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四柱液压机四边的4根立柱,是起支撑和抗拉的作用。在压机没有动作的时候,主要通过是4根立柱支撑上横梁以及油箱、主油缸的重量。而当主油缸开始向下动作压制工件所产生的反作用力时,是通过4根立柱的反作用力来支撑的。打个很简单的比方,主油缸向下的压力为400吨,上横梁即产生的400吨的反作用力,是通过4根拉杆来支撑的,这每根拉杆的支撑的作用力是100吨,当然这里面还要减去上横梁自身重量和油箱的重量,再除以4,得出每根立柱的拉伸力。四根立柱的抗拉伸力是通过计算得出来的。简单的理解,800吨的油压机,每根立柱的抗拉力不得小于200吨,因为800吨的拉力是分摊到四根立柱上面的,每根200吨。立柱表面是抛光电镀的, 他还起到一个轨道运行的作用,使滑块呈水平状态上下运动,不会左右失去平衡。立柱是通过淬火和锻打再抛光电镀,表面光滑耐磨,不易生锈,强度极高,保持清洁。
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四柱液压机各型号的使用


      四柱液压机的主要技术参数: YA32—1000KN 四柱万能液压机主要参数 2 12 YA32—1000KN 四柱万能液压机系统工况图 3 2 液压基本回路以及控制阀 5 21 YA32—3150KN 四柱万能液压机液压系统图 5 22 YA32—3150KN 四柱万能液压机工作循环图 7 3 液压缸 8 31 主缸 8 42 主缸活塞杆 15 43 主缸的总效率 17 43 顶出 17 44 顶出缸活塞杆 21 45 顶出缸的总效率 23 47 各油缸工作流量 24 4 液压工作介质 27 41 液压油的选择 27 5 液压辅助件及液压泵站 28 51 管件 28 52 密封件 29 53 油箱 30 54 过滤器 33 55 立柱导杆 33 6 液压系统的安装使用和维护 34 61 液压元件的安装 34 总 结 35 致 谢 36 参考文献 37 1 液压机的主要技术参数 11 YA32—1000KN 四柱万能液压机主要参数 表11 产品名称 四柱万能液压机 滑块快进速度 mms 100 型 号 YA32-1000KN 工进速度 mms 10 公称压力 T 100 快上行 速度 mms 80 滑块行程 mm 1260 顶出力 T 20 滑块下平 面至工作台最大距离 mm 1260 顶出速度 mms 80 工作台尺寸 前 后左右 mm 9001250 回程速度 mms 120 液体最大工作压力 MPa 16 顶出活塞最大行程 mm 500 外 型 尺 寸 长 宽 高 mm 1XXXXXXXXXX1 回程力 T 6 最大拉伸深度 mm 500 电机功 率KW 315 12 YA32—1000KN 四柱万能液压机系统工况图 图11 液压系统工作行程与压力图 图12 工作周期系统功率循环图 2 液压基本回路以及控制阀 21 YA32—3150KN 四柱万能液压机液压系统图 图21 1 斜盘式变量柱塞泵2 齿轮泵3 小电机4 大电机6 滤油器7 电控比例溢流阀 82224 溢流阀 918 23 换向阀10 压力继电器11 单向阀12 压力表1318 液控单向 阀14 外控顺序阀16 顺序阀15 上液压缸19 下液压缸21 节流器 工作过程 A 启动电磁铁全断电主泵卸荷主泵恒功率输出→电液压换向阀9 的M 型中 位→电液换向阀20 的K 型中位→T B 快进液压缸15 活塞快速下行1YA5YA 通电电磁铁换向阀17 接通液控单向 阀18 的控制油路打开液控单向阀18 进油路主泵1 →电液换向阀9 →单向阀11→上液压缸15 回油路液压缸15 下腔 →液控单向阀18→电液换向阀9→电液换向阀20 的 K 型中位→T 液压缸15 活塞依靠重力快速下行大气压油→吸入阀13→液压缸15 上腔的负压空腔 C 工进 液压缸15 接触工件慢速下行增压下行液压缸活塞碰行程开关2XK5YA 断电切 断经液控单向阀 18 快速回油通路上腔压力升高切断大气压油→吸入阀 13 →上液压缸无杆腔吸油路 回油路液压缸15 下腔→顺序阀16→电液换向阀9→电液换向阀20 的K 型中 位→T D 保压液压缸 15 上腔压力升高达到预调压力压力继电器 10 发出信息 1YA 断电液压缸15 进口油路切断单向阀11 和吸入阀13 的高密封性能确保液压缸15 活塞对工件保压主泵恒功率输出主泵→ 电液压换向阀9 