四柱式液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計【中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計】

四柱式液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計【中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計】,中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計,四柱式液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計【中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計】,四柱式,液壓機,液壓,系統(tǒng),設(shè)計,中型 （2007 屆） 本科生畢業(yè)設(shè)計資料 學(xué) 院、系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 彭 勇 班 級： 03-4班 學(xué)號 0340510412 指導(dǎo)教師姓名： 羅 中 平 職稱 教 授 最終評定成績： 二○○七年六月 目 錄 第一部分 過程管理資料 一、畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)書 1 二、本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 3 三、本科畢業(yè)設(shè)計進(jìn)展情況記錄 9 四、本科畢業(yè)設(shè)計中期報告 11 五、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱表 12 六、畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱表 13 七、畢業(yè)設(shè)計答辯及最終成績評定表 14 第二部分 設(shè)計說明書 八、設(shè)計說明書 - 3 - 2007 屆 本科生畢業(yè)設(shè)計資料 第一部分 過程管理資料 2007屆畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)書 院(系)：機械學(xué)院 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 羅中平 學(xué)生姓名 彭 勇 課題名稱 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù) 用途：適用于可塑性材料的壓制工藝，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷熱擠壓金屬成型、薄板拉伸以及沖壓、彎曲、翻邊、校正等工藝的四柱式萬能液壓機。 性能特點：本液壓機具有調(diào)整、手動及半自動三種工作方式，可實現(xiàn)定壓和定程兩種工藝方式。定壓成型時，在壓制后有保壓延時及自動回程動作。工作臺中間裝有頂出裝置，除頂出制品外，還可作為液壓墊用于薄板拉伸制件的壓邊成型工藝，其工作壓力與行程可根據(jù)工藝需要在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整；可用繼電器控制或PLC控制的電氣控制系統(tǒng)。 主要技術(shù)參數(shù)：公稱力（最大壓力）2000KN，回程力400 KN，頂出力350KN，液體最大工作壓力25 Mpa，拉伸滑塊行程700mm, 頂出活塞最大行程250mm, 滑塊距工作臺最大距離1100mm。 二、 畢業(yè)設(shè)計圖紙 1. 2000KN四柱式萬能液壓機主機總圖； 2. 液壓動力系統(tǒng)原理圖； 3. 液壓動力系統(tǒng)（液壓站）裝配圖； 4. 其它零部件圖。 三、設(shè)計說明書 1. 液壓機及液壓系統(tǒng)(與電氣控制系統(tǒng))工作原理及工藝參數(shù)的分析與確定； 2. 液壓動力系統(tǒng)配置、元器件選型與布置設(shè)計； 3. 部分液壓元器件結(jié)構(gòu)參數(shù)確定； 4. 設(shè)計說明書中英文摘要 四 、外文翻譯 翻譯約三千文字的專業(yè)英語資料 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 1.了解液壓機的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 2.掌握液壓機機械設(shè)計的一般過程。 a.液壓機及液壓系統(tǒng)與其電氣控制系統(tǒng)方案設(shè)計（工藝分析、原理圖設(shè)計、總體布局）。 b.技術(shù)設(shè)計（各組成部分的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零件強度與剛度校核、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件。） c.審核鑒定。 3.了解常用的CAD設(shè)計軟件，并能熟練運用一種CAD軟件進(jìn)行液壓機機械設(shè)計。 4.具備較強的自學(xué)能力、掌握獨立獲取、消化和應(yīng)用新知識的能力和方法，具有一定的分析解決實際問題的能力，具有初步的科研、開發(fā)能力。 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 1、2006年12.8-2007年1.12 查資料、寫開題報告 2、2007年1.13-2.20 畢業(yè)實習(xí)、翻譯英語資料 3、2007年2.21-4.2 總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計、元器件結(jié)構(gòu)參數(shù)確定、其他參數(shù)確定及設(shè)計 4、2007年4.3-5.8 2000KN液壓機裝配圖及液壓原理圖、系統(tǒng)配置圖、液壓站總圖與其他零部件圖繪制 5、2007年5.9-5.31 撰寫設(shè)計說明書、論文 6、2007年6.1-6.10 準(zhǔn)備答辯 主 要 參 考 資 料 1.GB9166-88.