專用液壓機的液壓系統(tǒng)設

1、3150KN專用液壓機的液壓系統(tǒng)設計摘要本機器適用于一般金屬壓制、塑料、粉末冶金壓制、可塑型材料的壓制工藝。它由主機及控制機構兩大部分組成，通過管路及電氣裝置聯(lián)系起來構成一整體。主機部分包括機身，主缸，頂出缸及充液裝置等組成?？刂茩C構包括動力機構，上下限程裝置，管路及電氣箱等部分組成。其液壓系統(tǒng)由能源轉換裝置（泵和油缸），能量調(diào)節(jié)裝置（各種閥）以及能量輸送裝置（油箱，充液油箱，管路）等組成。本機器的工作壓力，壓制速度，空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整，并能完成頂出工藝，不帶頂出工藝，拉伸工藝三種工藝方式。本機器主機呈長方形，外型新穎美觀，動力系統(tǒng)結構簡單，緊湊，動作靈敏可靠

2、，并可實現(xiàn)調(diào)整，手動及半自動三種操作方式。整機均提供了典型的工藝動作即上滑塊快速下行、慢速加壓、保壓延時、快速回程與停止。下缸活塞頂出、退回或浮動壓邊下行、停止、頂出。由于增設了下缸活塞浮動壓邊下行的工藝動作，就可利用頂出缸做液壓墊，利用倒拉伸工藝實現(xiàn)金屬薄板拉神成型的工藝要求。關鍵詞壓制；液壓系統(tǒng)；壓邊3150KN Special Hydraulic Machine Hydraulic System DesignAbstractThe machinery for general suppression of metal plastic, powder metallurgy suppressi

3、on, plastic materials can suppress the process. It consists of host and control most of the two institutions, through pipelines and installations linked to constitute a whole. Including the host part of the fuselage, the main tank, a tank top and liquid-filled devices, and other components. Control

4、agencies, including force, the maximum and minimum levels-devices, pipes and electrical boxes and other components. Its hydraulic system by the energy conversion devices (pumps and fuel tanks), energy-conditioning (all valve) and energy transmission devices (fuel tank, liquid-filled tank, piping) co

5、mposed. The machines work pressure, the suppression of speed, no-load fast and slow down the scope of the itinerary can be adjusted in accordance with the need for technology and top-out process can be completed, without a roof process, drawing process of three ways. The host was rectangular machine

6、s, new aesthetic appearance, the power system used cartridge valve, the structure is simple, compact, sensitive and reliable action, and to achieve adjustment, the three semi-automatic and manual mode of operation.offer of a typical action that is rapidly descending on the slider, slow pressure, Bao

7、 calendar, with the rapid return to stop. The cylinder piston to the top, back-pressure or floating down, stop, to the top. As provided under the pressure cylinder piston floating down the side of action, we can make use of hydraulic cylinders to the top pad, using inverted drawing process to achiev

8、e sheet metal forming the pull of God demands.Keywords suppressed; hydraulic system; Pressure目錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1背景11.2國內(nèi)外液壓機技術發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢11.2.1國內(nèi)外液壓機發(fā)展狀況21.2.2液壓機技術發(fā)展趨勢21.2.3國內(nèi)外液壓機的類型21.3研究的意義31.4問題的提出和研究的內(nèi)容41.4.1問題的提出41.4.2液壓系統(tǒng)設計的步驟4第2章液壓系統(tǒng)設計62.1概述62.1.1液壓傳動系統(tǒng)的主要組成62.1.2液壓機的結構形式和工藝方式62.2明確工作要求，

9、進行工況分析72.2.1結構概述72.2.2工作情況82.2.3 設計參數(shù)92.2.4 負載分析及繪制負載圖和速度圖92.3擬訂液壓系統(tǒng)原理圖102.3.1系統(tǒng)原理圖的設計步驟112.3.2液壓系統(tǒng)原理圖的問題132.3.3液壓系統(tǒng)的工作原理132.4液壓件的計算與選擇162.4.1 確定缸的有效面積162.4.2 繪制工況圖182.4.3 元件選擇20第3章液壓系統(tǒng)的驗算263.1管路系統(tǒng)壓力損失的計算263.1.1流動類型263.1.2局部壓力損失273.1.3沿程壓力損失283.1.4管道總壓力損失293.2系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗算29第4章液壓系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)314.1液壓系統(tǒng)的維護314.

