【正文】 壓力損失比工進時要小，泵的出口壓力也比工進時小，具體驗算過程從略。（2）頂出缸各工況時的壓力損失驗算1）工件頂出時進油路、回油路的壓力損失，進油管直徑D=16mm，則液壓油在油管中的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內流動為層流，沿程阻力系數(shù)。進油管長度為6m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；那么進油路總的壓力損失為：=+=回油管直徑D=16mm，工進時回油管的最大流量為：回油管中液壓油的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內流動為層流，沿程阻力系數(shù)。進油管長度為5m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；調速閥壓力損失；那么回油路總的壓力損失為：=++=泵的出口壓力為： ≈2）快進、快退時的壓力損失頂出缸回程時只有摩擦負載存在，比頂出負載350kN要小，因此回程時液壓泵口的壓力比頂出時要小，具體驗算過程從略。通過對主缸、頂出缸各工況的壓力損失驗算可知，液壓系統(tǒng)的油路結構及元件參數(shù)選擇滿足要求。 液壓系統(tǒng)溫升的驗算對液壓機進行系統(tǒng)溫升驗算，只要驗算發(fā)熱量最大的那個工況就可行。液壓缸各工況輸入功率前面計算電動機功率時已經(jīng)計算出，現(xiàn)在只要計算液壓缸各工況的輸出功率。主缸工進時輸入、輸出功率分別為：= =Fv=100T工進時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===主缸快退時輸入、輸出功率分別為：==Fv=400kN快退時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===頂出缸的工況壓力比主缸小，系統(tǒng)的溫升功率不會超過主缸的溫升功率，這里就不對頂出缸溫升功率進行具體計算了。通過計算可知。系統(tǒng)溫升計算公式如下： ()式中： —系統(tǒng)溫升； —發(fā)熱功率；—油箱散熱面積；—油箱散熱系數(shù)。自然冷卻通風很差時，=(8～9)；自然冷卻通風良好時，=(15～)；有專用冷卻器時，=(110～170)。液壓機散熱條件一般，取散熱系數(shù)=10。油箱的散熱面積A的計算公式為： ()即：將= ；；=10代入公式(),求系統(tǒng)溫升，即：℃查資料可知，允許的最高油溫[T]，對于一般機床[T]=55～70℃ ；對于工程機械[T]=65～80℃。通過溫升驗算可知，系統(tǒng)溫升在許可油溫范圍內，滿足要求。第四章 液壓機電氣系統(tǒng)設計 電氣控制概述液壓機的電氣控制系統(tǒng)通常采用繼電器控制、PLC控制、工業(yè)計算機控制等方式。繼電器控制和PLC控制是目前用的最多的控制方式。繼電器控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、形成開關等元件組成。繼電器控制具有結構簡單，維護方便，價格低廉，抗干擾能力強，但固定的接線方式，使繼電器控制的通用性和靈活性差；PLC控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲器、輸入輸出接口、編程器等元件組成。PLC控制具有編程簡單，維護方便，通用性強，體積小，設計調試期短，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，價格比繼電器控制系統(tǒng)貴。 液壓機電氣控制方案設計 液壓機電氣控制方式選擇液壓機工況少，各工況動作不復雜，執(zhí)行部件運動都是簡單的直線運動。綜合分析，繼電器控制系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)液壓機各工況動作的完成，液壓機電氣控制選用繼電器控制。 電氣控制要求與總體控制方案（1）電氣控制系統(tǒng)擬達到的控制要求1）能夠實現(xiàn)手動、半自動控制；2）能夠準確實現(xiàn)速度的換接控制；3）系統(tǒng)過載時自動啟動過載保護；4）為隨時了解系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)，設置工況指示燈；5）系統(tǒng)穩(wěn)定性好，能夠保證液壓機安全正常的工作。（2）電氣系統(tǒng)總體控制方案液壓泵由電機拖動；快進、工進之間速度的換接通過行程開關控制；工進保壓時間通過時間繼電器控制；滑塊的安全行程范圍由行程開關限制；通過電磁換向閥控制每個工況的動作的開始；電磁換向閥的接通通過按鈕或壓力信號控制；液壓機啟動、停止通過按鈕控制。 液壓機電氣控制電路設計 液壓機主電路設計液壓機拖動電機容量小，主電路的啟動方式采用直接啟動。QS為電源開關，熔斷器FU1對主電路起短路保護作用，熔斷器FU2對控制電路起短路保護作用。熱繼電器FR起過載保護作用。按下啟動按鈕SB2后，線圈KM得電，電動機啟動，液壓機開始工作。 液壓機主電路圖 液壓機控制電路設計控制電路主要控制主缸的快進、工進、保壓、回程和頂出缸的頂出、退回。其中速度換接通過行程開關來控制，保壓由壓力繼電器控制，保壓時間由時間繼電器控制，頂出缸的啟動、退回由手動按鈕控制。