5000KN液压机液压系统设计

机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：5000KN 液压机液压系统的设计设计(论文) 的基本内容：（ 1） 液 压 机 工 作 行 程 及 速 度 的 选 定 ： 依 据 工 艺 及 现 有 液 压 机 确 定 液 压机 活 动 部 分 的 行 程 及 速 度 和 工 作 流 程 。（ 2） 液 压 缸 的 尺 寸 设 计 ： 依 据 初 选 压 力 及 负 载 计 算 液 压 缸 的 尺 寸 。（ 3） 液 压 系 统 原 理 图 的 设 计 ： 依 据 初 选 压 力 以 及 系 统 的 工 况 状 态 和 相关 的 液 压 回 路 设 计 液 压 系 统 原 理 图 并 且 选 择 液 压 元 件 及 其 辅 助 元件（ 4） PLC 控 制 系 统 的 设 计 ： 根 据 系 统 工 作 原 理 ， 及 工 艺 要 求 ， 设 计 出PLC 控 制 系 统 ， 给 出 PLC 梯 形 图 。（ 5） 验 算 数 据 后 最 终 给 出 本 液 压 系 统 的 设 计 说 明 书 。毕业设计（论文）专题部分：题目： 设计或论文专题的基本内容：学生接受毕业设计（论文）题目日期第周指导教师签字： 年月日机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩摘 要液压机是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，广泛应用于各种工业制造中。而在液压机中液压传动系统是其非常重要的组成部分，对液压机的各种工艺性能起到决定性的作用。本文为 5000KN 级液压机设计了液压传动系统以及其 PLC 控制系统。依据初始设计参数，设计液压缸与滑块的尺寸。并由此进行系统流量的计算，选择液压元件及辅件。传统液压机的控制有欠缺自动化、操纵性和安全性差等缺点。为了克服这些缺点，本设计采用可编程控制器来控制液压系统。各个工作流程实现自动化控制，并且自动检测系统故障、自动延时保压，对系统能够可靠的完成压下工艺起到很大的作用。对本液压传动系统来说，系统的初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式，液压元件及连接管路等完全确定后，针对实际情况应对所设计的系统进行各项性能分析和主要性能验算。主要是进一步确切的计算系统各段的压力损失和发热升温等。根据计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新调整，或采取其它必要措施。关键词：液压机、液压系统、PLC 控制机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩AbstractThe hydraulic press is based on the Pascals law and designed for producing heavy press. The hydraulic drive system is an important part in the hydraulic press system. And it is the fateful element for the technics of hydraulic press system.The paper design 5000KN grade hydraulic press system and its PLC control system. According to its initial design parameters, we design hydraulic cylinder and rams size, calculate system flow, chose the hydraulic components and accessories. Traditional hydraulic controls have the defects, such as lack of automation, control and safety. So in this paper we use PLC control the system, to overcome the defects. Each workflow achieve automation control, and automatic detecting system failure, automatic delaying packing. This