四柱液压机设计【液压机本体设计】【12张CAD图纸+PDF图】
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液压机本体设计
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SZYYJ-1000 四柱液压机使用说明书中国矿业大学成人教育学院 机电11专升本金沛磊SZYYJ-1000使 用 说 明 书 目 录一、 外形图- 1二、 用途和特点- 2三、 主要技术参数- 2四、结构概述-3五、液压系统概述- 4六、电气系统概述-6 七、安装和试车-7 八、故障和消除方法- 9九.维护保养和安全操作规程- 10十.易损件表- 11附 图 一.液压原理图-12 二.电气原理图-13 三地基图-15SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15页第 2 页 二、用途和特点：本机器使用于可塑性材料的压制工艺，如弯曲、翻边等，也可以从事校正、压装、冷挤、塑料制品及粉末制品的压制成型工艺。 本机器具有独立的动力机构和电气系统，采用按钮集中控制，可实现调整、手动和半自动三种操作方式。液体工作压力、滑块行程均可根据工艺需要进行调整，并能完成定压和定程两种工艺方式，在压制后具有保压延时及自动回程动作。动力源选用YCY轴向柱塞泵。三、主要技术参数：序号项 目单位规 格备 注1公称力KN100002液体最大工作压力MPa253主缸回程力KN3004下缸顶出力KN-5滑块最大行程mm4006下缸最大行程mm-7滑块距工作台面最大距离mm8608滑块行程速度空载下行mm/s100工作mm/s520回程mm/s60-1509下缸活塞行程速度顶出mm/s-回程mm/s-10工作台有效面积左右mm1770前后mm150011立柱中心距尺寸左右mm1370前后mm110012工作台距地面高mm57013主机轮廓尺寸左右mm1770前后mm2000地面以上mm500014机器占地面积前后mm2800左右mm358015电动机总功率KW60SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 3 页四、结构概述：本机器由主机及控制机构两大部分组成，通过液压管路及电器装置联系起来组成一个整体，主机部分由机身、主缸、顶出缸、顶料缸及充液装置组成：控制部分由动力机构、限程装置、管路及电气操纵部分组成，现将各部分结构和作用分述如下： （一）机身（见外形总图） 机身由上横梁、工作台、立柱、滑块、调整螺母、锁紧螺母等组成，四根立柱作为滑块上下运动导向，上横梁和工作台由锁紧螺母紧固于两端，机器精度由调节螺母及紧固于上横梁上端的锁紧螺母来调整。滑块内装有导向套。（二）主缸 主缸缸体依靠缸口台肩及大锁母紧固于上横梁中心孔内，活塞杆下端用锁母于滑块相连接，缸口铸铁套作导向用，活塞大头部外圆处装有方向相反的“UN”型密封圈，内圆装有“O”型密封圈，在缸体形成两个油腔，缸口部分也装有“UN”型密封圈和“O”型密封圈，借助法兰锁紧以保证下腔密封，主缸尾部大孔内装有充液阀。 （三）顶出缸与顶料缸 顶出缸装于工作台中心孔内，用锁紧螺母固定，顶料缸则是倾斜45度。 （四）动力机构： 动力机构主要由油箱、轴向柱塞泵、电动机和二通插装阀组成，它是产生和分配工作油液使分配工作油液使主机实现各种动作的机构。油箱为钢板焊接件，箱内设滤油装置，箱后装有观察油面高度的油标，一侧开有清洗油箱用的窗口。电动机、油泵以及二通插装阀组置于油箱顶部。 1. 63YCY141B型轴向柱塞泵 本机采用63YCY141B型轴向柱塞泵，结构和原理见该泵说明书。 2. 二通插装阀组 二通插装阀组是一种新型的液压元件，它具有流动阻力小、通油能力大、动作速度快；密封性能好、无泄漏、不易卡死；抗污染能力强、体积小、寿命长、易于维修等特点。 （五）充液阀：该阀由阀体、活塞、单向阀、卸载阀和弹簧等组成，动作原理和液控单向阀相似。当滑块快速下行时，泵所提供的油液不能及时充满主缸上腔，因而造成一定的负压，吸开了单向阀，充液筒内大量油液补入主缸上腔。反向时，动作原理则和液控单向阀相同，卸载阀的作用是为了减少换向时的冲击。SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 4 页五、液压系统概述：（一）概述液压系统由能源转换装置（油泵和油缸），能量调节装置（各种阀）以及能量输送装置（管路）等组成，在电气系统的控制下驱动滑块和顶出缸活塞运动来完成各种工艺要求的动作。