四柱液壓機精度.北京:國家標(biāo)準(zhǔn)局,1988～05～05發(fā)布 2.JB3915-85.液壓機安全技術(shù)條件.北京:中華人民共和國機械工業(yè)部,1985～02～08發(fā)布 3.許福玲、陳堯明主編。液壓與氣壓傳動（第二版），北京：機械工業(yè)出版社 2004.7 4.何存興主編。液壓與氣壓傳動，武漢：華中科技大學(xué)出版社 2000.8 5.李愛華等主編。工程制圖基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，2003.8 6.鐘毅芳等主編。機械設(shè)計，武漢：華中科技大學(xué)出版社 2001.2 7.朱理主編。機械原理，北京：高等教育出版社，2004.4 8.王伯平主編?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，北京：機械工業(yè)出版社 2000.2 9.趙程、楊建民主編。機械工程材料，北京：機械工業(yè)出版社 2003.1 10.秦曾煌主編。電工學(xué)，北京：高等教育出版社，2003.2 11.李建興主編.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社 2004.7 12.李發(fā)海、王巖編著。電機與拖動基礎(chǔ)（第二版）。北京：清華大學(xué)出版社.1994 13.陳遠(yuǎn)齡、黎亞元、傅國強主編。機床電氣的自動控制 重慶大學(xué)出版社 14.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 機械傳動。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 15.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 常用設(shè)計資料。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 16.成大先主編。機械設(shè)計手冊 單行本 聯(lián)接與緊固。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 17.PLC在改造成型壓力機上的應(yīng)用。電腦開發(fā)與應(yīng)用??2002年第05期 教研室 意見 簽名： 年 月 日 院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)意見 簽名： 年 月 日 湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 （2007屆） 學(xué) 院、系： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 彭 勇 班 級： 4班 學(xué)號 0340510412 指導(dǎo)教師姓名： 羅中平 職稱 教 授 2007年 1 月 10 日 - 3 - 題目：中型四柱式萬能液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 1.課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1500～2000字左右的文獻(xiàn)綜述。 （1）液壓傳動技術(shù)的研究發(fā)展動向及應(yīng)用情況 ① 液壓傳動技術(shù)的發(fā)展與研究動向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前液壓技術(shù)正向著高壓、高速、大功率、高效、低噪音、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。由于計算機科學(xué)技術(shù)的成熟，一些新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的設(shè)計都運用了計算機CAD、CAT、CDC、計算機實時控制、計算機仿真與優(yōu)化等計算機輔助技術(shù)，很大程度上提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。雖然液壓傳動技術(shù)方便簡潔，但是液壓傳動中存在著一些亟待解決的問題，如：液壓系統(tǒng)工作時的穩(wěn)定性、工作介質(zhì)的泄漏、液壓沖擊對設(shè)備可靠性的影響等等，這些問題都是液壓傳動技術(shù)需要研究和解決的。任何技術(shù)的改革和創(chuàng)新，都必須以穩(wěn)定、可靠的工作為前提，這樣才具有它的實際意義。 ② 液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用 液壓傳動技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)擁有較為完善的理論和實踐基礎(chǔ)。雖然液壓傳動還存在一些缺陷，但總體上優(yōu)點還是蓋過了缺點。正因為液壓傳動具有很多機械傳動所不具備的優(yōu)點，液壓傳動技術(shù)在機械工業(yè)的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如：礦山機械、工程機械、冶金機械、建筑機械、起重機械等。液壓技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了從手動到半自動化、自動化的逐步發(fā)展，從而也推動了機械工業(yè)的向前發(fā)展。在整個機械傳動工程中，液壓傳動技術(shù)扮演了舉足輕重的角色。 （2）液壓傳動的特點 ① 液壓傳動的優(yōu)點 液壓傳動技術(shù)與傳統(tǒng)的機械傳動相比，液壓傳動操作方便簡單，調(diào)速范圍廣，很容易實現(xiàn)直線運動，具有自動過載保護功能。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化操作，采用電液聯(lián)合控制后，可以實現(xiàn)更高程度的自動控制以及遠(yuǎn)程遙控。液壓傳動系統(tǒng)可以靈活布置各個元件，由于工作介質(zhì)為礦物油，良好的潤滑條件延長了元件的使用壽命。 ② 液壓傳動的缺點 由于液壓傳動的工作介質(zhì)是流體礦物油，因而沿程、局部阻力損失和泄漏較大，泄漏的礦物油將直接對環(huán)境造成污染，有時候還容易引發(fā)各種安全事故。液壓油受溫度的影響很大，因而不能在很高或很低的溫度條件下工作。因為液壓油存在一定的壓縮性，所以液壓傳動的傳動比不恒定，不能保證很高的傳動精度。密封狀況的好壞對液壓傳動影響很大，因而液壓元件必須具有較高的制造精度。液壓傳動的故障排除不如機械傳動、電氣傳動那樣容易，因此對維護人員有較高的技術(shù)水平要求。 （3）四柱液壓機的基本情況概述 目前四柱液壓機在我國主要用于實現(xiàn)塑性材料的壓力加工工藝如：冷擠、校直、彎曲、沖裁、拉伸等。此外液壓機還用于粉末冶金、翻邊、壓裝等成型工藝。液壓機按工作介質(zhì)的不同可分為油壓機和水壓機，前者的壓力傳導(dǎo)是通過油液來實現(xiàn)，而后者則靠乳化液實現(xiàn)，因工況要求的不同來選擇不同類型的液壓機。 四柱液壓機由電氣控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、主機三部分組成，通過液壓油管和電氣裝置的構(gòu)成統(tǒng)一整體。其中電氣控制系統(tǒng)由電控箱、操作箱、電氣管道等構(gòu)成；液壓控制系統(tǒng)由動力機構(gòu)、液壓管道、限位裝置、液壓元件等構(gòu)成；主機則由機身、主缸、頂出缸等構(gòu)成。一般情況下液壓機完成一次工作循環(huán)包括如下主要動作：主缸活塞滑塊快速下行→主缸活塞滑塊慢速下行并逐漸加壓→主缸保壓→主缸卸壓→主缸活塞滑塊快速回程→頂出缸活塞頂出→頂出缸活塞回程。在拉伸薄板時，胚料還需要頂出缸壓緊，這樣的工況就要求頂出缸保持一定的壓緊力并隨著主缸一起下行。如果沒有達(dá)到所需的加工精度，可以通過調(diào)節(jié)鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺母來調(diào)整液壓機的加工精度。 （4）四柱液壓機的工作原理及過程 ① 主缸 ◆ 快速下行——按下啟動按鈕，相應(yīng)的電磁閥得電吸合，主缸活塞滑塊在自重作用下快速下行。此時僅靠液壓泵供油是不能滿足快速下行的要求的，必須靠位于主缸頂部的輔助油箱供油來補充上腔形成的局部真空。 ◆ 慢速加壓——當(dāng)主缸活塞滑塊下行到一定位置并壓下行程開關(guān)時，相應(yīng)的電磁閥得電，輔助油箱供油結(jié)束，轉(zhuǎn)為液壓油泵為主的供油形式，完成快速下行向工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。主缸活塞滑塊不斷下行最終會抵住工件，阻力急劇增大，主缸上腔的壓力提高。 ◆ 主缸保壓——當(dāng)主缸上腔的油壓達(dá)到設(shè)定壓力值后，壓力繼電器發(fā)出信號，相應(yīng)的電磁閥得電，閥芯回到中位密封上下油腔，靠單向閥完成保壓功能。 ◆ 主缸卸壓——保壓一段時間后，保壓過程結(jié)束，時間繼電器發(fā)出信號，使相應(yīng)的電磁閥得電，主缸活塞處于回程狀態(tài)。由于上腔的壓力很高，為了防止液壓沖擊，應(yīng)將上腔先卸壓再讓主缸活塞回程。采用帶卸荷小閥芯的液控單向閥將高壓油泄回油箱，使主缸上腔的高壓油的壓力降到較低值，實現(xiàn)主缸活塞的安全快速回程。 ② 頂出缸 ◆ 活塞頂出——主缸活塞滑塊回程完畢后，按下頂出按鈕，相應(yīng)的電磁閥得電，這時頂出缸下腔進(jìn)油，活塞上升將工件頂出。 ◆ 活塞回程——工件頂出后，按下回程按鈕，使控制回程的電磁閥得電，上腔進(jìn)油，活塞下降，回程完成。 ◆ 浮動壓邊——在進(jìn)行薄板拉伸時，要求頂出缸有一定的壓力將胚料壓住并隨主缸活塞滑塊一起下行。浮動壓邊可滿足薄板拉伸時的壓緊要求。 （5）四柱液壓機系統(tǒng)的特點及應(yīng)用范圍 ① 四柱式液壓機系統(tǒng)的優(yōu)點 ★ 該液壓系統(tǒng)采用的液壓泵具有高壓、大流量、恒功率、變量等特點，滿足工藝要求并節(jié)省能耗； ★ 該液壓系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確控制并完成零件的壓力加工，加工質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)設(shè)備來保證； ★ 主缸活塞滑塊的快速下行靠自重作用來完成，通過輔助油箱補充油液來填充局部真空。這樣的快速運動回路結(jié)構(gòu)簡單，運用的液壓元件少； ★ 液壓機運用單向閥完成主缸的保壓功能，采用帶有卸荷小閥芯的液控單向閥構(gòu)成泄壓回路，完成主缸的卸壓； ★ 液壓機的主缸與頂出缸運動互鎖。即主缸運動時頂出缸是不能夠運動的，反過來也一樣。這樣可以提高液壓機工作中的安全性和穩(wěn)定性； ★ 液壓機的液壓和電氣控制采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動、半自動等操作工藝，簡單明了。 ② 四柱式液壓機系統(tǒng)存在的不足 ▲ 液壓機屬于高壓工作設(shè)備,進(jìn)行零件的壓力加工時,隨著壓力的不斷升高泄漏也會不斷增大,這樣不利于保證零件的加工精度，同時對環(huán)境也造成污染； ▲ 液壓機壓力加工完成后，卸壓時存在很大的液壓沖擊，對設(shè)備損害很大； ▲ 按下液壓機啟動按鈕后，執(zhí)行部件并不能夠立刻動作，還需有一段“反映時間”，動作靈敏性不及電氣控制； ▲ 液壓機出現(xiàn)故障不容易及時找到并排除，給維護帶來很大的技術(shù)難題和不便； ▲ 液壓機工作時會形成液壓沖擊、氣蝕等現(xiàn)象，形成了噪音，不利于營造好的工作環(huán)境。 ③ 四柱液壓機的應(yīng)用 液壓機主要用于可塑性材料的壓制，如：沖壓、拉伸、彎曲、翻邊、熱擠壓、校正、壓裝成型、粉末制品壓制成型、磨料制品壓制成型以及塑料制品的壓制成型等壓力加工工藝。 參考文獻(xiàn) [1] GB9166-88.四柱液壓機精度.北京:國家標(biāo)準(zhǔn)局 [2] JB3915-85.液壓機安全技術(shù)條件.北京:中華人民共和國機械工業(yè)部 [3] 許福玲、陳堯明主編.液壓與氣壓傳動（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社 [4] 章宏甲、黃誼、王積偉主編. 液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社 2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案。 （1）選題依據(jù) ① 主要技術(shù)要求參數(shù)：公稱力（最大壓力）2000KN，回程力400 KN，頂出力350KN，液體最大工作壓力25 Mpa，拉伸滑塊行程700mm, 頂出活塞最大行程250mm, 滑塊距工作臺最大距離1100mm。 ② 主要用途：用于可塑性材料的壓制工藝，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷熱擠壓金屬成型、薄板拉伸、沖壓、彎曲、翻邊、校正等工藝。 （2）主要研究的內(nèi)容和所要實現(xiàn)的設(shè)計目標(biāo) ① 選擇合理的液壓系統(tǒng)設(shè)計方案（工藝方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計、液壓站總體布局設(shè)計、總體布局設(shè)計）滿足液壓系統(tǒng)的使用性能和安全要求； ② 技術(shù)設(shè)計（各組成部分及液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、零件強度與剛度校核、繪制設(shè)計圖樣和編寫技術(shù)文件）； ③ 選擇合理的材料、液壓元件和制造加工工藝； ④ 整個液壓機系統(tǒng)的設(shè)計要滿足拆裝方便，便于運輸?shù)囊螅? ⑤ 通過液壓傳動控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)對主機進(jìn)行動作循環(huán)控制，使液壓機能夠準(zhǔn)確如下動作：主缸活塞滑塊快速下行、主缸活塞滑塊慢速加壓、主缸保壓、主缸卸壓、主缸活塞滑塊回程、頂出缸活塞頂出、頂出缸活塞退回； ⑥ 設(shè)備設(shè)計達(dá)到布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定可靠、操作簡單、維護方便、污染小、噪音低、自動化程度高等要求； ⑦ 能夠完成沖壓、冷擠、校直、彎曲、粉末冶金壓制成型、薄板拉伸、壓裝成型等加工工藝要求。 （3）設(shè)計的基本思路、方案 分析、理解設(shè)計任務(wù)書的要求→查閱相關(guān)資料→初步擬訂設(shè)計方案→設(shè)計方案對比并確定最佳方案→參數(shù)的設(shè)計計算→零件設(shè)計→裝配圖草圖→零件草圖→繪制零件圖→繪制裝配圖→編寫設(shè)計說明書 結(jié)語： 四柱液壓機解決了塑性材料的產(chǎn)品成型問題。高的工作壓力是該設(shè)備工作時的特點，泄漏的液壓油將污染環(huán)境，液壓沖擊現(xiàn)象將影響設(shè)備安全穩(wěn)定的工作。這些不足之處將是液壓機今后值得進(jìn)一步研究和改進(jìn)的問題。 3.工作進(jìn)度及具體安排。 2006年12.8～2007年1.12 完成開題報告，上交指導(dǎo)老師。 2007年1.13～2.20 查閱資料，翻譯英語資料。 2007年2.21～4.2 衡陽起重運輸機械有限公司實習(xí)； 四柱液壓機總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計、液壓元件參數(shù)確定及選取，其他參數(shù)確定及設(shè)計。 2007年4.3～5.8 四柱液壓機裝配圖、液壓系統(tǒng)原理圖、電氣系統(tǒng)控制圖以及其他零部件圖繪制。 2007年5.9～5.31 撰寫設(shè)計說明書、論文并打印，完成初步裝訂工作。 2007年6.1～6.10 修改完善，準(zhǔn)備答辯。 4.指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 - 9 - 本科畢業(yè)設(shè)計進(jìn)展情況記錄 畢業(yè)設(shè)計題目： 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 班級： 03-4__學(xué)號：_0340510412_ 學(xué)生：_ 彭 勇__指導(dǎo)教師： 羅中平 時 間 任務(wù)完成情況 指導(dǎo)教師意見 第七學(xué)期 第 14 周 至 第 18 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第七學(xué)期 第 19 周 至 第 20 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第八學(xué)期 第 5 周 至 第 9 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第八學(xué)期 第 10 周 至 第 12 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第八學(xué)期 第 13 周 至 第 14 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第八學(xué)期 第 15 周 至 第 周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 - 10 - 本科畢業(yè)設(shè)計中期報告 填表日期：2007年 5 月8日 院（系） 機械工程學(xué)院 班 級 機設(shè)03-4 學(xué)生姓名 彭 勇 課題名稱： 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 課題主要任務(wù)： ① 主機工作原理分析、總體方案設(shè)計、零部件設(shè)計； ② 液壓系統(tǒng)工作原理分析和總體方案設(shè)計； ③ 液壓系統(tǒng)參數(shù)計算、液壓元件型號的選擇、液壓站布局設(shè)計，重要液壓元件的具體設(shè)計； ④ 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計。 