YA321000KN型四柱万能液压机1

1、2、设计一台YA32-1000KN型四柱万能液压机，设该四柱万能液压机下行 移动部件重G= 1吨，下行行程,其液压系统图如下161XK3XKEZHO25YA32-1000KN型四柱万能液压机1、主液压泵（恒功率输出液压泵），2、齿轮泵，3、电机，4、滤油器，5、7、8、22、25、溢流阀，6、18、24、电磁换向阀，9、21、电液压换向阀，10、压力继电器，11、单向阀，12、电接触压力表，13、19、液控单向阀，14、液动换向阀，15、顺序阀，16上液压缸， 17、顺序阀，20、下液压缸，23节流器，26、行程开关A、启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。主泵（恒功率输出）电液换向阀 9的M型中位电

2、液换向阀21的K型中位 TB、液压缸16活塞快速下行：2YA、5YA通电，电液换向阀9右位工作， 道通控制油路经电磁换向阀18,打开液控单向阀19,接通液压缸16下腔与液控 单向阀19的通道。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀 9单向阀11液压缸16上腔 回油路：液压缸16下腔电液换向阀9电液换向阀21的K型中位T 液压缸活塞依靠重力快速下行：大气压油吸入阀13液压缸16上腔的负 压空腔C、液压缸16活塞接触工件，开始慢速下行（增压下行）：液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电，切断液压缸16下腔经液控单向阀19快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油 吸入阀13 上液 压缸16上腔）

3、吸油路。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀 9单向阀11液压缸16上腔回油路： 液压缸16下腔顺序阀17电液换向阀9电液换向阀21的K型中 位TD、保压：液压缸16上腔压力升高达到预调压力，电接触压力表12发出信息，2YA断 电，液压缸16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 16活塞对工件保压，利用液压缸16上腔压力很高，推动液动换向阀 14下移， 打开外控顺序阀15,防止控制油路使吸入阀1误动而造成液压缸16上腔卸荷）当 液压缸 16上腔压力降低到低于电接触压力表 12 调定压力，电接触压力表 12又 会使2YA通电，动力系统又会再次向液压缸 16上腔供应压力油。

4、主泵（恒功率输出）主泵电液换向阀 9的M型中位电液换向阀21的K型 中位f T,主泵卸荷。E、保压结束、液压缸16上腔卸荷后：保压时间到位，时间继电器发出信息，1YA通电（2TA断电），液压缸16上腔压力很高，推动液动换向阀14下移，打开外控顺序阀15,主泵1 电液压 换向阀 9的大部分油液经外控顺序阀 15流回油箱，压力不足以立即打开吸入阀 13通油箱的通道，只能先打开吸入阀 13 的卸荷阀（或叫卸荷阀的卸荷口） ，实 现液压缸 16 上腔（只有极小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15 TF、液压缸16活塞快速上行：液压缸

5、 16上腔卸压达到吸入阀 13开启的压力值时，液动换向阀 14复位， 外控制顺序阀 15 关闭，切断主泵 1 大部分油液电液换向阀 9外控顺序阀 15 T的油路，实现：进油路：主泵 1 电液换向阀 9液控单向阀 19液压缸 16 下腔 回油路：液压缸 16上腔吸入阀 13TG、顶出工件：液压缸 16活塞快速上行到位，碰行程开关 1XK， 1YA 断电，电液换向阀 9 复位， 4YA 通电，电液换向阀 21 右位工作 进油路：主泵 1 电液换向阀 9 的 M 型中位电液换向阀 21 液压缸 20 下腔 回油路：液压缸 20上腔电液换向阀 21TH、顶出活塞退回：3YA通电，4YA断电，电液换向阀

6、21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 21液压缸 20有杆腔 回油路：液压缸 20无杆腔电液换向阀 21TK 、压边浮动拉伸：薄板拉伸时，要求顶出液压缸 20无杆腔保持一定的压力，以便液压缸 20活 塞能随液压缸 16 活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸， 4YA 通电，电液压换 向阀 21 右位工作， 6YA 通电，电磁阀 24工作，溢流阀 25调节液压缸 20无杆腔 油垫工作压力。进油路：主泵 1电液换向阀 9的 M 型中位电液换向阀 21液压缸 20无杆腔 吸油路：大气压油电液压换向阀 21填补液压缸 20有杆腔的负压空腔设计说明书要求完成：（1）、求出液

7、压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环 图，绘制快进、工进、快退推力循环图，绘制快进、工进、快退速度循环图及 液压系统图；（2）、确定液压缸结构尺寸， 液压泵的流量， 系统输入输出功率和系统的效 率；（4）、列出液压元件规格表（ 5）、进行液压系统稳定性校核， 确定液压系统工作状态， 油液发热升温状 态，其中包括油箱体积；（ 6）、用 3# 图纸绘制液压系统图。YA32-5000KN四柱压机液压系统设计计算题设计一台YA32-5000KN型四柱万能液压机，设该四柱万能液压机下行移动部件 重G= 1吨，下行行程,一、液压系统最高工作压力 P=32mPa 般选用P=20-25mPa