10、2液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)324.3可能發(fā)生的故障和消除方法33結論34致謝35參考文獻36附錄37第1章 緒論1.1 背景從公元前200多年前到17世紀初，包括希臘人發(fā)明的螺旋提水工具和中國出現(xiàn)的水輪機等，可以說是液壓技術最古老的應用。然而，液壓傳動直到20世紀30年代才真正得到推廣應用。19世紀工業(yè)上所用的液壓傳動裝置是以水作為介質，因其密封問題一直未能很好地解決以及電氣技術的發(fā)展和競爭，曾一度導致液壓技術停滯不前。直到1905年美國人詹涅（Janney）首先將礦物油代替水做液壓介質后才開始改觀。20世紀30年代后，由于車輛、航空、艦船等功率傳動的推動。相繼出現(xiàn)了斜軸式及彎軸式軸向柱塞泵、徑向和軸向

11、液壓馬達；1936年Harry Vickers發(fā)明了先導控制壓力閥為標志的管式系列液壓控制元件。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)需要反應快、精度高、功率大的液壓傳動裝置而推動了也液壓技術的發(fā)展；戰(zhàn)后，液壓技術迅速轉向民用，在機床、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等行行業(yè)逐步得到推廣。到20世紀60年代后，隨著原子能，空間技術、計算機技術的發(fā)展，液壓技術也得到了很大的發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中去。當前液壓技術正向著高速、高壓、大功率、高效率、低噪音、長壽命、高度集成化、復合化、數(shù)字化、小型化、輕量化等方向發(fā)展；同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算輔助測試（CAT）、計算機直接控制（CDC）、機電一體化技

12、術、計算機訪真和優(yōu)化設計技術、可靠性技術、基于綠色制造的水介質傳動技術以及污染控制方面，也是當前液壓技術發(fā)展和研究的方向。目前，我國已形成門類齊全的標準化、系列化、通用化液壓元件系列產(chǎn)品。同時我國在消化、吸收國外先進液壓技術的同時，大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強產(chǎn)品質量可靠性以及新技術應用的研究，積極采用新的國際標準，不斷調(diào)整產(chǎn)品結構，對一些性能差的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學技術特別是控制技術和計算機技術的發(fā)展，液壓傳動與控制技術將得到進一步發(fā)展，應用將更加廣泛1。1.2國內(nèi)外液壓機技術發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢液壓傳動相對于機械傳動而言，是一門新的傳動技術，如果從179

13、5年世界第一臺水壓機問世算起，至今已有200余年的歷史，然而直到20世紀30年代液壓傳動才真正推廣應用。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)需要反應快、精度高、功率大的液壓傳動裝置，從而推動了液壓技術的發(fā)展。然后，液壓技術迅速轉向民用，在機床、農(nóng)業(yè)機械、工程機械、汽車等行業(yè)中逐步得到推廣。20世紀60年代后，隨著原子能技術、空間技術、計算機技術的發(fā)展。液壓技術也得到很大的發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領域中。液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結構等方面發(fā)展已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外機型無較大差距，主要差別在與加工工藝和安裝方法。良好的工藝使機器在過濾，冷卻及防止沖擊振動方面有明顯改善3。1.2.1國內(nèi)外液壓機發(fā)展狀況1液壓

14、機的發(fā)展最主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術飛速發(fā)展為改進液壓機的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率等方面提供了前提條件。相比之下，國內(nèi)機型雖然種類齊全，但技術含量相對比較低，缺乏高檔機型，這與機電一體化和中小批量柔性生產(chǎn)的發(fā)展趨勢不相適應。2在油路結構設計方面，國內(nèi)外都趨向于集成化、封閉式設計。插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應用。國外采用封閉式循環(huán)油路設計，可有效地防止泄油和污染，更重要的是防止灰塵、空氣和化學物質侵入系統(tǒng)，延長了機器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因，國內(nèi)采用封閉式循環(huán)油路設計的系統(tǒng)還不多見。3在安全性方面，國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機利用軟件進