played a significant role in the hydraulic system.With the hydraulic drive system, the system preliminary design is in such a case that the estimated parameters is determined and the loop forms of some circumstances, hydraulic components and connecting lines are fully determined. The design of the system has the performance analysis and performance checking to deal with the actual situation. The paper mainly calculates the exact section of system pressure loss and temperature, such as fever. To analyze, it readjust the some unreasonable design , or take other necessary measures.Key words: hydraulic press ,hydraulic system, PLC control机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩目 录毕业设计（论文）任务书 .I摘 要 .IIAbstract.III目 录 .IV第 1 章 绪论 .- 7 -1.1 液压机简介 .- 7 -1.1.1 液压机的工作原理 .- 7 -1.1.2 液压机的分类 .- 7 -1.1.3 液压成形技术的优点 .- 2 -1.2 液压传动系统的简介及发展趋势 .- 2 -1.2.1 液压传动的概念及其优缺点 .- 3 -1.2.2 液压传动系统的组成 .- 3 -1.2.3 液压系统的维护 .- 4 -1.4 本设计的主要工作及研究内容 .- 5 -1.5 设计产品的预期成果 .- 5 -第 2 章 液压系统的设计以及参数的计算 .- 6 -2.1 液压机的基本构造及工作流程 .- 6 -2.2 滑块运动参数的选定 .- 6 -2.3 初选工作压力 .- 7 -2.4 负载的组成与计算 .- 7 -2.5 液压缸的主要参数计算 .- 8 -2.6 液压缸所需流量计算 .- 9 -2.7 拟定液压系统原理图 .- 10 -第 3 章 元件的设计选用 .- 13 -3.1 液压泵的选择 .- 13 -机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩3.2 液压阀的选定 .- 15 -3.2.1 单向阀的选择 .- 15 -3.2.2 溢流阀的选择 .- 16 -3.2.3 电液换向阀的选择 .- 16 -3.2.4 电磁换向阀的选择 .- 17 -3.2.5 顺序阀的选定 .- 17 -3.3 过滤器的选定 .- 18 -3.3.1 回油过滤器的选择 .- 18 -3.3.2 空气过滤器的选择 .- 18 -3.4 压力表及压力表辅件的选择 .- 19 -3.4.1 压力表的选定 .- 19 -3.4.2 压力表开关的选定 .- 19 -3.4.3 压力继电器的选定 .- 20 -3.5 液位仪表的选定 .- 20 -3.6 管件的选定 .- 20 -3.6.1 管路尺寸参数的确定 .- 20 -3.6.2 管接头的确定 .- 21 -3.7 油箱的设计确定 .- 21 -3.7.1 初选油箱容积 .- 22 -3.7.2 油箱的结构设计 .- 22 -3.8 工作介质的选择及污染控制 .- 23 -3.8.1 液压油的选定 .- 23 -3.8.2 液压介质的污染控制 .- 23 -第 4 章 验算液压系统性能 .- 25 -4.1 液压系统压力损失验算 .- 25 -4.1.1 工作缸工进阶段的压力损失 .- 26 -4.1.2 快速回程阶段的压力损失 .- 28 -4.2 液压系统发热升温计算 .- 29 -4.2.1 计算液压系统的发热功率 .- 29 -机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩4.2.2 计算液压系统的散热功率 .- 30 -4.3 液压系统的冷却及热交换器的选择 .- 31 -4.3.1 冷却器的选择 .