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第一章前言

液压传动和和气压传动动称为流体体传动,是是根据177世纪帕斯斯卡提出的的液体静压压力传动原原理而发展展起来的一一门新兴技技术,是工工农业生产产中广为应应用的一门门技术。如如今,流体体传动技术术水平的高高低已成为为一个的重重要标志。
第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年他又将工作介质水改为油,进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯()发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。
我国的液压压工业开始始于20世世纪50年年代,液压压元件最初初应用于机机床和锻压压设备。660年代获获得较大发发展,已渗渗透到各个个工业部门门,在机床床、工程机机械、冶金金、农业机机械、汽车车、船舶、航航空、石油油以及军工工等工业中中都得到了了普遍的应应用。当前前液压技术术正向高压压、高速、大大功率、高高效率、低低噪声、低低能耗、长长寿命、高高度集成化化等方向发发展。同时时,新元件件的应用、系系统计算机机辅助设计计、计算机机仿真和优优化、微机机控制等工工作,也取取得了显著著成果。
目前,我国国的液压件件已从低压压到高压形形成系列,并并生产出许许多新型元元件,如插插装式锥阀阀、电液比比例阀、电电液伺服阀阀、电业数数字控制阀阀等。我国国机械工业业在认真消消化、推广广国外引进进的先进液液压技术的的同时,大大力研制、开开发国产液液压件新产产品,加强强产品质量量可靠性和和新技术应应用的研究究,积极采采用国际标标准,合理理调整产品品结构,对对一些性能能差而且不不符合国家家标准的液液压件产品品,采用逐逐步淘汰的的措施。由由此可见,随随着科学技技术的迅速速发展,液液压技术将将获得进一一步发展,在在各种机械械设备上的的应用将更更加广泛。

机床工业———磨床、铣铣床、刨床床、拉床、压压力机、自自动机床、组组合机床、数数控机床、
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加加工中心等等
工程机械———挖掘机机、装载机机、推土机机等
汽车工业———自卸式式汽车、平平板车、高高空作业车车等
农业机械———联合收收割机的控控制系统、拖拖拉机的悬悬挂装置等等
轻工机械———打包机机、注塑机机、校直机机、橡胶硫硫化机、造造纸机等
冶金机械———电炉控控制系统、轧轧钢机控制制系统等
起重运输机机械——起重机机、叉车、装装卸机械、液液压千斤顶顶等
矿山机械———开采机机、提升机机、液压支支架等
建筑机械———打桩机机、平地机机等
船舶港口机机械——起货机机、锚机、舵舵机等
铸造机械———砂型压压实机、加加料机、压压铸机等
本机器适用用于可塑性性材料的压压制工艺。如如冲压、弯弯曲、翻边边、薄板拉拉伸等。也也可以从事事校正、压压装、砂轮轮成型、冷冷挤金属零零件成型、塑塑料制品及及粉末制品品的压制成成型。本机机器具有独独立的动力力机构和电电气系统。采采用按钮集集中控制,可可实现调整整、手动及及半自动三三种操作方方式。本机机器的工作作压力、压压制速度、空空载快速下下行和减速速的行程范范围均可根根据工艺需需要进行调调整,并能能完成一般般压制工艺艺。此工艺艺又分定压压、定程两两种工艺动动作供选择择。定压成成型之工艺艺动作在压压制后具有有保压、延延时、自动动回程、延延时自动退退回等动作作。本机机器主机呈呈长方形,外外形新颖美美观,动力力系统采用用液压系统统,结构简简单、紧凑凑、动作灵灵敏可靠。该该机并设有有脚踏开关关,可实现现半自动工工艺动作的的循环。

