【正文】 力為500kN。為了減少導柱表面的磨損，通過表面熱處理提高表面硬度增加表面耐摩性。導柱材料選擇45圓鋼，也可選用鍛件形式。由于工作時的負載遠大于其它工況時的負載，因此在進行載荷設計時，取負載2000KN對液壓機進行受力計算。啟動、停止、快進、頂出、調(diào)整、等控制按鈕設置在控制臺上，方便及時操作。液壓系統(tǒng)的所有部件都集中安裝在液壓油箱上，使液壓站布局結(jié)構(gòu)變得緊湊。針對液壓機快進時供油不足以及工進時的高壓特性，系統(tǒng)應設有補油和卸壓裝置；（3）電氣控制：采用繼電器、行程開關(guān)、接觸器、手動按鈕等元件進行手動、半自動控制；（4）主機：主機結(jié)構(gòu)形式采用“三梁四柱”的形式，主缸和頂出缸為執(zhí)行元件。 四柱液壓機工藝方案設計（1）控制方式的選擇采用液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)相結(jié)合的控制方式。 四柱液壓機工作循環(huán)圖（a），滑塊在自重的作用下快速下行，碰到行程開關(guān)后由快進變?yōu)楣みM，隨后進行加壓、保壓。 四柱液壓機控制順序圖從上面的控制順序框圖可以看出，液壓機的工作原理由電氣控制系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)再控制主機工作，主機動作觸及行程開關(guān)，將信號反饋給電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)循環(huán)控制。 其中主機包括工作臺、導柱、滑塊、上缸、頂出缸等結(jié)構(gòu)；液壓系統(tǒng)由控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、動力裝置、工作介質(zhì)等組成；電氣控制控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)、電器控制柜等組成。（3）四柱液壓機的適用范圍液壓機主要用于冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸、粉末冶金、翻邊、壓裝等成型工藝。伴隨著電氣控制技術(shù)、液壓傳動技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓機的自動化程度、加工精度將進一步得到提高，實現(xiàn)智能化控制。（2）控制系統(tǒng)方面液壓機屬于高壓設備，控制系統(tǒng)除控制設備安全可靠的工作之外，還應該讓控制精度變得更高，人機交互變得更簡單，操作更方便，自動化、高速化、智能化程度更好。集成液壓系統(tǒng)減少了管路連接，可以降低泄漏和污染。（1）油路設計方面為了防止泄油和外界的污染，液壓機油路的設計趨于集成化、封閉循環(huán)式，這樣可以延長設備的使用壽命。為了催生更大的生產(chǎn)力，液壓機的設計需要改進。液壓機屬于高壓工作設備,進行壓力加工時,隨著壓力的不斷升高泄漏也會不斷增大,這樣不利于保證零件的加工精度，同時還會對環(huán)境造成污染?？偟膩碚f，液壓機操作簡單，維護方便。液壓機主要由主機、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)三部分組成。液壓機還能實現(xiàn)復雜工件和不對稱工件的加工，產(chǎn)品廢品率較低。液壓機加工與傳統(tǒng)機械加工相比屬于無屑加工，應用范圍廣泛，一般用于塑性材料的冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸等。隨著科學技術(shù)的日新月異，電子技術(shù)、液壓技術(shù)的不斷成熟，液壓機也得到了更進一步的發(fā)展。雖然液壓傳動存在這些缺陷，但總體上優(yōu)點還是蓋過了缺點，因而應用還是很廣泛。由于液壓油的可壓縮性和泄漏，液壓傳動不能保證恒定的傳動比和很高的傳動精度，這是液壓傳動的最大不足之處。當系統(tǒng)的工作壓力比較高時，還會產(chǎn)生比較大的泄漏，泄漏的礦物油將直接對環(huán)境造成污染，有時候還容易引起安全事故。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化操作，采用電液聯(lián)合控制后，可以實現(xiàn)更高程度的自動控制以及遠程遙控。. .. . ..