- 31 -4.3.2 冷却器的计算 .- 32 -4.3.3 电加热器的发热功率 P 的计算 .- 32 -4.3.4 电加热器的选择 .- 33 -第 5 章 液压系统的 PLC 控制 .- 33 -5.1 系统的电磁铁动作顺序表 .- 33 -5.2 控制系统梯形图 .- 34 -5.2.1 控制系统 I/O 分配表 .- 34 -5.2.2 系统控制梯形图 .- 35 -5.3 PLC 系统的仿真模拟 .- 39 -第 6 章 结论 .- 43 -参考文献 .- 44 -结 束 .- 45 -机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 1 章 绪论1.1 液压机简介1.1.1 液压机的工作原理液压机 是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具 1。1.1.2 液压机的分类按结构形式现主要分为：四柱式、单柱式（C 型)、卧式、立式框架等。按用途主要分为金属成型、折弯、拉伸、冲裁、粉末（金属，非金属)成型、压装、挤压等。与传统的冲压工艺相比，液压成形工艺在减轻重量、减少零件数量和模具数量、提高刚度与强度、降低生产成本等方面具有明显的技术和经济优势，在工业领域尤其是汽车工业中得到了越来越多的应用。在汽车工业及航空、航天等领域，减轻结构质量以节约运行中的能量是人们长期追求的目标，也是先进制造技术发展的趋势之一。液压成形（hydroforming)就是为实现结构轻量化的一种先进制造技术。液压成形也被称为“内高压成形” ，它的基本原理是以管材作为坯料，在管材内部施加超高压液体同时，对管坯的两端施加轴向推力，进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯材料发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件 1。1.1.3 液压成形技术的优点对于空心变截面结构件，传统的制造工艺是先冲压成形两个半片，然后再焊接成整体，而液压成形则可以一次整体成形沿构件截面有变化的空心结构件。与冲压焊接工艺相比，液压成形技术和工艺有以下主要优点 1：减轻质量，节约材料。对于汽车发动机托架、散热器支架等典型零件，液压成形件比冲压件减轻 20%40%；对于空心阶梯轴类零件，可以减轻40% 50%的重量。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩减少零件和模具数量，降低模具费用。液压成形件通常只需要 1 套模具，而冲压件大多需要多套模具。液压成形的发动机托架零件由 6 个减少到 1 个，散热器支架零件由 17 个减少到 10 个。可减少后续机械加工和组装的焊接量。以散热器支架为例，散热面积增加43%，焊点由 174 个减少到 20 个，工序由 13 道减少到 6 道，生产率提高66%。提高强度与刚度，尤其是疲劳强度，如液压成形的散热器支架，其刚度在垂直方向可提高 39%，水平方向可提高 50%。降低生产成本。根据对已应用液压成形零件的统计分析，液压成形件的生产成本比冲压件平均降低 15%20%,模具费用降低 20%30%。液压成形工艺在汽车、航空、航天和管道等行业有着广泛的应用，主要适用于：沿构件轴线变化的圆形、矩形或异型截面空心结构件，如汽车的排气系统异型管件；非圆截面空心框架，如发动机托架、仪表盘支架、车身框架（约占汽车质量的 11%15%) ；空心轴类件和复杂管件等。图 2 即为液压成形工艺应用于汽车工业中所制造出的一些典型零件。液压成形工艺的适用材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于液压成形工艺。液压机技术特点： （1）本系列液压机适合于可塑性材料的压制工艺，如冲压、弯曲、翻边薄拉伸等。（2）也可以从事校正、压装、塑料制品及粉末制品的压制成型。1.2 液压传动系统的简介及发展趋势1.2.1 液 压 传 动 的 概 念 及 其 优 缺 点液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志 1。1 液压传动的优点 (1)体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩1020% 。