15、行故障的檢測和維修，產(chǎn)品可實現(xiàn)負載檢測、自動模具保護和錯誤診斷等功能。4。1.2.2液壓機技術發(fā)展趨勢1自動化，智能化。微電子技術的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化提供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工，應能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預處理的功能。 2高速化，高效化，低能耗。提高液壓機的工作效率，降低生產(chǎn)成本。3液壓元件集成化，標準化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管理連接，有效地防止泄漏和污染。標準化的元件為機器的維修帶來了方便。4在環(huán)保、節(jié)能方面，今后在液壓機的設計及制造中應引起各制造企業(yè)的足夠重視。5機電液一體化。充分利用機械和電子方面的先進技術促進整個液壓系統(tǒng)的完善。 61.2.3

16、國內(nèi)外液壓機的類型當前國內(nèi)外液壓機產(chǎn)品中控制系統(tǒng)分為以下3種類型。 1采用可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)是在繼電器控制和計算機控制發(fā)展的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術、計算機技術、通訊技術溶為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。目前，該機型廣泛應用于各種生產(chǎn)機械和自動化生產(chǎn)過程中。國內(nèi)有部分廠家采用該控制系統(tǒng)，如天津鍛壓機械廠有60%的產(chǎn)品采用PLC來提高控制性能和可靠性。國外廠家如丹麥的STENHQJ公司采用STEMENS的可編程控制器，實現(xiàn)對壓力和位移的控制。 2應用高級微處理機（或工業(yè)控制計算機）的高性能控制系統(tǒng)：該控制方式是在計算機控制技術成熟發(fā)展的基礎

17、上采用的一種高科技含量的控制方式，以工業(yè)控制機或單片P單板機作為主控單元，通過外圍接口器件（如APD或DPA板等）或直接應用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制，同時利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng)，達到精確控制的目的。這種控制方式的主要特點為：具有良好的人機交互性，操作簡單，控制精度高，生產(chǎn)高速化，提高生產(chǎn)率，可順利實現(xiàn)對工作參數(shù)（如壓力、速度、行程等）的單獨調(diào)整，能進行復雜工件、不對稱工件的加工；預存工作模式，縮短調(diào)整時間，與柔性加工要求相適應；可通過軟件來消除高速下的換向沖擊，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在安全方面可利用軟件進行故障預診斷，并自動修復故障和顯示錯誤?，F(xiàn)在，國外眾多液壓機生產(chǎn)

18、廠家都生產(chǎn)這種高性能的工業(yè)控制機控制方式的液壓機產(chǎn)品，如美國MUTIPRESS、丹麥STENHQJ和加拿大BROWNBOGGS等公司，而國內(nèi)很少有該類產(chǎn)品。 3以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型：其電路結構簡單，技術要求不高，成本較低，相應控制功能簡單，適應性不強。主要用于單機工作，加工產(chǎn)品精度不高的大批量生產(chǎn)，也可組成簡單的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在，國內(nèi)許多液壓機廠還以該機型為主，國內(nèi)眾多廠家只是保留了對該機型的生產(chǎn)能力，而主要面向技術含量高的機型組織生產(chǎn)5。1.3研究的意義液壓傳動與其它傳動相比有以下特點：1.在同等體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出產(chǎn)生更大的動力，換句話說，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重

19、量輕、結構緊湊。2.液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實現(xiàn)頻繁換向。3.液壓裝置容易做到對速度的無級調(diào)速，而且調(diào)速范圍大，并且對速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進行。4.液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，能實現(xiàn)自潤滑，使用壽命長。5.液壓裝置易于實現(xiàn)自動化，可以很方便地對液體的流動，壓力和流量進行調(diào)節(jié)和控制。6.液壓傳動實現(xiàn)直線運動遠比用機械傳動簡單。7.液壓系統(tǒng)設計、制造和使用維護方便。8.液壓元件易于實現(xiàn)系列化，標準化和通風化，便于設計，制造和推廣使用。9.由于液壓傳動的泄漏和液壓的可壓縮性使這種傳動無法保證嚴格的傳動比。10.液壓傳動有較多的能量損失（泄漏損失，摩擦損失等），因此，傳動效率相對低。1

