1、机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 第三章第三章 液压机液压机机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 了解液压机的工作原理、特点及各种分类方法。了解液压机的工作原理、特点及各种分类方法。 掌握液压机构件掌握液压机构件 学习液压机的编号规定。学习液压机的编号规定。3.1 3.1 概述概述机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y &
2、 A u t o m a t i o n 液压机主要应用领域：液压机主要应用领域： 金属薄板件的冲压拉深成形工艺。主要用在汽车、家电行金属薄板件的冲压拉深成形工艺。主要用在汽车、家电行业中金属覆盖件的成形加工。业中金属覆盖件的成形加工。 金属机械零件的压力成形。主要包括模压成形、金属型材金属机械零件的压力成形。主要包括模压成形、金属型材的挤压成形、冷热模锻、自由锻造等加工工艺。的挤压成形、冷热模锻、自由锻造等加工工艺。 粉末制品行业。如磁性材料、粉末冶金等。粉末制品行业。如磁性材料、粉末冶金等。 非金属材料的压制成形，如汽车内饰件的热压成型、橡胶非金属材料的压制成形，如汽车内饰件的热压成型、橡
3、胶制品等。制品等。 木制品的热压成型。比如植物纤维板材、型材的热压加工。木制品的热压成型。比如植物纤维板材、型材的热压加工。 其他应用。如压装、校正、塑封、压印等工艺。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 液压机的重要性： 20080511让中国的大飞机翱翔蓝天,中国商用飞机有限责任公司在上海成立.大型液压机源于航空、航天工业发展的需要！机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 自由锻液压
4、机： 19世纪末，美国（全球首台） 1.26万吨 1961年， 上海江南造船厂 1.2 万吨 2006年， 齐齐哈尔一重 1.5 万吨（追平） 2007年， 四川德阳二重 1.6 万吨（世界一） 全世界曾先后制造过20多台万吨以上的液压机，其中我国在20世纪60年代初制成2台。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 特点：其一是它的主机重2200多吨，高23.6米，基础深入地下40米，有13个大件，6个主缸，4根大立柱，3个大横梁。水压机的4根大立柱每根大约有18米高，1米粗，80吨重。每根
5、立柱都有几个大螺帽，一个大螺帽就有56吨重。三个大横梁（上横梁，下横梁，动横梁）每个都有几百吨重。其二是精密，3500牛顿/厘米2的高压水要用12台高压水泵，16个高压容器和100多个高低压阀门进行联动控制，有关机件都必须有高度的精密性、密封性、准确性和灵活性。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模锻液压机： 德国：19世纪40年代最先制造出1.8万吨的巨型模锻液压机。 目前全世界共有万吨级模锻液压机30余台（美、俄各有10余台，约占总台数和总吨位的70），其建造背景均源于航空、航天工业
6、发展的需要。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模锻液压机： 2011年，世界上拥有4万吨级以上模锻液压机的国家只有美、俄、法 3国： 俄罗斯：7.5万吨级（目前最大吨位）2台 （A380起落架就是在该设备上完 成的4.25m，3210kg） 法 国：6.5万吨级1台 美 国：5万吨级4台 我国最大的是3万吨级，重庆市西南铝业集团有限公司，于1971年制造。吨位较小，框梁等航空件无法实现整体化，不能完全满足大型飞机对综合性能、可靠性和寿命的要求。机械自动化学院机械自动化学院C o l l
7、 e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模锻液压机（中国）： 2012年3月31日上午，我国首台400MN（4万吨）重型航空模锻液压机在西安阎良国家航空高技术产业基地热试成功，顺利锻造出其首个大型盘类件产品。解决一直困扰中国的大型钛合金整体框、梁和大型涡轮盘等难变形精密模锻件的设计和制造问题，从而有力保障中国大飞机项目的研制。这是我国向实现大型航空模锻件自主研制迈出的重要而坚实的一步。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 模锻液