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击； (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达 1：2000(一般为 1：100)； (3)换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换； (4)液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制； (5)由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长； (6)操纵控制简便，自动化程度高； (7)容易实现过载保护；(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。2、液压传动的缺点 (1)使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁； (2)对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高； (3)液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平； (4)液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-1560范围内较合适；(5)液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。1.2.2 液压传动系统的组成液压系统主要由：动力元件（油泵)、执行元件（油缸或液压马达)、控制元件（各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成 2： 1、动力元件（油泵) 它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。 2、执行元件（油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩4、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。1.2.3 液压系统的维护一个液压系统的好坏不仅取决于系统设计的合理性和系统元件性能的的优劣，还因系统的污染防护和处理，系统的污染直接影响液压系统工作的可靠性和元件的使用寿命，据统计，国内外的的液压系统故障大约有 70%是由于污染引起的 2。油液污染对系统的危害主要如下：1.元件的污染磨损油液中各种污染物引起元件各种形式的磨损，固体颗粒进入运动副间隙中，对零件表面产生切削磨损或是疲劳磨损。高速液流中的固体颗粒对元件的表面冲击引起冲蚀磨损。油液中的水和油液氧化变质的生成物对元件产生腐蚀作用。此外，系统的油液中的空气引起气蚀，导致元件表面剥蚀和破坏。2 元件堵塞与卡紧故障固体颗粒堵塞液压阀的间隙和孔口，引起阀芯阻塞和卡紧，影响工作性能，甚至导致严重的事故。3 加速油液性能的劣化油液中的水和空气以其热能是油液氧化的主要条件，而油液中的金属微粒对油液的氧化起重要催化作用，此外，油液中的水和悬浮气泡显著降低了运动副间油膜的强度，使润滑性能降低。系统的维护：一个系统在正式投入之前一般都要经过冲洗，冲洗的目的就是要清除残留在系统内的污染物、金属屑、纤维化合物、铁心等，在最初两小时工作中，即使没有完全损坏系统，也会引起一系列故障。所以应该按下列步骤来清洗系统油路：1 用一种易干的清洁溶剂清洗油箱，再用经过过滤的空气清除溶剂残渣；机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩2 清洗系统全部管路，某些情况下需要把管路和接头进行浸渍；3 在管路中装油滤，以保护阀的供油管路和压力管路；4 在集流器上装一块冲洗板以代替精密阀，如电液伺服阀等；5 检查所有管路尺寸是否合适，连接是否正确。1.4 本设计的主要工作及研究内容本设计主要设计一 5000KN 油压机的液压传动系统及其 PLC 控制程序，主要内容如下：1.液压机工作行程及速度的选定：依据工艺及现有液压机确定液压机活动部分的行程及速度和工作流程。2.液压缸的尺寸设计：依据初选压力及负载计算液压缸的尺寸。3.液压系统原理图的设计：依据初选压力以及系统的工况状态和相关的液压回路设计液压系统原理图并且选择液压元件及其辅助元件。4.PLC 控制系统的设计：根据系统工作原理，及工艺要求，设计出 PLC 控制系统，给出 PLC 梯形图。5.验算数据后最终给出本液压系统的设计说明书。1.5 设计产品的预期成果设计的液压传动系统，具备以下特点：1.性能可靠该装置需满足液压机工艺的需要。保证系统的正常运行，减少生产事故的发生。2. 成本经济保证系统性能可靠的同时，选用较为经济的液压元件，降低成本，提高效益。