有关液压机及其安装与保养.doc

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1、 （液压英才网豆豆转载）17世纪法国人帕斯卡发现了利用液体产生很大能量的可能性。18世纪末，英国人取得第一个手动液压机专利。1860年前后，维也纳铁路工厂有了第一批用于金属加工的液压机，分别是7000KN、10000KN和12000KN型。1893年，英国曼切斯特建成了当时世界上最大的12OMN的锻造水压机。随着航空工业的迅速发展，模锻液压机的公称压力不断提高。在第二次世界大战前夕及二战期间，德国先后制造了70MN和300MN 的模锻水压机，苏联在5O年代后期先后制造了几台过200MN一300MN和两台750MN的模锻水压机，而在法国安装的由苏联设计与制造的650MN模锻液压机，则是西欧目前最

2、大的模锻水压机。 液压机，是一种在国民经济各领域应用非常广泛的机械。它具有结构简单、容易操作、可以产生很大的力等优点，还可以根据加工要求很方便的改变压力和行程。由于液压机在工作中的广泛适应性，它还普遍应用于国民经济的各个部门，如板材成形、粉末冶金、管线型材挤压、胶合板压制、打包、人造金刚石、耐火砖压制、电缆包覆、碳极压制成形、轮轴压装、校直等等各种类型的中小液压机发展十分迅速，有力地促进了各种工业的发展。 近2O年来，液压机技术有了飞速发展，主要表现在以下几个方面。 (1)采用数控(NC)及计算机数控(CNC)技术，以实现工艺过程自动化及提高各运动部分的控 制精度。例如中小型锻造液压机在逐步实

3、现液压机与操作及联动的基础上，可以采用计算机程序控制，提高了精度，目前中小型模锻液压机已有取代老式蒸汽一空气自由锻锤的趋势。在中小型模锻液压机方面，采用微机辅助的检测控制系统，可根据压力大小来补偿多个环节受载变形带来的误差。CNC自动弯管机可存储一千多个程序段，可以自动弯曲不同弧度的管子，送进、加紧、折弯均可实现自动化。可编程微处理器控制的全自动校正液压机，则具有更高的自动化程度和精度。 (2)使用快速换模装备，包括设立中间模具库、模具转台、转向换站装备及快速加紧机构等。在外国的多种先进液压机中，模具在液压机上的拆装时间大大缩短，同时完成行程和压力的调整。 (3)使用先进的快速滑阀或插装阀，减

4、少阀的换向时间，使阀的响应时间减少到10ms以下。 (4)采用各种先进的缓冲装备，减少冲压的震动及噪声。 (5)渐渐向柔性加工系统发展，将对不同功能的设备组成柔性加工系统或中心，以适应中小批量多品种工件的自动化合理加工。 近年来，随着液压技术、PC技术和计算机控制技术的发展，液压机各方面的性能日趋完善。例如，采用数控及计算机控制技术，可以实现工艺过程的自动化并提高各种部分的控制精度；采用各种先进的缓冲装置，可以采用冲载式的震动及噪声。在我国，1960年前后，开始自行设计和制造了3O台10000KN到31500KN 的中型模锻水压机和两台120MN到125MN的大型水压机。6O年代，我国先后成套

5、设计制造了一批大型液压机，包括300MN有色模锻液压机和120MN金属挤压等。7O年代，我国向国外出口了多台各吨位的液压机，说明我国的液压机设计和制造已具有了一定的水平。我国液压机制造业虽然有了较大的发展，但是与世界先进水平还有一定差距。为了满足目前经济建设的需要，应当加大液压行业的投入，加强开发和研究具有世界水平的液压机，尽快缩小与世界先进水平的差距。 1 液压机的工作原理 液压机是根据帕斯卡原理制成的，一种利用液体压力来实现能量传递的机器。液压机一般由本体(主机)及液压系统两部分组成。最常见的液压机本体结构主要由上横梁、下横梁、四个立柱和十六个内外螺母组成一个封闭框架，框架承受全部工作载荷

