1250压砖机机身及液压系统设计-机械毕业论文【答辩优秀】

图书分类号： 密 级： 毕业设计 (论文 ) 1250 压砖机机身及液压系统设计 THE BODY AND HYDRAULIC SYSTEM DESIGN OF 1250-HYDRAULIC PRESS 学生姓名 陈振斌 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械制造及其自动化 指导教师 张元越 2008 年 6 月 2 日 徐州工程学院毕业设计（论文） I 徐州工程学院学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有 关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程学院毕业设计（论文） II 摘要 通过对分析液压压砖机的国内外生产及研究现状，确定了本课题的主要设 计内容。在确定了压砖机初步设计方案后，采用了传统设计方法对 1250T液压压砖机机身结构进行设计计算及强度校核，并采用 AutoCAD设计软件对上横梁、底座、拉伸滑块、压边滑块、拉伸缸、压边缸、顶出缸、立柱及总装图进行了工程绘图，在参考了某公司生产的四梁四柱式液压墙体压砖机机液压系统以及查阅了有关关于液压系统设计的书籍后，确定了全自动数字控制系统的设计方案，绘制了数字控制系统的梯形图，设计了电气系统的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行系统分析，得出整个设计切实可行。 关键词 压砖机；机身结 构；数字控制系统 徐州工程学院毕业设计（论文） III Abstract Through to analysed the type hydraulic press domestic and foreign research present situation, I had determined this topic main design content. After I had determined the type hydraulic press preliminary design plan, used the traditional theory method to carry on the design, the computation, the intensity examination to the body of 1250T hydraulic presses fuselages structure, used AutoCAD design software to the main traverse, under the crossbeam, moves Liang, the master cylinder, goes against the cylinder, the column, the final assembly drawing had carried on the project cartography, meanwhile had carried on the mapping to the master cylinder； After referred to three Liang four columns hydraulic Type hydraulic press of wall hydraulic system which some company produces as well as has consulted massively and the hydraulic system design books, the definite system of numberal control design proposal, had drawn up the hydraulic system schematic diagram, had produced the system of numberal control working instructions, and had carried on the feasibility analysis to it, finally carried on the system analysis to the entire design, obtained the entire design to be practical and feasible. Keywords Hydraulic press body structure Numberal control system 徐州工程学院毕业设计（论文） IV 目 录 1 绪论 .1 1.1 压砖机的发展 .1 1.2 压砖机的概述 .2 1.2.1 压砖机应用领域 .2 1.2.2 压砖机的工作原理和主要参数 .3 1.2.3 国产压砖机的主要技术性能 .5 2 YZ-1250 压砖机机身结构设计 .7 2.1 用途和特点 .7 2.2 结构及工作原理 .7 2.3 YZ-1250 主体结构设计 .9 2.3.1 上横梁的设计、计算及效核 .9 2.3.2 下横梁的设计、计算及效核 .13 2.4 液压缸的设计、计算及效核 .15 2.4.1 负载分析 .16 2.4.2 主液压缸主要参数的确定 .16 2.4.3 顶出缸的设计 .19 2.5 立柱部分设计及计算 .19 2.6 柱塞与活塞 .25 2.7 机身的紧固 .26 3 电气系统的控制 .29 3.1 电气系统的概述 .29 3.2 电气原理说明 .29 3.3 梯形图及编程 .31 4 调运、安装与调试 .35 4.1 压砖机调运部分 .35 4.2 安装与调试 .35 4.2.1 条件 .35 4.2.2 安装 .35 徐州工程学院毕业设计（论文） V 4.2.3 调试 .36 4.3 使用须知 .37 结论 .39 致谢 .40 参考文献 .41 附录 1.44 附录 2.52 徐州工程学院毕业设计（论文） 1 徐州工程学院毕业设计（论文） 2 徐州工程学院毕业设计（论文） 3 徐州工程学院毕业设计（论文） 4 徐州工程学院毕业设计（论文） 5 1 绪论 徐州工程学院毕业设计（论文） 6 1.1 压砖机的发展状况 自动压砖机是墙地砖生产的关键设备，是机、电、液一体化的高技术设备。十多年来已进口 4000 多台，几乎垄断了“七五”、“八五”计划期间的国内市场。一九八七年国家建材局将其列为尚需攻关解决的十五项陶瓷装备之一。至今国内有 20 多家企业参与自动压砖机的开发生产，共有 19 家企业制造出样机，但大部分半途而废。至目前为止，年产销量超过 50 台的仅有两家，年产销量超过 10台有 5家。国产自 动砖机主要是在“九五”期间得到快速发展的。可喜的是，现已能生产 4800 吨以下吨位的各种系列产品，国内市场占有率已达 80以上。除 4800T 以上超大吨位压机近期尚需进口外，国产压机基本取代进口，成为建陶企业的首选产品。 据不完全统计，到目前为止有近 1000 台的国产自动压砖机在顶线运行。