同时设备使用时应节能。3. 体积小，安装维修方便，安全该装置体积紧凑，辅助设备少，整个系统占地面积小，新建或改建作业线均可使用。该装置安装调试容易，维护检修方便，分析处理故障迅速。操作方便、安全，实现了自动化控制。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩第 2 章 液压系统的设计以及参数的计算2.1 液压机的基本构造及工作流程本设计主要设计一 5000KN 的液压机液压系统，而且无顶出装置。如图 2.1 所示，为本液压机的基本结构。液压机控制系统设置三个行程继电器1ST、 2ST、 3ST，通过三个继电器，反映活动横梁的位置，以便控制其行程从而满足工艺要求。当液压机开始工作时，滑块位于最顶部，液压系统开始工作，滑块以很快的速度向下运动。当滑块压下 2ST 继电器时，滑块接触工件，开始对工件压制，这时液压系统改变工作状态开始慢速加压，滑块以极慢的速度压制工件对工件做功。当压制到一定程度需要保压时，液压系统开始保压。最后当滑块压制到继电器 3ST 的位置时，整个压下工艺结束，液压系统改变工作状态，推动滑块快速回程， 图 2.1 四柱液压机结构图 当其运动至继电器 1ST 的位置时整个工作过程结束。2.2 滑块运动参数的选定滑块的运动参数主要有：行程、运动速度、运动时间。其参数的选定主要液压机以及工艺的参数所决定的。本液压机滑块的最大行程为 630mm，而且压制工艺为定程压制（慢速压下的行程由继电器确定)。依据上面的条件，滑块的初选运动参数如表 2.1 所示：表 2.1 滑块的运动参数压下流程 运动距离 运动速度 运动时间快速下行 380mm 120mm/s 3.166s慢速下行 50mm 9mm/s 5.56s慢速工进 200mm 5mm/s 40s快速回程 630mm 75mm/s 8.4s机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩可以看出，液压机在工作的过程中，快速下压阶段和快速回程阶段的速度最高，而慢速压下阶段的速度最低。2.3 初选工作压力系统的工作压力由设备的类型、载荷大小、结构要求和技术水平而定。系统的工作压力高，省材料，结构紧凑，重量轻，是液压的发展方向。但是要注意治漏、噪声控制和可靠性问题的妥善处理。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的尺寸结构。对某些设备来说，尺寸要受到限制，从消耗材料的角度看也不经济；反之，压力选的太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备的成本。一般来说对于固定尺寸不受限制的设备，压力可以选择的低一些，而对于像行走机械等重载设备，压力选择的高一些 2。具体选择参照表 2.2：表 2.2 各类设备常用的工作压力 2设备类型 压力范围/MPa 压力等级 说明机床、压铸机、汽车 31.5 超高压 追求大作用力，减轻重量依据表 2.2 以及相关经验，选择工作压力 31.5MPa。2.4 负载的组成与计算液压缸承受的外载荷 为：F(2-1)wfa式中： 液压缸上的工作载荷wF导轨的摩擦载荷f惯性载荷a液压缸的工作负载为金属在变形过程中的变形抗力。根据经验以及所给的工艺性能大体可估算 =4500KN。wF机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩计算摩擦负载、惯性负载以及各阶段的外负载如表 2.3 所示：表 2.3 外负载的计算及计算公式工况 计算公式 外负载/N 符号意义启动 fsF4000加速 fdGvgt2087.27快速下行快进 fdF2000慢速下行减速 +ff368000工进 +fdFw4502000反向启动fs4000加速 fdGvFgt2017.86快速回程快退 fd2000静摩擦负载 ()0.2*(0)4fsnFGN动摩擦负载 ().1()2fdn惯性负载 120.87.5aGvFNgt2.1.614at减速阻力=366KNfF2.5 液压缸的主要参数计算本液压机的主要液压执行元件为一液压缸。依据液压系统负载图和已确定的系统工作压力，计算：活塞缸的内径、活塞杆直径。计算时用到回油被压得数据，如表 2.4 所示：表 2.4 各种系统回油背压 2系统类型 背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统 0.20.5回油路带调速阀的系统 0.40.6回油路设置有背压阀的系统 0.51.5用补油泵的闭式回路 0.81.5回油路较复杂的工程机械 1.23回油路较短，且直接回油箱 可忽略不计选定工作压力为 31.5MPa,依据上表选定背压为 0.5MPa。