100吨砂轮液压机电液控制系统设计.docx
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100吨砂轮液压机电液控制系统设计
100吨砂轮液压机电液控制系统设计
摘要
液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，也是理想的成型工艺设备，特别是当液压系统实现具有对压力、行程、速度单独调整功能后，不仅能实现对复杂工件以及不对称工件的加工，而且，废品率非常低，与机械加工系统相比，有极大的优越性。
近年来，随着微电子技术、液压技术等的发展，液压机有了更进一步的发展，其高技术含量增多，众多机型已采用CNC或PC机来控制，提高了产品加工质量和生产率。
四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。
液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。
动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。
液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。
该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。
该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。
在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。
按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。
关键词：
液压机，主机，控制机，液压系统
100tonsofgrindingwheelhydraulicmechanicalandelectricalhydrauliccontrolsystemdesign
Author:
HouZhiYong
Tutor :
LiChangShi
Abstract
Hydraulicpressisoneofthemostwidelyuseddeviceintheproductionofmolding，itistheidealmoldingprocessequipment,especiallywhenthehydraulicsystemtoachievewiththerightpressure,strokeandspeedadjustmentalone,notonlytoachievethecomplexandasymmetricpartsoftheworkpieceprocessing,andthattherejectionrateisverylow,ithasgreatadvantagescomparedtomachiningsystems.Inrecentyears,withthedevelopmentofmicroelectronictechnologyandhydraulictechnology,hydraulicpresshadafurtherdevelopment,increaseditshigh-tech,manymodelshavebeencontrolbytheCNCorPC,whichimprovedprocessingqualityandproductivity.
Thefourpillarsofhydraulicpressmainframeandcontrolsystemcomposedoftwo.Hydraulicpressthemainframeincludeshydrauliccylinder,beams,pillarandfillingliquidequipment,etc.Themotorbyoiltank,high-pressurepump,thecontrolsystem,motor,pressurevalves,directionvalveetc.HydraulicmachineadoptsPLCcontrolsystem,throughthepumpandoilcylinderandallkindsofhydraulicvalvestorealizethetransferofenergy,regulationandconveying,finishallkindsofcraftoperatingcycle.Theserieshydraulicmachineindependentofthedynamicmechanismandtheelectricalsystem,andcentralizedcontrolbuttonsused,achievebothmanualandautomatictwokindsofoperatingmode.
Thehydraulicpresscompactstructure,actionquick,reliable,andspeed,littleenergyconsumption,andlownoise,pressureandtravelcanbewithinaprescribedscopetoarbitrarilyregulate,andoperatesimple.Inthisdesign,byconsultingalargenumberofliterature,thedesignofhydrauliccylindersize,andformulatethehydraulicprinciplediagram.Accordingtothesizeofthepressureandflowchoosehydraulicpumpandmotor,controlvalves,filterandhydrauliccomponentsandauxiliarycomponents.
Keywords:
Hydraulicpress,host,controlmachine,hydraulicsystem
目录
1液压机液压系统原理图设计1
1.1自动补油的保压回路设计1
1.2释压回路设计：
2
1.3液压缸工作循环2
2液压系统的计算和元件选型4
2.1确定液压缸主要参数：
4
2.2液压元件的选择6
2.2.1确定液压泵规格和驱动电机功率6
2.2.2阀类元件及辅助元件的选择7
2.2.3管道尺寸的确定9
2.2.4液压系统的验算12
2.2.5系统温升的验算13
2.2.6液压冲击验算14
3液压缸的结构设计15
3.1液压缸主要尺寸的确定15
4液压集成油路的设计16
4.1液压集成回路设计16
5液压站结构设计18
5.1液压站的结构型式18
5.2液压泵的安装方式18
5.3液压油箱的设计18
5.3.1液压油箱有效容积的确定19