去年下半年以来，受建陶业总体不景气影响以及国产压砖机产量增加，竞争日趋白热化，市场价格大幅度下降，用户拖欠货款严重，各企业经营效益也出现滑坡，这很不利于新兴的国产压砖机行业的发展。对许多批量小、成本高的企业是个严重的考验。 自动 压砖机是技术复杂的产品，其制造难度高，要保证连续可靠的运行困难更大。 1995年前，进口压砖机一般设计三机配两窑，以后进口机的可靠性提高了，许多用户采用一机配一窑。为了节省投资，用户也对国产机要求一机配一窑，这对当时刚刚起步的国产压砖机行业是个严峻的挑战，不但要求有可靠的质量，还要求有完善的售后服务。因此一些开发制造压机企业就达不到要求上不去了。少量的企业由于敢于投入、创新快，质量服务上去了，产销量也跟着上去了。在正常的情况下，压砖机这个新产品都要有 2 3 年的“质量提高期”及“市场认同期”，不是想象的那么容易 ，这是许多投资开发自动压砖机企业对其认识不足而最终导致失败的原因。 国产压砖机主机大部分是消化吸收国外成熟可靠的结构，外型结构各家有所不同，但基本采取梁柱结构，主油缸内置于上梁内，活动横梁由立柱导向、活塞与活动梁刚性连接。有些大吨位采用活动梁倒置油缸结构。液压系统基本大同小异，电控系统均采用 PLC 控制，显示及保护系统各不相同，许多有自己的特色。国产压砖机许多闪光的创新，如：海源电气操作控制显示系统、全过滤泵站系统、多功能增压缸；力泰的主缸内置式充液与顶置式增压缸、带三次下落的顶出控制系统；科达的新颖外观设计 、网络服务等。海源的全过滤泵站系统、齿轮泵使用、密码屏等均为率先采用，在 1997 年 10 月上海压砖机行业研讨会上推广后，国内外许多压砖机厂家也跟着采用。创新需要勇气，并要付出一定的代价，不局限于仿制，能制造出技术先进、具有特色的产品是我们中国企业的骄傲。 5年来，国产压砖机的迅速崛起。在国内市场上，目前国产压机已占领市场份额约 90，进口机的市场逐渐委缩，价格也大幅下跌，如莱斯 600 吨，高峰时每台卖 38 45 万美元，现跌至 15 万美元，西蒂 2800 吨现仅售 28 万美元，萨克米 4600 吨现仅售 42 万美元。在国际市场 上，随着海源压机第一次走出国门并获得好评，国产压砖机已陆续出口亚洲朝鲜、徐州工程学院毕业设计（论文） 7 越南、印度、沙特等市场，相信不久的将来中国的压机必将称雄第三世界国家。国内外压机在吨位上已没什么差距，国外压机非是做得轻巧，速度提高及稳定性提高，国产压机技术更新很快，目前速度，可靠性上均接近国外先进的压机水平，而价格上的优势及售后服务的及时到位因此可以这么说，国内陶机行业的进步为国家节约了大量的外汇，也为用户节约了大量的投资，并有力地促进了中国建陶行业的发展。 国产压砖机的主要技术参数、主要技术性能和整体水平已接近国外现代压砖机的先进水平，而且差距在不断缩小，但是国产压砖机行业发展时间短，发展开发过程中存在一些问题也是难免的，制造企业还应该不断提高产品质量，进一步降低成本，提高自身的竞争力，在巩固国内市场的同时，应积极开拓国际市场，只有在国际市场上占有一席之地，才真正证明国产压机的成功。 压砖机技术发展趋势 : （ 1）高速化、高效化、低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。 （ 2）机电液一体化。充分利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。 （ 3）自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。 自动化不仅仅体现在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障处理的功能。 （ 4）液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了灌录连接，有效地防止泄露和污染。标准化的元件为机器的维修带来了方便。 1.2 压砖机概述 1.2.1 压砖机应用领域 一、在粉煤灰蒸压砖领域的应用。 蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和骨料经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的墙材产品，是国家积极推广的综合利废、环保节能新型墙材产品。 二、在蒸压灰砂砖领域的应用。 蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料（砂 90%，石 灰 10%左右）掺入一定颜料和外加剂，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心或空心砖制品。 液压墙体砖压机应用于蒸压灰砂砖生产，可生产各种规格空心砖及空心砌块。因压强可达 27MP，压制的砖坯密实度高，可适合河砂、海砂、风砂、沉积砂、山岩砂、尾矿砂等物料，采用合理混合料颗粒级配，低含水率半干压成型。同时，若采取三次分级加压、二次排气，混合料中所含空气在压制过程中顺利排除，物料含水率 5.7%，使得制品强度高且不易产生裂缝，收缩率低，并配以海源企业开发的高压蒸压釜，工作压力可达 16Kg，使蒸压灰砂砖产品质量提高到 国外先进水平，并且制品成本低，容易推广。 三、高掺量粉煤灰烧结砖领域的应用。 徐州工程学院毕业设计（论文） 8 粉煤灰中的主要活性物质是二氧化硅 (SIO2)和三氧化二铝 (AL2O3)在碱性介质中起水化反应 OH-离子，打破了 AL-O、 Si-O 的网络，使聚合度降低成为活性状态并与 Ca(OH)2反应生成水化铝酸钙和水化硅钙结晶和胶凝物质，形成水泥石而获得强度。 图 1-1 粉煤灰烧结砖的化学反应 四、 煤矸石烧结砖领域的应用 。 （ 1） 用煤矸石制砖节省土地。 同样一个年产 5000 万块标砖的企业，粘土砖厂占地需 180 200 亩，全年耗用粘土 8万立方米，按 3 米深的土层计算，一年要挖废 40亩土地。而利用煤矸石制砖，砖厂只需占用 30 左右亩地，不到 20 年就可节省近千亩地。 （ 2） 用煤矸石制砖节约能源。 因废弃的煤矸石中含有一定的发热量，用它来制砖可节省煤炭。可将每万块砖煤耗（含内燃煤）控制在 0.2 吨以下，大大低于国家外投煤标准。 （ 3） 用煤矸石制砖可以变废为宝，美化 环境。 废弃的煤矸石山，既不能种粮食，又不能植树，每年的炎夏还会因受暴雨冲刷而毁坏粮田，危害百姓。用煤矸石制砖，可以变废为宝，不仅可以消除污染，美化环境，还可以还草还田。 （ 4） 煤矸石砖质量优。 煤矸石烧结砖采用的是高强度真空挤出方式，在原料的处理上，通过鄂破、锤破、中粗破、高速细破、筛选、陈化等工艺，增加砖的密实度（刚生产出的坯子就可以站立一个90 100Kg重量的人）。利用余热烘干后，再通过高温窑炉焙烧（比粘土砖温度高 100150 ），可消失砖体内的有害物质。因煤矸石砖可用于各种承重、非承重部位，还配 有配砖，因而施工方便，利于推广。 