液压机是制制品成型生生产中应用用最广的设设备之一,自19世世纪问世以以来发展很很快,液压压机在工作作中的广泛泛适应性,使使其在国民民经济各部部门获得了了广泛的应应用。由于液压压机的液压压系统和整整机结构方方面,已经经比较成熟熟,目前国内外外液压机的的发展不仅仅体现在控控制系统方方面,也主主要表现在在高速化、高高效化、低低能耗;机机电液一体体化,以充充分合理利利用机械和和电子的先先进技术促促进整个液液压系统的的完善;自自动化、智智能化,实实现对系统统的自动诊诊断和调整整,具有故故障预处理理功能;液液压元件集集成化、标标准化,以以有效防止止泄露和污污染等四个个方面。
作为液压机机两大组成成部分的主主机和液压压系统,由由于技术发发展趋于成成熟,国内内外机型
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无无较大差距距,主要差别别在于加工工工艺和安安装方面。良良好的工艺艺使机器在在过滤、冷冷却及防止止冲击和振振动方面,有有较明显改改善。在油油路结构设设计方面,国国内外液压压机都趋向向于集成化化、封闭式式设计,插装阀、叠叠加阀和复复合化元件件及系统在在液压系统统中得到较较广泛的应应用。特别别是集成块块可以进行行专业化的的生产,其其质量好、性性能可靠而而且设计的的周期也比比较短。
近年来在集集成块基础础上发展起起来的新型型液压元件件组成的回回路也有其其独特的优优点,它不不需要另外外的连接件件其结构更更为紧凑,体体积也相对对更小,重重量也更轻轻无需管件件连接,从从而消除了了因油管、接接头引起的的泄漏、振振动和噪声声。逻辑插插装阀具有有体积小、重重量轻、密密封性能好好、功率损损失小、动动作速度快快、易于集集成的特点点,从700年代初期期开始出现现,至今已已得到了很很快的发展展。我国从从19700年开始对对这种阀进进行研究和和生产,并并已将其广广泛的应用用于冶金、锻锻压等设备备上,显示示了很大的的优越性。
液压机工艺艺用途广泛泛,适用于于弯曲、翻翻边、拉伸伸、成型和和冷挤压等等冲压工艺艺,压力机机是一种用用静压来加加工产品。适适用于金属属粉末制品品的压制成成型工艺和和非金属材材料,如塑塑料、玻璃璃钢、绝缘缘材料和磨磨料制品的的压制成型型工艺,也也可适用于于校正和压压装等工艺艺。
由于需要要进行多种种工艺,液液压机具有有如下的特特点:
工作台较大大,滑块行行程较长,以以满足多种种工艺的要要求;
有顶出装置置,以便于于顶出工件件;
液压机具有有点动、手手动和半自自动等工作作方式,操操作方便;;
液压机具有有保压、延延时和自动动回程的功功能,并能能进行定压压成型和定定程成型的的操作,特特别适合于于金属粉末末和非金属属粉末的压压制;
液压机的工工作压力、压压制速度和和行程范围围可随意调调节,灵活活性大。

1)能源装装置——液压泵泵。它将动动力部分(电电动机或其其它远动机机)所输出出的机械能能转换成液液压能,给给系统提供供压力油液液。
2)执行装装置——液压机机(液压缸缸、液压马马达)。通通过它将液液压能转换换成机械能能,推动负负载做功。
3)控制装装置——液压阀阀。通过它它们的控制制和调节,使使液流的压压力、流速速和方向得得以改变,从从而改变执执行元件的的力(或力力矩)、速速度和方向向,根据控制制功能的不不同,液压压阀可分为为村力控制制阀、流量量控制阀和和方向控制制阀。压力力控制阀又又分为益流流阀(安全全阀)、
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减减压阀、顺顺序阀、压压力继电器器等;流量量控制阀包包括节流阀阀、调整阀阀、分流集集流阀等;;方向控制制阀包括单单向阀、液液控单向阀阀、梭阀、换换向阀等。根根据控制方方式不同,液液压阀可分分为开关式式控制阀、定定值控制阀阀和比例控控制阀。
4)辅助装装置——油箱、管管路、蓄能能器、滤油油器、管接接头、,以以实现各种种工作循环环。
5)工作介介质——液压油油。绝大多多数液压油油采用矿物物油,系统统用它来传传递能量或或信息。
第二章YYB32--150液液压压力机机系统的原理理设计