8、压机（中国）： 2007年12月，中国二重在四川德阳宣布，大飞机制造的关键设备世界最大的模锻液压机（ 8万吨）项目已获中国国家发改委批准并正式启动。总投资15亿元。 清华大学已经设计出16万吨模锻液压机，只因目前我国制造业尚不需要如此之大 的模锻液压机，一旦国家需要，即可出图制造。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n ARJ21 -700中程客机是目前中国试制出的民航客机。 2012年2月13日至14日， ARJ21 -700飞机型号合格适航审定工作进入局方审定试飞阶段。2014.3.15
9、-4.28完成第一次环球飞行（自然结冰）。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.2 3.2 液压机工作原理液压机工作原理F 液压机的基液压机的基本工作原理是帕斯本工作原理是帕斯卡原理。它利用液卡原理。它利用液体的压力能，依靠体的压力能，依靠静压作用使工件变静压作用使工件变形，或使物料被压形，或使物料被压制成型。制成型。图4-1 YQ32系列液压机机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n
10、 F2=F1A2/A1A1、A2 分别为小柱塞和分别为小柱塞和大柱塞的工作面积。大柱塞的工作面积。液压机能利用液压机能利用小柱塞小柱塞（泵的柱塞）上（泵的柱塞）上较小的动作力较小的动作力F F1 1在在大柱塞大柱塞（液压机的柱塞）（液压机的柱塞）上产生很大的力上产生很大的力F F2 2机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.2 3.2 液压机的结构液压机的结构基本结构组成：基本结构组成：本体部分本体部分操纵部分操纵部分动力部分动力部分本体由上、下横梁、活动横梁、四根立柱组成；立柱通过螺母
11、与上、下横梁紧固连接，组成封闭的框架（称为机身）。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸固定在上横梁的缸孔内，工作缸的活塞与活动横梁相连接；活动横梁下表面和下横梁的上表面有T形槽，用于安装模具；活动横梁通过导向套导向，沿立柱上下活动；机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 回程时，工作缸下腔通高压液体；工作时，工作缸上腔通高压液体，推动活塞、活动横梁及模具上下运动；顶出缸下腔通高压
12、液体，可使顶出活塞上升顶出工件。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2 2、液压系统及工作循环过程、液压系统及工作循环过程 空程向下空程向下( (充液行程充液行程) )； 工作行程；工作行程； 保压；保压； 回程；回程； 停止；停止； 顶出缸顶出；顶出缸顶出； 顶出缸回程。顶出缸回程。通过两个三位四通换向阀来实现液压机的各种行程动作。工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n
13、（1）空程向下（快速下行）：换向阀3置于回程位置，换向阀5置于工作位置；不足油液由充液罐10通过充液阀9补充。工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸顶出缸（2）工作行程（慢速下行）：换向阀3置于回程位置，换向阀5置于工作位置；当上模接触工件后，下行阻力增大，工作缸上腔压力增大，充液阀9自动关闭（慢行）。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （3）保压换向阀3置于回程位
14、置，换向阀5置于停止位置；液压泵通过换向阀5卸荷，工作缸上腔油液被液控单向阀8封闭在缸内（保压）。工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （4）回程换向阀3置于回程位置，换向阀5置于回程位置；反向打开液控单向阀8和充液阀9，工作缸上腔油液排入充液罐中。工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （5）停止换向阀3置于停止位置， 换向阀5置于停止位置；工作缸下腔油液被液控
15、单向阀7封闭在缸内（活塞可停靠在任意所需位置）。液压泵通过换向阀3中位卸荷；工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （6）顶出缸顶出换向阀3置于顶出位置，换向阀5置于停止位置；顶出缸下腔通油，顶出活塞上升顶出工件。工作缸顶出缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 工作缸顶出缸（7）顶出缸回程换向阀3置于回程位置，换向阀5置于停止位置；顶出缸上腔通油，顶出活塞下行。机械自动化学