本机器具有调整、手动和半自动三种工艺规范，可按具体制件的工艺要求进行选择。a、调整操作为按压相应按钮得到要求的点动动作。b、手动操作为按压相应按钮得到要求的连续动作。C、半自动操作为按压工作按钮使滑块自动的完成一个工艺动作循环。（二）液压原理的动作说明 液压系统参见液压原理图，现以半自动工作循环定压成形为例作下述说明： 首先接通电源，按压相应按钮启动电动机，电动机带动轴向柱塞泵运转，泵所供出的油液经阀“C1”回油箱，此时系统处于空负荷运转状态。将工作方式选择开关旋到半自动工作位置，按压“压制”按钮，（辅助部分）倾斜缸回，达到下限SQ6，（主机）电磁铁“YV1”、 “YV2”、“YV3”、 “YV6”、 “YV8”、“YV9”同时通电。“YV1”、“YV2“”通电先导电磁换向阀“F2”、“F1”换向，插装阀“C1”、“C2”关闭，系统建压。“YV8”、“YV9”通电，先导电磁换向阀“F10”换向，使插装阀“C9” 、“C12” 开启，接通主缸下腔和油箱的通路，使滑块处于无支承状态，在重力作用下，向下运动。“YV3”、“YV6”通电，先导电磁换向阀“C6”换向，开启插装阀“C11”，压力油进入主缸上腔，滑块在自重作用下向下作快速运动，经“C11”来的油液远远不能满足主缸上腔容积变化的需要，于是在主缸上腔中产生负压，使得阀“F12”开启，充液筒中的油液补入主缸上腔，以满足其容积变化的要求。 滑块下行碰撞行程开关“SQ2”时，“SQ2”发出讯号，使得电磁铁“YV8”断电，先导电磁换向阀换向，插装阀“C9”关闭，主缸下腔回油路切断，滑块不能在自重作用下向下作运动，这时主缸上腔负压消失。在弹簧作用下，充液阀“F12”关闭，泵之来油经插装阀“C11”继续供入主缸上腔，使得主缸上腔压力升高，当压力升至阀“F12”预调压力时，“F6”油路接通，滑块在压力油作用下，慢速下行，接触工件后，开始加压，当压力升至电接点压力表“b1”调定值时，“b1”发出讯号，使电磁铁“YV1”、 “YV2”、“YV3”、 “YV6”、“YV9”断电，先导电磁换向阀均回复为原始状态，插装阀“C6”、“C11”关闭，“C2”、“C1”开启，这时系统处于空运转状态，主缸上腔内的高压油在阀“F7”、“F8”、“F12”和活塞大小部的密封圈之间被封闭，使主缸系统处于保压状态，同时，时间继电器“KT1”也开始计时动作，达到预 SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 5 页定时间时发出讯号，使电磁铁“YV1”、“YV4”、“YV10”接通。“YV1”接通，先导电磁换向阀“F1”换向，系统建压。“YV4”接通，先导电磁换向阀“F4”换向，接通阀“F6”油路，使得主缸下腔压力值不得超过阀“F6”的预定值(该值只能平衡滑块本身的重量)。“YV10”接通，先导电磁换向阀“F9”换向，插装阀“C13”开启，泵之来油经插装阀“C13”回油箱，这时，系统压力值为“F17”的调定值，同时，充液阀“F12”控制活塞下 行，先推开卸载阀，主缸上腔开始卸压，当压力值降至预定压力值时(约2MPa)，时间继电器“KT3”发讯，使得电磁铁“YV4”、“YV10”断电，先导电磁换向阀“F4”、“F9”换回中位，同时，充液阀“F12”控制活塞推开主阀芯，这时系统压力升至阀“F5”调定值，推动滑块回程，上腔油液经充液阀“F12”回充液筒，当滑块回程碰撞行程开关“SQ1”时，“SQ1”发讯使电磁铁“YV1”、“YV2”、“YV3”、“YV5”、“YV7”断电，插装阀“C2”、“C 1”开启，这时，系统处于空转状态，回程停止，（辅助部分）倾斜缸顶出，达到上限SQ5，顶料缸顶出，并保持设置的时间（KT5），当时间到了，顶料缸退回，至此，完成了滑块的整个半自动 循环。 在工作循环开始前，按压“顶出”按钮，使顶出缸活塞顶出至所需位置时停止，通过压力顶板，压边杆和压边圈（由用户自备模具零件）托住制件，滑块上安装凹模，工作台上固定凸模，滑块下行时，凹模首先接触制件，并通过压边圈、压边杆和压边顶板，迫使下缸活塞随同下行，由于顶出缸下腔处于封闭状态，腔内油液在这个力的作用下，压力不断升高，至阀“F14”的调定值时，“F14”油路接通，“C5”开启，稳定溢流，上腔则通过阀“F9”吸油自补，从而得到要求的压边力，顶出缸下腔的压边值一般最大调整在25MPa。 