1.2.2压砖机的工作原理和主要参数 压砖机是利用液体传动技术进行压力加工建筑材料的设备，结构布局灵活，压力和速度可在大的范围内无级调整，可在任意位置输出全部功率和保持所需压力，液压元件具有通用化、标准化的特点，设计制造较为简单。其工作原理如图 1-2所示。两个充满工作液体的具有柱塞或活塞的容腔由管道相连接，当小柱塞 1上的作用力为 F1时，液体的压力为 徐州工程学院毕业设计（论文） 9 P=F1/A1 式（ 1.1） 式中 A1 柱塞 1的工作面积。 根据帕斯卡原理，在密闭的容器中，液体压力在各个方向上是相等的，则压力 P 将传递到容腔的每一点，因此，在大柱塞 2上将产生向上的作用力 F2，迫使工件 3变形，且 F2 F1 式（ 1.2） 式中 A2 大柱塞 2的工作面积。 图 1-2：液压机工作原理 1-小柱塞 2-大柱塞 3-工件 压砖机机设计是由加工对象 工件的工艺要求决定的，因此在整个设计过程中，应详细分析 压制 工作的各执行机构的动作（包括压力、速度、相对位置关系和运动精度），工作空间和装卸要求等等。 压砖机的主要技术参数有： 一、公称压力（公称吨位） 公称压力是指液压机名义上能产生的最大力量，在数值上等于工作液体压力和工作柱塞总工作面积的乘积，它反映了液压机的主要工作能力。 二、开口高度（最大净空距） H 最大净空距 H是指活动横梁停在上限位置时，从工作台上表面到活动横梁下表面的距离。 最大净空距反映了液压机在高度方向上工作空间的大小，它应根据模具及相应垫板的高度、工作行程大小以及放入坯料、取出工件所需空间大小 等工艺因素来确定。最大净空距对液压机的总高、立柱长度、压砖机本体稳定性以及安装厂房高度等都有很大影响。 三、最大行程 S 最大行程 S是指活动横梁位于上限位置时，活动横梁的立柱导套下平面到立柱限程套徐州工程学院毕业设计（论文） 10 上平面的距离，也即活动横梁能够移动的最大距离。 最大行程应根据工件成形过程中所要求的最大工作行程来确定，它直接影响工作缸和回程缸及其柱塞的长度以及整个机架的高度。 四、工作台尺寸（长宽） 工作台一般安装在下横梁上，其上安放模具或工具，工作台尺寸指工作台面上可以利用的有效尺寸，工作台尺寸取决于模具的平面尺寸及工艺过程 的安排。 五、回程力 回程力指液压缸返回上限时所需要的力。 六、活动横梁运动速度（滑块速度） 活动横梁运动速度可分为工作行程速度、空行程（充液行程）速度及回程速度。 七、顶出器公称压力及行程 有些液压机还装有顶出器，以顶出或夹紧模具或工件。顶出器的力量及行程完全由工艺要求来确定。 1.2.3国产压砖机的主要技术性能 一、 国产压砖机的机架 国产压砖机机架结构合理 ,小吨位压砖机采用简式台肩支承式梁柱结构 (如 6002000t) ,中大吨位压砖机采用复式套筒拉杆式梁柱结构 (如 2800 4200t),大吨位压砖机采用钢丝预应力缠绕机架 (如 3800 7800t)。这与 萨克米 压砖机是完全一致的 ,是完全可靠成熟的结构。国产压砖机特别注重机架的抗疲劳设计 ,机架刚度大 ,变形小 ,可靠耐久。力泰公司把复式梁柱结构做到 4200t,成为这种结构中的最大吨位压砖机 ,科达公司 7800t 压砖机是目前钢丝缠绕机架中世界最大吨位的压砖机。 二、 国产压砖机外型设计 以力泰、科达、海源公司为代表的国产压砖机的外型越来越美观、大方、靓丽 ,同时又各具特色风格 ,完全可以与国外压砖机相媲美 ,力泰压砖机给人以尤为精细的感觉。 三、 国产压砖机的液压系统 国产压 砖机的液压系统具有简捷可靠 ,用阀少的特点 ,与国外压砖机相比具有再创新的特点 ,3 家的压砖机油路已形成各自的特点 ,但大同小异。国产压砖机主缸液压系统均采用插装阀、动态插装阀、高频响伺服比例节流插装阀、双向比例节流插装阀等控制 ；小吨位压砖机采用定量泵供油 ,中大吨位压砖机采用变量泵供油。这些与 萨克米 压砖机都是一样的。所选用的液压件和密封件都是国外著名的品牌 ,所以国产压砖机液压系统十分可靠。 四、 国产压砖机的顶出装置 国产大吨位压砖机的顶出装置独具特色 ,如力泰研发的单缸伺服比例顶出装置 ,科达研发的并联同步缸伺服比例顶 出装置 ,均获国家专利。具有结构简单 ,动作精确 ,调控精度高 (以百分之一毫米计 ) ,保证了瓷砖精度 ,达到国际先进水平。 徐州工程学院毕业设计（论文） 11 五、 国产压砖机的节能 国产压砖机节能效果显著 ,这主要是国产压砖机机架强劲、可靠、刚度大、变形小 ,再加之多项行之有效的节能措施 ,使国产压砖机的某些机型主油泵电机功率大大低于国外同类压砖机 ,如力泰 YP5000、 YP5600,科达 KD4800、 KD5800 型压砖机主油泵电机功率仅为110KW,比国外同类压砖机节省 22KW。 六、 国产压砖机的电控系统 国产压砖机的电控系统先进、可靠 ,普遍采用可编程控制 器控制。程序软件更加符合陶瓷砖生产工艺 ,工作参数及工作状态屏幕显示 ,可任意调整 ,可自动诊断故障。应用多种控制方式位置、时间、压力控制 ,参数调整更加灵活方便 ,具有广泛的工艺适应性。应用先进的控制软件 ,可获得精确压力控制。大吨位压砖机采用模拟量和伺服比例控制技术可获得更高的控制精度 ,实施精确压制。超大吨位压砖机设有动梁与底座平行检测控制系统。自动控制系统 ,具有先进的远程监控、诊断功能。 2 YZ-1250压砖机机身结构设计 2.1用途和特点 徐州工程学院毕业设计（论文） 12 本机器适用于墙体材料的压制工艺。尤其适用于 标准墙体砖的压制成型工艺。 本机器具有独立的动力机构和液压系统，可实现调节和半自动二种操作方式。是由可编程控制器控制的，集机，电液一体化的压砖机。它能完成压制过程中的压制，脱模，夹砖以及布料等工作。 本机执行标准 Q/FJH005-2004全自动液压墙体砖压砖机。 表 2-1 主要技术参数 序号 项目 单位 规格 1 最大压制力 KN 12500 2 最大顶出力 KN 1500 3 最大填料深度 mm 400 4 活动梁行程 mm 580 5 柱间净空距 mm 1400 6 主机功率 KW 130 7 每循环周期（标砖） S 13-16 8 液压系统油量 L 1000 9 冷却水量 t/s 30 10 外形尺寸 Mm 1700 3200 6455 11 设备净重 t 45 2.2结构及工作原理 本机主要由主机（包括机架、主液压缸、充气油箱、脱模装置、增压缸、机械锁等）、送料装置、液压站、液压控制阀块以及电器控制系统等组成。 一、 机架 本机机架采用采用梁柱结构，四根立柱靠预紧力将上梁和下梁连成一个密封的框架，有效的提高了整机的刚度。活动梁以四根立柱为导向，由主液压缸带动做上下往返运动 。下活动梁以四根立柱为导向，两端提升液压缸带动下活动梁和模具中框做上下往复运动，导向精度高。 二、 主液压缸 主液压缸在上梁内，由主活塞、缸套、端盖以及优质的密封圈等组成。主液压缸靠液压系统控制最终实现压砖机的（快下、慢下、加压以及压制保护）压制动作。 三、 充气油箱 充气油箱位于上梁的顶部，油箱内油液的上方充以 0.15 0.18Mpa的压缩空气，油箱的顶部还有二个气动安全阀。