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双缸四柱式液压机液压系统设计和PLC控制.doc

双缸四柱液压机的液压系统设计和PLC控制【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】

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关键词：: 双缸四柱液压机液压系统设计以及 plc 控制节制优秀优良毕业课程设计 cad 图纸说明书仿单论文

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摘要

双缸四柱液压机应用广泛，是在加工工艺过程中极为常用的一种机械设备。该液压机的组成部分包括主机和一个控制机构，其中主机部分包括机架、主缸、顶出缸和它的充液装置等。控制机构则包括动力系统和液压控制系统。其中动力系统机构是由油箱高压泵和低压控制系统以及这个电动机和不同的压力阀或者是方向阀来组成的。而液压控制系统是液压机工作运转的重要部分，它直接关系到液压机的性能。液压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分组成。双缸四柱液压机在工作的过程中各个部分所起的作用也是各不相同。液压机的主机的作用是提供主要结构；动力系统是提供动力；而液压控制系统由动力系统驱动，通过控制液压的方向和压力，实现液压机的工作过程。液压传动容易实现自动化操作，采用电液联合控制后，可以实现更高程度的自动控制以及远程遥控。由于液压传动的工作介质是流体矿物油，有较大的沿程和局部阻力损失。当系统的工作压力比较高时，还会产生比较大的泄漏，泄漏的矿物油将直接对环境造成污染，有时候还容易引起安全事故。油液受温度的影响很大，因此液压油不能在很高或很低的温度条件下工作。由于液压油的可压缩性和泄漏，液压传动不能保证恒定的传动比和很高的传动精度，这是液压传动的最大不足之处。此外，液压传动的故障排除不如机械传动、电气传动那样容易，因而对使用和维护人员有较高的技术水平要求。虽然液压传动存在这些缺陷，但总体上优点还是盖过了缺点，因而应用还是很广泛。

双缸四柱液压机是一类结构紧凑、动作轻快、耗能低下、操作易行的液压机，受到广泛的关注。在本次设计中通过查阅大量的文献资料和动态性能仿真软件，利用液压机的结构特点和PLC控制系统，通过泵，油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和运输来完成各种工艺动作，从而进一步设计出液压机的液压系统和PLC的系统设计。该液压机的主要技术指标：公称力6300KN,顶出力1000KN，滑块行程900mm,顶出行程350mm，滑块工作速度6-10mm/s,主要设计内容如下：

（1）对液压系统进行设计。主要包括系统的工作压力、液压缸的结构尺寸、液压元件的选择、系统的制定方案、液压的工作原理图。

（2）对PLC系统进行设计。主要包括PLC输入输出接线图、PLC输入输出地址分配表、PLC程序编制、PLC控制系统梯形图设计与调试。

关键词: 双缸四柱液压机；液压系统；可编程控制器（PLC）

Abstract

Widely used parallel bars four-column hydraulic press, are very commonly used in the process of machining process of a kind of mechanical equipment.Part of the hydraulic press, including host and a control mechanism, in which the host part includes frame, main cylinder and cylinder of pack out and the charging device, etc.Control mechanism includes power system and hydraulic control system.Including power system organization is made up of tank of high pressure pump and low voltage control system and rge, so the hydraulic oil cannot work under high or low temperature

（1）TO carry on the design of hydraulic system.Mainly includes the structure of the system working pressure, the hydraulic cylinder size, selection of hydraulic components, constituting the system scheme, the working principle of hydraulic drawing.

（2）TO PLC system design.Mainly includes the PLC input and output wiring diagram and PLC I/o address allocation table, PLC programming, trapezoidal diagram of PLC control system design and debugging.