16、院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 一、按工作介质分类：一、按工作介质分类：F 液压机的工作介质为液体，主要有两种，采用乳化液液压机的工作介质为液体，主要有两种，采用乳化液的一般称为水压机，采用油的称为油压机。的一般称为水压机，采用油的称为油压机。 水压机水压机乳化液价格便宜，不燃烧，不易污染工乳化液价格便宜，不燃烧，不易污染工作场地，故耗油量大的以及热加工用的液压机多为作场地，故耗油量大的以及热加工用的液压机多为水压机。水压机。 油压机油压机在防腐蚀、防锈和润滑性能方面，油优在防腐蚀、防锈和润滑性
17、能方面，油优于乳化液。但油的成本高，也易污染工作场地。于乳化液。但油的成本高，也易污染工作场地。3.3 3.3 液压机的分类液压机的分类机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、按用途分类二、按用途分类(1)(1)手动液压机：一般为小型液压机，用于压制、压装等工艺。手动液压机：一般为小型液压机，用于压制、压装等工艺。(2) (2) 锻造液压机：用于自由锻造、钢锭开坯以及有色与黑色金属模锻。锻造液压机：用于自由锻造、钢锭开坯以及有色与黑色金属模锻。(3)(3)冲压液压机：用于各种板材冲压。冲
18、压液压机：用于各种板材冲压。(4)(4)一般用途液压机：各种万能式通用液压机。一般用途液压机：各种万能式通用液压机。(5)(5)校正压装液压机：用于零件校形及装配。校正压装液压机：用于零件校形及装配。(6)(6)层压液压机：用于胶合板、刨花板、纤维板及绝缘材料板等的压制。行程大，层压液压机：用于胶合板、刨花板、纤维板及绝缘材料板等的压制。行程大，层数多，层间距离大，可压制的板数较多。层数多，层间距离大，可压制的板数较多。(7)(7)挤压液压机：用于挤压各种有色金属和黑色金属的线材、管材、棒材及型材。挤压液压机：用于挤压各种有色金属和黑色金属的线材、管材、棒材及型材。(8)(8)压制液压机：用于
19、粉末冶金及塑料制品压制成型等。压制液压机：用于粉末冶金及塑料制品压制成型等。(9)(9)打包、压块液压机：用于将金属切屑及废料压成块及打包。打包、压块液压机：用于将金属切屑及废料压成块及打包。(10)(10)其它液压机：用于冲孔拔伸等。其它液压机：用于冲孔拔伸等。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 三、按动作方式分类三、按动作方式分类(1) (1) 上压式液压机：该类液压机的工作缸安装在机身上部，上压式液压机：该类液压机的工作缸安装在机身上部，操作方便，容易实现快速下行，应用最广。操作方
20、便，容易实现快速下行，应用最广。(2) (2) 下压式液压机：该类液压机的工作缸装在机身下部，下压式液压机：该类液压机的工作缸装在机身下部，重心位置较低，稳定性好，制品可避免漏油污染。重心位置较低，稳定性好，制品可避免漏油污染。(3)(3) 双动液压机：上活动横梁分为内、外滑块，分别由不双动液压机：上活动横梁分为内、外滑块，分别由不同的液压缸驱动，压力为内外滑块压力的总和。工作同的液压缸驱动，压力为内外滑块压力的总和。工作方式灵活，适合金属板料的拉深成形，在汽车制造业方式灵活，适合金属板料的拉深成形，在汽车制造业应用广泛。应用广泛。(4) (4) 特种液压机：如角式液压机、卧式液压机等。特种液
21、压机：如角式液压机、卧式液压机等。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 图3-8 下压式液压机工作动画图3-8 上压式液压机工作动画机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 卧式金属挤压成型液压机机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 四、按机身结构分类四、按机身结构分类(1) (1)
22、柱式液压机：液压机的上横梁与下横梁（工作台）的柱式液压机：液压机的上横梁与下横梁（工作台）的连接采用立柱，由锁紧螺母锁紧。压力较大的液压机多连接采用立柱，由锁紧螺母锁紧。压力较大的液压机多为四立柱结构，机器稳定性好，采光也较好。为四立柱结构，机器稳定性好，采光也较好。(2) (2) 整体框架式液压机：机身由铸造或型钢焊接而成，一整体框架式液压机：机身由铸造或型钢焊接而成，一般为空心箱形结构，抗弯性能较好，立柱部分做成矩形般为空心箱形结构，抗弯性能较好，立柱部分做成矩形截面，便于安装平面可调导向装置。活动横梁运动精度截面，便于安装平面可调导向装置。活动横梁运动精度较高，在塑料制品和粉末冶金、薄板