充气油箱主要用来供给压砖机液压系统所需的液压油，并且徐州工程学院毕业设计（论文） 13 当活动梁快速下行时，靠充气油箱内油液上方的气压对主液压缸的无杆腔快速大量的补油。 四 、 增压缸 增压缸装在上梁的顶部，位于充气油箱内，它主要由大活塞、小活塞、缸筒、缸盖以及导套等组成。增压缸的增压腔与主液压缸的无杆腔相通，通过增压缸的增压，使主液压缸的无杆腔达到压砖机所需要的压制力。 五、 机械锁 它位于上梁，插销可以相对移动，当压砖机不工作时，应将插销插入活动梁的插销座，将活动梁挂住，使活动梁不会下降。 这一部分有两个传感器。当机械锁插销离开后限位置传感器或靠近前限位置传感器时，压砖机将不能完成自动循环压制。 六、 送料及夹砖装置 送料装置连接在下活动梁上，主要由布料斗、送料小车（料车）、液压 缸以及夹砖装置等组成。布料斗在料车的上方，汽缸控制料斗闸门的开关，配合压制的节拍，将料斗上的粉料均匀的撒落在送料小车的框中。送料小车则由液压缸带动做往复运动，向前运动由夹砖装置将砖坯夹出压砖机，接着将粉料喂入膜腔内，返回时将模框上的粉料刮平。料框中的搅拌装置可使粉料均匀快速落入膜腔内。 七、 脱模装置 脱模装置主要由两个脱模液压缸和下活动梁组成。下活动梁以四根立柱为导向，两端液压缸带动下活动梁和模具中框做上下往复运动，导向精度高。 八、 液压站 液压站是为压砖机提供液压能的中心，主要由高压泵、循环泵、冷却器、精 密滤油器以及副油箱等组成。 液压站上装有测温计，用以检测液压系统的油温。当油温超过油温上限时压砖机自动停机，等油温下降后才能开机。在液压站上还装有滤芯堵塞报警装置，当滤芯堵塞时，报警装置将报警通知更换滤芯。 九、 液压控制回路（阀块） 液压控制回路由四个部分组成： （ 1） 主缸上腔控制回路，用以控制主液压缸上腔及增压缸； （ 2） 主缸下腔控制回路，用以控制主液压缸下腔； （ 3） 调压回路，用以调定系统压力并控制送料小车； （ 4） 模框集成回路，用以控制脱模装置的动作。 2.3 YZ-1250 主体结构设计 本机器主要适用于生产 240mm 115mm 90mm标准墙体砖。 徐州工程学院毕业设计（论文） 14 本机器具有独立的动力机构和液压系统，可实现调节和半自动二种操作方式。 本机器的工作压力、压制速度及滑块的行程和顶出距离，顶出速度在规定的范围内均可根据工艺需要进行调整，并且能完成定压和定程两种工艺方式。在定压成型工艺方式中，压制后具有保压延时，顶出保压和自动补压动作。在调整操作方式中也具有保压延时功能。 2.3.1上横梁的设计，计算及校核 2.3.1.1 结构形式 上横梁位于立柱上部，用于安装工作缸，承受工作缸的 反作用力。亦可安装回程缸及其它辅助装置。 主要结构形式有；铸造及焊接。 在成批生产中，一般上横梁都采用 HT20-40 铸造件或 ZG35铸钢件。 制造单台压砖机时，采用 A3 普通钢板焊接组成的上横梁较多。焊接件应有较强大的焊缝及可靠的焊接质量。 不论采用铸造或焊接组成的上横梁都应进行必要的热处理，消除其内应力。 2.3.1.2 上横梁的强度计算 上横梁可视为两集中力，两端支承的简支梁。下图为所示受力图及剪力弯距图。 图 2-1 上横梁所受剪力图 图 2-2 上横梁所受弯矩图 图 2-3 上横梁受力图 徐州工程学院毕业设计（论文） 15 其中： P 公称压力（ kgf） P=12500kgf D 油缸台肩尺寸 (cm) D=77cm B 立柱中心距 (cm) B=166mm 在主截面（ I I）所收弯距 : M = 41PB（ 1-2BD ） 式（ 2.1） =41 1250000 166（ 1-14.32 16677 ） =36548500kgf Q=1/2P=625000kgf 主截面 I I可简化为如图 2-4所示： 图 2-4 主截面 受力简图 表 2-2 主截面 I I 强度计算 序号 截面高度bi(cm ) 截面宽度hi(cm ) 截面积 Fi=bi hi (cm2) 面积中心至 X轴距离Yi(cm ) 截面对 X轴的静面距 Si=FiYi ( 3cm ) 静面矩与面 积中心至 X 轴距离成 积 Si Yi ( 4cm ) 各截面积的惯性距3121 hibJ ioi ( 4cm ) 1 84 100 8400 68 571200 38841600 710 6 徐州工程学院毕业设计（论文） 16 2 24 18 432 9 3888 34992 11664 总计 118 8832 575088 38876592 7.9766410 6 重心至 X 轴距离： H111fs=8832575088=65.11cm H2=h-h1=118-65.1=52.9cm 截面对 X 轴惯性距 Jx J0 xSiYi 式（ 2.2） 7.011664 106+38876592 45888256cm4 截面对 X 轴惯性距 JJih1Fi 式（ 2.3） 45888256-65.12 8832 8458151.68cm4 在受压截面上的弯曲应力： 压JMh1 式（ 2.4） =68.8458151 1.6536548500 =281.3kgf /cm2 在受拉截面上的弯曲应力： 拉 JMh2 式（ 2.5） =228.59 kgf cm2 式中， M 弯矩 H 计算截面的 形心至最外点距离 应力 许用应力。在本计算中为铸铁件。 350kgf/cm2 算得在主截面（ I I）上的弯曲应力小于许 用应力 截面剪切强度计算： 根据材料力学可知断面抗剪切力主要由立板承受，故可按简化截面 矩形计算。其最大应力 t max在中心截面。 max x=BHQ1.5 式（ 2.6） =705.65 3125005.1 =121kgf/cm2 其中： Q 截面剪切力（ kgf） 徐州工程学院毕业设计（论文） 17 B 简化截面宽度（ cm） B=65cm H 简化截面高度（ cm） H=70cm 刚度计算： f弯 =EJDBP962 ）（ 2B2+2BD2-（D2） 2 式（ 2.7） 式中： P 公称吨位（ kgf） P=1250000kgf B 立柱中心距（ cm） B=166cm D 油缸与上横梁联接处台肩尺寸 (cm) D=77cm J 上横梁主截面的惯性距 (cm4) J=8458151.68cm4 F1 受剪主力板面积（ cm2） F1 70.5342400cm2 E 材料弹性模数（ kgf/cm2） 用于铸铁 E=1.05106kgf/cm2 G 剪切弹性模数 用于铸铁 G 6105kgf/cm2 代入上式： 弯f 8 4 5 8 1 5 1 . 6 8101 . 0 596772-1661 2 5 0 0 0 06 ）（ 2 1662+2 1663.14772-(3.14772)2 =1210852.581171250000 = 8-10852.56117125 =17.154 10-8 90135.91 =0、 0155cm F剪 = 0 . 370651063 . 1 4772-16612500005 ）（ =0.0016cm 上横梁在公称压力下总变形量 f1: 徐州工程学院毕业设计（论文） 18 f 1 =f弯 f剪 =0.0155-0.00166 =0.01348cm 允许上横梁扰度值为 0.15mm/m。 