四柱式液压机液压系统设计(2)

南昌航空大学科技学院学士学位论文

四柱液压机工作循环如图2.3（a），滑块在自重的作用下快速下行，碰到行程开关后由快进变为工进，随后进行加压、保压。保压时间完成后，滑块快速回程，直到回到原来的位置，停止运动；图2.3（b）表示顶出缸的工作循环过程，主缸快进、工进、保压、退回停止后，顶出缸才运动，将工件顶出。

2.3 四柱液压机工艺方案设计

（1）控制方式的选择

采用液压系统与电气系统相结合的控制方式。具有调整、手动、半自动三种工作方式，可实现定压、定程两种加工工艺；

（2）液压系统：

液压油路采用封闭式回路，供油方式选用变量泵供油，液压控制元件采用插装阀形式。针对液压机快进时供油不足以及工进时的高压特性，系统应设有补油和卸压装置；

（3）电气控制：

采用继电器、行程开关、接触器、手动按钮等元件进行手动、半自动控制； （4）主机：

主机结构形式采用“三梁四柱”的形式，主缸和顶出缸为执行元件。

2.4 四柱液压机总体布局方案设计

总体布局如图2.4所示

1-主机 2-液压油管 3-控制台

4-插装阀 5-液压泵装置 6-液压油箱 7-电气控制柜

图2.4 四柱液压机总体布局简图

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图2.4为液压机整体布局简图，分为三个部分，即：主机、液压系统、电气控制系统。液压系统的所有部件都集中安装在液压油箱上，使液压站布局结构变得紧凑。电气控制元件集中设计在电气柜中。启动、停止、快进、顶出、调整、等控制按钮设置在控制台上，方便及时操作。

2.5 四柱液压机零部件设计

2.5.1 主机载荷分析

参考表2.1，四柱液压机的最大工作负载为2000KN，主缸回程力为400KN，顶出缸顶出力为350KN。由于工作时的负载远大于其它工况时的负载，因此在进行载荷设计时，取负载2000KN对液压机进行受力计算。

液压机结构形式为“三梁四柱”式，工进加压的负载作用在横梁和导柱上，受载时横梁受压，导柱受拉，受力如图2.5所示

导柱横梁F-负载 T-导柱拉力 图2.5 横梁、导柱受力图

2.5.1.1 导柱设计

材料选择：导柱在工作过程中主要承受拉力，材料必须具备较高的抗拉强度。导柱材料选择45圆钢，也可选用锻件形式。

热处理要求：导柱除了承受拉力之外，外圆柱表面与滑块之间还存在摩擦力。为了减少导柱表面的磨损，通过表面热处理提高表面硬度增加表面耐摩性。总的热处理工艺为调质和表面淬火。