23、冲压液压机中获得较高，在塑料制品和粉末冶金、薄板冲压液压机中获得广泛应用。广泛应用。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 四柱式框架式机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.4 3.4 液压机的技术参数及型号液压机的技术参数及型号型号表示：型号表示：机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i
24、o n 锻压机械的组、型（系列）代号及主参数：锻压机械的组、型（系列）代号及主参数：（ JB/T 99651999 ）1、每类锻压机械分为10组，每组分为10个型（系列），用两位数字组成，位于类代号或结构变化代号之后。2、主参数采用实际数值或实际数值的十分之一（仅限于公称力kN 和能量kJ）表示，位于组、型（系列）或特性代号之后，并用短横线“”隔开。3、组、型（系列）的划分及型号中主参数的表示方法应符合要求。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 组型锻压机械名称主参数名称单位手动液压机04
25、手动液压机公称力kN冲压拉伸液压机20单柱单动拉伸液压机公称力kN21单柱冲压液压机公称力kN26精密冲裁液压机总力kN27单动薄板冲压液压机公称力kN28双动薄板拉伸液压机公称拉伸力/总力kN/kN一般用途液压机30单柱液压机公称力kN31双柱液压机公称力kN32四柱液压机公称力kN33四柱上移式液压机公称力kN34框架液压机公称力kN36切边液压机公称力kN38单柱冲孔液压机公称力kN表表3-3 3-3 液压机组、型（系列）的划分（液压机组、型（系列）的划分（JB/T 99651999）YA32-315机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n
26、e r y & A u t o m a t i o n 校正、压装液压机40单柱校直液压机公称力kN41单柱校正压装液压机公称力kN42双柱校直液压机公称力kN43四柱校直液压机公称力kN45龙门移动式液压机公称力/工作台长宽kN/mmmm47单柱压装液压机公称力kN层压液压机51胶合板热压机公称力/热板尺寸kN/mm52刨花板热压机公称力/热板尺寸kN/mm53纤维板热压机公称力/热板尺寸kN/mm55塑料贴面板热压机公称力/热板尺寸kN/mm挤压液压机61金属挤压液压机公称力kN65碳极挤压液压机公称力kN68模腔挤压液压机公称力kN续表续表3-3 3-3 液压机组、型（系列）的划分（液压
27、机组、型（系列）的划分（JB/T 99651999）机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 压制液压机70侧压式粉末制品液压机公称力kN71塑料制品液压机公称力kN72磁性材料液压机公称力kN74陶瓷砖压制液压机公称力kN75超硬材料压制液压机公称力kN76耐火砖液压机公称力kN78磨料制品液压机公称力kN79粉末制品液压机公称力kN打包、压块液压机81金属打包液压机公称力kN82非金属打包液压机公称力kN83金属屑压块液压机公称力kN其它液压机90金属压印液压机公称力kN92轮轴压装液压机
28、公称力kN93等静压液压机公称力kN98模具研配液压机公称力kN续表续表3-3 3-3 液压机组、型（系列）的划分（液压机组、型（系列）的划分（JB/T 99651999）机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.1.2 3.1.2 液压机的特点与应用液压机的特点与应用优点：优点： 容易获得最大压力及较大的工作空间。容易获得最大压力及较大的工作空间。 容易获得大的工作行程，并能在行程的任意位置发挥全压，容易获得大的工作行程，并能在行程的任意位置发挥全压，适合要求工作行程大的场合。适合要求工