目錄1 緒 論 1 12 四柱液壓機總體設計 2 2 四柱液壓機工作原理分析 3 四柱液壓機工藝方案設計 5 四柱液壓機總體布局方案設計 5 四柱液壓機零部件設計 6 導柱設計 6 橫梁設計 73 四柱液壓機液壓系統(tǒng)設計 10 液壓傳動的優(yōu)越性概述 10 液壓系統(tǒng)設計要求 11 液壓系統(tǒng)設計 11 液壓系統(tǒng)零部件設計 26 液壓站布局設計 35 液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定性驗算 364 四柱液壓機電氣系統(tǒng)設計 40 電氣控制概述 40 四柱液壓機電氣控制方案設計 40 四柱液壓機電氣控制電路設計 415 四柱液壓機安裝調(diào)試和維護 43 四柱液壓機的安裝 43 四柱液壓機的調(diào)試 43 四柱液壓機的保養(yǎng)維護 44結(jié) 論 45參考文獻 46致 謝 471 緒 論液壓傳動技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)有了較為完善、成熟的理論和實踐基礎(chǔ)。液壓傳動技術(shù)與傳統(tǒng)的機械傳動相比，操作方便簡單，調(diào)速范圍廣，很容易實現(xiàn)直線運動并且還具有自動過載保護功能。由于液壓傳動的工作介質(zhì)是流體礦物油，有較大的沿程和局部阻力損失。油液受溫度的影響很大，因此液壓油不能在很高或很低的溫度條件下工作。此外，液壓傳動的故障排除不如機械傳動、電氣傳動那樣容易，因而對使用和維護人員有較高的技術(shù)水平要求。液壓機自19世紀問世以來得到了很快的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)有了廣泛的應用，成了產(chǎn)品壓力加工成型不可或缺的機械設備。到目前為止，液壓機的最大公稱壓力已經(jīng)達到了750MN，控制技術(shù)也由原來傳統(tǒng)的繼電器控制變?yōu)榭删幊炭刂破骱凸I(yè)計算機控制，這使液壓機的運行平穩(wěn)性、控制精度、產(chǎn)品質(zhì)量有了保證，同時生產(chǎn)效率得到了很大的提高。此外液壓機還用于粉末冶金、翻邊、壓裝等產(chǎn)品的成型加工工藝。液壓機根據(jù)加工工件的不同性質(zhì)，還可進行適當?shù)膲毫π谐陶{(diào)整，滿足產(chǎn)品的加工要求。液壓機的整個工作過程的實現(xiàn)，首先是由電氣系統(tǒng)來控制液壓系統(tǒng)，然后再由液壓系統(tǒng)控制主機主缸和頂出缸的順序動作。雖然液壓機目前應用十分廣泛，但是潛在的問題還很多。除此之外，液壓機還存在如下缺陷，液壓機壓力加工完成后，卸壓時存在很大的液壓沖擊，這樣對液壓元件及其它設備損害很大；按下啟動按鈕后，動作靈敏性不及電氣控制；液壓機出現(xiàn)故障不能夠正常工作，故障不容易及時找到并排除，給維護帶來了一定的技術(shù)難題和不便；液壓機工作時產(chǎn)生的液壓沖擊、氣蝕等現(xiàn)象，會縮短液壓元件的使用壽命。液壓油路設計、控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計將是液壓機今后值得研究的方向。除此之外，液壓元件設計盡量標準化，集成化。液壓元件的標準化給維護帶來了方便。綜上所述，液壓機的發(fā)展促進了生產(chǎn)力的發(fā)展。2 四柱液壓機總體設計（1） 液壓機技術(shù)參數(shù)參 數(shù) 項參 數(shù)公稱力（最大負載）2000KN工進時液體最大工作壓力25MPa主缸回程力400KN頂出缸頂出力350KN主缸滑塊行程700mm頂出活塞行程250mm主缸滑塊距工作臺最大距離1100mm主缸滑塊快進速度主缸滑塊工進最大速度主缸快退速度頂出活塞頂出速度頂出活塞退回速度（2）四柱液壓機的主要功能通過液壓傳動系統(tǒng)傳遞動力，完成零件的壓力成型加工。 四柱液壓機工作原理分析 四柱液壓機的基本組成四柱液壓機主要由主機、液壓控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三部分組成。 四柱液壓機的工作原理（1）1滑塊 2導柱 3工作臺 4安裝地基 5頂出缸 6主缸 7上橫梁 8輔助油箱 四柱液壓機主機組成簡圖（2）四柱液壓機工作原理分析四柱液壓機的動作順序通過電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)控制。（3）四柱液壓機工作循環(huán)分析。