20、1.液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在較高或較低的溫度下工作。12.液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易診斷。液壓機按照機架結構形式分為組合框架式、梁柱式、單臂式等。按照功能和用途可分為手動液壓機，沖壓液壓機，鍛造液壓機，一般用途液壓機，校正、包裝液壓機，層壓液壓機，壓制液壓機，擠壓液壓機，打包液壓機，專用液壓機等10余種類型。液壓機有以下幾個特點： 1液壓機的動力傳動為“柔性”傳動，較機械加工復雜的傳動系統(tǒng)比較簡單，可避免機器過載的情況。 2液壓機基本的動作方式有3種：單動、雙動和三動。但其拉伸過程中只有單一的直線驅動力，使加工系統(tǒng)有較長的使用壽命和高的工件成品率2。1.4問題的提出和研究的內(nèi)容液壓機

21、的設計是由加工對象和工件的工藝要求決定的。在整個設計過程首先應詳細分析壓制工件對各執(zhí)行機構的動作（包括壓力、速度、相對位置關系和運動精度），工作空間和裝卸料要求等。并根據(jù)加工的實際條件，參考液壓機設計的一些典型結構和對搜集的同類產(chǎn)品結構性能等參考資料進行分析比較，確定總體設計方案，然后對主要零部件及核算檢驗7。1.4.1問題的提出在液壓機設計過程中，我們需要解決的問題有如下幾點： 1分析壓制工藝過程對設計機器的要求，確定主要技術規(guī)格和動作線圖。 2總體設計方案的確定。 3主要零部件強度和剛度計算。4液壓系統(tǒng)設計。5電氣系統(tǒng)設計。6現(xiàn)場服務。本設計主要解決液壓系統(tǒng)的設計8。1.4.2液壓系統(tǒng)設計

22、的步驟液壓系統(tǒng)設計步驟大致如下：1明確工作要求，進行工況分析。2擬訂液壓系統(tǒng)原理圖。3計算，選擇液壓元件，設計非標準元件。4性能驗算。繪制正式工作圖和編制技術文件。第2章 液壓系統(tǒng)設計2.1 概述液壓機是一種廣泛使用的壓力加工設備，具有多種型號，系列產(chǎn)品。本設計的液壓機主要用于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等，也用于校正、壓裝、塑料及粉末制品的壓制成型工藝。2.1.1 液壓傳動系統(tǒng)的主要組成液壓傳動系統(tǒng)主要是由以下五個部分組成：1.能源裝置把機械能轉換成流體壓力能的裝置。常見的是液壓泵或空氣壓縮機，給系統(tǒng)提供壓力油或壓縮空氣。2.執(zhí)行元件把流體的壓力能轉換成機械能輸出的裝置

23、。它可以是做直線運動的液壓缸或氣缸，也可以是作回轉運動的液壓馬達或氣壓馬達。3.控制元件對系統(tǒng)中流體壓力、流量和流動方向進行控制或調(diào)節(jié)的裝置，以及進行信號轉換、邏輯運算和放大等功能的信號控制元件。如溢流閥、流量控制閥、換向閥等。4.輔助元件保證系統(tǒng)正常工作所需要的上述三種以外的裝置。如油箱、過濾器、分水過濾器、消聲器、管件等。5.工作介質工作介質是指傳動液體或傳動氣體，在液壓傳動系統(tǒng)中通常稱為液壓油液，在氣壓傳動系統(tǒng)中通常指壓縮空氣。2.1.2 液壓機的結構形式和工藝方式3150KN專用液壓機的液壓系統(tǒng)由能源轉換裝置（泵和油缸）、能量調(diào)節(jié)裝置（各種閥）以及能量輸送裝置（油箱、充液油箱、管路）等