的M 型中位→ 电液压换 向阀20 的K 型位→T 实现主泵卸荷 E 保压结束泄压液压缸15 回程时间继电器发出信息2TA 通电1YA 断电液压 缸15 上腔压力很高外控顺序阀14 使主泵1→电液压换向阀9→吸入阀的控制油 路由于大部分油液经外控顺序阀14 流回油箱压力不足以立即打开吸入阀13 通油 箱的通道只能打开吸入阀的卸荷阀13 或叫卸荷阀13 的卸荷口实现液压缸15 上 腔只有极少部分油液经卸荷阀口回油箱先卸荷后通油箱的顺序动作此时主泵 1 大部分油液→电液压换向阀9→外控顺序阀→T F 液压缸15 活塞快速上行 液压缸15 上腔卸压达到吸入阀13 开启的压力值 时外控顺序阀14 关闭切断主泵1 大部分油液→电液换向阀9→外控顺序阀14→T 的卸荷油路实现 进油路主泵 1→电液换向阀 9→液控单向阀 20→液压缸 15 下腔回油路液压 缸15 上腔→吸入阀13→T G 顶出工件液压缸 15 活塞快速上行到位 PLC 发出信号 2YA 断电电液压换 向阀9 关闭3YA 通电电液压换向阀20 右位工作 进油路主泵1→电液压换向阀9 的M 型中位→电液换向阀20→液压缸19 无 杆腔 回油路液压缸19 有杆腔→电压换向阀20→T H 顶出活塞退回3YA 断电4YA 通电电压换向阀20 左位工作 进油路主泵1→电液换向阀9 的M 型中位→电液换向阀20→液压缸19 上腔 回油路液压缸19 下腔→电液换向阀20→T K 压边浮动拉伸 薄板拉伸时要求顶出液压缸19 下腔要保持一定的压力以便液压缸19 活塞能 随液压缸 15 活塞驱动的动模一起下行对薄板进行拉伸 3YA 通电电液换向阀 20 右边工作6YA 通电电磁换向阀23 工作溢流阀24 调节液压缸19 下腔油垫工作压 力 22 YA32—3150KN 四柱万能液压机工作循环图 com 表21 动作元件 工步 1YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA PJ 原 位 上缸快进 上缸工进 保压 上缸快退 下 缸工进 下缸快退 压边浮动拉伸 注PJ 压力 继电器 3 液压缸 31 主缸 com 材料 表31 型号≥/MPa ≥/MPa ≥/ 35CrMo 1000 850 12 com 缸筒内径 已知液压缸的理论作用力 推力 100KN 拉力 10KN 假设最大压力 P 25MPa 则 无活塞杆的缸筒内径D 为 D m 31 m≈022 m 活塞杆径为 32 0208 m 取标准值 02 m 主液压缸有效面积 A 32 022 0038m 380cm A D-d 13 311 008 00050 m 50 cm 4 顶出液压缸实际顶出力和回程力 R PA314 2510000785 214 MPa R 60KN 5 顶出液压缸的工作压力和回程工作压力 PA 2510000785 1963KN R 60KN 5 顶出液压缸的工作压力和回程压力 P 25 MPa P 315 214 MPa 三液压缸运动中的供油量 1 主液压缸的进出油量 1 主液压缸快进的进出油量 q AV316 00380 m01ms60s 38160 228Lmin q AV 317 00659 m 00380 01ms60s 659160 36Lmin 2 主液压缸工作行程的进出油量 q AV318 coms60s com 228Lmin q AV 319 000659m coms60s com 36Lmin 3 主液压缸回程进出油量 q AV320 coms60s com 288Lmin q AV 321 00380m coms60s com 1824Lmin 4 顶出液压缸的进出油量 1 顶出液压缸的进出油量 q AV322 coms60s com 3768Lmin q AV 323 00028m coms60s com 1344Lmin 2 顶出液压缸快退行程的进出油量 q AV324 coms60s com 2016Lmin q AV 325 000785m coms60s com 5652Lmin 四确定快进供油方式液压泵的规格驱动电机功率 1 液压系统快进 q AV 326 coms60s 38160 228Lmin 2 选定液压系统最高工作压力P 25MPa 主液压缸工作行程主液压缸的无杆腔 进油量为 q AV327 coms60s com 228Lmin 主液压缸的有杆腔进油量为 q AV328 coms60s com 288Lmin 顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为 q AV329 coms60s com 3768Lmin 设选主液压缸工作行程和顶出液压缸顶出行程工作压力最高 P 25MPa 工件顶出后不需要高压主液压缸工作行程 即压制 流量为 2280Lmin 主液压缸工 作回程流量为36 Lmin 选用160BGY14-1B 型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵虽然 在P 7 MPa 是 液压泵的驱动功率及电动机的选择 主液压缸的压制与顶出液压缸的顶出工作压力均为 25 MPa 主液压缸回程工 作压力为664 MPa 顶出液压缸退回行程工作压力171 MPa 液压系统允许短期过载 因此快进快退取P 664MPaQ com 缸筒壁厚 根据GBT2348-1993 取 D 500 mm 公式 330 关于的值分别计算 当时为薄壁缸筒 00211m331 00245m 取 0045 m ---缸筒材料的许用应力 当时材料使用不够经济应改用高屈服强度的材料 com 缸筒壁厚校核 额定工作压力 应该低于一个极限值以保证其安全 材料 静载荷 交变载荷 冲击载荷 不对称 对称 钢 3 5 8 12 表32 MPa332 035 8384 MPa 外径 D 内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生 333 492~59MPa -缸筒完全塑性的变形压力 -材料屈服强度MPa 334 23850 com 14056MPa com 缸筒的暴裂压力 335 com 16537MPa com 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时 0433336 0433 mm 取 mm com 缸筒端部法兰厚度h 337 00448m 取h 005m -法兰外圆半径 -螺孔直径螺栓M16-2 com 缸筒法兰连接螺栓 1 螺栓处的拉应力 MPa338 07445MPa z-螺栓数12 根 k-拧紧螺纹的系数变载荷取k 4 -螺纹底径 2 螺纹处的剪应力 0475MPa339 MPa -屈服极限 -安全系数 12 3 合成应力 340 09679MPa 符合设计要求 32 主缸活塞杆 com 材料 表32 型号≥/MPa ≥/MPa ≥/ 35CrMo 1000 850 12 com 直径d d 341 d 00797m -液压缸的推力KN -材料的许用应力MPa -材料屈服强度取 800MPa 200 MP 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 342 n -安全系数4 D-油缸内径 d-活塞杆外径 -回程速度 -工进速度 已知 100 mms 80 mms 所以 125 根据活塞杆直径系列 GBT2348-1993 之规定取 d 018m com 强度校核 当只受轴向力推或拉力可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公 式进行计算 343 8286 MPa 危险截面的合成应力 55 MPa MPa 33 主缸的总效率 com 机械效率 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失在额定压力下通 常可取 09~ 093 com 容积效率 由各密封件的泄露所造成当活塞密封为弹性材料时取 098 com 反作用力效率由排出口背压差所产生的反向作用力 344 0987 MPa ---当活塞杆伸出是为进油压力当活塞杆缩回是为排油压力 ---当活塞杆伸出时为排油压力当活塞杆缩回时为进油压力 345 0981 MPa 主缸的总效率 346 com98 0893 说明该系统背压04 MPa 34 顶出 com 材料 表34 型号≥/MPa ≥/ MPa ≥/ 35CrMo 1000 850 12 com 缸筒内径 已知液压缸的理论作用力 推力 20KN 拉力 6KN 已知最大压力 P 16MPa 则无活塞杆的缸筒内径D 为 D m 347 m ≈0126m D-缸筒内径 m 有活塞杆的一侧内径D 为 D 348 0142 m 考虑泄露机械效率摩擦力控制阀的压力降特性等 取D 022m 根据GBT2348-1993 取D 140mm 根据GBT2348-1993 取d 