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果 ① 查閱相關(guān)的資料； ② 外文資料翻譯； ③ 實習(xí)報告、實習(xí)日記； ④ 液壓機總體方案設(shè)計、液壓系統(tǒng)設(shè)計、電氣系統(tǒng)設(shè)計； ⑤ 零部件設(shè)計； ⑥ 完成一部分零部件圖的繪制； 2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排 ① 完善液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的控制方案設(shè)計； ② 設(shè)計說明書的撰寫； ③ 零、部件設(shè)計圖紙的繪制。 3、存在的具體問題 ① 電氣控制系統(tǒng)中控制電路的設(shè)計； ② 主機總體裝配圖。 4、指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： - 12 - 本科畢業(yè)設(shè)計 - 14 - 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱表 院（系）：機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 彭 勇 學(xué) 號 0340510412 班 級 03-4 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 姓 名 羅中平 課題名稱 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 評語： 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評定成績 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱表 院、系： 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 彭 勇 學(xué) 號 0340510412 班 級 03-4 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 課題名稱 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 評語： 針對課題內(nèi)容給設(shè)計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。 1. 2. 3. 評 分： 是否同意參加答辯 是□ 否□ 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計答辯及最終成績評定表 院、系（公章）：機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 彭 勇 學(xué)號 0340510412 班級 03-4 答辯 日期 課題名稱 中型四柱式液壓機及液壓系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo) 教師 羅中平 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準(zhǔn)確大、深入,知識面寬。 70 合 計 100 答 辯 評 分 分值：78 答辯小組長簽名： 答辯成績a： 78×30％＝23.40 指導(dǎo)教師評分 分值：82 指導(dǎo)教師評定成績b： 82×50％＝41.00 評閱教師評分 分值：84 評閱教師評定成績c： 84×20％＝16.80 最終評定成績： 分?jǐn)?shù)： 81 等級：良 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 2007屆 本科生畢業(yè)設(shè)計資料 第二部分 設(shè)計說明書 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)生實習(xí)報告 實習(xí)性質(zhì)：畢業(yè)實習(xí) 院（系）：機械工程學(xué)院 專業(yè)：機械設(shè)計及其自動化 班級：03-4 姓名：彭 勇 學(xué)習(xí)理論知識的目的是為了更好的用于指導(dǎo)實踐，創(chuàng)造更大的生產(chǎn)力。如何讓理論和實際得到有機的結(jié)合是我們學(xué)習(xí)時值得思考的問題。作為學(xué)生的我們，讓理論和實際有機聯(lián)系在一起的方式就是去企業(yè)進(jìn)行實地的實習(xí)。只有這樣，才能在實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)書本上沒有的問題，從而鞏固自己理論知識的同時提高自己的實踐動手能力。 這次實習(xí)的時間不是很長，可是此次實習(xí)對我們這些還沒有實際工作經(jīng)歷的學(xué)生來說是具有重要的意義。它將為我們進(jìn)入企業(yè)，適應(yīng)企業(yè)的環(huán)境提供了經(jīng)驗支持。