1、液压机介绍31液压机工作原理、特点及分类液压机工作原理、特点及分类1、工作原理、工作原理 液压机是根据帕斯卡原理制成的,利用液体压力来液压机是根据帕斯卡原理制成的,利用液体压力来传递能量,以实现各种压力加工变形。传递能量,以实现各种压力加工变形。液压机分为油压机和水压机。液压机分为油压机和水压机。油压机:工作介质为液压油;油压机:工作介质为液压油;水压机:工作介质为乳化液,乳化液由水压机:工作介质为乳化液,乳化液由98水水 2乳化脂混合而成。乳化脂混合而成。其原理如图其原理如图41所示。所示。在小柱塞上施加的力在小柱塞上施加的力F1产生一个压强产生一个压强p,封闭封闭容器内各处压强相等,方向垂
2、直于容器表面,故,容器内各处压强相等,方向垂直于容器表面,故,在大柱塞表面各处均受压强力的作用,此压强产在大柱塞表面各处均受压强力的作用,此压强产生一个向上推力生一个向上推力F2:F2 F1A2/A1由于由于A2 A1,故,故,F2 F1。即:大柱塞上获得了一个较大的力。即:大柱塞上获得了一个较大的力。2、液压机特点、液压机特点(1)、易于实现很大的工作压力、较大的工作)、易于实现很大的工作压力、较大的工作空间和较长的工作行程。空间和较长的工作行程。(2)、在行程的任何位置,均可产生压力机额)、在行程的任何位置,均可产生压力机额定的最大压力;定的最大压力;(3)、可以用阀门来调节油路压力,从而
3、调节)、可以用阀门来调节油路压力,从而调节力的输出,不易超载;力的输出,不易超载;(4)、滑块总行程可以在一定范围内任意改变,)、滑块总行程可以在一定范围内任意改变,可以停在任何位置;可以停在任何位置;(5)、滑块速度可以通过调节油流量,在较大)、滑块速度可以通过调节油流量,在较大范围内无级调节;范围内无级调节;(6)、工作平稳,撞击、振动和噪音小。)、工作平稳,撞击、振动和噪音小。3、液压机分类、液压机分类(1)、按用途分类,分为十类。)、按用途分类,分为十类。手动液压机;锻造液压机;冲压液压机;手动液压机;锻造液压机;冲压液压机;校正压装液压机;层压液压机;挤压液压机;校正压装液压机;层压
4、液压机;挤压液压机;压制液压机;打包、压块液压机;压制液压机;打包、压块液压机;一般用途液压机:一般用途液压机:各种万能式通用液压机;各种万能式通用液压机;其它液压机:其它液压机:用于各种专用工序,如电缆包覆、用于各种专用工序,如电缆包覆、模具研配等。模具研配等。(2)、按动作方式分类:)、按动作方式分类:上压式、下压式、双动或三动式、特种。上压式、下压式、双动或三动式、特种。(3)、按机身结构分类)、按机身结构分类梁柱组合式:横梁与立柱组成一个刚性的封闭框梁柱组合式:横梁与立柱组成一个刚性的封闭框架,以承受液压机的全部工作载荷。分为四柱、架,以承受液压机的全部工作载荷。分为四柱、双柱、三柱和
5、单柱,以三梁四柱式最常见。双柱、三柱和单柱,以三梁四柱式最常见。整体框架式:支承机构为铸造结构或钢板焊接结整体框架式:支承机构为铸造结构或钢板焊接结构。构。(4)、按传动形式分类)、按传动形式分类泵直接传动:多为中、小型液压机;泵直接传动:多为中、小型液压机;泵蓄能器传动:高压液体集中供应。泵蓄能器传动:高压液体集中供应。(5)、按操纵方式分类)、按操纵方式分类手动、半自动、自动。手动、半自动、自动。4、型号表示、型号表示第一个字母:类别代号,液压机为第一个字母:类别代号,液压机为Y;第二个字母:同一型号的变型顺序(第二个字母:同一型号的变型顺序(A、B、C););第三个数字:组型系列号;第三