8、主液压缸公称吨位5000KN ;主液压缸用于冲压的压制力与回程力之比为 5- 10%，塑料制品的压制力与 回程力之比为2% 取1000KN顶出缸公称顶出力取主缸公称吨位的五分之一，取 1000KN 顶出缸回程力为主液压缸公称吨位的十五分之一 ，315KN。行程速度主液压缸快速空行程V=60mm/s工作行程V=10mm/s回程V=60mm/s顶出液压缸顶出行程V=60mm/s回程V=120mm/s4、油箱体积低压系统V=(3-6)qp中压系统V=(5-8)qp高压系统V=(8-12) qp、设计计算主液压缸、顶出液压缸结构尺寸:1、主液压缸A、主液压缸内径D:根据GB/T2346 1993,取标

9、准值D主=B、主液压缸活塞杆径d:D2 _4F回根据GB/T2346 1993,取标准值d主二C、主液压缸有效面积:Ai二 2D24D主液压缸实际压制力和回程力:R压制=PAi =E、主液压缸的工作力：(1)、主液压缸的平衡压力P平衡=-A2(2)、主液压缸工进作压力R压制F平衡A _ 卜工=AiA(3) )主液压缸回程压力2、顶出液压缸A、顶出液压缸内径:根据GB/T2346 1993,取标准值B、顶出液压缸活塞杆径d顶:d顶4R顶回二 Pd顶二根据GB/T2346 1993,取标准值C、顶出液压缸有效面积：兀 2A页D4A顶2 亠 D2 -d2 二4D顶出液压缸实际顶出力和回程力:R顶出=

10、PA|=E、主液压缸的工作力：6P顶出=25 10R顶回匕顶回-A顶2三、液压缸运动中的供油量A、主液压缸的进出油量1、主液压缸空程快速下行的进出油量：q快进=Aw -q快回A2vi -2、主液压缸工作行程的进出油量：q 工进=A1V2 =q 工回=A2V2 =3、主液压缸回程进出油量：q 回进=A2V3 =q 回出=A1V3 -B、顶出液压缸的进出油量1、顶出液压缸顶出行程的进出油量：q顶进=Aiv4 -q顶回=A2V4 =2、顶出液压缸退回行程的进出油量：q 退进=A2V5 二q 退回=A1V5 -四、确定快速空程供油方式，液压泵的规格，驱动电机功率1、液压系统快速空程供油方式：q快进=A

11、V1 -由于供油量大，不宜采用由液压泵供油方式，利用主液压缸活塞等自重快速 下行，形成负压空腔，通过吸入阀从油箱吸油，同时使液压系统规格降低档次。2、选定液压泵的流量及规格：设计的液压系统最高工作压力 P=25 106Pa主液压缸工作行程，主液压缸的无杆腔进油量为：q工进=A1V2 二主液压缸的有杆腔进油量为:q回进=A2v3 -顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为:q顶进=Aiv4 -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 = 25 106 Pa )工件顶出后不需要高压。主液压缸工作行程(即压制)流量为 118L/min,主液压 缸工作回程流量为xxx L/min,选用xxx

12、 BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵。虽然在P : 7 106Pa只有xxx L/mi n，主液压缸活塞返回速度有所降低，在工作压力为P= 25 106Pa时，流量降低40%,仍可获xxx L/min的流量，基本满足主液压缸工作回程xxx L/min、满足工进流量118L/min的进给 设计要求。由于选用电液比例控制，获节能高效效益。3、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P=25 x 106 ；主液压缸回程工作压力为P=xx Pa顶出液压缸退回行程工作压力xxx Pa,液压系统允许 短期过载，因此，快速进退选 P=xxx Pa,q=200L

13、/min,工进选P=25x 106Pa,q= xxx L/min,液压泵的容积效率n v=0.92，机械效率n m=0.95，两种工况电机驱 动功率为：Pq60 v mPq60 v mmP工 P快电动机允许短期过载，选取xx KW的xxxx型电机。若设定工作压力在(25-32) x 106Pa,选取xx KW的xxxxxx型电机。五、设计选取液压系统图1、液液压系统图：2、电磁铁动作表:动作顺序1yA2yA3yA4YA5YA6YA7YA主 液 压 缸快速下行+慢速加压+保压卸压回程+停止顶 出 缸顶出+退回+压边+浮动拉伸+3 、油箱容积:上油箱容积：V上='：: : L下油箱容积：V