定程成行工艺的操作和定压成形工艺基本相同，只是事先将行程开关“SQ3”调至预定位置，滑块下行至预定位置时碰撞行程开关“SQ3”后立即自动回程完成一个压制循环，其它操作均相同。SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15页第 6页 “调整”或“手动”操作方式，事先将选择开关搬至相应位置，按压按钮，即可得到相应动作。 六、液压系统概述（本系统为常规继电器控制）、概述：（参见电路图） 本电器系统之任务是按照液压系统规定之动作图表，驱动电动机，选择规定的工作方式在发讯元件的指令下，使有关电磁铁动作，以完成指定的工艺动作。 根据本机器生产工艺的要求，设有“调整”、“手动”、“半自动”三种工作方式，其操作按钮布置于独立的可移动按钮站上。 （1）、调整工作方式： 将转换开关“SA2”搬至“调整”位置，（即接点1825断路），“SA3”搬至一侧断电位置（即接点2532断路），这时按压按钮，即得到相应动作，放手后即停止动作。 （2）、手动工作方式： 将转换开关“SA2”搬至“工作”位置，（即接点1825接通），“SA3”搬至一侧断电位置（即接点2532断路），这时用手按一下某一按钮即得到一个相应的完整动作。当这一动作完成后，即停止，而不连续进行下一个动作，在此动作过程中，只育用手按压静止按钮“SB4”时，动作才能中途停止。 （3）、半自动工作方式： 1.定压成型： 将转换开关“SA2”搬于“工作”位置，（即接点1825接通），“SA3”搬于另一侧通电位置（即接点2532接通），同时按压工作按钮“SB5”、“SB6”滑块即可自动按顺序进行“快速”、“慢速”下行并加压，保压延时后，卸压和回程以及回程停止等动作，其余动作均由手动按钮来完成。 2.定程成型： 事先将行程开关“SQ3”调至所需位置，滑块下行并加压后，碰撞“SQ3”即可回程（应事先将电接点压力表调至大于加压的压力值上）。 、电气原理图说明： 以半自动定压成型工艺工作方式说明如下： 1.首先根据节按本工作方式调整好各选择开关位置，然后将电气箱门关上，使开关“QF”接通，这时信号灯“HL1”发光。 2.按压按钮“SB3”交流接触器“KM1”、“KM2”和时间继电器“KT1”同时吸合，这时系统处于星形起动状态，经延时12秒后，“KM2”、“KM1”断开，此时电动机和油泵处于空负荷运转状态。 SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 7页按压“SB8” KA5、YV1、YV6活塞顶出按压“SB9” KA6、YV1、YV7活塞退回其余调整动作或手动单一动作方式只须将转换开关“SA2”、“SA3”按节说明事先调整好，按压有关按钮即可实现，故不再重述。 、电气联锁及电气保护装置1.控制电路的短路保护，采用熔断器。2.电动机的过载保护，采用热继电器；短路保护，采用空气开关。3.本机器在半自动及手动工作方式中，在压制或保压过程内，因故障而发生意外时，可直接按“回程”按钮“SB7”，滑块立即回程，如超行程时，碰到行程开关“SQ4”滑块立即停止。4.本机器电气装置均有安全可靠的接地装置，用户应按要求接上总接地线。七、安装和试车： 本机器到厂后，应先拆开包装箱顶板，再拆四壁箱板，最后卸下固定零件的螺拴等紧固件，然后仔细清洗各零部件，吊运时，应注意被吊件的重心，要合理选择吊运位置，并注意勿使薄板零件承载，以免损坏仪表和零件。 机器应安装在混凝土基础上，基础设计请参考地基图，其他防水措施及安全照明设施等，均由用户基础设计人员根据本地具体清况决定。 现将安装顺序说明如下： (一)首先将工作台，动力机构照外观图所示的相对位置安装，并将工作台上平面找平，要求台面与水平面的不平行度不大于0.20/1000mm，然后将地脚螺拴紧固。 (二)装入顶出缸并把锁紧螺母锁紧。 （三）事先准备两金属柱（或管），其长度L6000.2mm，两端平行度不大于0.05mm，该柱(或管)应具有承受1000T力量的足够强度及接触面积（工作台及滑块的材料分别为HT200和HT250），将滑块吊起，在工作台两侧（左右方向）放入两柱，以支承住滑块。 （四）将四立柱分别从对角方向插入滑块及工作台立柱孔内，支承上横梁的调节螺母上平面与工作台上平面之间的距离调至16750.3mm,然后将主缸及上横梁装好,吊起穿入立柱,锁紧立柱两端的锁紧螺母,将上横梁、工作台和立柱固定。 （五）安装充液阀。 （六）按外形总图、液压原理图及电气原理图、电气接线图，接好管路，电气线路等，油箱及充液筒内注入过滤后的干净油液，加油量约为575升。 