29、作行程大的场合。 工作平稳，冲击和振动小，噪音小。工作平稳，冲击和振动小，噪音小。 压力与速度可以在大范围内方便地进行无级调节，而且可压力与速度可以在大范围内方便地进行无级调节，而且可按工艺要求在某一行程作长时间的保压。另外，还便于调速按工艺要求在某一行程作长时间的保压。另外，还便于调速和防止过载。和防止过载。设计、制造、操作和维修方便，便于实现遥控与自动化。设计、制造、操作和维修方便，便于实现遥控与自动化。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 缺点：缺点： 对液压元件精度要求较高，结构较
30、复杂，机器的调整和维对液压元件精度要求较高，结构较复杂，机器的调整和维修比较困难。修比较困难。 高压液体易泄露，不但污染工作环境，浪费压力油，对于高压液体易泄露，不但污染工作环境，浪费压力油，对于热加工场所还有火灾的危险。热加工场所还有火灾的危险。 效率较低，且运动速度慢，降低了生产率，对于快速小型效率较低，且运动速度慢，降低了生产率，对于快速小型的液压机，不如曲柄压力机简单灵活的液压机，不如曲柄压力机简单灵活。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 通用压力机与液压机性能对比表机械自动化学
31、院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.3 3.3 液压机的本体结构液压机的本体结构 组成：机架部件、液压缸部件、运动部分以及导向组成：机架部件、液压缸部件、运动部分以及导向装置装置 结构形式：梁柱组合式液压机、单臂式液压机、框结构形式：梁柱组合式液压机、单臂式液压机、框架式液压机架式液压机一、典型结构形式概述一、典型结构形式概述机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1、梁柱组合式（三梁四柱式）
32、由上横梁、下横梁、四个立柱和12个内外螺母组成封闭框架，框架承受全部工作载荷。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2、单臂式机架为整体铸钢结构或钢板焊接结构。多用于冲压液压机和小型液压机单臂式液压机 结构简单，操作方便，但机架刚性较差。1-工作柱塞 2-横梁 3-拉杆 4-小横梁5-回程柱塞6-工作缸7-回程缸 8-导向装置 9-机架机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3、双柱下拉
33、式两根立柱+上下横梁可动的封闭式框架机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1 1、压力机本体重心低，稳定性好。、压力机本体重心低，稳定性好。2 2、工作缸在地面以下，地面上几乎没有什么管道，当、工作缸在地面以下，地面上几乎没有什么管道，当用油介质工作时，安全；管道连接处不受压力机晃动或用油介质工作时，安全；管道连接处不受压力机晃动或机架变形影响，不易损坏。机架变形影响，不易损坏。3 3、压力机地面以上部分高度小，上横梁宽度不受工作、压力机地面以上部分高度小，上横梁宽度不受工作缸直径的限制，
34、可设计较小，便于操作。缸直径的限制，可设计较小，便于操作。1 1、具有地坑深度，地下行程大；、具有地坑深度，地下行程大；2 2、运动部分质量大，惯性大。、运动部分质量大，惯性大。适用于中小型锻造液压机优点优点缺点缺点机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 4.4.框架式框架式 结构与闭式机械压力机的框架相似结构与闭式机械压力机的框架相似 广泛用于塑料制品、粉末冶金、薄板冲压及挤压液压机中。广泛用于塑料制品、粉末冶金、薄板冲压及挤压液压机中。整体框架式液压机组合框架式液压机组合框架式液压机机械
35、自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 框架式结构的优点： 刚性好 整体框架式：上下横梁+立柱铸为整体 组合框架式：采用预应力结构，当承受载荷时，框架所产生的变形量小，并且当活动横梁受到偏心载荷时，活动横梁偏转所引起的侧推力，由立柱承担，拉杆不受弯曲，由于立柱横向尺寸大，且多为箱形结构，抗弯性好。 导向精度高：有导向装置进行导向，且间隙可调整，提高了抗侧推力的能力。 抗疲劳能力强(指组合式框架)机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y &
