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1、一、油压机工作原理及设计要求液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。液压装置是 由液压泵、液压缸（液压马达等执行机构）、液压控制阀和液压辅助元件。 液压泵：将机械能转换成液压能的转化装置。 液压缸（液压马达等执行机构）：将液压能转化为机械能。 控制阀：控制液压油的流量，流向，压力，液压执行机构的工作顺序等及保护液压 回路作用。讲得通俗一点就是控制和调节液压介质的流向，压力和流量。从而控制 执行机构的运动方向，输出的力或力矩、运动速度、动作顺序，以及限制和调节液 压系统的工作压力，防止过载等作用（如单向阀、换向阀、溢流阀、减压阀、顺序 阀、节流阀、调速阀等） 辅助元件：1、油箱
2、：用来储油，散热分离油中空气和杂质作用 2、油管及油管 接头 3、滤油器 4、压力表 5、密封元件油压机工作循环为：快速下降f压制f保压f快速回程一原位停止液压系统设计参数小型油压机液压系统设计参数如下负载移动部件负载 G=5200N压制时外负载快速回程时负载行程快进压制速度快速下降 压制快速回程启动时间F 二17000NL1F 二7000NL2140mm40mm5.6m/min6.0m/min5.6m/min0.4s40s保压时间、液压系统元件的拟定1、液压缸的拟定（1）液压缸各阶段受力情况 快速下降时，液压缸在快速下降过程中没有负载，其外载荷主要是连动部件的 起动惯性力和活塞与缸壁的摩擦力
3、。压制时，移动部件迅速下降，其外载荷就是压制时外负载。 保压时，液压缸除要克服受压物体的弹性变形力外，还克服运动部件的摩擦阻 力。快速回程时，液压缸除了克服移动部件自重外，还要克服运动部件的摩擦阻力。（2）液压缸的载荷力初步拟定如下：工况液压缸外负载F / kNw活塞上载荷力F / kN快速下降G=5200N0N压制F 二17000NF 二18000N快速回程F 二7000NF 二 8000N（3）初选系统工作压力 本设计是小型油压机，载荷最大时为压制工况，此时，压力油直接由液压泵提供；其他工况时，载荷都不太高，参考文献一表 1-2，初步确定系统工作压力为 10MPa。（4）计算液压缸的主要结
4、构尺寸1） 确定液压缸的活塞及活塞杆直径液压缸最大载荷时，为压制工况，其载荷力为18000N,工作在活塞杆受压状态，液压油从无杆腔进入。此时p1是由液压泵提供的进油压力，则P = 20MPa,快速下降工况时，回油流量极小，故P20,求得液压缸的活塞直径为:4x18000；3.14 xlO xl06m = 0.0479m根据文献二表5-21取D=0.05m。 由文献一表1-4取九=0.7则 d = X D = 0.7 x 0.05 = 0.035m , 根据文献二表5-21取d=0.036m。 由于设计要求总行程为 180mm，故液压缸的结构示意图如下所示一 200 -20IE3C02) 液压缸
5、壁厚的确定：由文献一 1.1.3.2液压缸壁厚的确定可知，在中、低压液压系统中，液 压缸壁厚8 一般不用计算的方法确定，而是根据结构和工艺上的需要来确 定。由于本液压系统属于低压范畴，故液压缸的壁厚根据结构和工艺来确定， 详见液压缸结构图。2、液压泵的选择1x V 二一xx xD2 x V 二4液压泵是给液压系统供油的，整个液压系统所需最大的流量为1 x3.14x0.052 x6.0 二 0.012m3 /min 二 12L/min4液压缸需要最大压力为有杆腔进油时所需压力PmaxF _ 12200NA 945.14mm 212.9MPa根据参考文献二表 3-10 选用最小排量的 CBF-E1
6、0 型外啮合齿轮泵，其技术 参数如下：型号排量(ml/r)压力（MPa）转速（r/min）效率（）驱动功 率（KW）丿页量（kg）额定最咼额定最咼容积总额定工 况CBF-E1010162025003000 91 828.53.6该泵的排量为Q _10x 2500 _ 25000ml / min _25L/min 12L/min该泵的输出压力为 16MPa12.9MPa， 足够满足系统的要求。3、电动机的选择为满足整个工作循环的需要，按较大功率段来确定电动机功率。因为液压泵的驱动功率为8.5KW可知，电动机的功率必须比它大才可以驱动液压泵。有参考文献三表17-1查得应选型号为Y160M1的电动机
7、基本参数如下表：型号功率(Kw)转速(r/min)效率耳 /（%）功率因数（cos 0 ）Y160M111300087.20.884、液压油的选择参考文献一表0-2选择抗磨液压油，ISO代号为L-HM型。三、液压系统各回路的设计1、液压缸的行程控制的设计本设计初步拟定采用电磁换向阀来控制液压系统，故采用行程开关来控制行 程，结构示意图如下所示：2、自锁回路设计由于液压缸为竖直安装故应有自锁回路，能够实现液压缸在任何位置停止，保3、速度控制回路的设计 根据任务要求初步拟定用三个节流阀分别调定快速下降 5.6m/min压制 6.0m/min快速回程 5.6m/min由于选定的液压泵排量为20L/m
8、in远大于系统要求的12L/min,故用三个节流阀调速可以调出所需的速度。4、保压回路设计初步拟定采用电接点压力表和电液换向阀实现保压功能，当压力低于压力表设 定值时压力表发出讯号让1YA得电升高液压缸压力从而实现保压目的！ 液压系统原理图如下所示：5、压力控制回路设计：系统压力需要分析：1、由于快速下降时有自重驱动液压缸故对系统压力没有什么要求，只要求流 量保证速度就可以了；2、有杆腔进油时所需的压力为：F 12200 NP = 12.9 MPaA 945. 1 4mm 23、当无杆腔进油时所需的压力为：F11800 NP = = 6.01MPaA 1962.5mm2由以上分析可知，系统要求
9、两种不同的压力，初步拟定采用二级调压回路控制系 统压力，示意图如下所示：6、油箱设计：油箱应具有储油、散热、分离油中空气和杂质作用，考虑诸多方面初步拟定 油箱设计图如下所示：Ji：-r Ti 11 i nLLLLLLLLLLL LLLL LJ-L-I_LJ_I_ LLLL LLLLLLLLLLL7、拟定液压系统图： 液压执行元件以及各基本回路确定之后，把它们有机地组合在一起。增加一些 辅助元件后就可以实现油压机工作循环：快速下降f压制f保压f快速回程一原位停止系统图如下：其动作循环表如下1YA2YA3YA4YA快速下降+压制+保压由电接点压力表决定+快速回程+原位停止8、控制电路的设计为实现压制时保压40s,初步拟定由PLC控制器控制，梯形图如下：PLC 接线说明如下： 急停按钮接 X000； 启动按钮接 X001； 1XK 接 X005 ； 2XK 接 X004； 3XK 接 X002； 电接点压力表接 X003 Y001 接 1YA; Y002 接 4YA; Y003 接 3YA; Y004 接 2YA; Y005 接 4YA。9、系统调试说明整个液压系统压力由溢流阀调定，液压缸的速度由三个节流阀调定，每个工况 行程由三个行程开关调定。参考文献：文献 一：液压与气动技术 文献 二：实用液压技术手册 文献 三：机械零件手册文献 四：液压传动系统及设计 文献 五：液压元件及选用