6、个数字:组型系列号;第四个数字:主参数,用最大总压力的吨位表示;第四个数字:主参数,用最大总压力的吨位表示;第五个字母:改型顺序号。第五个字母:改型顺序号。例如:例如:YB32300Y为液压机,为液压机,B为第二次变型,为第二次变型,32为四柱液压机,为四柱液压机,300为总压力为总压力300吨。吨。32液压机的基本参数液压机的基本参数1、最大总压力、最大总压力 表示液压机的压制能力表示液压机的压制能力 FFp为液压机效率,常为为液压机效率,常为0.80.9;Fp为公称压力(或公称吨位):为公称压力(或公称吨位):Fpp0A0 P0为工作液压力,为工作液压力,A0为活塞面积。为活塞面积。2、工
7、作液压力、工作液压力P0 指液压油路提供的工作液的单位压力指液压油路提供的工作液的单位压力P0越高,液压机最大总压力越大,但需考虑密封越高,液压机最大总压力越大,但需考虑密封件的承受能力。件的承受能力。3、最大净空距、最大净空距H 活动横梁停在上限位时,其下表面至工作台上活动横梁停在上限位时,其下表面至工作台上表面的距离。表面的距离。4、最大行程、最大行程S 指横梁能够移动的最大距离。指横梁能够移动的最大距离。5、工作台尺寸(长宽)、工作台尺寸(长宽)工作台面上可以利用的有效尺寸。工作台面上可以利用的有效尺寸。6、回程力、回程力 活动横梁回程时要克服的各种阻力和运动部件活动横梁回程时要克服的各
8、种阻力和运动部件的重力。的重力。7、活动横梁运动速度、活动横梁运动速度 分为工作行程速度、空行程速度和回程速度。分为工作行程速度、空行程速度和回程速度。工作行程速度根据工艺要求确定,空行程速度工作行程速度根据工艺要求确定,空行程速度和回程速度要大一些,以提高生产效率。和回程速度要大一些,以提高生产效率。8、允许最大偏心距、允许最大偏心距 工件变形阻力接近公称压力时,允许的最大偏工件变形阻力接近公称压力时,允许的最大偏心值。心值。9、顶出器公称压力及行程、顶出器公称压力及行程 液压机装有的顶出器,其压力及行程可按工艺液压机装有的顶出器,其压力及行程可按工艺要求确定。要求确定。33液压机的结构液压
9、机的结构 本节以梁柱组合式液压机为例,进行介绍。本节以梁柱组合式液压机为例,进行介绍。1、本体结构、本体结构 主要包括横梁、液压缸、立柱等。图主要包括横梁、液压缸、立柱等。图44。(1)、机身)、机身 四立柱机身主要由上、下横梁和四根立柱组成,四立柱机身主要由上、下横梁和四根立柱组成,图图45。立柱是液压机重要的受力部件,同时又是活动立柱是液压机重要的受力部件,同时又是活动横梁的导向件。故,要求有足够的强度和刚度,横梁的导向件。故,要求有足够的强度和刚度,表面有足够的精度、较低的表面粗糙度和硬度。表面有足够的精度、较低的表面粗糙度和硬度。立柱与横梁之间的连接方式有双螺母式、台肩立柱与横梁之间的