經(jīng)過幾天的實習(xí)，不論是從專業(yè)知識的鞏固上還是從實踐能力的提升上都有帶來了很大的幫助?，F(xiàn)在實習(xí)業(yè)已結(jié)束，值得總結(jié)和思考的問題并沒有隨著實習(xí)的結(jié)束而結(jié)束，我們需要總結(jié)的經(jīng)驗還很多，值得學(xué)習(xí)的實踐經(jīng)驗也不少。為了更好的讓這次實習(xí)達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)和效果，也為今后的工作借鑒提供點認(rèn)識基礎(chǔ)，特別將實習(xí)的所見、收獲、感受用報告綜述如下。 2007年3月20日我來到衡陽起重運輸機械廠進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)。在公司人員的介紹下，我了解了公司的發(fā)展現(xiàn)狀及主要的產(chǎn)品。公司性質(zhì)屬于國有企業(yè)，在冊員工大約1500人，其中工程設(shè)計人員70人左右，銷售有十個部門，大約400人左右，從事生產(chǎn)管理的近100人左右。目前公司的實力排名在全國同行中可以排到前五。為了讓公司的發(fā)展不斷壯大，經(jīng)營的業(yè)績有新的突破，公司進(jìn)行了體制改革，建立了合理的獎罰制度，調(diào)動了員工的積極性。公司主要由四大塊組成，即：設(shè)計處、生產(chǎn)部、銷售部、行政管理處，這次實習(xí)主要去設(shè)計處和生產(chǎn)部。公司目前主要的產(chǎn)品是“強龍”牌帶式輸送機，帶式輸送機主要用于散裝物料的運輸，如；礦山冶金、電廠、煤礦、化工廠、港口等。聽公司領(lǐng)導(dǎo)介紹，在帶式輸送機做的比較好的企業(yè)有遼寧的沈礦和河北的唐冶。 質(zhì)量就是企業(yè)的生命，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在關(guān)鍵部件的生產(chǎn)上運用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，例如：滾筒制造時采用自動卷板機來完成，托輥密封焊接采用自動焊接設(shè)備等等。除此之外，公司還建立了一整套帶式輸送機的測試實驗裝置，這樣設(shè)計和生產(chǎn)可以得到更好的互補。由于帶式輸送機不是封閉式的傳輸，這樣會因傳輸時產(chǎn)生的振動使物料撒落，從而對環(huán)境造成污染。為了解決這個問題，管狀輸送機得到了初步的研究和發(fā)展，目前從事管狀輸送機生產(chǎn)的廠家還不多，處于起步階段，因為它的受力情形比帶式輸送機更復(fù)雜，生產(chǎn)成本更高。 為了順利完成實習(xí)任務(wù)，了解各個實習(xí)部門的組成和職責(zé)是必要的。首先是設(shè)計處，該處下設(shè)兩個機構(gòu)，即：產(chǎn)品設(shè)計處和工藝設(shè)計處。產(chǎn)品設(shè)計處主要根據(jù)客戶的要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)計、產(chǎn)品選型、非標(biāo)件圖紙設(shè)計、校對審核、設(shè)計資料歸檔等工作；工藝設(shè)計處主要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計處的設(shè)計要求進(jìn)行機加工工藝方案的設(shè)計和材料的定額計算等工作。接下來是生產(chǎn)部，該部門和設(shè)計處有著直接的聯(lián)系，因為設(shè)計人員設(shè)計意圖的表達(dá)最終還要依靠生產(chǎn)部門才能得以實現(xiàn)，兩個部門是相輔相成的，缺一不可。生產(chǎn)部下設(shè)七個生產(chǎn)車間，即：金結(jié)構(gòu)車間、焊接車間、機加工車間、滾筒生產(chǎn)車間、托輥生產(chǎn)車間、裝配車間、質(zhì)檢與包裝車間。 我去的第一個實習(xí)部門是設(shè)計處，看到所有的設(shè)計都是在計算機上借助輔助設(shè)計軟件進(jìn)行設(shè)計計算。聽設(shè)計人員的說，以前的設(shè)計都是徒手設(shè)計，勞動強度很高而且效率很低，設(shè)計的圖紙很容易出錯并且還不容易修改，自從運用計算機輔助設(shè)計后，不僅效率提高了，設(shè)計質(zhì)量上去了，還在下料時節(jié)省了大量的原材料，減少了浪費。我看了他們實際設(shè)計的操作過程，包括參數(shù)的計算、產(chǎn)品選型、非標(biāo)零件圖紙設(shè)計、圖紙打印、曬藍(lán)圖、資料歸檔等。我問他們設(shè)計圖紙是不是設(shè)計中最重要的？他們說設(shè)計的精髓在于通過參數(shù)的計算，對比設(shè)計方案，然后確定最佳的設(shè)計方案，其實圖紙只是設(shè)計思想的表達(dá)載體。設(shè)計方案的優(yōu)劣直接影響機加工工藝的可行性和加工的質(zhì)量。由于帶式輸送機在運行中受力復(fù)雜，輸送機越長受力越把握不準(zhǔn)，啟動也是個難題，這樣對每個設(shè)計人員而言將是個考驗。2000年的時候公司就遇到了這樣的問題，當(dāng)時黃驊港帶式輸送機項目要求設(shè)計的單機帶長為十多公里，當(dāng)時在國內(nèi)是最長的，難度可想而知。通過他們認(rèn)真謹(jǐn)慎的設(shè)計計算，采用軟啟動方式啟動，最后產(chǎn)品成功交付使用。我想一個企業(yè)的競爭歸結(jié)到最后是設(shè)計方案優(yōu)劣的競爭。由此可以看出，想要成為一個出色的設(shè)計人員不僅要有深厚的專業(yè)知識和經(jīng)驗作基礎(chǔ)，還要會運用計算機輔助設(shè)計軟件，這樣你的設(shè)計思想才可以完整的表達(dá)。如果你某方面“斷層”，設(shè)計肯定達(dá)不到理想的效果。 生產(chǎn)部門是提升實踐動手能力的最好地方，理論與實際可以聯(lián)系于一體，從中可以發(fā)現(xiàn)不少書本上沒有碰到的問題。