36、 A u t o m a t i o n 二、机架部件（最常见：梁柱组合式机架二、机架部件（最常见：梁柱组合式机架）一、一、 立柱立柱 作用：作用： 支撑机架，承受全部工作载荷；支撑机架，承受全部工作载荷； 给活动横梁导向。给活动横梁导向。 对立柱的要求：对立柱的要求： 具有较高的强度、刚度和精度。具有较高的强度、刚度和精度。立柱材料、结构尺寸、制造质量、与横梁的连接方式、预紧程度等对液压机的工作性能影响很大。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3.3.2 3.3.2 机架部件机架部件
37、立柱立柱立柱与横梁连接形式立柱与横梁连接形式立柱的结构与材料立柱的结构与材料立柱的预紧方式立柱的预紧方式立柱的导向立柱的导向c) 立柱与横梁的连接形式立柱与横梁的连接形式a)a)双螺母式双螺母式 b)b)锥台式锥台式 c) c)锥套式锥套式机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2、立柱的结构与材料立柱材料立柱材料：35钢、45钢、40Cr、20MnV等；采用空心立柱（立柱直径较大，防止锻造加工后立柱中心存在原始缺陷）；立柱多做成实心的，两端带预紧用的加热孔；中小型液压机中小型液压机大型液压
38、机大型液压机机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3） 立柱的预紧方式 加热预紧 过程：o 立柱、横梁安装到位； o 内外螺母冷态拧紧； o 加热立柱两端； o 拧紧外螺母； o 冷却后即产生很大的预紧力。=2L/(EP) 为“冷态拧紧”后螺母还需旋转的角度；L-横梁立柱孔的深度； -预紧应力； P-立柱螺纹的螺距E-立柱材料的弹性模量机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 超压预紧 过
39、程： o 液压机加载到公称压力的1.25倍； o 螺杆受拉弹性伸长； o 此时拧紧内螺母即可。超压预紧时，横梁和立柱都发生挠曲变形，接触面贴超压预紧时，横梁和立柱都发生挠曲变形，接触面贴合不好，各螺母拧紧程度不同，难以保证机架的水平合不好，各螺母拧紧程度不同，难以保证机架的水平度和垂直度。度和垂直度。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 液压预紧：采用专用预紧螺母。 液压预紧螺母1-管接头 2-立柱 3-柱塞 4-垫片 5-横梁H=L/E-预紧应力L-横梁与立柱的配合长度E-立柱材料的弹性
40、模量机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 4、立柱的导向球面球面圆柱面圆柱面导套结构导套结构单球面单球面双球面双球面机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、 横梁（上横梁、下横梁、活动横梁）结构：空心箱形结构，中间加设肋板。由整体 铸造或钢板焊接而成。中小型液压机横 梁多为整体结构，大型液压机一般为组 合式，并用键和拉紧螺栓连接。材料：生产批量较大的小型液压机，其横梁材 料多为HT2
41、00、ZG270-500；单件小批生 产时，多采用Q235或16Mn钢板焊接。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 下横梁机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i
42、n e r y & A u t o m a t i o n 将压力能转为机械能。通过液压缸部件推动活动横梁，使工件成形。（一）液压缸结构概述柱塞式活塞式差动柱塞式3.3.3 3.3.3 液压缸部件液压缸部件液压缸的结构液压缸的结构a)a)柱塞式液压缸柱塞式液压缸 b) b) 活塞式液压缸活塞式液压缸 c) c) 差动柱塞式液压缸差动柱塞式液压缸1-1-缸体缸体 2-2-柱塞柱塞 3 3、1616、18-18-导套导套 4 4、15-15-密封密封 5 5、14-14-压套压套 6-6-法兰法兰 7 7、19-19-防尘圈防尘圈 8 8、9-9-螺栓和螺母螺栓和螺母 10-10-活塞活塞 11-
43、11-活塞环活塞环 12-12-堵头堵头 13-13-压盖压盖 17-17-双头柱塞双头柱塞 20-20-盖盖机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 1） 柱塞式液压缸高压油作用使得柱塞在导套内运动；导套导向，4为密封装置；结构简单，反向运动需回程缸来实现；此结构在大中型液压机中应用最多。柱塞只单向受力而运动，反向运动依靠柱塞自重或其它外力机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 2 2）活