当给定工作负载，机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩且选定液压系统工作压力时，可依照下式进行活塞外径的计算： (2-1)4mFDP其中 为液压缸的机械效率取 0.95.所以 34(502)*10.48m3.95mF根据 GB/T2348-1993 圆整后 D=450mm选择 d=360mm 得到 210.59A20.183A2.6 液压缸所需流量计算通过计算各执行流程所需最大流量，得知系统最大流量，从而帮助选择液压元件。计算公式： 取1mAVQ0.96(1)工作缸快速下行所需流量(2-2)120/VS1.5*.1206192.5/min9m L(2)工作缸慢速下行所需流量(2-3)29/m120.*8.43/i6mAVQ(3)工作缸工进所需流量(2-4)35/VS13.59.1069./minm L(4)工作缸快退所需流量(2-5)47/240.8*.7*85.7/i96mAVQ由此可见，本系统在不同行程动作时，流量差别很大，最大流量为工作缸快速下降阶段，最低流量为工作缸工进时的流量，二者相差达二十几倍。且本系统液压缸上腔设有充液阀，可以在快速下行提供很大的流量，而工作缸工进、慢速下行和快速回程时只能依靠液压泵提供流量。所以依据上面所计算的流量，机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩系统运行时最大流量为工作缸慢进时所需流量，为 89.43L/min。2.7 拟定液压系统原理图由于本液压机为立式布局，运动部件重量大，工作缸空程下行时运动速度高，所需流量比其他工作阶段的所需流量大 20 多倍，因此泵源流量选择难以满足各工作阶段的需要。为此，一般液压机多采用自重补油增速回路，这种回路的有点事不需要增设补助动力源，结构简单。另外，由于本液压机系统工作压力高，除设置调压回路外，还需要在工作缸进出油路设置安全阀，以保证系统的安全。为使系统简单，本系统利用换向阀中位机能实现卸荷。在系统保压过程中，采用液控单向阀将压力封死在压油腔，而泵处于卸荷状态。且单向阀是座阀，保压性能好且节能。在上述分析的基础上拟定出液压系统原理图：图 2.2 液压系统原理图系统中使用的液压元件有：(1)充液阀 1：工作缸活塞快速下行时，用以向工作缸上腔大量充液。在保压期间，充液阀经受极高的压力，防止工作缸内油液向流向油箱。在工作缸活塞回程时，工作缸上腔的油液通过充液阀 1 向充液油箱大量排油。(2)液控单向阀 2：工作缸进行保压压制时，防止液压缸上腔油液通过换向阀间隙泄露。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩(3)液控单向阀 3：支撑工作缸活塞等运动部件的重量，防止因自重而下滑。在快速压下阶段，由液压油打开，排除活塞下部的油液。(4)溢流阀 4：用以防工作缸活塞下行时，万一液控单向阀失灵打不开时，起到安全保护作用。(5)溢流阀 5：用以调定系统压力，保护液压泵不因压力过高而损坏。(6)电液换向阀 6：控制工作缸活塞动作，中位机能使液压泵卸荷。(7)液压泵 7：为系统提供压力油液。(8)滤油器 8：将机械杂质从油中分离出来，使系统中的油液经常保持清洁。(9)电磁换向阀 9：起控制充液阀 1 的作用，使充液阀 1 在活塞快速下压和回程时处于打开状态。(10)电磁换向阀 10：控制液控单向阀 3 的作用，使单向阀能够在活塞快速压下时处于打开的状态。(11)油箱 11(12)压力继电器 12：感应压油路上的压力，当压力到达设定值时进行保压。(13)行程继电器（ 1ST,2ST,3ST）：在活塞运行到继电器所指示的行程时，继电器发出电信号，以供 PLC 接受，从而控制快速压下、工进、快速回程等工序。液压机的动作及其操纵方法如下：由于本液压机采用 PLC 实行编程控制，所以其操纵简单，安全可靠。系统具有以下控制按钮：(1)系统开机按钮：打开控制系统，及液压泵驱动电机的电源。(2)系统关机按钮：停止系统工作，并且将活塞回复到初始位置。(3)压下按钮：开始工作流程。(4)紧急回程按钮：结束各项工作，滑块复位。液压机的动作如下：(1)快速压下：快速压下是依靠滑块的自重为动力。工序进行时，电液换向阀 6 移向右位，充液阀 1 以及液控单向阀 2、3 打开，活塞在自重的作用下快速下行，工作缸上腔减小到低于充液油箱的油压时，充液油箱中的油液通过充液阀流入工作上腔，实现补油。