通过以上计算：上横梁的强度和刚度是安全的。 2.3.2下横梁的设计、计算和效核 下图为下横梁受力简图 图 2-5 下横梁所受剪力图 图 2-6 下横梁所受弯矩图 图 2-7 下横梁受力简图 B=166cm P=1250000kgf 工作台中心装点模具，其左右宽度为 135cm，前后为 80cm 台面挤压许用应力取 =1000kgf/cm2 F-135*8010001250000 徐州工程学院毕业设计（论文） 19 F 1250+10800 F 12050 M1 =41 166 1250000(1-1662135) =30606250kgf/cm 最大剪切应力为： Q =21P=625000 Kgf 表 2-3 下横梁主截面强度 I I计算 序号 截面高 度 bi (cm) 截面宽 度 hi (cm) 截面积 Fi=bi hi (cm2 ) 面积中 心至 X 轴距 离 Yi (cm) 截面对 X轴 的静面距 Si FiYi (cm3 ) 静面矩与面 积中心至 X轴距离成积 Si Yi (cm4) 各截面积的惯性 距 Joi=121bihi3 1 44 22 968 22 21296 468512 156170 重心至 X 轴距离： H1=11fs=96821296=22cm H2=H-h1=44-22=22 截面对 X 轴的惯性距： Jx=JoiSiYi 式（ 2.8） =468512+156170 =624682 截面对 X 轴 (形心轴 )的惯性距： JJih1Fi=624682-442 986=3750634 在受压截面上的弯曲应力： 压 =JMh1=3750634 2230606250 =179.53kgf cm2 在受拉截面上的弯曲应力： 压 =JMh1=3750634 2230606250 =179.53kgf cm2 算得在主截面（ I I）上的弯曲应力小于许用应力满足要求。 下横梁刚度计算： F弯 =EJP664412143222 bbBBB ）（ 式（ 2.9） 将 b=2B代入 徐州工程学院毕业设计（论文） 20 F弯 = 8641)1621(46322 BBBBEJP =EJP651264733 BB =EJP651273B F弯 = 36 16651273750634101 . 0 56 1250000 =0.0033cm f剪 =1.2xbdGF xGFbP 20 92.1221 =GFPbGFPb 8 2.12.141 =44106 166125000082.1 5 =0.0087 F2 = f 剪 + f 弯 =0.012 允许下横梁弯曲变形量为： f=（ 0.12 0.20） 0.168 =0.01992-0.0332 故下横梁刚度满足要求。 2.4 液压缸的设计、计算和效核 根据设计要求，公称力： 12500KN，顶出力： 1500KN，上活动梁重力为 1000N，模具重力为 5000N，下活动梁重力为 1000N，负载设为 40KN 滑块最大行程： 580mm。 现拟定：拉伸缸快速下降行程为： 480mm，速度： 100mm/s； 拉伸缸慢速下降行程为： 100mm，速度： 10mm/s； 拉伸缸回程速度： 80mm/s； 顶出缸顶出行程速度： 80mm/s； 顶出缸回程速度： 240mm/s 启动加速和减速时间均为 0.5 秒 液压缸机械效率为 0.91（考虑密封阻力） ； 2.4.1负载分析 一 、工作负载 G1=12500KN； G2=1500KN 二 、摩擦负载 徐州工程学院毕业设计（论文） 21 Ff=f.FN/Sin(/2) 式（ 2.10） 由于工作为垂直起升，所以 垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构 尺寸求得： FN=120N，取 fs=0.2， fd=0.1 则有： 静摩擦负载： Ffs=(0.2*120/ Sin45 )KN=33.94N； 动摩擦负载： Ffd=（ 0.1*120/ Sin45） KN=16.97N； 三 、惯性负载 拉伸缸快速下行 ： Fa1=tvgG=5.0 1.08.96000 =122.44N 拉伸缸减速下行： Fa2=tvgG=5.0 0.01-1.08.96000 =110.2N 顶出缸上行： Fa3=tvgG=5.00.088.96000 =97.96N 顶出缸回程： Fa4=tvgG=5.00.248.96000 =293.88N 拉伸缸回程： Fa5=tvgG=5.00.088.95000 =81.55N 根据以上计算，液压缸的各阶段的工作负载如表 2-4：（ m m =0.91） 表 2-4 液压缸各阶段的负载 工况 计算公式 总负载 F/N 缸推力 F/N 启动 F= FL +Ffs 12506033.94 13742894.44 主缸快速下行 F= FL +Ffd+ Fa1 12516139.41 13743010.34 主缸减速下行 F= FL +Ffd- Fa2 12506127.17 13742996.89 主缸回程 F= FL + Fa5 6081.55 6683.02 顶出缸上行 F= FL +Ffd+ Fa3 21114.93 6719.7 顶出缸回程 F= FL+Ffd+ Fa4 21310.85 6935 2.4.2主 液压缸主要参数的确定 一、 液压缸内径计算 根据分析此设备的负载较大，所以初选主缸的工作压力为： 45MPa 液压缸内径 D用下式计算 : D =p4F 式（ 2.11） =0000004514.389.137429964 =0.632m 按照标准取 630mm。 徐州工程学院毕业设计（论文） 22 二、 确定液压缸的长度 液压缸的长度 L应根据所需最大工作行程来确定，且一般不大于内径的 20倍。 根据标准本系统选 630mm。 三、 活塞杆直径 d 根据快上和快下的速度的比值来确定活塞杆直径 222dD D=10100=10 d=569mm 按照标准取 d=560mm。 四、 活塞杆强度校核 活塞杆直 径按下式校核 74.84d F 符合要求。 F 活塞杆所受负载 活塞杆材料许用应力。取 45号钢 五、 确定液压缸的壁厚 本系统属于高压系统，为满足强度需求，可用薄壁筒的计算方式计算缸筒最薄处的壁厚 2pyD 式（ 2.12） 缸体壁厚（ cm） Py 试验压力（ Pa） ,一般取 Py=（ 1.2 1.3） P P 液压缸的最高工作压力（ Pa） D 液压缸内径（ cm） 缸体材料的许用应力（ Pa）。当 p20MPa时，用钢材， =(100 110)MPa时，可用铸铁， =60MPa。本系统为高压缸，选用 15MnVN。