首先去的車間是金結(jié)構(gòu)車間，該車間主要根據(jù)設(shè)計的圖紙完成下料工作，為下一個工序做準(zhǔn)備。在車間看到了剪板機、氧炔焰切割機、沖壓機、沖裁機等設(shè)備； 焊接車間主要用于板件的焊接，該車間主要用于焊接帶式輸送機的驅(qū)裝架、機架、中間架、拉緊裝置等部件，焊接的方式一般以角焊為主； 機加工車間主要進(jìn)行軸的加工、鉆孔、銑、刨削平面、插鍵槽、磨削平面等。在該車間看到了普通車床、立式車床、龍門銑床、外圓磨床、搖臂鉆床、刨床、插床等機加工設(shè)備。在這個車間我更清楚的了解了軸的加工過程，即：熱處理毛坯→車削端面→鉆中心孔→粗車外圓柱表面→精車→磨削； 滾筒車間主要生產(chǎn)傳動滾筒和改向滾筒，滾筒直徑一般有400、500、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000(mm)等常用系列。滾筒是個很重要的部件，特別是傳動滾筒，在傳動過程中利用摩擦力來傳遞扭矩，改向滾筒承受的力較傳動滾筒的小。滾筒的制造質(zhì)量是個關(guān)鍵，如果質(zhì)量得不到保證，很容易引發(fā)安全事故。為此滾筒的筒皮材料選用采用優(yōu)質(zhì)鋼板，利用自動卷板機卷制加工，焊接采用埋弧焊技術(shù)。根據(jù)傳遞載荷的不同，可以改變滾筒膠面的形式來增大摩擦力，一般改向滾筒采用光面，傳動滾筒則采用“人字形”或“菱形”兩種，一般多采用“人字形”膠面，后者可用于可逆?zhèn)鬟f。滾筒制造好后，必須進(jìn)行靜平衡實驗，這樣防止?jié)L筒在轉(zhuǎn)動過程中因不平衡而產(chǎn)生“竄動”現(xiàn)象； 托輥生產(chǎn)車間生產(chǎn)的托輥種類很多，有緩沖托輥、承載托輥、過渡托輥、回程托輥、調(diào)心托輥、槽形托輥、梳形托輥、螺旋托輥等。由于托輥的主運動是旋轉(zhuǎn)，因此對其密封性要求很高，防止灰塵和水的進(jìn)入而影響傳動。所以選用鋼管為原材料，兩端的密封性問題的解決，通過自動焊接機焊接。為減少摩擦，托輥的軸承內(nèi)應(yīng)注入潤滑脂。托輥生產(chǎn)完成后也要進(jìn)行定時的旋轉(zhuǎn)實驗，檢測是否達(dá)到使用要求； 裝配車間主要完成部件的組裝工作。例如：滾筒的裝配、驅(qū)動裝置的裝配等等。如果裝配精度不高，將直接影響使用性能，可能會讓部件過早磨損或運動中產(chǎn)生振動。通過對裝配車間的實習(xí)發(fā)現(xiàn)，他們的裝配工具和方法都不是很先進(jìn)，基本上是人工完成，沒有自動化裝配線。產(chǎn)品裝配好后運往質(zhì)檢與包裝車間，完成產(chǎn)品出廠前的質(zhì)量檢測、貼標(biāo)、涂刷防銹漆、包裝等工作。 經(jīng)過很短幾天的實習(xí)，讓我覺得理論和實際有時候是統(tǒng)一的，但有時候經(jīng)驗卻比理論來得直接。通過這次實習(xí)，長了見識，學(xué)到了書本上沒有的基本生產(chǎn)常識，了解了一個產(chǎn)品從設(shè)計到最后出廠的整個生產(chǎn)流程。經(jīng)過實習(xí)覺得設(shè)計部門是事關(guān)企業(yè)成敗的關(guān)鍵部門，只有設(shè)計出的產(chǎn)品能夠被市場接受，那才叫設(shè)計成功，才有競爭力，才會產(chǎn)生經(jīng)濟效益。作為一名工程設(shè)計人員要有認(rèn)真謹(jǐn)慎的工作態(tài)度，要勤于學(xué)習(xí)，敢于挑戰(zhàn)自己，遇到困難不能知難而退，應(yīng)該迎難而上。綜合素質(zhì)對于設(shè)計人員來說是很重要的，譬如說：如果你只懂設(shè)計卻不知道機加工工藝編制或者圖紙表達(dá)有問題等，這些不足都不應(yīng)該在設(shè)計人員身上看到。要知道這些都是機械設(shè)計的基礎(chǔ)。不知道機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品無法成型；不知道工藝方案的設(shè)計，產(chǎn)品做不出來；不知道繪圖，就無法和別人交流你的設(shè)計思想。除此之外，生產(chǎn)部門便是設(shè)計的有利保障，產(chǎn)品加工質(zhì)量的好壞對整個系統(tǒng)的性能將有很大提高。作為一個企業(yè)，應(yīng)該多多加強設(shè)計部和生產(chǎn)部的聯(lián)系和交流，這樣有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 因為實習(xí)的時間有限，這次沒有實際動手操作的機會。作為工程技術(shù)人員，要勤于動手、動腦，不要有眼高手低的意識，要從實踐中發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決的方法，提升能力。實習(xí)雖然結(jié)束了，但是留給我們學(xué)習(xí)的任務(wù)還很多，總結(jié)實習(xí)的經(jīng)驗，看清實習(xí)的收獲，認(rèn)識實習(xí)的不足，這樣有利于今后步入企業(yè)后快速成長。再此感謝公司的實習(xí)指導(dǎo)人員和實習(xí)指導(dǎo)老師！ 實習(xí)生： 時 間： 年 月 日 5 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 摘 要 Ⅰ 本設(shè)計為中型四柱式液壓機，主機最大工作負(fù)載設(shè)計為2000KN。主機主要由上梁、導(dǎo)柱、工作臺、移動橫梁、主缸、頂出缸等組成。本文重點介紹了液壓系統(tǒng)的設(shè)計。通過具體的參數(shù)計算及工況分析，制定總體的控制方案。經(jīng)方案對比之后，擬定液壓控制系統(tǒng)原理圖。液壓系統(tǒng)選用插裝閥集成控制系統(tǒng)，插裝閥集成控制系統(tǒng)具有密封性好，通流能力大，壓力損失小等特點。為解決主缸快進(jìn)時供油不足的問題，主機頂部設(shè)置補油油箱進(jìn)行補油。主缸的速度換接與安全行程限制通過行程開關(guān)來控制；為了保證工件的成型質(zhì)量，液壓系統(tǒng)中設(shè)置保壓回路，通過保壓使工件穩(wěn)定成型；為了防止產(chǎn)生液壓沖擊，系統(tǒng)中設(shè)有泄壓回路，確保設(shè)備安全穩(wěn)定的工作。