Key words: The parallel bars four-column hydraulic press; The hydraulicsystem; The programmable controller(PLC)

第一章绪论 1

1.1 液压机的现状概要 1

1.2 双缸四柱液压机的概述 1

第二章双缸四柱液压机总体设计 2

2.1 双缸四柱液压机主要指标参数 2

2.2 双缸四柱液压机工作原理分析 2

2.2.1 双缸四柱液压机的基本组成 2

2.2.2 双缸四柱液压机的工作原理 3

2.3 双缸四柱液压机工艺方案设计 4

2.4 双缸四柱液压机总体布局方案设计 5

2.5 双缸四柱液压机零部件设计 5

2.5.1 主机载荷分析 5

2.5.2 主机工作台设计 9

2.5.3 控制台设计 9

第三章双缸四柱液压机液压系统设计 10

3.1 液压系统设计要求 10

3.1.1 液压机负载确定 10

3.1.2 液压机主机工艺过程分析 10

3.2 液压系统设计 10

3.2.1 液压机主缸工况分析 10

3.2.2 液压机顶出缸工况分析 13

3.2.3 液压系统原理图设计 14

3.3 液压元件的设计 17

3.4 液压系统零部件设计 18

3.4.1 液压机主缸设计 18

3.4.2 液压机顶出缸设计 22

3.4.3 液压油管设计 24

3.4.4 液压油箱设计 26

3.5 液压站布局设计 27

第四章双缸四柱液压机的液压系统主要性能计算 29

4.1 液压系统压力损失计算 29

4.2 液压系统发热温升计算 32

第五章双缸四柱液压机的控制系统设计 34

5.1 控制系统概述 34

5.2 双缸四柱液压机控制系统方案设计 34

5.2.1 双缸四柱液压机控制方案选择 34

5.2.2 PLC控制要求与总体控制方案 34

5.3 双缸四柱液压机PLC控制电路设计 35

5.3.1 双缸四柱液压机主电路设计 35

5.3.2 双缸四柱液压机控制电路设计 35

5.3.3 PLC控制过程分析 36

5.4 PLC系统设计 36

5.4.1 PLC输入输出地址分配表 37

5.4.2 PLC输入输出接线图 38

5.4.3 PLC控制框图设计 40

5.4.4 PLC控制梯形图设计 41

结论 43

参考文献 44

致谢 45

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内容简介：: 毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业 1203 班学生：任婷婷毕业设计（论文）题目：双缸四柱液压机的液压系统设计与制毕业设计（论文）内容：选择双缸四柱液压机的液压系统设计和机床的制两部分内容为设计对象，是要考核学生的液压传动知识和制知识，体现机械、液压与电气控制的结合。主要设计包括液压原理图设计，工况参数计算，液压元件选择，液压缸机械结构设计，型，控制方案选择，件电路设计，形图设计与仿真等。主要技术指标：公称力 6300出力1000块行程 900出行程 350块工作速度610mm/s。毕业设计（论文）专题部分：（ 1）双缸四柱液压机的结构原理和工作要求分析。（ 2）工况分析，工艺参数确定。（ 3）液压原理图设计。（ 4）液元件选择，性能验算，动态性能仿真。（ 5）控制方案选择，型，件电路设计。（ 6）梯形图设计与仿真，有条件时在液压实验台上验证。起止时间：导教师：王志成签字 2015 年 12 月 4 日摘要双缸四柱液压机应用广泛，是在加工工艺过程中极为常用的一种机械设备。该液压机的组成部分包括主机和一个控制机构，其中主机部分包括机架、主缸、顶出缸和它的充液装置等。控制机构则包括动力系统和液压控制系统。其中动力系统机构是由油箱高压泵和低压控制系统以及这个电动机和不同的压力阀或者是方向阀来组成的。而液压控制系统是液压机工作运转的重要部分，它直接关系到液压机的性能。液压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件四个部分组成。双缸四柱液压机在工作的过程中各个部分所起的作用也是各不相同。液压机的主机的作用是提供主要结构；动力系统是提供动力；而液压控制系统由动力系统驱动，通过控制液压的方向和压力，实现液压机的工作过程。液压传动容易实现自动化操作，采用电液联合控制后，可以实现更高程度的自动控制以及远程遥控。由于液压传动的工作介质是流体矿物油，有较大的沿程和局部阻力损失。当系统的工作压力比较高时，还会产生比较大的泄漏，泄漏的矿物油将直接对环境造成污染，有时候还容易引起安全事故。