许用应力 =200MPa 根据上式 2002 63451.3 =9.2cm 徐州工程学院毕业设计（论文） 23 图 2-8 主液压缸简图 六、 缸筒壁厚的校核 /D=9.2/63=0.146 按下式进行校核 m a xm a x33.2 p pD 式 （ 2.13） maxmax 33.2 p pD= 8 .7 2453-2002 .3 6345 符合强度标准，故选液压缸壁厚为 9cm 七、 缸底部分 受力如下图 图 2-9 缸底部分受力分析 最大弯曲应力发生在圆板的周边，根据 Tresca 强度准则，最大当量应力为 ： 徐州工程学院毕业设计（论文） 24 22d 175.0 tp r 式（ 2.14） 公式中： P 缸内液体压力； r1 缸的内半径； t 缸底厚度； 缸底应开孔而引入的削弱系数 11 2 22r r ra 2ra为缸底进液孔直径。 则有： 46.063 3463 M P ad 7 . 3 25242446.0 450 . 7 5 2 按这种方法计算时 取低值，为 80Mpa，所以 ，安全。 2.4.3顶出缸的设计 顶出缸的设计与主缸设计基本一致，在此从略。 计算得顶出缸简图。 图 2-10 顶出缸简图 2.5 立柱部分设计计算 立柱受力情况是由液压机结构、工艺过程的受力和预紧状态下的受力状况决定的。因此，要仔细分析以上因素的影响，选择合适的计算方法，一般有以下集中情况： 一、 立柱预紧状态下的受力分析和强度计算。 二、 中心载荷下立柱的受力分析和强度计算。 三、 偏心载荷状态下，对活塞式和柱塞式油缸，立柱和导套间隙均等 状态下，立柱徐州工程学院毕业设计（论文） 25 的 受力分析和强度计算。 四、 偏心载荷状态下，对活塞式和柱塞式油缸，立柱和导向套间隙不等，因此，仅一侧立柱承受偏心负荷产生的水平力时，立柱的受立分析和强度计算。 在以上各种情况下，受力分析和强度计算中，均做了以下假设： 一、 活塞（柱塞）与活动横梁均为刚性连接。 二、 空间受力情况可简化为平面框架，框架每侧代表两根立柱，且每侧的两根立柱受力均等。 三、 上横梁和工作台的刚度均远远大于立柱的刚度，因此可认为上横梁和工作台是绝对刚体。 四、 各作用力均可简化为集中力。 五、 不考虑由于制造、安装而后使用过程中受热影响等产生的 附加应力。这些假使均属一般性的，而且与实际设计的结构基本相符。 中心载荷作用下立柱强度计算 在中心载荷作用下，立柱只承受拉伸应力，其应力可按下式计算： 785.0 2 nDp 式（ 2.15） 公式中： P 公称压力（ kgf） D 立柱最小直径（取螺纹退刀槽处的直径） （ cm） n 立柱数量（一般为 n=4） 立柱许用拉伸应力。对 45 钢来说 500 800kgf/cm2 则根据上式计算 2/53.75242323785.0 1 2 5 0 0 0 0 cmk g f 计算可得， 符合设计要求。 完全的中心载荷和受力完全均等，仅仅是一种理想的状态。实际结构中，各零件连接处不可避免的会有不均匀现象；立柱端面变化处的应力集中；工作中总会由于模具安装不准确，工件变形阻力不对称等各种因素使实际应力分布不均匀，形成局部应力较计算应力为高的现象。因此许用应力取得较低是必要的，合理的。 一、 立柱受力情况及结构尺寸 F 徐州工程学院毕业设计（论文） 26 图 2-11 立柱受力简图 P=1250000kgf L=262cm B=166cm e0=3%B=4.98cm (YL)max=105cm (YL)min=47cm Ymax=0.644 Ymin=0.211 Zmax=0.551 Zmin=0.118 Y+Z=0.762 本计算仍取 e=e0 立柱插入上梁部分： d1=23cm F1= 265.415d4/1 2 cm2 W1=0.098D3=1192.366cm2 立柱插入下活动梁部分： D2=26cm F2=530.66 cm2 W2=0.098D3=1722.448 cm2 二、 受力分析 将四柱结构简化或用平面结构代替。设两侧立柱受力均匀，上横梁和下活动梁为绝对刚体。受力情况如下图 徐州工程学院毕业设计（论文） 27 水平力 作用下计算图形（ ）左立柱 （ ) 右 立 柱（ ）上横梁 （ ）合成弯矩图 图 2-13 计算图形 三、 立柱插入处应力 立柱插入上横梁截面 2111 /1500120024 cmk g fmWMKmFP 式中 035.1)762.0 644.05.01(166 98.421)5.01(21221 ZY YB em 143.0762.08 )644.02(644.0)(8 )2(2 ZY YYm M1=Pe=1250000 4.98=6225000kgf-cm 则 21 /46.1425143.0336.11926225000035.14 1 5 . 2 6 54 1250000 cmk g f 徐州工程学院毕业设计（论文） 28 立柱插入下活动梁截面 22122 m4 mWMKFP 式（ 2.16） 式中 1 . 0 3 55.01(21 21 ）ZYYB em 0 . 0 6 80 . 7 6 280 . 6 4 4)(8m222 ZYY 则 22 /8 3 4 . 6 4 k0 . 0 61 7 2 2 . 4 4 86 2 2 5 0 0 05 3 0 . 6 641 2 5 0 0 0 0 cmgf 符合设计要求。 四、 立柱预紧部分计算 设计时取预紧系数 Z=1.5,由于立柱插入上横梁处直径 d1=24cm, 插入工作台内的直径为 d2=26cm,两处退刀槽尺寸均为 d3=23cm,故只计算插入上横梁部位即可满足要求。 P=1250000kgf Z=1.5 E1=2.1 105kgf/cm2 E2=1.06 106kgf/cm2 F1= 2241d= 22 16.4 5 2244 cm F2= 2222524 5.78)2426(4)(4 cmdd F1 每一立柱插入部分截面积（ cm2） F2 每一立柱对工作台或上横梁受压区承压面积 Ke= 0 .5 0 5102 .11006.15612 EE 预紧力 P1为 : P1=1222 FKeFKeFP 式（ 2.17） = k g f5101 . 5 11 2 5 0 0 0 04 5 2 . 1 67 8 . 50 . 5 0 5 7 8 . 50 . 5 0 55.1 工作状态下立柱所受总拉力 P2为 : P2 =12122 FKeF FKeF P =4 5 2 . 1 67 8 . 50 . 5 0 5 1 2 5 0 0 0 04 5 2 . 1 67 8 . 50 . 5 0 52 =1.3510 kgf 则插入部分拉应力为 : 徐州工程学院毕业设计（论文） 29 26212/7 4 6 . 4 24 5 2 . 1 641035.1/1 5 0 01 2 0 04cmk g fcmk g fFP 螺纹空刀槽处拉应力为 : 22632 /8 1 2 . 