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩(2)慢速下行滑块在快速下行时接触行程开关 2ST，液控单向阀 3 关闭，回油路油液通过溢流阀 4 流回油箱。通过溢流阀 4 的流量与压力控制，控制活塞的移动速度，实现慢速下行。(3)慢速压制：滑块与工件接触压制工件，工作缸上腔油压升高，充液阀 1 关闭，液控单向阀 2、3 打开，仅由液压泵的油液继续供给工作缸上腔，实现慢速压制。(4)保压：需要保压时，按下保压按钮，电液换向阀 6 中位卸荷，利用充液阀 1 进行保压。(5)快速回程：电液换向阀 6 处于左位，工作缸下腔充液，下腔压力升高，此时充液阀 1以及液控单向阀 2、3 全部打开，工作缸上腔的油液流回充液油箱和油箱，液压机滑块回程。(6)悬空停止：电液换向阀 6 处于中位，液压泵卸荷。工作缸下腔的油液被液控单向阀 3封闭，工作缸活塞和坏块等悬空停止在初始位置。第 3 章 元件的设计选用3.1 液压泵的选择液压泵是液压系统中的动力装置，是能量转换元件。它由电动机驱动，把输入的机械能转换为油液的压力能再传输到系统中去，为执行元件提供动力。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩液压泵的主要参数有工作压力，流量，排量。由于柱塞泵具有：结构紧凑、单位功率体积小、工作压力高（额定工作压力一般可达 3240Mpa） 、容易实现变量等特点，因此本装置选择柱塞泵。(1) 泵的工作压力的确定。考虑到正常工作中进油管路中有一定的压力损失，所以油泵的工作压力为(3-1)1(3.50)2(MPa)pP式中： 系统供油压力，初选系统供油压力为 ；1 31.5 进油管路中的压力损失；(2) 泵的流量的确定。液压泵的最大流量应为 2(3-2)pmax()1.823590.(L/min)QK式中： 液压泵的最大流量 同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值，系统慢速下max行时流量最大，前面计算所得为 89.43L/in系统泄露系数，一般取 =1.11.3，现取 =1.1KKK根据以上算得的系统最大流量和工作压力再查阅有关手册，选用柱塞泵。该泵的基本参数如表 3.1 所示：63YC14-B表 3.1 型号液压泵的技术规格 263YC14-B型号 63YC14-B理论排量 (ml/r)63 额定压力（ ）MPa32最高转速 in1500 驱动功率（KW） 59.2重量 (kg)71 容积效率（%） 92根据该液压泵的流量与压力变化特性曲线，调节泵的流量与压力的关系。使其满足当泵的压力为 31.5Mpa 时，泵在此时的最大流量为其空载流量的 40%为 37.8L/Min。当泵的压力为 12.5Mpa 时，泵在此时的最大流量为 100%。所以在快速下行和快速回程阶段，泵的输出压力为 12.5Mpa，输出流量为94.5Mpa，在工进阶段泵的输出压力为 31.5Mpa，输出流量为 37.8L/Min。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩依据以上数据运用公式 ，计算泵在各个阶段的功率。60pqP工进阶段 31.5*7823()60pqkW快速下行阶段 .94.16()60pP所以驱动电机的驱动功率则必须大于快速下行阶段的功率 23.16kW(3) 与液压泵匹配的电动机的选定依据上述计算以及液压泵的转速，选择与液压泵匹配的电动机 2。选定电动机型号为 Y225S-4，其功率为 37kW，转速为 1500r/min 3.2 液压阀的选定同一工艺目的的液压机械设备，通过液压阀的不同组合使用，可以组成油路结构截然不同的多种液压系统方案，因此，液压阀是液压技术中品种与规格最多、应用最广泛、最活跃的部分。所设计的液压系统，能否按照既定要求正常可靠运行，在很大程度上取决于其中所采用的各种液压阀的性能优劣及参数匹配是否合理。各种液压控制阀的规格型号，可以根据系统的最高工作压力和通过阀的实际流量为依据，并考虑阀的控制特性，稳定性及油口尺寸、外形尺寸与重量、安装连接方式、操纵方式、适应性和维修方便性、货源及产品历史等，从相关手册和产品样本中选取 3。3.2.1 单向阀的选择单向阀的功能是只允许油液向一个方向流动，而不允许反向流动。因此，在性能上应满足以下各项要求 2：a) 保证油液正向流动时阻力小，即压力损失小。b）油液不能反向通过，即反向应无泄漏或微量泄漏。c) 工作时无冲击或噪音。在本液压系统中，一共有三个单向阀，它们分别是：充液阀 1，进油回路单向阀 2，以及出油回路单向阀 3。这三个单向阀都为液控单向阀。(1) 充液阀的选定：机械机电专