200T液壓機液壓系統(tǒng)設計開題報告

1、畢業(yè)設計開題報告文獻綜述題目：200t液壓機液壓系統(tǒng)設計摘要：本設計為液壓機液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)主要由主缸運動、頂出缸運動等組成。本文重點介紹了液壓系統(tǒng)的設計。通過具體的參數(shù)計算及工況分析，制定總體的控制方案，繪制工況圖。經方案對比之后，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。為解決主缸快進時供油不足的問題，主機頂部設置補油油箱進行補油。主缸的速度換接與安全行程限制通過行程開關來控制；為了保證工件的成型質量，液壓系統(tǒng)中設置保壓回路，通過保壓使工件穩(wěn)定成型；為了防止產生液壓沖擊，系統(tǒng)中設有泄壓回路，確保設備安全穩(wěn)定的工作

2、。本系統(tǒng)應用的電氣控制系統(tǒng)，便于對系統(tǒng)進行控制，可以實現(xiàn)半自動控制，可以實現(xiàn)過載保護，保證系統(tǒng)正常運行。此外，本文對液壓站進行了總體布局設計，對重要液壓元件進行了結構、外形、工藝設計。通過液壓系統(tǒng)壓力損失和溫升的驗算，本文液壓系統(tǒng)的設計可以滿足壓力機順序循環(huán)的動作要求，能夠實現(xiàn)塑性材料的鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲等成型加工工藝。關鍵詞：液壓機；液壓系統(tǒng)；液壓控制一、總述：液壓機是一種用于金屬、非金屬材料（塑料、橡膠、石材、木材等）成形的壓力加工機械。由于液壓機具有多種獨特優(yōu)點，在國民經濟各部門中得到了廣泛應用。隨著先進制造技術、微電子技術與計算機技術的發(fā)展和應用，現(xiàn)代工業(yè)生產對液壓機提出了高

3、壓、高速、高效化、產品綠色化（無油污和噪聲污染、節(jié)能等）、機電液一體化、數(shù)控智能化、系統(tǒng)集成化等技術要求。因此，在現(xiàn)代液壓機開發(fā)中，作為其核心組成部分的液壓系統(tǒng)的設計顯得尤為重要。液壓機的類型很多，其中四柱式液壓機最為典型，應用也最廣泛。這種液壓機在它的四個立柱之間安置著上、下兩個液壓缸，上液壓缸驅動上滑塊，實現(xiàn)“快速下行慢速加壓保壓延時快速返回原位停止”的動作循環(huán)；下液壓缸驅動下滑塊，實現(xiàn)“向上頂出向下退回原位停止”的動作循環(huán)。在這種液壓機上，可以進行沖剪、彎曲、翻邊、拉深、裝配、冷擠、成型等多種加工工藝。二、液壓機的主要結構形式按照結構形式分類，液壓機主要包括單柱液壓機、四柱液壓機、框架液

4、壓機及其他結構的液壓機。單柱液壓機可分為整體機身和組合機身兩種結構。單柱液壓機在工作中，由于機身的變形，滑塊與工作臺會產生一定的夾角，故多用在對精度要求不高的應用場合，如：壓裝、板材壓型、校直等工藝。 四柱液壓機為通過四根立柱把上下橫梁連接起來，且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向，機器具有結構簡單，制造成本低等特點，故應用最為廣泛?？蚣苁揭簤簷C用焊接框架立柱代替四柱液壓機中的圓柱立柱，滑塊的導向依靠固定在立柱上的導軌導向，具有導向精度高，抗偏載能力大等優(yōu)點，但制造成本比四柱液壓機高，多用在對精度要求較高的場合，如：金屬薄板的沖壓、金屬精密成型等工藝。以上三種液壓機占到液壓機總數(shù)的95%以上，