125mm d-活塞杆直径 m -速比 146 因为直径D 变大当P 16 MPa 时此时所产生压力为 N349 2462KN com 液压缸的理论作用力F F 4559KN350 取 06 090 com 缸筒壁厚 根据GBT2348-1993 取 D 140mm 公式 关于的值分别计算当时为薄壁缸筒 00134m351 833 mP -缸筒材料的许用应力 当~03 时液压缸的安全系数 n 12 00156 m 取 0025 m 当时材料使用不够经济应改用高屈服强度的材料 表35 材料 静载荷 交变载荷 冲击载荷 不对称 对称 钢 3 5 8 12 com 缸筒壁厚校核 额定工作压力 应该低于一个极限值以保证其安全 MPa352 035 100MPa 外径 D 内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生 353 6076~729 MPa 354 23850 com 1736 MPa -缸筒完全塑性的变形压力 -材料屈服强度MPa com 缸筒的暴裂压力 355 20424 MPa com 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时 0433356 0433 mm 取 mm com 部法兰厚度h 357 1272 mm 取 h 15mm -法兰外圆半径 -螺孔直径 螺栓 M16-2 com 兰连接螺栓 1 螺栓处的拉应力 MPa358 14 MPa z-螺栓数8 根 k-拧紧螺纹的系数变载荷 取k 4 -螺纹底经 m 2 螺纹处的剪应力 0475 MPa359 MPa -屈服极限 -安全系数 12 3 合成应力 360 MPa 35 顶出缸活塞杆 com 材料 表46 型号≥/ MPa ≥/ MPa ≥/ 35CrMo 1000 850 12 com 直径d d 361 d 0143m 362 200 MPa -液压缸的推力 t -材料的许用应力 MPa -材料屈服强度 MPa 取 800 MPa n-安全系数 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 363 已知 100 mms 80 mms 所以 125 D-油缸内径 d-活塞杆外径 -回程速度 -工进速度 根据活塞杆直径系列 GBT2348-1993 之规定 取 d 022m 则 124 com 核 当只受轴向力推或拉力可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公 式进行计算 364 8286 MPa 危险截面的合成应力 27 MPa MPa 36 顶出缸的总效率 com 机械效率 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失 在额定压力下通常可取 09095 这里取 093 com 容积效率 由各密封件的泄露所造成当活塞密封为弹性材料时 取 098 com 反作用力效率由排出口背压差所产生的反向作用力 活塞杆伸出时 365 0983MP 活塞杆缩回时 366 0963 MPa -当活塞杆伸出是为进油压力当活塞杆缩回是为排油压力 -当活塞杆伸出时为排油压力当活塞杆缩回时为进油压力 主缸的总效率 367 com97 0884 说明该系统背压04 MPa 37 各油缸工作流量 com 主缸快速下行 V 100 VA368 2281 VA369 396 V-速度 -工作流量 A-有效面积 -回油流量 下式同 com 主缸工进 V 10 VA370 228 VA371 36 com 程 V 80 VA372 288 VA373 1824 com 工进 V 80 VA374 3835 VA375 1987 com 回程 V 120 VA376 2981 VA 5753 4 液压工作介质 41 液压油的选择 根据YA32—1000KN 四柱万能液压机的各项指标选择L-HL 型液压油 表41 项 目 质量指标 按GBT76312 L-HL 质量等级 一 等品 黏度等级GBT 3141 32 运动黏度mm·s 0C 40C 420 288~352 黏度指数 95 空气释放50Cmin 7 密封适应性能指数 10 抗 乳 化 性 40-37-3 min 54C 30 泡沫化性 15010 说明 本产品具有良好的防锈及抗氧化安定性使用寿命比机械油长 1 倍以上 并具有较好的空 com 