7 323441035.144cmk g fdP 立柱台肩部分挤压应力为： 2225222 1 /481)2426(14.31051.1 cmk g fdDP ）（挤 五、 立柱螺纹强度计算 根据设计结构已知 d=23cm dnp=24cm d1=23.75cm S=0.13cm h=26.5cm k=0.81 n=4 P2=1.35 106kgf 紧固螺纹受力 P1为 : P1=k g fNIP 3820 .32 6 .541 3 5 0 0 0 02 螺纹底部厚度 : a=ks=0.81 0.3=0.243cm 螺纹剪切应力为： 21/85.210243.075.2314.33821d1cmk g faP 式（ 2.18） 式中： a 螺纹牙根部宽度（ cm） 去 a=KS K 螺纹完满系数， K=0.81 螺纹挤压应力为： 22221221/45.407)75.2324(785.03 8 2 1)785.0cmk g fddP（挤 式（ 2.19） 螺纹的弯曲应力为： 徐州工程学院毕业设计（论文） 30 2211/13.158243.075.2314.325.0382133cmk g fadtP 弯 式（ 2.20） t 螺纹牙高（ cm） t=1/2(d-d1) 算得，满足设计要求。 2.6 柱塞与活塞 柱塞一般用 45号或 5号碳钢制成，也可采用冷硬铸钢，表面硬度应高于 HRC45。表面处理的方法有以下几种： 0采用调质处理，但硬度往往达不到要求；火焰表面淬火，该方法比较简单，但有时会形成软带；用中频或工频淬火，该 方法可以达到要求：表面镀骆，该方法效果很好，硬度可达 HRC50-55，但镀层不宜太厚；表面堆焊不锈钢，这种方法也可取得很好的效果，热处理后硬度可达 HRC50 以上；氮化处理，这种方法处理后的柱塞硬度很高，耐磨性和耐腐蚀性都比较好，如采用渗氮钢 34CrAlA、 35CrAl、 38CrMoAl等渗氮后，硬度可达 HRC60以上；对 45 号钢柱塞进行离子软氮化处理，硬度可达 HRC64，具有处理时间短、质量好、变形小、表面粗糙度低等优点。 柱塞在承受中心载荷时，只受轴向压力，在承受偏心载荷时，还存在弯矩的作用应按压弯联 合作用来进行强度核算。 根据设计需要，现决定采用实心柱塞 如图所示 一、 截面强度校验： 中心载荷时只承受轴向压力，其横截面上的压应力为： s p 式（ 2.21） 公式中 P 液体压力。 图 2-24 柱塞简图 徐州工程学院毕业设计（论文） 31 偏心载荷时， -截面受弯联合作用，次截面上的轴向合成英里（单位为 Pa）为： )10( 4 WMPh 式（ 2.22） 公式中 -截面的弯矩，单位为 .cm，可近似地取为 MFne 其中 Fn为液压机的总压力，单位为 N； e为最大允许偏心距，单位为 cm； -截面的截面系数，单位为 cm3 对于椴钢 = 610150 pa 因此则有： 643 10150)10500 105 0 0 01 2 5 0 0 0 0( MPa 满足设计要求。 二、有关尺寸的选择 1dH 221 HLL 公式中 : H 柱塞插入横梁内的长度； L1、 L2 分别为直径 D1和 D2处与活动横梁的配合长度； D2比 D1小 2% 4%。 当柱塞长度 L与尊敬 d1之比大于 10时，要进行纵向失稳的稳定性校核。 2.7机身的紧固 四柱式液压机机身必须用锁紧螺母和可靠的紧固，并具有足够的预紧力，否则在液压机加压时，立柱台肩与工作台面、调节螺母与上横梁接触平面间产生间隙。泄压换向回程时，产生振动，并使立柱台肩和工作台接触平面间产生冲击载荷，可导至锁紧螺母松退，立柱精度因 此被破坏。更为严重的是由于立柱台肩和工作台接触面积较小，冲击载荷会造成台肩局部墩粗。墩伤接触的工作台表面，造成检修时，立柱不易从活动横梁导套孔中抽出。 紧固的方法有以下几种： 一、 普通紧固 郑重方法是用扳手来旋紧锁紧螺母，它所能达到的预紧力，受到扳手孔，扳手强度以及安装所能施加的旋紧力等限制，力量是较小的。因此，只能用吨位小的液压机的联结装配中。 二、 加压情况下紧固 这种方式利用液压机本身加压后，使立柱承载伸长时，用扳手将调节螺母旋紧，泄压后立柱回缩得到紧固连接，其预紧力的大小主要由液压机压力大小来决定，通 常取工称压力的 1.5-2倍，泄压时也需加压后旋松。 此方法紧固较可靠，泄载也较方便，对于四螺母结构立柱与工作台面贴合的四个调节徐州工程学院毕业设计（论文） 32 螺母的紧固，采用此方法较为有利。与上横梁下平面贴合之四个调节螺母用于调节机器精度，此时，调节精度时所需加的压力要比所经力大。对于三螺母结构，只能做到上横梁连接部分的预紧，对工作台连接部分，则只能用其他方法预紧。 三、 加热紧固 此方法是靠立柱一端的热胀，在立柱的一端钻 40-60mm直径的孔，孔的深度要大雨横梁高度，孔内通过高压蒸汽或用火焰加热，也可采用电加热法。加热时应将两对角立柱同时 加热。 012211 )414 1( LPFEFEL 式（ 2.22） 式中： E1， E2 立柱和工作台材料弹性模量 (kgf/cm2) F1， F2 每一立柱预紧部分截面积而后工作台预紧受压区截面积（ cm） P1、 L0 分别为预紧力 (kgf)、立柱预紧部分长度（ cm） 加热升高温度： )( 01 CLLt 式（ 2.23） 式中： u 每加热 1 C0 的线膨胀系数。 对于钢材 u 0.00001199(1/c) 加热后立柱温度： tt1t0 式（ 2.24） 式中： t0 室温。 立柱螺母旋进角度： )(360 0S L 式（ 2.25） 式中： S 螺距（ cm） 四、 液压紧固 利用液压油缸加压来使立柱伸长而锁紧螺母，工作原理见图所示： 徐州工程学院毕业设计（论文） 33 图 2-25 液压紧固法 液压缸 1 支撑于导套 3上，活塞 2及立柱 5用螺母 4连接起来。当液压缸内通入高压油 P 时，活塞 2上升将立柱拉长后即可锁紧。用此法立柱螺纹部应加长，以保证活塞 2旋入后有足够的强度。 徐州工程学院毕业设计（论文） 34 3 1250压砖机电气系统的控制 3.1电气系统的概述 本机采用三相交流 380V、 50Hz 电源，控制电压交流 220V 和信号中路，电压 6.3V是通过控制变压器得到的。 本机设有电器箱一只，并排安装在主机 旁边，箱内装有电源开关、熔断器、接触器、控制变压器和可编程程序控制器等元件。活动按钮站上设有时间继电器、选择开关、控制按钮、信号灯等，可实现对压机的集中控制，同时可通过各种指示灯随时掌握主机的工作情况。考虑到接线和维修方便，本机设有二个电气分线盒，分别安装在主机梁顶上的动力站上和工作台下部。 根据工艺要求，本机电气控制系统为全自动电气控制系统。在工作过程中，主机的空载下降、压制压下、主缸充液、排气、卸压、主缸上升、脱模缸下降为连贯动作。在工作过程中，如按“静止”按钮则滑块停止工作，若恢复“静止”按钮则滑块继 续工作。 3.2电气原理说明 一、 动力电路： （ 1） QF为电源总关，它是由电动空气开关组成，按下活动按钮站上的电源。 总关按钮，但必须把电气箱的门关闭好，本机接通三相电源，此时“有电”指示灯发光。如果要维修电气箱，可以把电气箱门拉开，把开门断电开关按下既可，但必须是专业人员进行维修。 （ 2）本机各油泵的拖动均采用三相鼠笼异步电动机，其中 M101、 M113采用星 三角转换降压起动方式，其余均采用直接起动方式。 二、 可编程序控制器： 本机采用先进的可编程序控制器控制中心，各种工作旋钮、按钮、行程开关、时间继电器 、压力传感器把信息或信号传递给可编程序控制器，可编程序控制器根据已编制好的程序，运行程序并执行其运行结果，从而去控制各种输出元件：电磁铁、时间继电器，其程序已由生产厂家根据实际情况编制好，并贮存在 CPU单元的 RAM中，通过编程器可以更改程序。