24、組成。借助電氣系統(tǒng)的控制，驅動滑塊和頂出活塞活動，完成各種工藝動作循環(huán)。結構形式：1.本設備采用整體框架式結構，具有在溫差較大狀態(tài)下精度及間隙保持性較高的固定式X型導軌作導向。2.工作油缸采用柱塞缸。3.具有頂出機構及移動工作臺工藝方式：本機器具有調(diào)整、手動和半自動三種工藝方式可供選擇。調(diào)整操作為按壓相應按鈕得到要求的寸動動作。手動操作為按壓相應按鈕得到要求的連續(xù)動作。半自動操作為按壓相應按鈕使之自動完成一個工藝動作循環(huán)。在半自動操作中，分帶頂出工藝、不帶頂出工藝、拉伸工藝三種工藝方式供選擇。每種又分定壓成型和定程成型兩種工藝動作。該機還可由腳踏開關控制，得到工藝動作循環(huán)。2.2 明確工作要求

25、，進行工況分析對液壓系統(tǒng)的工作要求以及工況分析是設計液壓系統(tǒng)的根據(jù)。首先必須對機器的結構、工作情況、工藝要求、技術特性進行充分的了解并進行詳細的分析。應明確的幾個問題是：1. 明確哪些機構的運動需要用液壓傳動來完成。2.明確液壓系統(tǒng)應具備的主要性能。包括根據(jù)工作情況確定的最大負載、力或力矩、工作行程、速度或轉速、調(diào)速范圍以及對運動的平穩(wěn)性、動作精度和效率的要求等。3.明確各運動的工作順序或自動工作循環(huán)。最好做出機器各機構的工作順序或自動工作循環(huán)的圖表，并注意到各運動之間存在的聯(lián)鎖作用。4. 明確液壓系統(tǒng)工作條件和環(huán)境條件。周圍介質、環(huán)境溫度、濕度大小、風砂與塵埃情況、外界沖擊振動等;防火與防爆

26、等方面的要求。5.經(jīng)濟性與成本等方面的要求。2.2.1結構概述3150KN通用液壓機是有主機及控制機構兩大部分組成，通過管路及電氣裝置聯(lián)系起來構成一整體。主機部分包括機身、主缸、頂出缸及充液裝置等組成?？刂茩C構包括動力機構、上下限程裝置、管路及電氣箱等部分組成?，F(xiàn)將各部分結構和作用分述如下：1.機身機身由上橫梁、滑塊、工作臺、立柱、鎖緊螺母及調(diào)節(jié)螺母等組成。依靠框架式結構作為主架，上橫梁及工作臺由鎖緊螺母緊固與兩端。機器精度靠調(diào)節(jié)螺母及緊固與上橫梁上端之鎖緊螺母來調(diào)整?；瑝K與主缸活塞由聯(lián)接法蘭和螺栓緊固聯(lián)接?；瑝K內(nèi)裝有導向套?；瑝K及工作臺表面均有T形槽，以便于模具安裝。2.主缸主缸缸體依靠缸口

27、臺肩及大鎖母緊固于上橫梁內(nèi)活塞下端用聯(lián)接法蘭、螺栓與活動橫梁聯(lián)接。活塞頭部之材料為鑄鐵，做導向用?；钊^部外圓處裝有方向相反的密封圈，內(nèi)園用O型圈密封。將缸內(nèi)形成上、下兩個油腔，缸口部分也裝有密封圈，借助法蘭鎖緊，以保證下腔密封。在法蘭上下均裝有密封圈，其間有螺孔及活塞，由該處注油以做缸口導套潤滑油。3.頂出缸頂出缸裝于工作臺中心孔內(nèi)，用鎖緊螺母加以固定。結構與主缸基本相同。4.動力機構動力機構由油箱、變量泵、電動機及集成塊和壓力閥等組成。它是生產(chǎn)和分配工作液壓而使主機實現(xiàn)各種動作的機構。油箱為鋼板焊接件。油箱上部有注油口并裝有空氣濾清器。在泵的吸油口處均裝有網(wǎng)式濾油器。油箱前端之油標為觀察油