油液受温度的影响很大，因此液压油不能在很高或很低的温度条件下工作。由于液压油的可压缩性和泄漏，液压传动不能保证恒定的传动比和很高的传动精度，这是液压传动的最大不足之处。此外，液压传动的故障排除不如机械传动、电气传动那样容易，因而对使用和维护人员有较高的技术水平要求。虽然液压传动存在这些缺陷，但总体上优点还是盖过了缺点，因而应用还是很广泛。双缸四柱液压机是一类结构紧凑、动作轻快、耗能低下、操作易行的液压机，受到广泛的关注。在本次设计中通过查阅大量的文献资料和动态性能仿真软件，利用液压机的结构特点和制系统，通过泵，油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和运输来完成各种工艺动作，从而进一步设计出液压机的液压系统和系统设计。该液压机的主要技术指标：公称力 6300出力 1000块行程 900出行程350块工作速度 6s,主要设计内容如下：（ 1）对液压系统进行设计。主要包括系统的工作压力、液压缸的结构尺寸、液压元件的选择、系统的制定方案、液压的工作原理图。（ 2）对统进行设计。主要包括入输出接线图、入输出地址分配表、序编制、制系统梯形图设计与调试。关键词 : 双缸四柱液压机；液压系统；可编程控制器（ in of of a of of a in of is up of of of or to is an of it is to of is of of in of of is s is to is to nd by by of is to a of to of is a is of to to is by is so or of as as to a of is is a of by at a of of LC to to a of of LC of 300 000 of 00 50 mm/s, is as （ 1） TO on of of of of （ 2） LC LC , LC 目录第一章绪论 . 1 压机的现状概要 . 1 缸四柱液压机的概述 . 1 第二章双缸四柱液压机总体设计 . 2 缸四柱液压机主要指标参数 . 2 缸四柱液压机工作原理分析 . 2 缸四柱液压机的基本组成 . 2 缸四柱液压机的工作原理 . 3 缸四柱液压机工艺方案设计 . 4 缸四柱液压机总体布局方案设计 . 5 缸四柱液压机零部件设计 . 5 机载荷分析 . 5 机工作台设计 . 9 制台设计 . 9 第三章双缸四柱液压机液压系统设计 . 10 压系统设计要求 . 10 压机负载确定 . 10 压机主机工艺过程分析 . 10 压系统设计 . 10 压机主缸工况分析 . 10 压机顶出缸工况分析 . 13 压系统原理图设计 . 14 压元件的设计 . 17 压系统零部件设计 . 18 压机主缸设计 . 18 压机顶出缸设计 . 22 压油管设计 . 24 压油箱设计 . 26 压站布局设计 . 27 第四章双缸四柱液压机的液压系统主要性能计算 . 29 压系统压力损失计算 . 29 压系统发热温升计算 . 32 第五章双缸四柱液压机的控制系统设计 . 34 制系统概述 . 34 缸四柱液压机控制系统方案设计 . 34 缸四柱液压机控制方案选择 . 34 制要求与总体控制方案 . 34 缸四柱液压机制电路设计 . 35 缸四柱液压机主电路设计 . 35 缸四柱液压机控制电路设计 . 35 制过程分析 . 36 统设计 . 36 入输出地址分配表 . 37 入输出接线图 . 38 制框图设计 . 40 制梯形图设计 . 41 结论 . 43 参考文献 . 44 致谢 . 45 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 1 第一章绪论压机的现状概要液压机自 19 世纪问世以来得到了很快的发展，在工业生产中已经有了广泛的应用，成了产品压力加工成型不可或缺的机械设备。随着科学技术的日新月异，电子技术、液压技术的不断成熟，液压机也得到了更进一步的发展。到目前为止，控制技术也由原来传统的继电器控制变为可编程控制器和工业计算机控制，这使液压机的运行平稳性、控制精度、产品质量有了保证，同时生产效率得到了很大的提高。液压机加工与传统机械加工相比属于无屑加工，应用范围广泛，一般用于塑性材料的冷挤、校直、弯曲、冲裁、拉伸等。液压机还能实现复杂工件和不对称工件的加工，产品废品率较低。液压机根据加工工件的不同性质，还可进行适当的压力行程调整，满足产品的加工要求。液压机主要由主机、液压系统、电气系统三部分组成。液压机的整个工作过程的实现，首先是由电气系统来控制液压系统，然后再由液压系统控制主机主缸和顶出缸的顺序动作。综上所述，液压机操作简单，维护方便。