31.5吨自由锻液压机工作系统设计

自由锻造液压机的主要技术参数
压机公称压力 滑块速度

31.5MN 工作100mm/s；空程250mm/s
锻造次数 压下量 回程
常锻16次；快锻90次 快锻5mm；常锻100mm 快锻25mm；常锻250mm
设计要求：
自由锻造 液压机
系统原理图 设计过程
关键部位 装配图
安装总图
1、初选系统工作压力及液压缸的计算
插装阀集成阀块的设计
右图中的集成阀 块就可以用于充 液阀的控制。高 压油从右进入， 当电磁阀处于原 位时油路不通。 当电磁阀的电时， 高压油就从插装 阀上面的管路流 向充液阀，控制 它的开关。
右图中的集 成阀块为泵 的出口压力 控制阀块。 当电磁阀不 得电时泵卸 荷，当电磁 阀得电时， 插装阀当溢 流阀用。
液压机的工作进程主要是活动横梁快进、工进、 回程。在辅助泵开始工作后，用控制油路打开充 液阀，让高位油箱的油流进主缸上腔，主缸快速 下降。同时排空回程缸的油，使其直接也流进主 缸的上腔，形成差动连接。等到主缸接触到工件 后，触动行程开关，由高压泵打出的高压油进入 主缸，主缸工进。当主缸压下量达到设定的值后 再次触动行程开关，高压油接入回程缸，主缸回 程。同时辅助泵打开充液阀，使主缸上腔的油液 流回高位油箱。这样就完成了一个工作行程。
左图中的集成 阀块为主缸的 进油阀块。高 压油从右边管 路来，当电磁 阀不得电时， 油路不通。当 电磁阀得电时， 高压油就从左 边的管路进入 主缸。
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在这种结构中，回程缸11固定于上横梁3的 两侧，回程时，高压液体进入回程缸，推 动回程柱塞10向上运动，通过其顶部小横 梁9及拉杆12，带动活动横梁向上回程。上、 下横梁与立柱应组成一个刚性封闭框架， 它要承受液压机的全部载荷，不应有任何 松动，因此液压机的地基是不承受任何人 工作载荷的。
以锻造水压机为例，其结构简图 如图所示。它由上横梁1、下横梁 3、4个立柱2和16个内外螺母组成 的封闭框架，框架承受全部工作 载荷。工作缸9固定在横梁1上， 工作缸内装有工作柱塞8，它与活 动横梁7相连接。活动横梁以四根 立柱2为导向，在上、下横梁之间 往复运动。在活动横梁的下表面 上，一般固定有上模，而下模则 固定于下横梁的工作台上。当高 压液体进入工作缸后，在工作柱 塞上产生很大的压力，并推动工 作柱塞、活动横梁及下模向下运 动，使工件5在上、下模之间产生 塑性变形，此时回程缸4内通低压 液体并排出工作液体。回程缸4固 定在下横梁上，回程柱塞6与活动 横梁相连接。回程时，工作缸通 低压液体，高压液体进入回程缸， 推动回程柱塞6向上运动，带动活 动横梁回到原始位置，完成一个 工作循环。
31.5MN自由锻造液压机 的控制系统设计
年级专业：机电控制2班
目 录
一、液压机发展现状
二、液压机工作原理 三、计要求 四、设计过程



1、机械部分 2、液压部分 3、总体装配
五、小结
工作过程展示
液压机的基本工作原理
液压机是一种以液体为 工作介质，用来传递能 量以实现各种工艺的机 器。它是根据帕斯卡原 理制成。液压机一般由 本体、动力系统及液压 控制系统三部分组成。
我国锻造液压机的现状：
据统计，我国目前拥有锻造液压机约130多台， 其中5MN以下的有20多台、6.3MN4～5台、8MN25 台、10MN7台、12.5MN17台、16MN16台、 20MN7台、25MN7台、31.5MN16台、40MN4～5 台、60MN4台、80MN2台、120MN3台。油压传动 的下拉式锻造液压机约15台。大部分设备老化，配 套不全，能够达到先进水平的不足15%，能源利用 率较低，多数需要技术改造。
现代装备制造对大型锻造液压机的要求



大压力 百万千瓦核电锻件所需最大钢锭已达600t，大型 钢锭的镦粗、压实，大型封头、管板的锻造均需大压力。 高效率 130MN级大型液压机的锻件产量应不少于10万t/ 年。为此，必须使压力机具有高的生产效率。提高效率的 途径不外三点：一是提高压力机的压下速度和频次；二是 操作机、砧库及横移砧装置等辅机需配备齐全；三是降低 故障率 高精度 为提高钢锭和锻件的利用率，降低锻件成本，中 小压力机的锻件尺寸误差应<1mm，大型压力机应<2～ 3mm。 高自动化水平 高自动化水平是高效率和高精度的保证。 大中型锻造液压力机应实现如下自动化功能：主机和操作 机联动；自动换砧及上砧旋转；锻件尺寸的测量和自动控 制；部分锻造工序的自动执行及工艺数据的实时存储；压 力机运行状态的自动显示和存储；一般故障的自动诊断及 报警；生产管理数据的自动采集和处理。
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设计中的不足：
给的参数计算不出回程缸的直径
液压机主缸的排油阀块、回程缸的进油和排
油阀块还没设计好 液压机的辅助设施，例如移动滑台、顶出缸 等等没想好 液压机的整体结构中关于横梁的构造还不了 解
结束
工作缸设计
在液压机中的液压缸部件通常 可分为柱塞式、活塞式和差 动柱塞式三种。工作缸打算 采用柱塞式液压缸。它结构 简单，柱塞在导向套中运动， 与缸体的内壁不接触，有一 定的间隙，因此除安装导向 套和密封的部分外，液压缸 内壁可以粗加工或不加工， 制造相对容易。其结构如右 图所示。
立柱的结构
立柱式机架是最常见的机架形式， 一般由4根立柱通过螺母将上、下 横梁紧固地连接到一起，组成一 个刚性的空间框架。在这个框架 中，既安装了液压机本体的主要 零部件，又有在液压机工作时， 承受液压机的全部载荷，并作为 液压机运动部分的导向。整个机 架的刚度与精度，在很大程度上 取决于立柱与上、下横梁 的连接形式与连接的紧固程度。 在设计中每根立柱用4个内、外螺 母与上、下横梁紧固在一起，这 种形式的加工、安装与维修都比 较方便。其结构简图如右图所示
根据上表对31.5MN液压机选择压力26MPa。 选好压力后，根据已知条件利用公式P=F/A 及面积计算公式计算出主缸及回程缸的直径， 再计算出快进、工进、回程时的流量需要， 选择泵和计算管道直径。
2、液压机液压系统的设计
液压控制系统主要由各种 阀门组成。液压机中，过 去主要采用锥阀，现在大 多采用插装阀。插装阀集 成系统由于结构简单、制 造方便鞥做到一阀多用， 因而使液压控制系统得到 简化。并且插装阀通油量 大，流阻损失小，密封好， 泄露少，系统效率高，工 作可靠性高，阀芯动作反 应快，冲击小，噪音低， 寿命长，便于维修。