10、连接方式有双螺母式、台肩式和锥套式。式和锥套式。(2)、横梁)、横梁 包括上横梁、下横梁(工作台)和活动横梁包括上横梁、下横梁(工作台)和活动横梁(滑块)。(滑块)。横梁通常为上、下封闭的箱形结构件。在安装横梁通常为上、下封闭的箱形结构件。在安装液压缸、立柱等处,做成圆筒形。为提高横梁刚液压缸、立柱等处,做成圆筒形。为提高横梁刚度,设置了若干肋板,肋板呈网络形或辐射形布度,设置了若干肋板,肋板呈网络形或辐射形布置。置。上横梁和活动横梁,一般根据上横梁和活动横梁,一般根据“等强度梁等强度梁”概概念,设计成中部高度较两端稍高的形式。念,设计成中部高度较两端稍高的形式。(3)、液压缸)、液压缸 液压
11、缸主要分为柱塞式和活塞式。图液压缸主要分为柱塞式和活塞式。图48。柱塞式结构简单,但只能单向运动,反向运动柱塞式结构简单,但只能单向运动,反向运动需借助其它装置;需借助其它装置;活塞式应用最广泛,可两个方向动作,即能完活塞式应用最广泛,可两个方向动作,即能完成工作行程,又能完成回程。但缸的内表面需全成工作行程,又能完成回程。但缸的内表面需全长加工,精度要求高,结构复杂。长加工,精度要求高,结构复杂。2、操纵及液压系统、操纵及液压系统 液压系统除了工作缸之外,还有液压泵,作用液压系统除了工作缸之外,还有液压泵,作用是提供高压液体。是提供高压液体。除此之外,各种阀门在液压系统中的控制作用除此之外,
12、各种阀门在液压系统中的控制作用非常关键。非常关键。以以Y32300型液压机为例,说明其操纵控制。图型液压机为例,说明其操纵控制。图49。(1)、顶出缸回程:阀)、顶出缸回程:阀3转到转到“回程回程”,泵输出,泵输出的压力油首先进入顶出缸上腔,使顶出缸回程。的压力油首先进入顶出缸上腔,使顶出缸回程。油压继续上升,推开止回阀油压继续上升,推开止回阀4,进入阀,进入阀5,若阀,若阀5处于处于“停止停止”位置,则压力油排入油箱。位置,则压力油排入油箱。(2)、滑块空行程向下:换向阀)、滑块空行程向下:换向阀5手柄转到手柄转到“工工作作”位置,压力油经过阀位置,压力油经过阀5、阀、阀8,进入主缸上腔。,
13、进入主缸上腔。但此时,阀但此时,阀7关闭,主缸下腔不能排油,活塞不关闭,主缸下腔不能排油,活塞不动,使油路压力上升,推开阀动,使油路压力上升,推开阀7,使主缸下腔排,使主缸下腔排油,流回油箱,活塞带动横梁向下运动。油,流回油箱,活塞带动横梁向下运动。此阶段,由于横梁自重,运动速度较快,上腔此阶段,由于横梁自重,运动速度较快,上腔形成负压,打开充液阀形成负压,打开充液阀9,自动向上腔充液。,自动向上腔充液。充液阀是一个弹簧作用的阀门,负压使其打开,充液阀是一个弹簧作用的阀门,负压使其打开,弹簧使其关闭。弹簧使其关闭。(3)、工作行程:滑块运动速度下降,充液阀)、工作行程:滑块运动速度下降,充液阀
14、关闭,油路压力继续上升,推动活塞向下运动,关闭,油路压力继续上升,推动活塞向下运动,对工件施压。工作压力由溢流阀对工件施压。工作压力由溢流阀1控制。控制。(4)、保压:手柄换至)、保压:手柄换至“停止停止”位置,阀位置,阀8将压将压力油封闭在主缸上腔,产生保压作用,而泵输出力油封闭在主缸上腔,产生保压作用,而泵输出的油液,通过阀的油液,通过阀5排回油箱。排回油箱。(5)、回程:手柄换至)、回程:手柄换至“回程回程”,压力油进入,压力油进入主缸下腔,同时,控制油路打开止回阀主缸下腔,同时,控制油路打开止回阀8,使工,使工作缸上腔卸压。充液阀活塞向下,打开充液阀,作缸上腔卸压。充液阀活塞向下,打开
