四柱液压压力机系统设计

目录1工况分析与计算

1.1工况分析

1.1.1工作循环

1.1.2工作循环图绘制

1.2负载分析与计算

1.2.1负载分析

1.2.2负载计算

（1）负载压力计算

（2）负载流量计算

1.2.3负载图与速度图绘制

2液压系统图的拟定

2.1系统功能分析

2.2系统图的拟定

2.3系统图的绘制

2.4系统功能说明

3液压元件的计算与选择

3.1确定液压泵的型号及电动机功率

3.2阀类元件及辅助元件的选择

3.3元件列表

4液压缸设计

4.1液压缸结构的拟定

4.2液压缸结构的计算

4.3液压缸结构图

4.4液压缸结构校核5设计总结

1工况分析与计算

本系统中的负载压力及执行部件的自重较高，系统所需流量较高，功率损失较大，

发热量大。因此选用双作用单出活塞缸作为执行元件，斜盘式柱塞泵作为动力元件，采用循环水冷却。

1.1.1工作循环

主缸（上液压缸）驱动上滑块实现“快速下行—慢速加压—保压延时—快速返回—原位停止”的动作循环

顶出缸（下液压缸）驱动下滑块实现：“向上顶出—停留—快速返回—原位停止”的动作循环。

1.1.2工作循环图绘制

工作循环图见图1-1。 主缸

快退 顶出缸

图1-1 液压缸工作循环图

1.2负载分析与计算

快进

工进

快退

快进 工进

保压

平衡负载：1000KN

1)启动：0=-=平衡F F F G 2)加速：KN t g v G F a 25.212

.0608.95

.21000=⨯⨯⨯=∆∆=

KN F F F F G 25.21-a =+=平衡 3)快下行程：0-==平衡F F F G 4)减速：KN t g v G F a 55.192

.0608.92.0-5.21000=⨯⨯⨯=∆∆=

）

（ KN F F F F G 55.19-a =+=平衡 5)工进行程：KN F F G 800== 6)制动：KN t g v G F a 7.12

.0608.92

.01000=⨯⨯⨯=∆∆=

7)保压：0=F

8)快上启动：a G F F F += KN t g v G F a 3.10852

.0608.910

1000=⨯⨯⨯=∆∆=

9)快退：KN F F G 1000== 10)制动：a G F F F -=

KN t g v G F a 7.9142

.0608.910

1000=⨯⨯⨯=∆∆=

以上式中F-----液压缸载荷 a F -----下行部件所受惯性力 G-----模具下行部分重力 t ∆-----活塞速度变化量

t ∆-----活塞缸速度变化所用时间。

1.2.2负载计算

确定主液压缸结构尺寸

液压系统最高工作压力32mpa ，在本系统中选用工作压力为20mpa 。 模具下行部分质量取1000KN 。 主液压缸内径D ：

mm 6.2252256.0102014.3101000446

3

==⨯⨯⨯⨯==m P G D π主

根据GB/T2348-1993 主液压缸内径D 值取圆整mm 250=主D

主液压缸活塞杆径d:

mm 12555.0d ==主主D

根据GB/T2348-1993，主液压杆活塞杆直径取标准值d 主=125mm 。 主液压缸有杆腔面积1A ：

222

1490004

14

.32504mm D A =⨯==π

主液压缸无杆腔面积2A

222222360004

)

125250(14.34)

(mm d D A =-⨯=-=

π

活塞杆的稳定性校核

活塞杆总行程为550mm ，活塞杆直径为125mm ，102.2250550<==d l ，因此不需要进行稳定性校核。

负载流量计算

min 5.1225.2491L A q =⨯==快下快下υ min 8.92.0491L A q =⨯==工进工进υ min 36010362L A q =⨯==快上快上υ

负载压力计算

pa 0049.001M A F p ===快下快下

pa 32.16049.08001M KN A F p ===工进工进

pa 7.27049

.010002M KN A F p ===快退快退

pa 14.30039

.03.10851M KN

A F p ===快退加速快退加速

液压缸各工作阶段的压力流量及功率见表1-1。

1.2.3负载图与工况图的绘制

主缸工况图见图1-2，主缸负载图见图1-3。

图1-2 主缸工况图

负载图见图1-3

图1-3 主缸负载图2.液压系统的拟定

2.1系统功能分析

液压压力机是一种用静压力来加工金属，塑料，橡胶，粉末制品的机械，在许多工业部门得到了广泛的应用。

2.2系统图的拟定

本系统为压力机液压系统，以力的变换控制为主，应从选择调压回路开始系统的设计。用行程阀控制主缸快进到工进的程序换接,用电接点压力表控制保压开始和卸压结束。液压系统的功率较大，要求温升较小，采用容积调速，开式供油系统。系统在不同工作阶段需要两种以上的工作压力，通过先导式溢流阀来获取多级压力。

由于在不同的行程中主缸的流量有明显的变化，因此选用变量泵为系统供油，采用外界油箱补偿快进行程中所需流量。顶出缸的流量较小，所选变量泵完全能够提供顶出缸所需流量，因此采用一个油泵为系统供油。由于本系统的压力流量较大，采用液控换向阀控制系统的行程，为了便于操作，采用电液控制换向阀。下行部件的的质量较大，采用液控单向阀来平衡下行部件的重力，防止下滑过快。

2.3系统图的绘制

液压系统图见图2-1

图2-1 液压系统图

2.4系统功能说明