此外，本文對液壓站進(jìn)行了總體布局設(shè)計，對重要液壓元件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、外形、工藝設(shè)計，對主機、電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡要設(shè)計。 通過液壓系統(tǒng)壓力損失和溫升的驗算，本文液壓系統(tǒng)的設(shè)計可以滿足液壓機順序循環(huán)的動作要求，能夠?qū)崿F(xiàn)塑性材料的鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲等成型加工工藝。 關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；液壓機；畢業(yè)設(shè)計 ABSTRACT This paper design for the medium frame of hydraulic machines, the mainframe’s largest work load design for 2000KN. Mainframe mainly by the beam、guided、worktable、mobile beams、master cylinder、cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design. Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast, developed hydraulic control system diagram.Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system, integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc. To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches.To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design. By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening, bending, and other molding processes. Keywords: Hydraulic System ；Hydraulic Pressure machine；Graduation design 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 液壓機現(xiàn)狀概要 1 1.2 本文擬達(dá)到的要求 2 第2章 四柱液壓機總體方案設(shè)計 3 2.1 四柱液壓機主要設(shè)計參數(shù) 3 2.2 四柱液壓機工作原理分析 3 2.2.1 四柱液壓機的基本組成 3 2.2.2 四柱液壓機的工作原理 4 2.3 四柱液壓機工藝方案設(shè)計 6 2.4 四柱液壓機總體布局方案設(shè)計 6 2.5 四柱液壓機零部件設(shè)計 7 2.5.1 主機載荷分析 7 2.5.2 主機工作臺設(shè)計 10 2.5.3 控制臺設(shè)計 10 第3章 四柱液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 10 3.1 液壓傳動的優(yōu)越性概述 11 3.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計要求 11 3.2.1 液壓機負(fù)載確定 11 3.2.2 液壓機主缸工藝過程分析 12 3.2.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計參數(shù) 12 3.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計 12 3.3.1 液壓機主缸工況分析 12 3.3.2 液壓機頂出缸工況分析 15 3.3.3 液壓系統(tǒng)原理圖擬定 16 3.3.4 液壓系統(tǒng)基本參數(shù)計算 21 3.4 液壓系統(tǒng)零部件設(shè)計 28 3.4.1 液壓機主缸設(shè)計 28 3.4.2 液壓機頂出缸設(shè)計 32 3.4.3 液壓油管設(shè)計 33 3.4.4 液壓油箱設(shè)計 35 3.5 液壓站布局設(shè)計 36 3.5.1 液壓站設(shè)計需要考慮的問題 36 3.5.2 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計 36 3.6 液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定性驗算 37 3.6.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗算 37 3.6.2 液壓系統(tǒng)溫升驗算 41 第4章 四柱液壓機電氣系統(tǒng)設(shè)計 42 4.1 電氣控制概述 42 4.2 四柱液壓機電氣控制方案 42 4.2.1 四柱液壓機電氣控制方式選擇 42 4.2.2 電氣控制要求與總體控制方案 42 4.3 四柱液壓電氣控制電路設(shè)計 43 4.3.1 四柱液壓機主電路設(shè)計 43 4.3.2 四柱液壓機控制電路設(shè)計 43 4.3.3 電氣控制過程分析 45 第5章 四柱液壓機安裝調(diào)試和維護 46 5.1 四柱液壓機的安裝 47 5.2 四柱液壓機的調(diào)試 47 5.3 四柱液壓機的保養(yǎng)維護 47 結(jié)論 48 參考文獻(xiàn) 49 致謝 51 附錄1 52 附錄2 53