三梁四柱式液壓機的總體設(shè)計及液壓系統(tǒng)【標(biāo)稱壓力2500KN】【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含3張CAD圖紙+帶開題報告+外文翻譯】

三梁四柱式液壓機的總體設(shè)計及液壓系統(tǒng)【標(biāo)稱壓力2500KN】

摘要

液壓機是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，也是理想的成型工藝設(shè)備，特別是當(dāng)液壓機系統(tǒng)實現(xiàn)具有對壓力、行程、速度單獨調(diào)整功能后，不僅能實現(xiàn)對復(fù)雜工件以及不對稱工件的加工，而且，廢品率非常低，與機械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。近年來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展，液壓機有了更進一步的發(fā)展，其高技術(shù)含量增多，眾多機型已采用CNC或PC機來控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。

首先，本論文從總體上對液壓機本體結(jié)構(gòu)，及主要結(jié)構(gòu)部件進行設(shè)計及必要的校核。其次，對整個液壓控制系統(tǒng)進行初步設(shè)計，對液壓機主缸主要參數(shù)進行計算，并對所得結(jié)果進行分析、驗算。從而力爭使液壓機主缸能夠滿足生產(chǎn)工藝要求，并從整體上提高液壓機的工藝水準，使液壓機設(shè)計水平更上一個新的臺階。本次設(shè)計主要針對不同工藝要求下，根據(jù)液壓機總體結(jié)構(gòu)，主缸的推力大小及工作條件的要求來對液壓缸的部件類別進行選擇，同時涉及到液壓缸的支撐型式及活塞與活動橫梁的連接型式和導(dǎo)套及密封件等進行選擇，力求達到提高液壓機整體使用強度及壽命，同時使工藝精度符合生產(chǎn)要求的目的。

關(guān)鍵詞：液壓機；液壓控制系統(tǒng)；主缸

Abstract

The hydraulic brake is one of the applied broadest equipment in the productions, and also the ideal forming technological equipment. Especially when the system of hydraulic brake realized the adjustment to the press, traveling schedule and speed, the equipment not only completes the processing of the complex and asymmetrical work-pieces, and moreover the rate of its rejection is very low, comparing with the machine-finishing system, which has the enormous superiority. In the resent years, with the development of the microelectronic and hydraulic technology, the hydraulic brake has the further development, whose high-tech content is increasing, and the numerous types had controlled by the CNC or PC machine which increases the processing quality and the productivity.

At first, this paper as a whole carries the design and the essential examination on the hydraulic brake. Second, it carries on the preliminary design to the entire hydraulic control system, and the computation to the main parameters of its master cylinder, then analyses the obtained results. Thus it enables the master cylinder of the hydraulic brake to satisfy the request of the product technique, and enhances its standard overall, which causes its design level on a new stair. This design is mainly in the view of different technological requests, according to the main structures of the equipment, the force sizes of the master cylinder and the request of the working conditions to choose the kinds of every part. At the same time, it involves the choices of hydraulic cylinder's support pattern and piston and active crossbeam connection pattern and guide sleeve and seal, enhancing the hydraulic press whole use intensity and the life and causing the craft precision to conform to the request goal productions.