缸四柱液压机的概述双缸四柱液压机的机械及液压装置为基础，配以可编程控制器，根据液压机的工作过程，按照生产工艺要求进行自动控制。在以往我们的钻机的自动化程度不高，效率不高，体积大系统的抗干扰能力差。而且操作比较繁琐，增大了工人的工作量。所以在以后的社发展进程中机械相关设备与液压系统及制系统相结合的方向会越来越多。利用具优势的开关量控制与自身具备的制及制功能紧密结合，对液压机的运行速度及液压油温进行控制。通过高精度比例溢流阀和模拟输入输出模块对顶出缸的油压进行控制 ,并结合板材变压边力成形工艺 ,在单动液压机上实现变压边力控制。在板材成形过程中通过可编程控制终端对成形力、压边力及凸模行程进行实时监视和控制。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 2 第二章双缸四柱液压机总体设计缸四柱液压机主要指标参数（ 1）双缸四柱液压机主要技术参数见表液压机技术参数参数项参数公称力（最大负载） 6300进时液体最大工作压力 25缸回程力 400出缸顶出力 1000缸滑块行程 900出活塞行程 350缸滑块距工作台最大距离 1100块工作速度 6 10mm/s 工作台的大小 100缸快退速度 s 顶出活塞顶出速度 s 顶出活塞退回速度 s 工作台面大小根据设备稳定性进行设计 22001600， 16001600,32502000 （ 2）双缸四柱液压机的主要功能通过液压传动系统传递动力，完成零件的压力成型加工。（ 3）双缸四柱液压机的适用范围液压机主要用于冷挤、校直、弯曲、冲裁、拉伸、粉末冶金、翻边、压装等成型工艺。缸四柱液压机工作原理分析缸四柱液压机的基本组成四柱液压机主要由主机、液压控制系统、电气控制系统三部分组成。其中主机包括工作台、导柱、滑块、上缸、顶出缸等结构；液压系统由控制元件、执行元件、辅助元件、动力装置、工作介质等组成；电气控制控制系统主要由继电器、接触器、按沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 3 钮、行程开关、电器控制柜等组成。缸四柱液压机的工作原理（ 1）双缸四柱液压机主机组成简图 2 3 45 6 7 8图双缸四柱液压机主机组成简图（ 2）双缸四柱液压机工作原理分析双缸四柱液压机的动作顺序通过电气系统、液压系统控制，图双缸四柱液压机控制顺序图从上面的控制顺序框图可以看出，液压机的工作原理由电气控制系统控制液压系沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 4 统，液压控制系统再控制主机工作，主机动作触及行程开关，将信号反馈给电气控制系统，实现循环控制。（ 3）双缸四柱液压机工作循环分析双缸四柱液压机工作循环如图示。滑块快速下行工进、加压保压顶出快速回程停止图双缸四柱液压机工作循环图双缸四柱液压机工作循环如图 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 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。缸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；沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 5 （ 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。缸四柱液压机总体布局方案设计总体布局如图示 1 2 34 5 6 7图四柱液压机总体布局简图图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。缸四柱液压机零部件设计机载荷分析参考表柱液压机的最大工作负载为 6300缸回程力为 400沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 6 出缸顶出力为 1000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 6300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，受力如图示横梁导柱图横梁、导柱受力图（ 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。理论设计计算：液压机的最大负载约为 6300过力传递后，最后由四根导柱承受 6300用在每根导柱上的拉力为 1575许用拉应力公式 (可计算导柱的安全直径 D。