28、位用2.2.2工作情況主機為框架式結構，上滑塊由X形導軌導向，上液壓缸驅動，實現(xiàn)“快速下行慢速加壓保壓延時快速回程原位停止”的動作循環(huán)。下液壓缸布置在工作臺中間孔內(nèi)，驅動下滑塊實現(xiàn)“向上頂出向下退回”或“浮動壓邊下行停止頂出”的動作循環(huán)，如圖2.1所示?？爝M加壓保壓回程停止頂出工藝浮動壓邊工藝圖2-1 液壓機的工作循環(huán)2.2.3 設計參數(shù)本設備采用整體框架式結構，具有在溫差較大狀態(tài)下精度及間隙保持性較高的固定式X型導軌作導向。工作油缸采用柱塞缸，回程缸采用2個活塞式油缸。具有頂出機構及移動工作臺。設計參數(shù)見表2-1表2-1設計參數(shù)序號項目單位參數(shù)1公稱力MN3.152液體最大工作壓力MPa37

29、.53回程力MN24最大開口mm15005工作行程mm10006工作臺有效尺寸左右mm2000前后mm20007移動工作臺移動行程mm20508下頂出液壓缸頂出力KN1000行程mm250頂出速度mm/s35回程速度mm/s709滑塊速度空程下降mm/s100一般速度mm/s1-12連續(xù)可調(diào)回程mm/s12010移動工作臺承載T152.2.4 負載分析及繪制負載圖和速度圖對于主缸：把啟動、加速作為一個過程，取F快=50KN F工=3150KNF退=2000KN V快=0.1m/s V工=0.012m/s V退=0.12m/s主缸負載圖見圖2-2。主缸速度圖見2-3F (KN) 3150 V (

30、m/s) 0.1 50 0.012 S (m) S (m) 2000 0.12圖2-2 主缸負載圖 圖2-3 主缸速度圖對于頂出缸：F工=1000KN F退=50KN V工=0.035m/s V退=0.07m/s頂出缸負載圖見圖2-4。頂出缸速度圖見圖2-5。F (KN) 1000 V (m/s) 0.035 S (m) S (m) 500.07圖2-4 頂出缸負載圖圖2-5 頂出缸速度圖2.3 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖就是靈活運用各種基本回路和常用回路定出實現(xiàn)工作機構要求的液壓系統(tǒng)工作原理圖，它擬訂液壓原理是設計系統(tǒng)的關鍵,它對系統(tǒng)的性能及設計方案的合理性、經(jīng)濟性具有決定性的影響.對于擬

31、訂系統(tǒng)原理圖一般包括兩項內(nèi)容:一是通過分析、對比選出合適的回路;二是把選出的基本回路進行有機組合,構成完整的系統(tǒng)原理圖.2.3.1 系統(tǒng)原理圖的設計步驟1確定執(zhí)行元件的形式液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件主要有液壓缸和液壓馬達,根據(jù)主機動作機構的運動要求來具體選用哪種形式.通常,直線運動機構一般采用液壓缸驅動,旋轉運動機構采用液壓馬達驅動,但也不盡然.總之,要合理的選擇執(zhí)行元件,綜合考慮液-機-電各種傳動方式的相互配合,使所設計的液壓傳動系統(tǒng)更加簡單、高效、經(jīng)濟。. 2確定回路類型一般具有較大空間可以存放油箱且不另設散熱裝置的系統(tǒng)都采用開式回路:凡允許采用輔助泵進行補油并借此進行冷卻油交換來達到冷卻目

32、的的系統(tǒng),都采用閉式回路.通常節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)采用開式回路,容積調(diào)速系統(tǒng)采用閉式回路.開式與閉式的比較見表2-2.表2-2開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較循環(huán)形式開 式閉 式適應工況一般均可適應，可向多個液壓執(zhí)行器供油限于要求換向平穩(wěn)，換向速度高的一部分容積調(diào)速系統(tǒng)，一般一泵只向一個液壓執(zhí)行器供油散 熱較方便，但油箱較大比較復雜，需用輔泵換油冷卻抗污染能力較差，可采用壓力油箱來改善較好，但油液過濾要求比較高效率及管路損失一般用節(jié)流調(diào)速效率較低，管路損失較大用容積調(diào)速時，效率較高，管路損失較小其 他對泵的自吸性能要求高對泵的自吸性能要求低3選擇合適回路在擬訂液壓原理圖時，應根據(jù)各類主機的工作特點和性能要求，