6、。工作缸固定在上横梁上，工作缸内装有工作柱塞，它与活动横梁相连接。活动横梁以四个立柱为导向，在上、下横梁间往复运动。在活动横梁的下表面上，固定有上模，而下模固定在下横梁上。当高压液体进入工作缸后，在工作柱塞上产生很大的压力，并推动柱塞、活动横梁运动，使工件产生塑性变形。回程缸固定在下横梁上，其中有回程柱塞。回程时，工作缸通低压、高压液体进入回程缸，推动回程柱塞向上运动，带动活动横梁回到原始位置，完成一个工作循环。 采用活塞式工作缸的中小型液压机，不需要单独设置回程缸。 液压机的工作过程包括四部分，分别是充液行程、工作行程、同程以及停止(悬空)。 11 充液行程 将开关由“停止”移到“充液行程”

7、。回程缸排液阀打开，滑块靠自重下降。此时主缸内液体压力下降，充液阀自动打开低压液体大量流入，完成滑块空程向下的充液行程，在接近充液行程终点时，应使滑块减速，以减少充给与震动。 12 工作行程 充液行程结束后，充液阀关闭。把开关移到“工作行程”，主缸进液阀打开，高压液体流入主缸，作用于活塞杆上，通过滑块对工件进行加工。 13 回程 把开关移到“回程”位置，主缸进液阀关闭，排液阀打开，卸掉主缸和管道中的高压液体的压力，随后，回程缸进液阀打开，冲入高压液体，滑块在高压液体的作用力下向上运动。 14 停止(悬空) 把开关移到“停止”位置，主缸排液阀打开，主缸通低压，而此时回程缸的两阀均被关闭，液体留在

8、回程缸内，所以滑块可以停在操作空间的任何位置，完成一个循环。 液压机的液压系统包括各种高、低压泵，各种高低压容器(油箱、充液罐等)，各种阀以及相应的联通管道。其传动形式可分为泵直接传动和泵一蓄势器传动两种。第一种，泵直接传动，是由泵直接将高压液体送给液压机的主缸和回程及其他装置，且压力随工件变形而变化，滑块的速度随泵的供油量变化而变化。第二种，泵一蓄势器传动，多加的蓄势器，其作用是用来存放高压液体，平衡泵的负荷。工作时，可以供给液压机大量高压油，当液压机用油量较小时，高压油可以存放蓄势器中。 当蓄势器还不能满足需要时，可增加一个增压器，使工作压力进一步增大。 2 液压机的特点及分类 21 液压

9、机的特点 液压机有以下几个特点。 (1)基于液压传动的原理，执行元件(缸及柱塞活活塞)结构简单，结构上易于实现较大的工作压力、较大的工作空间和较长的工作行程，因此适应性强，便于压制大型工件或较长较高的工作。 (2)在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。可以在下转换点长时间保压，这对许多工艺来说，都是十分需要的。 (3)可以用简单的方法(各种阀)在一个工作循环中调压或限压，不易超载，容易保护各种模具。 (4)滑块的总行程可以在一定范围内任意的无级地改变，滑块行程地下转折点可以根据压力或行程位置来控制或改变。 (5)滑块速度可以在一定范围内相当大的程度上进行调节，从而可以适应工艺过程对滑块

10、速度的不同要求。用泵直接传动时，滑块速度的调节可以与压力及行程无关。 (6)与锻锤相比，工作平稳，撞击、震动和噪声较小，对于工人健康、厂房基础、周围环境及设备本身都有很大好处。 22 液压机的分类 液压机主要用作锻压机用，可以完成许多其他机械不能完成的工作，如压制刚件、铁件或切割某些缸板等，可以产生很大的力。液压机可以分为以下几类： (1)锻造液压机：用于自动锻造、钢锭开坯以及有色与黑色金属模锻； (2)冲压液压机：用于各种薄板及厚板冲压，其中有单动、双动以及橡皮模冲压等； (3)一般用途液压机：各种万能式通用液压机； (4)校正、压装用液压机：用于零件校行及装备； (5)层压液压机：用于胶合