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 7 （式中：许用应力；取 45 钢 =80 100 F 轴向拉力； A 横截面积。即： 466 圆整后取导柱直径 D=90了防止四根导柱因瞬间的受力不均而被破坏，导柱直径可适当加大，取 D=110 （ 2）横梁设计材料选择：横梁工作时的受力为弯曲力，材料应具有一定的抗弯强度。选用 45钢，毛坯采用锻件。热处理要求：横梁进行调质处理。理论计算校核：横梁受力可以简化为简直梁 ,中间受载的情形，如图示。截面 1 - 1图横梁滑块受力简图初步确定横梁的长、宽、高尺寸分别为 1310、 1045、 575面为矩形。即：在负载作用下的剪力和弯矩如图示。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 8 图 (a) 剪力图 (b) 弯矩图由弯矩图 2.7(b)可知，横梁 C 点 1 1 截面弯矩最大，该截面是危险截面。为了保证横梁能够正常工作，必须对该截面进行强度校核。正应力计算公式为： (式中：最大弯曲正应力；最大弯矩； W 抗弯截面系数 ( 3m )。矩形截面抗弯系数 W 计算公式为： 62(式中： b 矩形截面的宽； h 矩形截面的高。即： 32 0 5 7 5.1 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章双缸四柱液压机总体设计 9 M P am 47 5 3m a x 45 钢的弯曲许用应力 =100横梁的最大弯曲应力 = 小于材料的许用应力，经过校核，设计尺寸满足要求。机工作台设计液压机工作台主要受压，由于工作台不是很高，刚度要求可以满足，因此在设计计算时只要进行抗压强度的校核即可，校核过程从略。材料选择：工作台主要受压，材料选用铸钢 45。工艺要求：机械加工时，工作台表面做成 T 形槽，如图示。图工作台 T 形槽制台设计材料选择：控制台主要用于安装控制按钮，不承受动载荷，强度要求不是很高，满足使用要求即可，材料选用加工工艺：控制台的制作加工采用焊接方式完成。外形设计：控制台外形尺寸设计应考虑操作方便。外形简图如图示。 1 2 3图液压机控制台外形简图阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 10 第三章双缸四柱液压机液压系统设计压系统设计要求压机负载确定参考四柱液压机技术参数表知，液压机的最大工作负载为 6300进时液体最大压力为 25此确定液压机设计负载为 6300四柱液压机。压机主机工艺过程分析压制工件时主机的工艺过程：按下启动按钮后，主缸上腔进油，横梁滑块在自重作用下快速下行，此时会出现供油不足的情况，补油箱对上缸进行补油。触击快进转为工进的行程开关后，横梁滑块工进，并对工件逐渐加压。工件压制完成后进入保压阶段，让产品稳定成型。保压结束后，转为主缸下腔进油，滑块快速回程，直到原位后停止。横梁滑块停止运动后，顶出缸下腔进油，将工件顶出，工件顶出后，顶出缸上腔进油，快速退回。压系统设计压机主缸工况分析（ 1）主缸速度循环图根据液压机系统设计参数及表主缸滑块行程为 900以得到主缸的速度循环图如下：图主缸速度循环图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 11 （ 2）主缸负载分析液压机启动时，主缸上腔充油主缸快速下行，惯性负载随之产生。此外，还存在静摩擦力、动摩擦力负载。由于滑块不是正压在导柱上，不会产生正压力，因而滑块在运动过程中所产生的摩擦力会远远小于工作负载，计算最大负载时可以忽略不计。液压机的最大负载为工进时的工作负载。通过各工况的负载分析，液压机主缸所受外负载包括工作负载、惯性负载、摩擦阻力负载，即： F = ( 式中： F 液压缸所受外负载；工作负载；滑块与导柱、活塞与缸筒之间的摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力负载，启动后为动摩擦力负载；运动执行部件速度变化时的惯性负载。 a. 惯性负载算计算公式： =( 式中： G 运动部件重量； g 重力加速度 2s ；时间内的速度变化量；加速或减速时间，一般情况取 = 查阅相同型号的四柱液压机资料，初步估算横梁滑块的重量为 30液压机所给设计参数可及： v = s, 取 = 入公式。即： Ns =ttv tt沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 12 b. 摩擦负载算滑块启动时产生静摩擦负载，启动过后产生动摩擦负载。通过所有作用在主缸上的负载可以看出，工作负载远大于其它形式的负载。由于滑块与导柱、活塞与缸体之间的摩擦力不是很大，因而在计算主缸最大负载时摩擦负载先忽略不计。 