保壓時間完成后，滑塊快速回程，直到回到原來的位置，停止運動；（b）表示頂出缸的工作循環(huán)過程，主缸快進、工進、保壓、退回停止后，頂出缸才運動，將工件頂出。具有調(diào)整、手動、半自動三種工作方式，可實現(xiàn)定壓、定程兩種加工工藝；（2）液壓系統(tǒng)：液壓油路采用封閉式回路，供油方式選用變量泵供油，液壓控制元件采用插裝閥形式。 四柱液壓機總體布局方案設計1主機 2液壓油管 3控制臺4插裝閥 5液壓泵裝置 6液壓油箱 7電氣控制柜 四柱液壓機總體布局簡圖，分為三個部分，即：主機、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。電氣控制元件集中設計在電氣柜中。 四柱液壓機零部件設計 主機載荷分析，四柱液壓機的最大工作負載為2000KN，主缸回程力為400KN，頂出缸頂出力為350KN。液壓機結(jié)構(gòu)形式為“三梁四柱”式，工進加壓的負載作用在橫梁和導柱上，受載時橫梁受壓，導柱受拉，F(xiàn)負載 T導柱拉力 橫梁、導柱受力圖 導柱設計材料選擇：導柱在工作過程中主要承受拉力，材料必須具備較高的抗拉強度。熱處理要求：導柱除了承受拉力之外，外圓柱表面與滑塊之間還存在摩擦力?？偟臒崽幚砉に嚍檎{(diào)質(zhì)和表面淬火。由許用拉應力公式()，可計算導柱的安全直徑D。即： 圓整后取導柱直徑D=90mm，為了防止四根導柱因瞬間的受力不均而被破壞，導柱直徑可適當加大，取D=110mm。選用45鋼，毛坯采用鍛件。理論計算校核：橫梁受力可以簡化為簡直梁,中間受載的情形。即：。為了保證橫梁能夠正常工作，必須對該截面進行強度校核。矩形截面抗彎系數(shù)W計算公式為： ()式中：—矩形截面的寬；—矩形截面的高。 主機工作臺設計液壓機工作臺主要受壓，由于工作臺不是很高，剛度要求可以滿足，因此在設計計算時只要進行抗壓強度的校核即可，校核過程從略。工藝要求： 機械加工時，工作臺表面做成T形槽。加工工藝：控制臺的制作加工采用焊接方式完成。 1控制按鈕 2控制面板 3控制臺底座 液壓機控制臺外形簡圖3 四柱液壓機液壓系統(tǒng)設計 液壓傳動的優(yōu)越性概述科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，液壓傳動技術(shù)隨之有了比較完善、成熟的理論基礎(chǔ)。（1）液壓傳動優(yōu)越性1）液壓元件布局靈活；2）液壓傳動操作控制方便，可實現(xiàn)無級調(diào)速；3）液壓傳動容易實現(xiàn)直線傳動，可以進行自動過載保護；4）液壓傳動采用電液控制相結(jié)合的控制方式，可實現(xiàn)自動化控制，還可實現(xiàn)遠程控制；5）液壓系統(tǒng)中液壓元件的磨損比機械傳動小很多，液壓油除了作為傳動介質(zhì)外還起到了潤滑的作用，延長了液壓系統(tǒng)中液壓元件的使用壽命。 液壓系統(tǒng)設計要求 液壓機負載確定，液壓機的最大工作負載為2000KN，工進時液體最大壓力為25MPa,由此確定液壓機設計負載為2000KN型四柱液壓機。觸擊快進轉(zhuǎn)為工進的行程開關(guān)后，橫梁滑塊工進，并對工件逐漸加壓。保壓結(jié)束后，轉(zhuǎn)為主缸下腔進油，滑塊快速回程，直到原位后停止。 液壓系統(tǒng)設計參數(shù)最大負載：2000KN； 工進時系統(tǒng)最大壓力：25MPa主缸回程力：400KN； 頂出缸頂出力：350KN主缸滑塊快進速度：； 主缸最大工進速度：主缸回程速度：； 頂出缸頂出速度：頂出缸回程速度： 液壓系統(tǒng)設計 液壓機主缸工況分析 主缸速度循環(huán)圖 ，可以得到主缸的速度循環(huán)圖如下： 主缸速度循環(huán)圖 主缸負載分析液壓機啟動時，主缸上腔充油主缸快速下行，慣性負載隨之產(chǎn)生。由于滑塊不是正壓在導柱上，不會產(chǎn)生正壓力，因而滑塊在運動過程中所產(chǎn)生的摩擦力會遠遠小于工作負載，計算最大負載時可以忽略不計。通過各工礦的負載分析，液壓機主缸所受外負載包括工作負載、慣性負載、摩擦阻力負載，即：F = Fw + Ff + Fa ( )式中：F —液壓缸所受外負載；Fw —工作負載；Ff —滑塊與導柱、活塞與缸筒之間的摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力負載，啟動后為動摩擦力負載；Fa —運動執(zhí)行部件速度變化時的慣性負載。查閱相同型號的四柱液壓機資料，初步估算橫梁滑塊的重量為30KN。即：Fa = = 4898N（2）摩擦負載Ff計算滑塊啟動時產(chǎn)生靜摩擦負載，啟動過