Keywords: The hydraulic brake; the hydraulic controlling system; master cylinder

目錄

摘要 1

Abstract 2

前言 5

1 液壓機概述 6

1.1液壓機工作原理 6

1.2 液壓機的特點及分類 7

1.2.1液壓機的特點 7

1.2.2 液壓機的分類 8

1.3 液壓機典型結(jié)構(gòu) 9

1.4液壓機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 10

1.5液壓機技術(shù)發(fā)展趨勢 12

2 液壓機本體設(shè)計 13

2.1液壓機的基本參數(shù)及其選用 13

2.2四柱式組合機架的設(shè)計計算 14

2.2.1立柱的受力分析 14

2.2.2力柱尺寸的取值 16

2.2.3立柱的強度較核 16

2.2.4橫梁強度和剛度計算 17

2.2.5整體框架式機身強度、剛度計算 22

2.3 液壓機的液壓系統(tǒng) 24

2.3.1 液壓系統(tǒng)機構(gòu)形式及特點 24

2.3.2一般通用液壓機的液壓系統(tǒng) 25

2.3.2  液壓系統(tǒng)工作過程 26

3 液壓機主缸設(shè)計 30

3.1液壓缸的主要性能參數(shù)的計算 31

3.1.1液壓缸的壓力值 31

3.1.2活塞的運動速度 31

3.1.3液壓缸的速比 32

3.1.4活塞的理論推力和拉力 32

3.2液壓缸缸筒設(shè)計 33

3.2.1液壓缸缸筒機構(gòu)及材料的選擇 33

3.2.2 液壓缸缸筒的計算 34

3.2.3液壓缸缸筒部分較核 37

3.2.4 缸筒螺紋連接部分計算 37

3.3液壓缸活塞的設(shè)計 39

3.4活塞桿的設(shè)計計算 40

3.4.1活塞桿直徑的計算 40

3.4.2 活塞桿的強度計算 40

3.5活塞桿的導(dǎo)向套和密封 42

3.5.1 導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)及相關(guān)計算 42

3.6 緩沖裝置 43

3.7 排氣閥的設(shè)計 44

3.8 與液壓缸相關(guān)的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計 45

3.8.1 液壓缸與上橫梁連接結(jié)構(gòu)設(shè)計 45

3.8.2 活塞桿與活動橫梁連接結(jié)構(gòu)設(shè)計 46

4 結(jié)論 47

致謝 48

參考文獻 49

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A0-整體結(jié)構(gòu)圖.dwg

A0-整體結(jié)構(gòu)圖.exb

A2-液壓系統(tǒng)圖.dwg

A2-液壓系統(tǒng)圖.exb

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液壓缸A1.dwg

液壓缸A1.exb

實習(xí)報告 開學(xué)初我們就進行了大四的實習(xí)，來到阜新 液壓件 廠進行實習(xí) ,在 師傅 的帶領(lǐng)下先后參觀了生產(chǎn)車間、裝配車間、 維修車間 。 在 輕工機械 生產(chǎn)過程中，為了防止頂板冒落，維持一定的工作空間，保證工人安全和各項作業(yè)正常進行，必須對頂板進行支護。而液壓支架是以高壓液體作為動力，由液壓元件與金屬構(gòu)件作成的支護和控制頂板的設(shè)備，它能實現(xiàn)支撐、切頂、移架和推移輸送機等一整套工序。實踐表明液壓支架具有支護性能好、強度高、移架速度快、安全可靠等優(yōu)點。液壓支架與可彎曲輸送機和采煤機組成綜合機械化采煤設(shè)備，它的應(yīng)用對 增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施。因此，液壓支架是技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理，安全上可靠、是實現(xiàn)采煤綜合機械化和自動化不可缺少的主要設(shè)備。 液壓支架是綜合機械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備，阜新 液壓件廠 技術(shù)裝備先進 ,主要生產(chǎn)的液壓支架，性能好、可靠性高，主要架型為掩護式、支撐掩護式、放頂煤式、垛式、水砂充填式、端頭式。 擁有主要生產(chǎn)設(shè)備先進， 可生產(chǎn)和維修各種液壓支架 ； 其中包括各種掩護式液壓支架和支撐掩護式液壓支架，擁有大批生產(chǎn)的能力。 