11、板、侧压板、纤维板以及绝缘材料板的压制； (6)挤压、拉伸、穿孑L液压机：分别用于挤压各种有色金属以及黑色金属的线材及型材，工件的拉伸及穿孔等工艺； (7)压制液压机：分别用于各种粉末制品的压制成性； (8)打包、压块液压机：用于将金属切削及废料压块与打包等； (9)各种专业液压机：分别用于轮廓压制、线缆包覆等各种专业工序； (10)手动液压机：为小型液压机，用于要求力度不大的手工工序。 3 液压机的基本参数 基本参数是液压机的基本技术数据，是根据液压机的工艺用途及结构类型来确定的，它反映了液压机的工作能力及特点，也基本上定下了液压机的轮廓尺寸及整体重量。另外，基本参数也是用户选购时的主要依据

12、。 液压机常用的典型结构形式为三梁四柱式，属于梁柱组合式。以三梁四柱式液压机的基本参数为 例： (1)公称压力 公称压力是液压机的最主要的参数，反映了液压机可以产生的最大工作压力，在数值上等于工作液体压力和活塞杆工作总面积的乘积，并圆整为整数。 (2)最大行程 最大行程是指滑块在位于上限位置时，活动横梁的立柱导套下平面到立柱限程套上表面的距离，也就是滑块移动的最大距离。 (3)最大净空间 最大净空间是指活动横梁停止在上限位置时，从工作台上表面到活动横梁下表面的距离，它反映了液压机在高度方向上工作空间的大小。 (4)立柱中心距 在四柱液压机中，分别为立柱宽边中心距和窄边中心距，它反映了液压机平面

13、尺寸上工作空间大小，其对三个横梁的平面尺寸和重量均有影响。 (5)滑块运行速度 滑块运行速度包括空程、回程和工作时三个速度。可根据不同的加工要求来确定速度，锻压机工作速度一般较高，为提高工作效率，回程速度一般较高。 4 液压机的选择应用 一般小型液压机可用双柱，这样结构比较简单，操作方便，但稳定性较差，故采用四柱式。横梁为锻造结构或焊接结构。上下横梁与四个立柱组成一个刚性的封闭框架，以承受液压机的全部载荷。 应保证立柱与横梁的刚性连接。液压机的传动形式有泵直接传动和泵一蓄势器传动两种形式。泵直接传动是指泵直接将高压液体供给液压机的工作缸及其它辅助装置，由冲程行程、工作行程、回程和停止(悬空)四

14、个形程组成，由操作系统液压系统中各种阀的动作来实现。而泵一蓄势器传动则在系统中增加了蓄势器。此液压机为小型液压机，不必增加蓄势器传动即可达到加工要求。 液压机的工作介质，有乳化液和机械油两种。乳化液具有良好的性能，而机械在防腐蚀，防锈和润滑性能方面都乳化液好油的粘度比较大，容易密封。因此，近年来，采用油为工作介质的越来越多。 液压机的最大空间决定了液压机的滑动行程。它反映了液压机在高度方向上工作空间的大小，应根据模具及相应垫板高度、工作行程以及放入坯料和取出工件所需空间大小等工艺因素来确定。最大净空间对液压机总高和安装高度等都有影响，应尽量减小液压机高度。 在液压缸选择方面，如果液压机既有工作

15、行程，又有回程，则应用活塞式液压缸，因为它在两个方面作用，简化了液压机结构。但活塞在运动的两个方向上都要求密封。因此，缸的内表面均需要加工，精度要求较高，粗精度要低，液压机部件比较复杂。此外，还有柱塞式和差动柱塞式液压缸。液压缸的支撑形式有法兰支撑和缸底支撑，缸内进入高压液体时，通过法兰与横梁的接触面的反作用力传给横梁。液压缸还需要导套，用以为活塞赶往复运动的导向。液压缸还需要密封性能好，能随着液体压力增高而提高其密封性能，且要求摩擦阻力小，磨损小，寿命小，使用维修简单，易拆换，成本低。密封材料选用具有良好的物理性能和化学稳定性刚度、弹性及耐油性均很好，还能耐高压的聚胺脂橡胶。液压缸的材料为3