5.3.2液压油箱的外形尺寸设计19
5.3.3液压油箱的结构设计20
5.4液压站的结构设计22
6液压机的减振措施25
6.1突然失载时常用的减振措施主要有以下两种：
25
6.2回程时的减振措施25
6.3产生液压冲击时的减振措施25
结论26
致谢27
参考文献28
1液压机液压系统原理图设计
1.1自动补油的保压回路设计
考虑到设计要求，保压时间要达到5s，压力稳定性好。
若采用液压单向阀回路保压时间长，压力稳定性高，设计中利用换向阀中位机能保压，设计了自动补油回路，且保压时间由电气元件时间继电器控制，在0-20min内可调整。
此回路完全适合于保压性能较高的高压系统，如液压机等。
自动补油的保压回路系统图的工作原理：
按下起动按纽，电磁铁1YA通电，换向阀6接入回路时，液压缸上腔成为压力腔，在压力到达预定上限值时压力继电器11发出信号，使换向阀切换成中位；这时液压泵卸荷，液压缸由换向阀M型中位机能保压。
当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，压力继电器又发出信号，使换向阀右位接人回路，这时液压泵给液压缸上腔补油，使其压力回升。
回程时电磁阀2YA通电，换向阀左位接人回路，活塞快速向上退回。
图1液压系统原理图
1.2释压回路设计：
释压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓的释放，以免它突然释放时产生很大的液压冲击。
一般液压缸直径大于25mm、压力高于7Mpa时，其油腔在排油前就先须释压。
根据设计很实际的生产需要，选择用节流阀的释压回路。
其工作原理：
按下起动按钮，换向阀6的右位接通，液压泵输出的油经过换向阀6的右位流到液压缸的上腔。
同时液压油的压力影响压力继电器。
当压力达到一定压力时，压力继电器发出信号，使换向阀6回到中位，电磁换向阀10接通。
液压缸上腔的高压油在换向阀6处于中位（液压泵卸荷）时通过节流阀9、换向阀10回到油箱，释压快慢由节流阀调节。
当此腔压力降至压力继电器的调定压力时，换向阀6切换至左位，液控单向阀14打开，使液压缸上腔的油通过该阀排到液压缸顶部的副油箱13中去。
使用这种释压回路无法在释压前保压，释压前有保压要求时的换向阀也可用M型，并且配有其它的元件。
机器在工作的时候，如果出现机器被以外的杂物或工件卡死，这是泵工作的时候，输出的压力油随着工作的时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护液压泵及液压元件的安全，在泵出油处加一个直动式溢流阀3，起安全阀的作用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油箱。
起到保护作用。
在液压系统中，一般都用溢流阀接在液压泵附近，同时也可以增加液压系统的稳定性。
使零件的加工精度增高。
1.3液压缸工作循环
（1）快速下行。
按下起动按钮，电磁铁1YA通电，这时的油路为：
液压缸上腔的供油的油路
变量泵1—换向阀6右位—节流阀8—压力继电器11—液压缸15
液压缸下腔的回油路
液压缸下腔15—液控单向阀7—换向阀6右位—电磁阀5—背压阀4—油箱
油路分析：
变量泵1的液压油经过换向阀6的右位，液压油分两条油路：
一条油路通过夜控单向阀7流经继电器11，另一条路直接流向液压缸的上腔和压力表。
使液压缸的上腔加压。
液压缸15下腔通过液控单向阀7经过换向阀6的右位流经背压阀，再流到油箱。
因为这是背压阀产生的背压使接副油箱旁边的液控单向阀14打开，使副油箱13的液压油经过副油箱旁边的液控单向阀14给液压缸15上腔补油。
使液压缸快速下行，另外背压阀接在系统回油路上，造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。
（2）保压时的油路情况：
油路分析：
当上腔快速下降到一定的时候，压力继电器11发出信号，使换向阀6的电磁铁1YA断电，换向阀回到中位，利用变量泵的柱塞孔从吸油状态过渡到排油状态，其容积的变化是由大变小，而在由增大到缩小的变化过程中，必有容积变化率为零的一瞬间，这就是柱塞孔运动到自身的中心线与死点所在的面重合的这一瞬间，这时柱塞孔的进出油口在配油盘上所在的位置，称为死点位置。
柱塞在这个位置时，既不吸油，也不排油，而是由吸转为排的过渡状态。
液压系统保压。
而液压泵1在中位时，直接通过背压阀直接回到油箱。
（3）回程时的油路情况：
液压缸下腔的供油的油路：
变量泵1——换向阀6左位——液控单向阀7——液压油箱15的下腔
液压缸上腔的回油油路：
液压腔的上腔——液控单向阀14——副油箱13
液压腔的上腔—节流阀8——换向阀6左位——电磁阀5——背压阀4——油箱
油路分析：
当保压到一定时候，压力继电器发出信号，使换向阀6的电磁铁2YA通电，换向阀接到左位，变量泵1的液压油通过换向阀旁边的液控单向阀流到液压缸的下腔，而同时液压缸上腔的液压油通过节流阀9（电磁铁6YA接通），上腔油通过换向阀10接到油箱，实现释压，另外一部分油通过主油路的节流阀流到换向阀6，再通过电磁阀5，背压阀4流回油箱。
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。
如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：
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结论
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，我查阅了大量的资料，仔细认真的分析了当前工程液压机系统的性能，发现中型液压机中，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。
在设计中综合评比各元件的性能来选择零件，通过校核强度等完成液压机的整体设计。
最后，在此我衷心的感谢李长诗老师给予我耐心的指导，感谢图书馆的老师配合，感谢每一位给予我帮助的同学！
谢谢！
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致谢
本次论文的全部工作得到指导老师李长诗的亲切关怀和精心指导．导师严谨的治学态度、渊博的学识、诲人不倦的敬业精神以及高度的责任感使我受益非浅．特别是本人在期间遇到极大困难的时候，导师从精神上给我鼓舞、从专业知识上给我帮助，使我在液压部分做的更加细致。
值此论文完成之际，谨向帮助我完成设计的恩师们表示崇高的敬意和衷心的感谢！
在本次设计的过程中得到了其他老师及同学的帮助，通过与同学的交流让我在设计中遇到的困难也很快解决，在此一并表示感谢！
参考文献
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