壓過程。 這一過程持續(xù)到主缸上腔的壓力降低，由主缸上腔壓力油控制的卸荷閥 9 的閥芯開口量逐漸 減少，使系統(tǒng)的壓力升高并推開液控單向閥 14中的主閥芯，主缸開始快速回路。 （ 6） 停止 當主缸滑塊上的擋鐵壓下行程開關 XK1 時，電磁鐵 YA2 失電，主缸活塞停止運動。 （ 7） 頂出缸的頂出和退回 當電磁鐵 YA3 得電， 換向閥 16 右 位接入系統(tǒng) 。 此時的油液流動情況為： 進油路：泵 1→換向閥 6 中位→換向閥 16 右 位→下缸 21 下腔； 回油路：下缸 21上腔→換向閥 16 右 位→油箱。 下缸 21活塞上升，頂出壓好的工件。當電磁鐵 YA3 失電， YA4 得電，換向閥 16 左位接入系統(tǒng)，下缸活塞下行，使滑塊組件退回原位 。 （ 8） 浮動壓邊 做 薄板拉伸壓邊時，要求頂出缸既保持一定壓力，又能隨著主缸滑塊的下壓而下降。這時在主缸動作前 YA3 通電，頂出缸頂出后 3YA 立即又斷電，頂出缸下腔的油液被閥 16 封住。當主缸滑塊下壓時頂出缸活塞被迫隨之下行，頂出缸下腔回油經節(jié)流 閥 18 和背壓閥 20 流會油箱，從而建立起所需的壓邊壓力。溢流閥 19 是當節(jié)流閥 18 阻塞時起安全保護作用的。 液壓元件的計算和選擇 廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 9 工作缸的計算選擇 液壓缸的工作 壓力確定 本設計取用 16Mpa 液壓缸主要幾何尺寸的計算 根據載荷力的大小和選定的系統(tǒng)壓 力來計算液壓缸內徑 D 21411cmFDp dPpD??? ? ??? ??????? ????? ??? ??4 (23) [1]P11 式中 D 液壓缸內徑（ m）； F 液壓缸推力（ kN）； P 選定的工作壓力（ Mpa） 。由前面可知 P=16Mpa； d/D 取 得：? ?2 2614 4 2 5 2 1 0 0 0 .1 413 .1 4 1 6 1 0 0 .9 5 1 1 0 .7 11116cmFDmp dPpD???? ? ?????? ???? ? ? ? ? ???? ??? ???? ???? ??? 按照 [1]中表 24給出的缸筒內徑尺寸系列圓整為標準值后取 D=140cm 活塞桿直徑 d的計算 根據式， ? = 140 ??cm (24) 由 [1]中表 25 給出的活塞桿外徑尺寸系列圓整成標準值后為 d＝ 100cm 液壓缸行程 S 的確定 液壓缸行程主要是由液壓機的設計要求確定，根據 [1]表 26 給出的 行程參數系列 ，得 S＝ 450cm 液壓缸型號的 選擇 根據液壓機結構特點，選擇端部法蘭聯(lián)接的液壓缸，綜合各種要求最后選擇的液壓缸型號為： HSGF140/100AE 頂出缸的計算選擇 頂出缸工作受力分析 由分析頂出缸的工作特點和受力可知： 廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 10 wFF? ＝ 50kN ，根據系統(tǒng)要求和設計的方便，頂出缸的液體壓力也選擇 P=16Mpa。 頂出缸幾何尺寸的確定 根據液壓機結構和計算工作缸的方法，頂出缸內徑尺寸 Dˊ為 Dˊ＝? ?2 2614 4 50 00 0 13. 14 16 10 0. 95 1 1 0. 711116cmF mp dppD?????????? ???? ? ? ? ? ???? ??? ???? ???? ???， 圓整后選擇 Dˊ =63mm 而頂出缸活塞直徑 dˊ根據工作壓力的大小和往復運動速度比，可得 dˊ＝ ＝ ＝ ， 圓整后，選擇 dˊ＝ 32mm 頂出缸行程 S 的確定 根據頂出缸工作特點和機床結構的要求，頂出缸的行程 s選擇為 S＝ 140mm 頂出缸型號的選擇 根據工作臺的結構特點和計算出來的頂出缸基本尺寸后，選擇端部法蘭連接方式，確定頂出缸的型號為： HSGF63/32AE 液壓泵的選擇 泵的工作壓力 根據液壓系統(tǒng)的實際 工作壓力，決定選用壓力補償變量柱塞泵。 考慮到正常工作中進油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為： maxpP P P? ??? (25) [1]p5 式中 pP 液壓泵的最大工作壓力 ； maxp 執(zhí)行元件的最大工作壓力； P?? 進油管路中的壓力損失，初算時簡單系統(tǒng)可取 ～ 。 這里選擇 。 所以得： maxpP P P? ???＝ 16+＝ 另外考慮到一定的壓力儲備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力? ?1. 25 1. 6npPP? ～ 。 選用 ＝ ＝ 廣東海洋大學 2021 屆本科生畢業(yè)設計 11 液壓 泵的流量 液壓泵的最大流量應該為 ： max()pLq K q?? (26) [1]5 式子當中，pq 液壓泵的最大流量； max()q? 同時動作的各執(zhí)行元件所需要流量之和的最大值。如果這時溢流閥正進行工作，尚需加溢流閥的最小溢流量 2～ 3L/min LK 系統(tǒng)泄漏系數，一般取 LK =～ ,本設計取 分析液壓機工作情況，可知在滑塊快速回程時流量 為： 22( 0 . 1 4 0 . 1 0 )7 5 2 7 . 5 2 /4q v A m l s? ?? ? ? ?回 程＝ (27) 在快速下行的流量為： 20 . 1 43 4 6 1 . 5 8 /4q v A m l s? ?? ? ? ?下 行 ＝