44、塞式液压缸）活塞式液压缸活塞双向运动，两方向都有活塞双向运动，两方向都有密封要求，因此缸内表面全密封要求，因此缸内表面全长上都需加工，制造成本较长上都需加工，制造成本较高；高；在在中小型中小型液压机上应用普遍，液压机上应用普遍，大型大型液压机上应用不多。液压机上应用不多。单活塞杆双作用液压缸单活塞杆双作用液压缸活塞活塞双向双向受液压力而运动，在行受液压力而运动，在行程终了时不减速，双向程终了时不减速，双向受力及速受力及速度不同度不同机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 3 3）差动柱塞式液
45、压缸）差动柱塞式液压缸比柱塞式结构多了一处导比柱塞式结构多了一处导套、一处密封，提高了承套、一处密封，提高了承受偏心载荷的能力及导向受偏心载荷的能力及导向效果；效果；多用于卧式液压机或立式液多用于卧式液压机或立式液压机回程缸。压机回程缸。双头柱塞式液压缸双头柱塞式液压缸机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n （二）导套与密封导套与密封（1）液压缸导套导套长度与工作柱塞直径的比值H/d一般为0.51.0，对立式柱塞缸一般为0.40.8，卧式一般0.81.5。（2）密封常用的有V形、U形、Y形、
46、O形、人字形等,材料有耐油橡胶、聚氨酯橡胶、聚氯乙烯塑料、聚四氟乙烯塑料、尼龙等。要求：密封性能好，能随液体压力的提高自动提高密封性，摩擦阻力小，寿命长，维修简单，易拆换，成本低，制造容易。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 顶出装置顶出装置 作用：顶出；压边。作用：顶出；压边。二、附属装置二、附属装置 工作过程 浮动压边过程(压边 力由溢流阀控制)注意：油缸上、下腔进油处机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t
47、o m a t i o n 活动横梁保险装置活动横梁保险装置机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 打料装置打料装置机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 冲裁缓冲器冲裁缓冲器目的：目的：减缓材料被冲断时的能量释放，保护设减缓材料被冲断时的能量释放，保护设 备（备（板料被冲断之前就要起作用板料被冲断之前就要起作用）。）。原理：节流。原理：节流。速度速度 快时节流阀快时节流阀 阻力大，速阻力
48、大，速 度慢时阻力度慢时阻力 小。小。机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 一、对液压系统的要求一、对液压系统的要求1 1、 能够实现对模时的调整动作，手动操作或半自动操作；能够实现对模时的调整动作，手动操作或半自动操作；2 2、 能够实现空程快速运动和回程快速运动；能够实现空程快速运动和回程快速运动；3 3、 工作压力不能太高，一般工作压力不能太高，一般20-30MPa20-30MPa；4 4、 大中型液压机一般要求具有压力分级；大中型液压机一般要求具有压力分级；5 5、 工作行程结束，
49、回程将要开始前能够对主工作行程结束，回程将要开始前能够对主 缸进行卸压，以减少对设备的冲击。缸进行卸压，以减少对设备的冲击。3.4 3.4 液压系统液压系统机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 二、液压元件二、液压元件 辅助元件：油箱、油管、管接头、蓄能器等辅助元件：油箱、油管、管接头、蓄能器等 动力元件：液压泵动力元件：液压泵 执行元件：液压缸、液压马达。将油压能量转执行元件：液压缸、液压马达。将油压能量转 变为机械能。变为机械能。 控制元件：控制元件：各种控制阀。控制液压系统油液的压力
50、、各种控制阀。控制液压系统油液的压力、流量及其流动方向，满足执行元件对速度、力、和运动方流量及其流动方向，满足执行元件对速度、力、和运动方向的要求。分为：向的要求。分为：方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。 机械自动化学院机械自动化学院C o l l e g e o f M a c h i n e r y & A u t o m a t i o n 三、三、Y32-315Y32-315液压系统分析液压系统分析1 1、电机起动、电机起动动作：动作： 主油泵主油泵3 3、控制油泵、控制油泵1 1启动；启动； 所有电磁铁处于断电状态，所有电磁铁处于断电状态， 3