33、首先確定對主機主要性能起決定性影響的主要回路。例如對于機床液壓系統(tǒng)，調(diào)速和速度換接回路是主要回路；對于壓力機液壓系統(tǒng)，調(diào)壓回路是主要回路。然后在考慮其他輔助回路，有垂直運動部件的系統(tǒng)要考慮平衡回路，有多個執(zhí)行元件的系統(tǒng)要考慮順序動作、同步或互不干擾回路，有空載運行要求的系統(tǒng)要考慮卸荷回路等。具體做法有：（1）制訂調(diào)速控制方案根據(jù)執(zhí)行元件工況圖上壓力、流量和功率的大小以及系統(tǒng)對溫升、工作平穩(wěn)性等方面的要求選擇調(diào)速回路。對于負載功率大的執(zhí)行元件，一般都采用容積調(diào)速回路，即由變量泵供油，避免過多的溢流損失，提高系統(tǒng)的效率；如果對速度穩(wěn)定性要求較高，也可采用容積節(jié)流調(diào)速回路。對于負載功率小、運動速度低

34、的系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速回路。工作平穩(wěn)性要求不高的執(zhí)行元件，宜采用節(jié)流閥調(diào)速回路；負載變化較大，速度穩(wěn)定性要求較高的場合，宜采用調(diào)速閥調(diào)速回路。調(diào)速方式?jīng)Q定之后，回路的循環(huán)形式也隨之而定。容積調(diào)速大多采用閉式回路；節(jié)流調(diào)速、容積節(jié)流調(diào)速一般采用開式回路。（2）制訂壓力控制方案選擇各種壓力控制回路時，應仔細推敲各種回路在選用時所需注意的問題以及特點和適用場合。例如卸荷回路，選擇時要考慮卸荷所造成的功率損失、溫升、流量和壓力的瞬時變化等。恒壓系統(tǒng)如進口節(jié)流和出口節(jié)流調(diào)速回路等，一般采用溢流閥起穩(wěn)壓溢流作用，同時也限定了系統(tǒng)的最高壓力。定壓容積節(jié)流調(diào)速回路本身能夠定壓不需壓力控制閥。另外還可采用恒壓變量

35、泵加安全閥的方式。對非恒壓系統(tǒng)，如旁路節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和非定壓容積節(jié)流調(diào)速，其系統(tǒng)的最高壓力由安全閥限定。對系統(tǒng)中某一個支路要求比油源壓力低的穩(wěn)壓輸出，可采用減壓閥實現(xiàn)。（3）制訂順序動作控制方案主機各執(zhí)行機構的順序動作，根據(jù)設備類型的不同，有的按固定程序進行，有的則是隨機的或認為的。對于工程機械，操縱機構多為手動，一般用手動多路換向閥控制；對于加工機械，各液壓執(zhí)行元件的順序動作多數(shù)采用行程控制，行程控制普遍采用行程開關控制，因其信號傳輸方便，而行程閥由于涉及油路的連接，只適用于管路安裝較緊湊的場合。另外還有時間控制、壓力控制和可編程序控制等。選擇一些主要液壓回路是，還需注意以下幾點:（1）

36、調(diào)壓回路的選擇主要決定于系統(tǒng)的調(diào)速方案。在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，一般采用調(diào)壓回路；在容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速或旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，則均采用限壓回路。一個油源同時提供兩種不同壓力時，可以采用減壓回路。對于工作時間相對輔助時間較短而功率又較大的系統(tǒng)，可以考慮增加一個卸荷回路。（2）速度換接回路的選擇主要依據(jù)換接時位置精度和平穩(wěn)性的要求。同是還應結構簡單，調(diào)整方便，控制靈活。（3）多個液壓缸同步順序動作回路的選擇主要考慮順序動作的可變換性、行程的可調(diào)性、順序動作的可靠性等。（4）多個液壓缸同步動作回路的選擇主要考慮同步精度、系統(tǒng)調(diào)整、控制和維護的難易程度等。當選擇液壓回路出現(xiàn)多種可能方案時，應平行展開，反復