為方便觀察液壓機處于那個工況，設置信號指示燈。為了預防突發(fā)事件的發(fā)生，應設置急停按鈕。 液壓機控制電路圖 電氣控制過程分析（1）主缸快進將開關置于自動檔，按下SB2，交流接觸器KM得電，電動機啟動。中間繼電器KA1相繼得電，電磁閥1Y、3Y、6Y得電。此時液壓系統(tǒng)向主缸上腔供油，在補油油箱的協(xié)助下主缸快速下行；（2）主缸工進當滑塊觸及行程開關SQ2，中間繼電器KA2得電，這時電磁閥1Y、3Y、7Y得電，主缸由快進變?yōu)楣みM； （3）主缸保壓當主缸無桿腔的壓力達到壓力繼電器設定壓力后，YJ閉合，所有電磁換向閥失電，進行保壓；（4）主缸泄壓保壓一段時間后，中間繼電器KA3得電，電磁換向閥4Y得電，主缸上腔開始泄壓；（5）主缸退回泄壓完成后，中間繼電器KA4得電，電磁閥2Y、5Y、12Y得電，主缸下腔進油，滑塊回程，觸及行程開關SQ1，運動停止； （6）工件頂出按下按鈕SB4，中間繼電器KA5得電，電磁換向閥2Y、9Y、10Y得電，頂出缸下腔進油，活塞桿上行將工件頂出；（7）頂出缸退回按下按鈕SB5，中間繼電器KA6得電，電磁換向閥2Y、8Y、11Y得電，液壓油進入頂出缸上腔，頂出缸回程。（8）停機按下SB0或SB1，液壓機停止工作。如果液壓機接入狀態(tài)為自動檔，按下SB3也可使液壓機停止運行。第五章 液壓機安裝調試和維護 液壓機的安裝液壓機安裝之前應事先做好安裝地基，一般采用混凝土地基。液壓機床身采用螺栓固定，因此在做混凝土地基時應預留螺栓孔，等液壓機安裝后再澆注固定。液壓機其它部件的安裝參照部件裝配圖，按圖紙所給配合要求進行安裝。 液壓機的調試液壓機所有安裝工作完畢后，必須進行現(xiàn)場調試。按下啟動按鈕，看液壓機是否能夠順序的完成各工況動作。調試過程中通過看、聽等方式看液壓機硬件或控制系統(tǒng)工作是否正常。除此之外，還要檢驗所有控制按鈕、壓力表是否都能正常工作。調試一段時間后，如果運行正常，液壓機就可以正式交付使用了。 液壓機的保養(yǎng)維護（1）選擇合適的液壓油液壓油在整個系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻等作用。如果液壓油選擇不恰當將使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障和性能下降。一般情況參照隨機使用說明書，選擇規(guī)定型號的液壓油，特殊情況可以選用與規(guī)定型號性質相同的代用油。不同牌號的液壓油不能夠混用，以免發(fā)生化學反應，深褐色、乳白色、有異味的變質油不能使用。（2）定期進行保養(yǎng)定期清除濾網(wǎng)上的污物，如果濾網(wǎng)破損要及時更換。設備工作一段時間后要對洗濾清器、液壓油箱進行清洗，并及時更換液壓油，長期處于高溫工況時清洗和更換的周期要縮短。當液壓機工作10000小時后要請專業(yè)人員對設備進行檢測，并進行調整和維修，防止因長久失修對液壓系統(tǒng)和設備造成致命損壞。（3）防止固體雜質進入系統(tǒng)添加或更換液壓油時要對油液過濾，防止固體雜質侵入系統(tǒng)后堵塞油路，特別是精密部件，很容易堵住。清洗郵箱時，拆卸部件應包好，避免雜物污染。油箱的清洗油液應選用同牌號的液壓油，反復清洗三次左右。（4）防止空氣進入系統(tǒng)液壓機屬于高壓設備，大量的空氣侵入，會加劇“氣蝕”現(xiàn)象。此外，還會造成系統(tǒng)的工作噪音加大，傳動不穩(wěn)定，效率降低，油液易氧化變質，有時液壓系統(tǒng)還會產生“爬行”現(xiàn)象。（5）防止液壓油工作溫度過高液壓油的工作溫度一般應控制在30℃～80℃之間最好，油溫過高會導致液壓油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降，潤滑油膜強度降低，加速機械的磨損，生成碳化物和淤碴，油液氧化加速，油質惡化；溫過低時，其粘度大，流動性差，阻力大，工作效率低。結 論本文重點對液壓機的液壓控制回路、液壓元件及安全保護措施等進行了方案設計。經(jīng)多方案對比之后，本文液壓系統(tǒng)采用插裝閥集成控制系統(tǒng)。該液壓控制系統(tǒng)解決了普通閥系統(tǒng)密封性差、通流量小、壓力損失大等問題。為了讓系統(tǒng)的工作壓力隨負載的變化而自動調節(jié)，液壓泵選用恒功率變量柱塞泵。為解決液壓沖擊對設備安全的影響，系統(tǒng)中設置泄壓回路。通過泄壓來降低系統(tǒng)的壓力，防止產生液壓沖擊；設置保壓回路讓工件有足夠的成型時間，保證產品的質量。速度換接通過行程開關來控制，這種換接方式，控制比較可靠，設備安裝方便，價格也實惠。通過流量計算發(fā)現(xiàn)主缸快進時會出現(xiàn)供油不足的情況，為了解決這一問題，在液壓系統(tǒng)中設置補油油箱。整體的方案確定后，對液壓系統(tǒng)的可行性進行校驗，該液壓系統(tǒng)可以滿足液壓機的加工工藝要求。此外，還對主機、電氣控制系統(tǒng)進行了簡明的總體設計。液壓機在進行方案設計時，有些方案的選擇可能不是最佳?？傮w來說，本文的總體設計方案可以滿足液壓機的加工工藝要求。參考文獻[1] 楊培元，朱福元．液壓系統(tǒng)設計簡明手冊．［Ｍ］北京：機械工業(yè)出版社，1999，1191. 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