5、根據(jù)不同的需要“另外還有各種其他特殊結構形式的液壓機”，如：多柱式、多向式、臥式、龍門式等結構的液壓機。三、國內外技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結構等方面發(fā)展已經比較成熟，國內外機型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊振動方面有明顯改善。 (1)在油路結構設計方面，國內外都趨向于集成化、封閉式設計。插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應用。國外已廣泛采用封閉式循環(huán)油路設計，可有效地防止泄油和污染，更重要的是防止灰塵、空氣和化學物質侵入系統(tǒng)，延長了機器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因，國內采用封閉式循環(huán)油路設計的系

6、統(tǒng)還不多見。 (2)在安全性方面，國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機利用軟件進行故障的檢測和維修，產品可實現(xiàn)負載檢測、自動模具保護和錯誤診斷等功能。 (3)液壓機的發(fā)展最主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術飛速發(fā)展為改進液壓機的性能、提高穩(wěn)定性、加工效率等方面提供了前提條件。相比之下，國內機型雖然種類齊全，但技術含量相比較低，缺乏高檔機型，這與機電液一體化和中小批量柔性生產的發(fā)展趨勢不相適應。當前國內外液壓機產品中控制系統(tǒng)分為以下3種類型：以繼電器為主控元件的傳統(tǒng)型 其電路結構簡單，技術要求不高，成本較低，相應控制功能簡單，適應性不強。主要用于單機工作，加工產品精度不高的大批量生產，也可組成

7、簡單的生產線?，F(xiàn)在，國內許多液壓機廠還以該機型為主，國外眾多廠家只是保留了對該機型的生產能力，而主要面向技術含量高的機型組織生產。采用可編程控制器（plc）控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)是在繼電器控制和計算機控制發(fā)展的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術、計算機技術、通訊技術溶為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。目前，該機型廣泛應用于各種生產機械和自動化生產過程中。早期的可編程序控制器只能進行簡單的邏輯控制，隨著技術的不斷發(fā)展,一些廠家采用微電子處理器作為可編程序控制器的中央處理單元（cpu），不僅可以進行邏輯控制，還可以對模擬量進行控制，擴大了控制器的功能。可編程控制器有較高的穩(wěn)定性和

8、靈活性，但還是介于繼電器控制和工業(yè)控制機控制之間的一種控制方式，與工業(yè)控制機相比還有很大的差距。當前，國內有部分廠家采用該控制系統(tǒng)，如天津鍛壓機械廠有60%的產品采用plc來提高控制性能和可靠性。國外廠家如丹麥stenhqj公司采用stemens的可編程控制器，實現(xiàn)對壓力和位移的控制。應用高級微處理機（或工業(yè)控制計算機）的高性能控制系統(tǒng) 該控制方式是在計算機控制技術成熟發(fā)展的基礎上采用的一種高科技含量的控制方式，以工業(yè)控制機或單片/單板機作為主控單元，通過外圍接口器件（如a/d或d/a板等）或直接應用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制，同時利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng)，達到精確控制的目的。這

9、種控制方式的主要特點為：具有友好的人機交互性，操作簡單，控制精度高；生產高速化，提高生產率；可順利實現(xiàn)對工作參數(shù)（如壓力、速度、行程等）的單獨調整，能進行復雜工件、不對稱工件的加工；預存工作模式，縮短調整時間，與柔性加工要求相適應；可通過軟件來消除高速下的換向沖擊，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在安全方面可利用軟件進行故障預診斷，并自動修復故障和顯示錯誤。現(xiàn)在，國外眾多液壓機生產廠家都生產這種高性能的工業(yè)控制機控制方式的液壓機產品，如美國multipress、丹麥stenhqj和加拿大brownboggs等公司，而國內很少有該類產品。 液壓機技術發(fā)展趨勢 (1) 高速化、高效化、低能耗。提高液