16、5号45号钢及20MnMo，一般工作液体压力常用20兆帕或32兆帕。 立柱，可选用中小型压级上常用的类型。每根立柱靠四个内外螺母与上下横梁紧固连接在一起，各种结构形式的立柱，加工、安装与维修都较为方便，为防止松动，立柱与上下衡量的连接要有可靠的预紧。 横梁，要设计上下封闭的箱形结构件，在安装各种缸、柱塞及立柱处，一般做成圆筒形，并用钢板与横梁面板。采用铸铁件KT200或铸钢件ZG270500，必须进行热处理，以消除内应力。还应注意使各部分厚度没有突然变化，注意正确设计与布置铸造工艺孔需要的出沙孔。出沙孔应尽量避免设有加强圈。为了简化结构，可以将主缸与横梁铸成一体。 液压机的动力装置。中小型液压

17、机通常选用泵直接传动，泵站的公称液体压力为20兆帕。这种传动的优点是：工作效率高，速度恒定，平均功率消耗低，可在最大压力下获得最大速度，基本投资省，占地面积小，日常维护和保养简单。液压机的工作行程速度一般不易太高。液压系统的泵选用高速泵较好，这种泵由偏心轴通过连杆带动柱塞往复运动，通常具有614个柱塞，成对称式排列，左右两边完全对称。进液阀为蘑菇形，排液阀为锥形，密封性能号，容积效率高，且体积小、重量轻、转速高、流量大。 液压机常用的液压阀，有普通高压液压阀和提阀。随着科技的发展，开始逐步使用逻辑拆装阀。普通高压液压阀，多为滑阀式结构，可用电磁或电液进行控制。这种阀存在着一定的内泄，并且磨损后

18、内泄随之增大；换向频率不易过高，且存在液压卡紧现象，对换向可靠性有一定影响；这种阀压力损失较大，换向及复位时间长。但由于生产历史长，厂家多，应用比较广泛，维修也比较方便，广泛应用于中小型液压机中。提阀在以乳化液为工作介质的液压机中应用较为广泛，基本为锥阀结构。提阀可分为方向控制阀、应力控制阀和流量控制阀。 液压系统还有缓冲装置。采用在活塞侧或活塞杆侧安装一个缓冲销，或在液压系统中设计缓冲回路，用以防止油缸活塞在工作行程终点撞击缸盖和定位元件等，并避免系统油流突然停止或换向而引起液压冲击。还应采用一些减震措施，如在工作台上加可动垫板、采用串联柱赛及阻碍能量释放等。 液压机的电器控制采用可编程控制

19、器(PC)控制系统。它不仅可以完成继电器、接触器的逻辑控制，而且可以对工业过程的各种物理量的连续函数作运算处理，具有完善的实时监控功能。PC根据液压机工作制度，接通和断开相应的电磁阀，保证液压机有条不紊的进行工作。同时，PC不断检测安全保护装置的控制信号，发出相应的控制命令，保证液压机安全可靠地工作。 对于有关结构、参数及元件的选取，在满足加工要求的前提下，应本着有利于降低液压机重量、高度和成本，提高液压机的质量、寿命和反应速度的原则，应有利于组织专业化生产和便于维修。只要根据实际情况，选取合理的结构、动力装置、液压元件以及电器元件，就可以设计出一个体积小、重量轻、工作稳定、效率高、控制容易的

20、锻造液压机。 5 保养及维修 使用机器过程中，要严格按照操作规程操作否则将缩短机器的使用寿命。下面为用户提供安全操作和维修保养的几点建议。 51 操作规程 (1)不了解机器者，不准启动机器。 (2)机器出现故障时，应停车检查并排除故障后才可继续工作，不得超载工作。 52 保养及维修 (1)建议使用4O号液压油。如果选用机油，室温低于2O时，用2O号机油，室温高于3O时，用30号或4O号机油。油温范围为156O C。 (2)应使用经过过滤的油，否则，油路容易被堵塞。滤油器要经常清洗，工作油也应定时更换。 (3)为了使工作时横梁可快速移动，立柱表面及活塞外露部分应该常清洗，保持光洁。 (4)定时检查压力表及其他零件。