YB32--150型液液压机机身身属于四立立柱机身。机机身由上横横梁、下横横梁和四根根立柱组成成。液压机机的各个部部件都安装装在机身上上,其中上上横梁的中中间孔安装装工作缸,下下横梁的中中间孔安装装顶出缸,工工作台面上上开有开有有T型槽,用用来安装模模具。活动动横梁的四四个角上的的孔套装在在四立柱上上,上方和和工作缸活活塞相连接接,由其带带动横梁上上下运动。机机身在液压压机工作中中承受全部部的工作载载荷。
工工作缸采用用活塞式双双作用缸,当当压力油进进入工作缸缸上腔,活活塞带动横横梁向下运运动,其速速度慢,压压力大,当当压力油进进入工作缸缸下腔,活活塞向上运运动,其速速度较快,压压力较小,符符合一般的的慢速压制制、快速回回程的工艺艺要求。
活动横梁是是立柱式液液压机的运运动部件,位位于液压机机机身的中中间,中间间圆孔和上上横梁的工工作活塞杆杆连接,四四角孔在工工作活塞的的带动下,靠靠立柱导向向作上下运运动,活动动横梁的底底面也开有有T型槽,用用来安装模模具。
在在机身下部部设有顶出出缸,通过过顶杆可以以将成型后后的塑件顶顶出。
液液压机的动动力部分是是高压泵,将将机械能转转变为液压压能,向液液压机的工工作缸和顶顶出缸提供供高压液体体。
图1:YB32-150型液压压力机
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本次设计是是在毕业实实习时,根根据浙江省省瑞安市一一家客户的的要求,根据客户户提供的工工况条件,立立式安装的的主液压缸缸活塞杆带带动滑块及及动横梁在在立柱上滑滑行时,运运动部件的的质量为5500Kgg。
:
:
动摩擦阻力力:

自重重:
::
其中:———液压缸的的机械效率率,一般取取=-。
表1:工工作循环各各阶段的外外负载
工况
负载组成
推力F//
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负载图按上上面的数值值绘制,速速度图按给给定条件绘绘制,如图图2所示:
图2:速度负载循环图
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考虑到该机机床在工作作进给时需需要承受较较大的工作作压力,系统功率率也较大,现采用轴向柱塞泵63SCY14-1B,具有将32MPa压力的纯净液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中,以生产巨大的工作动力,该柱塞泵结构紧凑,效率高,工作压力高,流量调节方便。

保压回路的的功用是使使系统在液液压缸不动动或因工件件变形而产产生微小位位移的工况况下能保持持稳定不变变的压力。考虑到设计要求,保压时间要达到5s,压力稳定性好。选用液控单向阀保压回路,则保压时间较长,压力稳定性高,选用M型三位四通换向阀,利用其中位滑阀机能,使液压缸两腔封闭,系统不卸荷。设计了自动补油回路,且保压时间由电气元件时间继电器控制。此回路完全适合于保压性能较高的高压系统,如液压机等。
自动补油的的保压回路路系统图的的工作原理理:按下起起动按纽,电电磁铁1YYA通电,电磁换向阀6右位接入系统,油液一部分压力油通过节流调速阀8进入主缸上腔;另一部分油液将液控单向阀7打开,使主缸下腔回油,主缸活塞带动上滑块快速下行,主缸上腔压力降低,其顶部充液箱的油经液控单向阀14向主缸上腔补油。当主缸活塞带动上滑块接触到被压制工件时,主缸上腔压力升高,液控单向阀14关闭,充液箱不再向主缸上腔供油,且液压泵流量自动减少,滑块下移速度降低,慢速加压工作。当主缸上腔油压升高到压力继电器11的动作压力时,压力继电器发出信号,使电磁阀1YA断电,换向阀6切换成中位;这时液压泵卸荷,液压缸由换向阀M型中位机能保压。同时压力继电器还向时间继电器发出信号,使时间继电器开始延时。保压时间由时间继电器在0-24min调节。

释压回路的的功用在于于使高压大大容量液压压缸中储存存的能量缓缓缓的释放放,以免它它突然释放放时产生很很大的液压压冲击。一一般液压缸缸直径大于于25mmm、压力高高于7Mppa时,其其油腔在排排油前就先先须释压。
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根据生产实实际的需要要,选择用用节流阀的的释压回路路。其工作作原理:当当保压延时时结束后,时时间继电器器发出信号号,使电磁磁阀6YAA通电,二二位二通电电磁换向阀阀10处于于下位,从从而使主缸缸上腔压力力油液通过过节流阀99,电磁阀阀10,与与油箱连通通,从而使使主缸上腔腔油卸压,释压快慢慢由节流阀阀调节。
图3:液压系统原理拟定图
当此腔压力力降至压力力继电器的的调定压力力时,换向向阀6切换至左左位,液控控单向阀77打开,使使液压缸上上腔的油通通过三位四四通电磁阀阀6,二位位二通电磁磁阀5,和和顺序阀44排到液压压缸顶部的的充液箱113中去,此此时主缸快快速退回。使用这种释压回路无法在释压前完全保压,释压前有保压要求时的换向阀也可用Y型,并且配有其它的元件。
机器在工作作的时候,如如果出现机机器被以外外的杂物或或工件卡死死,这是泵泵工作的时时候,输出出的压力油油随着工作作的时间而而增大,而而无法使液液压油到达达液压缸中中,为了保保护液压泵泵及液压元元件的安全全,在泵出出油处加一一个直动式溢流流阀1,起起安全阀的的作用,当当泵的压力力达到溢流流阀的导通通压力时,溢溢流阀打开开,液压油油流回油箱箱,起到安全保护作作用。在液液压系统中中,一般都都用溢流阀阀接在液压压泵附近,同时也可可以增加液液压系统的的平稳性,提提高加工零零件的精度度。
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图4:液压系统总体设计图