10、壓機的工作效率，降低生產成本。 (2) 機電液一體化。充分利用機械和電子方面的先進技術促進整個液壓系統(tǒng)的完善。 (3) 自動化、智能化。微電子技術的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化提供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工，應能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調整，具有故障預處理的功能。(4) 液壓元件集成化，標準化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標準化的元件為機器的維修帶來了方便。幾種新型壓力機問世 j53 - 630b 型壓力機的軸端平衡操縱方式，簡化了結構，提高了可靠性；組合摩擦盤結構，攻克了摩擦盤調整困難的難題；平移式弧面全行程制動結構，可提高摩擦帶使用壽命，并可在全行程任

11、意位隨時剎車，提高了安全可靠性；自動潤滑裝置使主螺旋副處于良好的潤滑狀態(tài)；還備有氣動和液壓兩種頂料方式，可根據(jù)用戶的不同需要任意選擇。j67-630型壓磚機系完全按照壓磚工藝要求而設計的一種標準型壓磚機，結束了借用摩擦壓力機和液壓機制磚的歷史。該機采用了預應力機架，解除了整體機架的工藝不合理性及隱患事故的發(fā)生；直推式操縱缸可平衡及移動摩擦盤實現(xiàn)打擊；設有打擊力超載保護裝置及平移式弧面全行程制動裝置，為安全操作提供了可靠保證。j67z-1000型復合式壓磚機，采用了計算機控制，具有力能預置、輕重打擊排序、全自動打擊、液壓操縱、故障自動報警及自動打印功能。實現(xiàn)了機電液一體化。特別適合于高密度、低縮

12、孔率、層裂少的鎂碳磚、高鋁磚、薄耐火材料的壓制成型。該機機外加料，機內輕重打擊，雙向加壓，快慢速機外液壓出磚，全過程實現(xiàn)全自動控制。各項性能指標與日本三石深井產壓機相當，但價格僅是進口的1p41p5左右，具有良好的市場前景。四、項目研究目標，主要研究內容及研究方法設計的主要內容及其方法，首先要對機械設備主機的工況進行詳細分析，明確主機對液壓系統(tǒng)提出的要求，具體的包括（1） 主機的用途、主要結構、布置方式、空間位置；（2）執(zhí)行元件的運動方式（直線運動、轉動、擺動）動作循環(huán)及其范圍； （3）外界載荷的大小、性質及變化范圍，以及執(zhí)行元件的速度及其變化范圍；（4）各液壓執(zhí)行元件動作之間的順序、轉換和互

13、鎖要求；（5）對工作性能的要求；（6）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境；（7）其他要求。工況分析就是分析液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和負載的變化速度和負載的變化規(guī)律。然后初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖，這是整個液壓系統(tǒng)設計中最重要的一步，它涉及到所涉及系統(tǒng)的性能和設計方案的經濟性、合理性。一般方法是根據(jù)動作和性能要求線分別選擇并擬定液壓基本回路，然后將各個基本回路組合成一個完整的液壓系統(tǒng)。這其中包括液壓基本回路的選擇和液壓系統(tǒng)的合成。五、本課題擬解決的問題1.擬訂可行的工藝方案2.選定或自研必要的設備3.畫機械系統(tǒng)原理及裝配圖4.重點分析該機采用的壓力控制技術和方法六、解決方案及預期效果根據(jù)設計要求，通過請教老師、

14、查閱資料、上網檢索等方法，設計液壓原理圖，不僅能滿足課題需求，還能滿足工廠實際生產作業(yè)。七、進度安排： 第13周： 確立課題、收集資料、完成開題報告；第47周： 完成總體方案設計；第811周： 完成機械結構、液壓系統(tǒng)的設計計算，液壓系統(tǒng)性能的驗算； 第1215周： 并繪制機械系統(tǒng)原理圖及裝配圖；第16周： 整理文檔，圖紙，完成畢業(yè)設計說明書；第17周： 校對所有設計內容，參加畢業(yè)設計論文答辯。參考文獻1 張利平. 液壓氣動系統(tǒng)設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1997m.2 朱釩等. 國內外液壓機技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢. 機床與液壓，2000（1）j.3 謝為民等. 液壓機監(jiān)控系統(tǒng)的研究. 機床與

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