15、充液阀,活塞上腔的油大量排入充液油箱,实现快速回程。活塞上腔的油大量排入充液油箱,实现快速回程。(6)、中间停止:手柄转到)、中间停止:手柄转到“停止停止”,油路卸,油路卸压,主缸下腔油液被阀压,主缸下腔油液被阀7封闭,活塞使横梁很稳封闭,活塞使横梁很稳定地停在某一位置上。定地停在某一位置上。(7)、顶出缸顶出工件:阀)、顶出缸顶出工件:阀3的手柄转至的手柄转至“顶出顶出”位置,压力油使顶出缸活塞上行,完成顶出工件位置,压力油使顶出缸活塞上行,完成顶出工件的动作。的动作。34双动拉深液压机双动拉深液压机1、特点、特点(1)、拉深成形时,为防止拉深坯料周边起皱,)、拉深成形时,为防止拉深坯料周边
16、起皱,必须设置压边力可调的压边装置。双动拉深液压必须设置压边力可调的压边装置。双动拉深液压机设置单独液压驱动的内、外两个滑块,内滑块机设置单独液压驱动的内、外两个滑块,内滑块用于拉深,外滑块用于压边,实现双重动作。用于拉深,外滑块用于压边,实现双重动作。(2)、必要时,压边滑块和内滑块联合动作,)、必要时,压边滑块和内滑块联合动作,可当作单动液压机使用,可增大液压机工作能力。可当作单动液压机使用,可增大液压机工作能力。(3)、有较大的工作行程和压边行程,可用于)、有较大的工作行程和压边行程,可用于大行程工件的加工。大行程工件的加工。2、主要技术参数及结构、主要技术参数及结构液压机主要技术参数包
17、括:液压机主要技术参数包括:总压力;总压力;拉深压力;拉深压力;压边压力;压边压力;顶出压力;顶出压力;拉深滑块行程及外形尺寸;拉深滑块行程及外形尺寸;压边滑块行程及外形尺寸;压边滑块行程及外形尺寸;工作台外形尺寸等。工作台外形尺寸等。见下表。见下表。结构形式:结构形式:拉深滑块与压边滑块布置形式:拉深滑块与压边滑块布置形式:压边滑块布置在上滑块:压边滑块布置在上滑块:并行布置并行布置:拉深滑块液压缸和压边滑块液压缸单独并行:拉深滑块液压缸和压边滑块液压缸单独并行布置,互相单独动作;布置,互相单独动作;上下布置上下布置:压边缸固定在拉深动梁上,随拉深动梁一起:压边缸固定在拉深动梁上,随拉深动梁
18、一起运动。运动。拉深凸模固定在拉深动梁上,穿过压边动梁和模具压边拉深凸模固定在拉深动梁上,穿过压边动梁和模具压边圈的中部孔,进行拉深。圈的中部孔,进行拉深。压边滑块布置在下横梁上。如压边滑块布置在下横梁上。如TDY35-315C型,图型,图411。3、工作过程、工作过程 以以TDY35-315C型双动拉深液压机为例。型双动拉深液压机为例。液压泵卸载状态下工作液压泵卸载状态下工作压边滑块下行压边滑块下行压边压边滑块接触工件开始加压,拉深滑块快速下行滑块接触工件开始加压,拉深滑块快速下行压压边滑块加压,拉深滑块工作下行边滑块加压,拉深滑块工作下行拉深滑块加压拉深滑块加压成形,直至成形结束,此时,压边滑块保持压力成形,直至成形结束,此时,压边滑块保持压力不变不变压边滑块保压,拉深滑块上升回程压边滑块保压,拉深滑块上升回程拉深拉深滑块回程停止,压边滑块开始回程滑块回程停止,压边滑块开始回程压边滑块回压边滑块回程停止。程停止。详细操纵过程,请自学教材的详细操纵过程,请自学教材的P124页。页。