(1)快速下行行。按下起起动按钮,电电磁铁1YYA通电。这时时的油路进进油路为::
变量泵1→→换向阀6右位→节流阀8→压力继电电器11和液压缸缸15上腔
回油路为::
液压缸下腔腔15→已打开的的液控单向向阀7→换向阀6右位→电磁阀5→背压阀4→油箱油路分分析:变量量泵1的液液压油经过过换向阀66的右位,液压油分分两条油路路:一条油油路通过节节流阀7流经继电电器11,另一一条路直接接流向液压压缸的上腔腔和压力表表。使液压压缸的上腔腔加压。液液压缸155下腔通过过液控单向向阀7经过换向向阀6的右位流流经背压阀阀,再流到到油箱。因因为这是背背压阀产生生的背压使使接副油箱箱旁边的液液控单向阀阀7打开,使使副油箱113的液压油油经过副油油箱旁边的的液控单向向阀14给液压压缸15上腔补油油。使液压压缸快速下下行,另外外背压阀接接在系统回回油路上,造造成一定的的回油阻力力,以改善善执行元件件的运动平平稳性。
(2)保保压时的油油路情况::
油路分析::当上腔快快速下降到到一定的时时候,压力力继电器111发出信信号,使换换向阀6
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的电磁铁铁1YA断断电,换向向阀回到中中位,液压压系统保压压。而液压压泵1在中中位时,直直接通过背背压阀直接接回到油箱箱。
(3)回回程时的油油路情况::
液压缸下腔腔回油路为为:
变量泵1→→换向阀6左位→液控单向向阀7→液压油箱箱15的下腔
液压缸上腔腔回油路为:
液压腔的上上腔→液控单向向阀14→副油箱113
液压腔的上上腔→节流阀8→换向阀6左位→电磁阀5→背压阀4→油箱
油路分析::当保压压到一定时时候,时间间继电器发发出信号,使使换向阀66的电磁铁铁2YA通通电,换向向阀接到左左位,变量量泵1的液液压油通过过换向阀旁旁边的液控控单向阀流流到液压缸缸的下腔,而而同时液压压缸上腔的的液压油通通过节流阀阀9(电磁铁铁6YA接通通),上腔油油通过换向向阀10接到油油箱,实现现释压,另另外一部分分油通过主主油路的节节流阀流到到换向阀66,再通过过电磁阀119,背压压阀11流流回油箱。实实现释压。

(1)向上上顶出当电磁铁铁4YA通通电,5YA失电,三三位四通换换向阀6处处于中位时时,此时顶顶出缸的进进油路为:
液压泵→换换向阀199左位→单向节流阀阀18→下液压缸缸下腔
顶出缸的回回油路为:
下液压缸上上腔→换向阀119左位→油箱
(2)停留留当当下滑块上上移动到其其活塞碰到到顶盖时,便便可停留在在这个位置置上。
(3)向下下退回当当停留结束束时,即操操作员取下下工件时,启启动开关,使使电磁阀33YA通电电(4YAA断电),阀阀19换为为右位。压压力油进入入顶出缸上上腔,其下下腔回油,下下滑块下移移。进油路路:
液压泵→换换向阀199右位→单向节流阀阀17→下液压缸缸上腔
回油路:
下液压缸下下腔换向→阀19右位→油箱
(4)原原位停止当下滑滑块退到原原位时,是是在电磁铁铁3YA,44YA都断断电,换向向阀19处于中位位时得到的的。