最早的液壓 支架是一種簡單的框架形垛式結(jié)構(gòu)，由于沒有四桿機構(gòu)，這種支架承受水平力的能力差，在水平力作用下容易失去穩(wěn)定性。后來出現(xiàn)了掩護式 (包括支撐掩護式 )支架，這種支架的水平剛掩護式 (包括支撐掩護式 )支架，這種支架的水平剛度和穩(wěn)定性都比較高液壓支架的類型很多，按和圍巖的相互作用可分為支撐式、掩護式和支撐掩護式 3類 ;按移架方式分為支撐式、掩護式和支撐掩護式 3類 ;按移架方式分為整體自移式和邁步前移式 2類 ;按使用地點可不同分工作面支架和端頭支架 2類 ;按煤層厚度和開采方法不同分為鋪聯(lián)網(wǎng)支架和放頂煤液壓支架。 液壓支架在 工作過程中，必須具備升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個液壓缸來完成的。升柱 當(dāng)需要支架上升支護頂板時，高壓乳化液進入立柱的活塞腔，另一腔回液，推動活塞上升，使與活塞桿相連接的頂梁緊緊接觸頂板。降柱當(dāng)需要降柱時，高壓液進入立柱的活塞桿腔，另一腔回液，迫使活塞桿下降，于是頂梁脫離頂板。 按液壓支架在采煤工作面的安裝位置來劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡稱端頭支架，專門安裝在每個采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面上 所有位置的支架。 支架和輸送機的前移，都是由底座上的推移千斤頂來完成的。當(dāng)需要支架前移時，先降柱卸載，然后高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當(dāng)需要推移輸送機時，支架支撐頂板后，高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊唬硪磺换匾?，以支架為支點，使活塞桿伸出，把輸送機推向煤壁。 在裝配車間首先映入我眼簾的就是支撐掩護式液壓支架，結(jié)合著實物，在師傅的細心講解下，我知道了液壓支架是主要用于礦山中，知道了液壓支架是用來支護頂板防止煤層下落的，同原始的煤炭開采方式相比，采用液壓支架作業(yè)具有采煤速度快，安全可靠，工程量小，勞動強度低，生產(chǎn)安全等優(yōu)點。其中師傅重點給我們詳細講解了液壓支架的各個機構(gòu)，其中頂板是用來直接支護的，通過立柱的支撐能達到支護的目的，液壓支架由頂梁、底板、立柱、各種千斤頂以及各種閥組成。 下面我簡單介紹一下液壓支架的各個部件。頂梁是支護頂板一定面積的直接承載部件， 并為立柱、掩護梁、護頂裝置等提供必要的連接點。底座是將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件。因此，底座除了滿足一定的剛度和強度要求外，還要求對底板起伏不平的適應(yīng)性要強，對底板接觸比亞要小，要有足夠的空間， 穩(wěn)定性好，強度高，不易變形，與底板接觸面積大，比壓小等優(yōu)點。立柱是支架的承載構(gòu)件。動作原理：當(dāng)缸體后腔進液，前腔回液，活塞桿伸出而移架；當(dāng)缸體前腔進液，后腔回液，缸體前移通過框架而移架，由于缸體后腔面積達，所以，框架連接可以使移架力大于推溜力。四連桿機構(gòu)是掩護式支架和支撐掩護式支架的最重要部件之一。其作用概 括起來主要有兩個，其一是當(dāng)支架由高到低變化時，借助四連桿機構(gòu)使支架頂梁前端點的運動軌跡呈近似雙扭線，從而使支架頂梁前端點與煤壁間距離的變化大大減小，提高了管理頂板的性能；其二是使支架能承受較大的水平力。護幫千斤頂?shù)母左w用銷軸固定在前梁上，活塞桿固定在護幫板上。當(dāng)千斤頂伸出時，護幫支撐在煤壁上。在千斤頂活塞腔的液路上，有鎖緊用液控單向閥和安全閥。當(dāng)千斤頂收回時，因千斤頂活塞桿腔無液控單向閥鎖緊，所以在前梁上加設(shè)一個彈簧機械鎖。 在車間工程師的的講解和師傅說明下，我們很快參觀完了這一車間。在知識的沐浴下 ，不知不覺我們這次參觀實習(xí)結(jié)束了。雖然這次參觀實習(xí)很短暫，但我看到了很多書本上沒有的真實零件的結(jié)構(gòu)，增強了空 間想象力，縱觀現(xiàn)今機器，他們集合了很多方面的知識，他們的功能越來越多但操縱卻越來越簡單。社會的發(fā)展需要科技，科技的發(fā)展需要創(chuàng)新，需要我們在前人的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更先進的機器。這次參觀讓我深刻感受到了知識的匱乏激發(fā)了我的求知欲。即將走上工作崗位，我更有信心做的盡善盡美，充分發(fā)揮自己特長，運用所掌握的知識做一個出色的機械工作者。我相信這次實習(xí)是我的一次寶貴的經(jīng)歷，對我未來投身于工作會有很大的幫助。