但非专业人员切勿动置。 三、 压机工作过程及说明 （ 1）将电源控制钥匙旋钮开到通状态； （ 2）设置工作规范。 四、 编程控制示例 现以主缸动作为例，简述电机动作顺序如下（参见液压原理图）： （ 1）主缸空载快下 上模快速下行的条件为接近开关 SQ5。布料小车回到工作后位，接近开 关 SQ11触发。徐州工程学院毕业设计（论文） 35 比例先导阀 DT113得电，使插装阀 109A的开启量为定值，同时电磁阀 DT206、 DT303、 DT304得电，关闭插装阀，打开开关 507，这样主油缸活塞杆腔排油，动梁开始下行。 （ 2） 主缸空载慢下 当上模越过为启动制动而输入的设定点时，关闭 DT303，打开插装阀 303，调节阀 307的大小来确定制动冲击压力，这样上模下行的速度下降。 （ 3）惯性压制压下 DT303得电，插装阀 303关闭，使主液压缸上下腔受力均等，主液压缸惯性下降。 （ 4）一次排气 低压加压完毕，电磁阀 DT303、 DT304均失电 ，插装阀 302打开，增压器及主油缸内的压力油均泄放掉。排气时间设为 T4。 （ 5） 封闭充液窗口 排气完毕， DT204得电，插装阀 204关闭。 DT301得电，液压油经单向阀 508进入主压缸上腔，与此同时，液压油经插装阀 205、 206进入主压缸下腔，两腔压力保持平衡，冲液窗口封闭。 （ 6）一次压下 DT205得电，液压油直接进入主压缸上腔，且 DT303、 DT304得电，关闭插装阀，从而关闭进入下缸的油路。与此同时打开 DT404、 DT405，液压油进入框模油缸上腔，框模油缸下降。 （ 7）二次排气 液压油由 DT308进入主压缸上腔，再由 DT206排出，关闭 DT208,打开插装阀，防止液压油回流，时间为 T5。 （ 8）二次压下 与一次压下各元件动作相同。 （ 9）三次排气 DT206、 DT302得电，插装阀 206、 302工作，油路关闭， DT308得电，增压缸及主油箱内的压力油均泄放掉。排气时间为 T4。 （ 10）预压 与二次压下各元件动作相同。 （ 11）增压 液压油进入上油腔， DT203、 DT304得电，插装阀工作，出油回路关闭。主缸内液压油保压一定时间，时间为 T10。目的式有利于砖坯的成型。 （ 12）蓄能 DT310打开， 液压油进入蓄能器。 （ 13）卸压 打开出油回路，液压油流出，主缸内、增压器大小腔内的压力油通油罐，压力迅速卸徐州工程学院毕业设计（论文） 36 掉，为上模的回程做准备，卸压时间为 T11。 （ 14）回程 DT205、 DT206、 DT207得电，插装阀工作，进入上油腔通道关闭。上模及增压活动缸开始回程。在上模回到上限位，砖坯被顶出后，布料小车开始前移推出砖坯，同时新的压制循环开始。 3.3梯形图及编程 以下为此过程的“半自动”、“双动拉伸” PLC 梯形图以及语句表 图 3-1 PLC梯形图 梯形图语句表： LD X0 OR Y0 OR Y1 OR Y2 OUT Y0 OUT Y1 OUT Y2 LD X0 OR M0 ANB X1 OUT M0 LD X1 徐州工程学院毕业设计（论文） 37 OR M1 ANI M0 ANI X2 OUT M1 LD X2 OR M2 ANI M1 ANI X3 OUT M2 LD X3 OR M3 ANI X4 OUT M3 LD X4 OR M4 ANI KT1 OUT M4 LD M4 OUT T1 LD T1 OR M5 ANI T2 OUT M5 LD M5 OUT T2 LD T2 OR M6 ANI X5 OUT M6 LD X5 OR M7 ANI T3 OUT M7 LD M7 徐州工程学院毕业设计（论文） 38 OUT T3 LD T3 OR M8 ANI X6 OUT M8 LD X0 OR M9 ANI X7 OUT M9 LD X0 OR M10 ANI X8 OUT M10 LD M0 OR M2 OR M3 OR M6 OR M8 OUT Y3 LD M0 OR M1 OR M2 OR M3 OR M6 OR M8 OR M9 OR M10 OUT Y4 LD M2 OR M3 OUT Y5 OUT Y9 LD M6 OUT Y6 徐州工程学院毕业设计（论文） 39 OUT Y7 LD M2 OUT Y8 LD M0 OR M1 OUT Y10 OUT Y13 LD M0 OUT Y11 LD M0 OUT Y12 LD M1 OR M5 OR M6 OR M7 OR M8 OUT Y14 LD M1 OUT Y15 LD M5 OR M6 OUT Y16 LD M7 OR M8 OUT Y17 LD M9 OUT Y18 LD M17 OUT Y19 END 徐州工程学院毕业设计（论文） 40 4 调运，安装与调试 4.1压砖机调运分如下几个部分： 一、压砖机主体； 二、送料及夹砖装置； 三、液压站； 四、电控箱（ 2个 ）； 五、仪表柜、蓄能器、随机备件等； 六、液压控制阀块； 压砖机整机吊装可利用主机上梁两端的两个吊耳及下梁的四个窗口吊装。吊装时不得损坏主机上的任何一个零件。 4 2安装与调试 4.2.1条件 一、由生产厂家提供如下： （ 1）地基基础图（已预先交给用户） （ 2）模具安装图（已交给用户） （ 3）合格的售后服务人员 二、用户应提供 （ 1）三相四线制电源（线电压 380V） ,并且应在主电控柜附近，配备 300A空气开关 1个； （ 2）冷却塔及循环水管至液压站冷却器附近，循环水池体积不小于 30m3； （ 3）压缩气源（ 压力 0.8MPa,36m3/h）及内径为 10的软管接头； （ 4）“ L-HM46”抗磨液压油 6桶（ 170kg/桶）； （ 5）模具总成及加热装置； （ 6）专业的吊装人员及吊装工具等。 4.2.2安装 一、主机的就位与调整 （ 1）将压砖机主吊机离基础地面至少有 100mm的距离，将四个锁块锁上。 （ 2）确认基础面工字钢上无任何异物，将压机缓慢下降，保证四个锁块都在工字钢上面。注意压砖机正前方向应与砖坯的输送方向保持平行，保证坯砖顺利输送、码垛、传送。 （ 3）调整主机水 平，将下梁工作台擦拭干净，将柱式水平仪放在工作台面上，用千斤顶辅助调整工作台的水平。必要时在压砖机与锁块间用铁片垫入、塞紧。当工作台完全徐州工程学院毕业设计（论文） 41 调平后，将锁块用螺母锁紧，用电焊机将锁块与工字钢接合处焊牢。 二、安装送料装置 将送料装置垂直吊高并移近主机下活动梁后方恰当位置，用螺栓将送料装置固定在下活动梁上。 三、模具的安装 （ 1）检查模具总成或高度应同本公司模具安装图尺寸一致； （ 2）用葫芦或铲车等将模具吊放在模具车上； （ 3）将模具车推到压砖机主机正前方，左右看正后将模具推入下活动梁内，将模具相应的螺栓锁紧； （ 4）打开机械锁，将节流阀调至最小，按“上模降”时活动梁缓慢落至上模垫板上，将上模垫板锁紧在活动梁上； （ 5）打开磁吸开关检查磁吸是否正常； （ 6）按“上模升”键使活动梁上升，关闭机械锁；