37、進行分析對比，不要輕易做出取舍決定。 4編制整機的系統(tǒng)原理圖整機的系統(tǒng)圖主要是由以上所確定的各回路組合而成，將挑選出來的各個回路合并整理，增加必要的元件或輔助回路，加以綜合，構成一個完整的系統(tǒng)。在滿足工作機構運動要求及生產(chǎn)率的前提下，力求所設計的系統(tǒng)結構簡單、工作安全可靠、動作平穩(wěn)、效率高、調(diào)整和維護保養(yǎng)方便。在擬訂主回路或輔助回路時，大體可按下列順序進行：先畫出驅動各個工作機構的液壓執(zhí)行器運動換向的方向控制回路（裝設換向閥等）；定出實現(xiàn)執(zhí)行器速度大小的速度控制回路（裝設調(diào)速閥等）；定出實現(xiàn)執(zhí)行器力（力矩）要求的壓力控制回路；然后再按照實現(xiàn)各種順序動作和自動循環(huán)的控制原則；接入相應的閥（順序閥

38、等）或裝置（行程開關等），最后接入起安全、保險和聯(lián)鎖作用的閥和裝置（壓力繼電器、壓力表等）以及各種輔件（過濾器、冷卻器、油箱等）。2.3.2 液壓系統(tǒng)原理圖的問題擬訂液壓系統(tǒng)原理圖還應注意這樣幾個問題：1. 去掉重復多余的元件，力求使系統(tǒng)結構簡單，同時要仔細斟酌，避免由于某個元件的去掉或并用而引起相互干擾。2. 增設安全裝置，確保設備及操作者的人身安全。3. 工作介質的凈化必須予以足夠的重視。特別是比較精密、重要的設備，可以單設一套自循環(huán)的油液過濾系統(tǒng)。4. 對于大型的貴重設備，為確保生產(chǎn)的連續(xù)性，在液壓系統(tǒng)的關鍵部位要加設必要的備用回路或備用元件。5. 為方便系統(tǒng)的安裝、維修、檢查、管理，在

39、回路上要適當裝設一些截止閥、測壓點。6.盡量選用標準元件和定型的液壓裝置。本液壓機的液壓原理圖如圖2-6所示。2.3.3 液壓系統(tǒng)的工作原理液壓泵為恒功率式變量軸向柱塞泵，用來供給系統(tǒng)以高壓油，其壓力由遠程調(diào)壓閥調(diào)定。1. 主缸活塞快速下行按下啟動安鈕，電磁鐵1YA通電，先導閥和主缸換向閥左位接入系統(tǒng)。1-液控單向閥 2、3-單向閥 4-充液油箱 5-上腔液壓缸6、8、9、11、12、13-溢流閥 10-先導減壓閥 14-下腔液壓缸15-電液換向閥 16、18-電磁換向閥 17-液壓換向閥19-泵 20-油箱圖2-6 3150KN液壓機液壓系統(tǒng)圖其主油路為：進油路：液壓泵順序閥主缸換向閥單向閥3主缸上腔；回油路：主缸下腔液控單向閥2主缸換向閥下缸換向閥油箱。這時主缸活塞連同上滑塊在自重作用下快速下行，盡管泵已輸出最大流量，但主缸上腔仍因油液不足而形成負壓，吸開充液閥1，充液筒內(nèi)的油便補入主缸上腔。2.主缸活塞慢速加壓上滑塊快速下行接觸工作件后，主缸上腔壓力升高，充液閥1關閉，變量泵通過壓力反饋，輸出流量自動減小，此時上滑塊轉入慢速加壓。3.主缸保壓延時當系統(tǒng)壓力升高到壓力繼電器的調(diào)定值時，壓力繼電器發(fā)出