橡胶密封相容性主要应用于机床工程机械采矿冶金等中低 压场合实用环境温度为 0 度以上最高使用温度为 80 度无本产品时可以用 L-HM 油 5 液压辅助件及液压泵站 51 管件 com 高压金属油管内径d d 51 461 48mm Q---流量11781 V---流速5 com 高压金属油管壁厚 52 mm P-工作压力16MPa -许用应力MPa com 高压软管内径d 53 A 1666 MPa 3927cm d 224 mm -抗拉强度MPa n-安全系数6 com 管内径d A 54 V 655 17833 cm d 475 mm 52 密封件 com 作压力F F 56 060819kg com 作用面积S S 57 38012cm com 主缸工作单位压力F F 58 16 com 顶出缸工作压力F F 59 12566kg com 作用面积S S 510 38013cm com 作单位压力F F 511 160 53 油箱 com 平均功率损失 H 512 P 3927KW513 P-液压泵的输入功率 总效率08 表51 快进 工进 快退 等待 行程 1100 150 1250 0 速度 100 10 80 0 时间 11 15 15625 4375 循环工作周期 T 1115156254375 46 S H 269 KW com 阀的功率损失 H 其中泵的全部流量流经溢流阀返回油箱时功率损失最大 H pq 31416 KW p-溢流阀的调整压力 q-流量 com 其他功率损失 H 一般情况下可取全部能量的003~005 倍 取H 004P com 157 KW 系统总的功率损失 269314157 3566 KW com 计算散热面积 当环境温度为T 时最高允许温度为T 的油箱 的最小散热面积A 为 7924 K-传热系数 T-为20K T-为50K com 压系统最大工作容积 V 24543 L 选择油箱 AB40-30-1000-VN1000-B-N-3-3-ESM 表52 规格 质量Kg 工作容量L 工作容积L 1000 435 1100 320 com 算油箱散热面积 S 已知 长 2 米 宽 0860 米 体积 11 立方米 则 高 h 064m 制冷面积 S 208622064com 538 m 通过计算可知需要冷却系统制冷 com 油箱中油液的冷却 H SKT-T 5381530 2421KW H-系统散热功率 -油与水的温差 取 T 15K T 50K 蛇形管的冷却面积A A 25 m 蛇形管的长度 L L 39788m 取 L 40m -管的内径m 取 54 过滤器 1 烧结式过滤器 已知该系统的最大工作流量 Q 228 表53 型号 流量 工作压力 过滤精度 管径 SU-F 25 2 0 24 M1332 55 立柱导杆 1 材料 表54 型号784 980 9 2 许用应力 〔〕 ---安 全系数 〔〕 取 12 〔〕 653 3 计算截面尺寸 A A F 000382448 N 382448 4 直径 D D 698 取 D 80 6 液压系统的安装使用和维护 61 液压元件的安装 1 安装前应进行质量检测如确认元件被污染需进行拆洗并进行测试应符合 《液压元件通用技术条件》GBT7935 的规定合格后方可安装 2 安装前应该见各种控制仪表如压力表压力继电器液位计温度计等进 行校核这对以后的调整工作极为重要以避免不准确而造成事故 3 外露的旋转轴联轴器必须安装防护罩 4 液压泵的进油路应尽量直避免拐弯过多断面突变 5 液压泵的进油路密封必须可靠不得吸入空气 6 泵装置底座装置弹性减振垫 7 油箱应仔细清洗用压缩空气干燥后再用煤油检查焊缝质量 8 液压元件按YA32—1000KN 四柱万能液压机主要参数进行调整 9 密封件的使用压力温度以及密封件的安装应该符合规定 总 结 毕业设计是对毕业生四年大学生活及学习的一次总结是对毕业生的一次考 核通过设计的构思可以看出一个本科毕业生的能力同时也是对大学四年所学专 业知识的一次广而深的复习 毕业设计是与实际紧密联系在一起的是一次理论联系实际的有机结合在整 个毕业设计过程中十大网赌信誉平台查阅了大量的资料仔细认真的分析了当前工程液压力机系 统的性能发现大行液压机中主泵最好采用变量泵因为当需要高压时流量变小当 快速回程时使用大流量低压强这样一来有利于降低功率减少噪音机器运转平稳
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