14、下= 9qp二L上油箱容积五、计算和选取液压元件液压缸流量表:动作顺序流进L/mi n流出 L/min主液快速下行xxx + xxx=xxxxxx压缸工作行程xxxxxx回程xxxxxx顶出顶出行程xxxxxx液压缸退回行程xxxxxx液压元件表序号元件名称实际流量规 格备 注1斜盘式轴向柱塞泵xxxL/minxxxBGY14-1B2345678910111213141516171819202122232425齿轮泵电动机滤油器xxxL/min CB-xx选取XX KW勺XXXXXX型电机xxxL/min WU先导式溢流阀二位二通电磁换向阀远程调压阀直动式溢流阀三位四通电液换向阀 压力继电器单

15、向阀xxxLminFY-BxxHxxxL/min 22D-xxBxxL? minxxL/minFY-xxBY-HbxFxxx X 180FxxxL/min 34BYM-Hxx-TIPD01- Hc6L-Y2xxL/m inDFBxxK3电接触压力表吸入阀（液控单向阀） 二位三通液动换向阀 卸荷阀（外控序阀）主液压缸内控外泄式顺序阀.位四通电磁换向阀顶出液压缸 液控单向阀KF-L8/30ExxxL/minxxxL/minxxxL/minxxxL/minxxxL/minxxxL/min三位四通电液换向阀先导式溢流阀阻尼器二位二通电磁换向阀直动式溢流阀自制可外购23Y-xxBX4F-BxxD-YX2

16、F-BxxF-Y24D-xxBDFY-BxxH2xxxL/minxxxL/min外购外购34BYK-Hxx-TFY-BxxHxxxL/minxxL/min自制可外购22D-xxB六、液压系统稳定性论证YA32-5000KN型四柱万能液压机的液压系统的动力机构，采用 xxxBGY14-1B 型电液比例控制斜盘式轴向变量柱塞泵，选用电液比例控制的变量泵和液压缸组成 容积调速系统，无节流损失，系统高效节能。|lb1XK 1=02XK I3XK 匚221316>12=!=|103、设计一台YA32-3150KN 型四柱万能液 压机，设该四 柱万能液压机 下行部件G= 1.5吨，下行行 程 ， 其

17、液压系统图 如下：194YA !，1 了冷+ t W17L底3150KN 通用压机液压系统图1、 主液压泵， 2、齿轮泵， 4、滤油器， 5、电液比例溢流阀， 6、 20、21、溢流阀， 7、17、 电液换向阀，8、单向阀， 9、电接触压力表， 10、外控顺序阀 11、13、液控单向阀， 12、19、电磁阀， 14、 顺序阀， 15、主液压缸， ， 16 顶出缸， 18、液压缸， 22、行程开关A、启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。主泵（恒功率输出）电液换向阀 7的M型中位电液换向阀21的K型中位TB、液压缸16活塞快速下行：2YA、 5YA 通电，电液换向阀 7 右位工作，控制油路经电磁换向阀

18、12，打 开液控单向阀 13，接通液压缸 16下腔与液控单向阀 19的通道。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀 7单向阀 8液压缸 15上腔 回油路：液压缸15下腔电液换向阀7电液换向阀17的K型中位T 液压缸活塞依靠重力快速下行形成负压空腔：大气压油吸入阀 11 液压 缸 15 上腔的负压空腔A、 液压缸 15活塞接触工件，慢速下行 （增压行程 ）：液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电，切断液压缸15下腔经液控单向阀 13快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油 吸入阀 11 上液 压缸 15 上腔）吸油路。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀 7单向阀 8液压缸 15上腔 回油路

19、： 液压缸 15 下腔顺序阀 14电液换向阀 7电液换向阀 17 的 K 型中 位 TD、保压：液压缸15上腔压力升高达到预调压力，电接触压力表 9发出信息，2YA断 电，液压缸 15进口油路切断， （单向阀 8 和吸入阀 11的高密封性能确保液压缸 15活塞对工件保压，利用液压缸 11 上腔压力很高，打开外控顺序阀 10的目的 是防止控制油路使吸入阀 11 误动而造成液压缸 15上腔卸荷 ） 当液压缸 15 上腔 压力降低到低于电接触压力表 9调定压力，电接触压力表 9又会使 2YA 通电， 动力系统又会再次向液压缸15上腔供应压力油。主泵（恒功率输出）主泵电液换向阀 7 的 M 型中位电液

20、换向阀 17的 K 型 中位T，主泵卸荷。E、保压结束、液压缸15上腔卸荷后：保压时间到位，时间继电器发出信息，1YA通电（2TA断电），液压缸15上腔压力很高， 打开外控顺序阀 10，主泵 1电液压换向阀 7的大部分油液经外 控顺序阀 10流回油箱，压力不足以立即打开吸入阀 11 通油箱的通道， 只能先打 开吸入阀 11 的卸荷阀（或叫卸荷阀的卸荷口） ，实现液压缸 15上腔（只有极小 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 7外控顺序阀 10TF、液压缸15活塞快速上行：液压缸 15 上腔卸压达到吸入阀 11 开启的压力值时， 外控制顺