至此，安装工作结束，可以试车。SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 8 页 现将试车顺序说明如下： （一）、将工作方式开关转至“调整”位置，将动力站上各压力控制阀的调节手柄松开。 （二）接通电源，点动电动机接通电源，点动电动机，看其旋向是否和规定的旋向一致，该工作做完后，即可正式启动电动机，使油泵处于空负荷运转状态，时间不得少于5分钟，然后检查各部位是否正常，如无异常现象，即可将系统压力升至6MPa左右，以备下一步工作需要。 （三）按压“按压”按钮，使主缸活塞下行，要求活塞头部能准确地导入滑块上的定位孔内，若不合适时，应调整四个调整螺母，使其能准确地穿入定位孔内，然后将大法兰安装好，并保证法兰端面与滑块上平面相距5mm间隙，这时压力升至预调的6MPa停车后，在保压状态下用板手拧紧连接螺栓。 （四）按压“回程”按钮，使滑块升至上死点，将试车砧子（金属垫块）放至工作台中央，试车砧子高度应不小于500mm，长及宽尺寸不小于600mm，砧子上下平面的平行度应小于0.02/500mm，并有承受满负荷的足够强度。 按照合格证明书规定的精度标准调整，一般，先调整滑块下平面和工作台上平面的平行度，具体方法是在加压时调整上横梁下面的四个调节螺母。合格后，紧固上面的四个锁紧螺母。 （五）按前述工作方式试车，将先导阀“F15”调整至滑块在任意位置停留时，不应有下滑现象，但是应注意压力值应保证回程力的需要，慢速下行时，先导阀“F17”应调整至主缸上腔压力值小于1MPa为宜。 （六）加压范围一般为525MPa，即1001000T，在电接点压力表“b1”调整时，先导阀“F18”、“F20”也要作相应调整，一般系统压力应高于电接点压力表“b1”的预定压力1MPa左右，在小于5MPa使用时，表“b1”可能有上冲现象。（七）拉伸时，压边力的调整环节为先导阀“F14”、“F12”，一般“F14”的调整值应固定在25MPa，需要变化时，可调整“F12”。 系统压力的调整环节为先导阀“F18、F20”，一般溢流阀“F18”固定在25MPa，系统压力值根据需要调整远程调压阀“F20”得到。（八）测量各动作行程速度是否合乎要求，行程限程装置的各元件动作是否可靠。（九）测量保压性能加压后停车，要求保压10分钟压力降不大于2.45MPa。（十）再次测量主机精度 至此，整个试车工作结束，可以投入生产使用。SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 9 页 八、故障和消除方法：序号故障现象产生原因排除方法1动作失灵1.电气接线不牢或接错2.油箱注油不足1.按第六章所述检查电气部分2.加油至油标位置2滑块爬行1.系统内积存空气或泵吸油口进气2.精度调整不当或立柱缺油1.检查吸油管是否进气，然后多次上下运行并加压2.重新调整精度，立柱表面加油3滑块下行时带压支承压力过大调整先导阀“F17”使带压不大于1MPa4停车后，滑块下溜严重1.缸口（或活塞）密封圈漏油2.先导阀F15预调压力太小3.插装阀“C3”“C4”阀口密封不好1.检查密封环，如损坏，则应更换2.调整压力值3.检查阀口，重新配研5压力表指针摆动厉害1.压力表油路内存有空气2.管路机械振动3.压力表损坏1.上压时拧松接头放气2.将管路卡牢3.更换压力表6高压时行程速度不够，上压慢1.轴向柱塞泵流量调的过小2.泵磨损或烧伤3.系统内漏严重1.按泵的要求说明进行调整2.若泵的泄油口出油量大于41/min，应拆下检修3.检修各相应环节7保压时压力降的太快1.参与密封的各阀口密封不严或管路漏油2.缸内密封圈损坏1.检修阀“F1”“F2”的密封扣是否合格 否则应重新研配，修焊渗漏管路2.更换密封圈SZYYJ-1000使 用 说 明 书共 15 页第 10 页 上述介绍只对一般情况作概略说明，实际使用过程中，发现故障，应先分析原因，随后逐一检查排除。 九、维护保养和安全操作规程 正确使用机器设备，认真执行维护和遵受安全操作规程，是延长设备使用寿命，保证安全生产的必要条件。为保证这一条件，首先应熟悉机器的结构性能和操作程序，掌握其特性。为方便用户，根据一般使用情况提供有关维护保养及安全操作的几点意见，供参考。（一）维护保养 1.工作用油推荐采用30液压油，若选用机械油或透平油应视温度而定，室温低于20时，用20机械油或2
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