c. 主缸负载 F 计算将上述参数 4898N ， 6300000N 代入公式。即： F =6300000 + 4898 =6304898N （ 3）主缸负载循环图 a. 主缸工作循环各阶段外负载如表主缸工作循环负载工作循环外负载启动 F = + 5 梁滑块快速下行 F = 忽略不计工进 F = + 6300 速回程 F = f 回 + 400 ：“ f 静 ”表示启动时的静摩擦力，“ f 动 ”表示启动后的动摩擦力。 b. 主缸各阶段负载循环如图主缸负载循环图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 13 压机顶出缸工况分析（ 1）顶出缸速度循环图根据液压机系统设计参数和表顶出缸活塞行程为 250到顶出缸的速度循环图如下：图顶出缸速度循环图（ 2）顶出缸负载分析主缸回程停止后，顶出缸下腔进油，活塞上行，这时会产生惯性、静摩擦力、动摩擦力等负载。由于顶出缸工作时的压力远小于主缸的工况压力，而且质量也比主缸滑块小很多，惯性负载很小，计算时可以忽略不计；同理摩擦负载与顶出力相比也很小，也可不计；工件顶出时的工作负载比较大，计算顶出缸的最大工作负载时可以近似等于顶出力。将参数代入公式算顶出缸的最大负载。即： F = 350000N 式中：顶出力；（ 3）顶出缸负载循环图 a. 顶出缸工作循环各阶段外负载如表顶出缸工作循环负载工作循环外负载启动 F = + 略不计顶出缸顶出 F = = f 动 + 350 速退回 F = f 动 + 8 阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 14 注：“ f 静 ”表示启动时的静摩擦力，“ f 动 ”表示启动后的动摩擦力。 b. 顶出缸各阶段负载循环如图顶出缸负载循环图压系统原理图设计 a. 液压系统供油方式及调速回路的选择液压机工进时负载大，运动速度慢，快进、快退时的负载相对于工进时要小很多，但是速度却比工进时要快。为了提高液压机的工作效率，可以采用双泵或变量泵供油的方式。综合考虑，液压机采用变量泵供油，基本油路如图示。由于液压机工况时的负载压力会逐步增大，为了使液压机处于安全的工作状态，调速回路采用恒功率变量泵调速回路。当负载压力增大时，泵的排量会自动跟着减小，保持压力与流量的乘积恒为常数，即：功率恒定，如图示。 1 2 3 4 5图液压机基本回路图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 15 图恒功率曲线图 b. 液压系统速度换接方式的选择液压机加工零件的过程包括主缸的快进、工进、快退和顶出缸的顶出、快速回程。采用什么样的方式进行速度的安全、准确换接是液压机稳定工作的基础。为了达到控制要求，液压系统的速度换接通过行程开关控制。这种速度换接方式具有平稳、可靠、结构简单、行程调节方便等特点，安装也很容易。 c. 液压系统原理图液压系统采用插装集成控制系统，该控制系统具有密封性好、流通能力大、压力损失小、易于集成等优点。液压机系统控制原理如图示。 1恒功率变量泵 2定量泵 3、 4溢流阀 5远程调压阀 6、 21电液换向阀 7压力表 8电磁阀 9液控单向阀 10顺序阀 11 卸荷阀 (带阻尼孔 ) 12压力继电器 13单向阀 14 充液阀（卸荷阀芯） 15 充液阀 16 主缸 17 顶出缸 18 溢流阀 19 节流器 20 背压阀 22 滑块 23 档铁图双缸四柱液压机的液压系统原理图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章双缸四柱液压机液压系统设计 16 d. 液压系统控制过程分析快速下行按下启动按钮。电磁铁 15电吸合。低压控制油使电液阀 6 切换至右位，同时经阀 8 使液控单向阀 9 打开。泵 1 供油经阀 6 右工位、单向阀 13 至主 16上腔，而主缸下腔液压油经液控单向阀 9、阀 6 右工位、阀 21 中位回油箱。实际上，此时主阀滑块 22 在自重作用下快速下降，泵 1 的全部流量还不足以补充主腔上腔空处的容积，因而在上腔形成局部真空，置于液压缸顶部的充液箱 15 内的油液在大气压及油位作用下，经液控单向阀 14（充液阀）进入主缸上腔。慢速接近工件加压当主缸滑块 22 上的挡铁 23 压下行程开关，电磁铁 5电，阀 8 处于常态位，阀 9 关闭。主缸回油经背压（平衡）阀 10、阀 6 右位、阀 21 中位至油箱。由于回油路上有背压力，滑块单靠自重就不能下降，油泵 1 供给的压力油使之下行，下行速度减慢。这时主缸上腔压力升高

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