21、序阀 15关闭， 切断主泵1大部分油液电液换向阀7外控顺序阀10T的油路，实现： 进油路：主泵 1 电液换向阀 7液控单向阀 13液压缸 15 下腔 回油路：液压缸 15 上腔吸入阀 11TG、顶出工件：液压缸15活塞快速上行到位，碰行程开关 1XK , 1YA断电，电液换向阀7 复位，4YA通电，电液换向阀17右位工作进油路：主泵1f电液换向阀7的M型中位f电液换向阀17液压缸16下腔 回油路：液压缸16上腔一电液换向阀17TH、顶出活塞退回：3YA通电，4YA断电，电液换向阀17左位工作 进油路：主泵1-电液换向阀7的M型中位一电液换向阀17液压缸16有杆腔 回油路：液压缸16无杆腔一电液

22、换向阀17- TK、压边浮动拉伸：薄板拉伸时，要求顶出液压缸16无杆腔保持一定的压力，以便液压缸 16活 塞能随液压缸15活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸， 4YA通电，电液压换 向阀17右位工作，6YA通电，电磁阀19工作，溢流阀21调节液压缸16无杆腔 油垫工作压力。进油路：主泵1-电液换向阀7的M型中位一电液换向阀17-液压缸16无杆腔 吸油路：大气压油一电液压换向阀17-填补液压缸16有杆腔的负压空腔设计说明书要求完成：（1）、求出液压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环 图，绘制快进、工进、快退推力循环图，绘制快进、工进、快退速度循环图及 液压系统图；（2）、确定液

23、压缸结构尺寸，液压泵的流量，系统输入输出功率和系统的效 率；（4）、列出液压元件规格表（5）、进行液压系统稳定性校核，确定液压系统工作状态，油液发热升温状 态，其中包括油箱体积；（6）、用3#图纸绘制液压系统图。第二部分、设计参数a、按机床选取工作压力（px MPa磨床 车、镗、銑珩磨 组合机床运输机械拉床、龙门刨<22-42-53-5<7<10B、按负载（牛顿（N）选工作压力（P XMPa）<5X 103、5 X 103-104、104-2 X 104、2 X 104-3 X 104、3 X 104-5 X 104、 >54X 10C、执行元件的回油背压回油路有

24、节流阀的调速系统：（0.20.5）MPa回油路有背压阀或调速阀的调速系统：（0.51.5） MPa采用辅助泵补油的闭式液压回路：（1.01.5） MPa、以有杆腔作工作腔时F = P1A2 P2A1 = AA2 R _ P2) = A(kpi P2)Ai4FD =二(kpi - P2)Fmax 为式中：Ri为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定; 最大作用负载。(2)、活塞杆外径d：也可根据活塞杆受力状况来确定，受拉力d=0.30.5D。受压及拉piv 5MPa 时，d=0.5 0.55D受压及拉5MPa v piv7MPa 时d=0.6 0.7D受压及拉pi>7MPa

25、时d=0.7D(3)、缸筒长度L：缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即:L =丨 +B + A + M +C式中：I为活塞的最大工作行程；B为活塞宽度，一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导 向长度，取(0.6-1.5)D;M 为活塞杆密封长度，由密封方式定；C为其他长度。一般缸筒的长度最好不超过内径的 20倍。另外，液压缸的结构尺寸还有最 小导向长度H。3、缸筒壁厚校核缸筒壁厚校核。缸筒壁厚校核时分薄壁和厚壁两种情况，当S < D/10时为薄壁，壁厚按下式进行校核：PyD式中：D为缸筒内径；pt为缸筒试验压力，当缸的额定压力 PnW 16MPa时，取 Py=1.5pn,

26、 Py为液压缸的试验压力；当 Pn> 16MPcB，取Py=1.25Pn；为缸筒 材料的许用应力，c =Cb/n, (Tb为材料的抗拉强度，n为安全系数，一般取n=5。当D/二V 10时为厚壁，缸筒壁厚按下式校核:D - : 0.4Py2-1.3py在使用式(4-37)、式(4-38)进行校核时，若液压缸缸筒与缸盖采用半环连接，3应取缸筒壁厚最小处的值。2、YA32-1000KN型四柱万能液压机设计参数液压系统最高工作压力P=32mPa 一般选用P=20-25mPa主液压缸公称吨位1000KN ；主液压缸用于冲压的压制力与回程力之比值为5-10%，塑料制品的压制力与回程力之比为2%；顶出缸公称顶出力取主缸公称吨位的五分之一；顶出缸回程力为主液压缸公称吨位的十五分之一 行程速度主液压缸快速空行程V=100mm/s工作行程V=10mm/s回程