第三章 液压机
液压缸以其下部 的法兰支承并安装在 横梁内,由缸外壁的 两个环形面积与横梁 相配合。液压缸本身 则依靠法兰上一圈螺 栓固定在横梁上。
有的液压缸的法 兰嵌入横梁内采用压 环固定,如图所示。
法兰嵌入梁内的缸
(2)缸底支承(图4-13)
a.以缸底支承方式安装在滑块中,缸底以螺柱
拉紧。
b.缸底靠在上横梁表面,用螺栓或压板 固定。横梁不用开设安装液压缸大孔。
时又是活动横梁的导向件。因此立柱应有足 够的强度和刚度,导向表面应有足够的精 度、较低的表面粗糙度及必要的硬度。
要求:立柱与上下横梁可靠预紧,安装方便,
便于调整液压机精度。
立柱结构及其与横梁的连接形式:
立柱常见的结构形式
1.双螺母式
特点:每根立柱轴向尺寸要求
不严,加工方便。但必须对螺 母进行良好预紧,否则引起机 架摇晃,使用时间长时螺母易 松动。多应用于小型液压机。
第三章 液压机
3.1 液压机的工作原理、特点及分类
3.2 液压机的工艺参数
3.3 液压机的本体结构
3.1 液压机的工作原理、特点及分类
一、液压机的工作原理
二、液压机工作循环过程
三、液压机特点
四、液压机分类
一、液压机的工作原理
两个充满工作液体的具 有柱塞或活塞的容腔由管道 相连接,当小柱塞上作用的 力为F1时,根据帕斯卡原 理:在密闭的容器中,液体 压力在各个方向上是相等的, 则压力将传递到容腔的每一 点。因此,在大柱塞2上将 产生向上的作用力F2,迫 使制件3变形。且F2= F1×A2/A1。A1、A2分别 1-小柱塞 2-大柱塞 3-制 为小柱塞1和大柱塞2的工作 件 面积。
液压机的活动横梁从上 停留位置靠自重下降, 液压泵输出的低压油通 入11的上腔.充填活塞 下行时所空出的容腔, 不足的油液由充液阀9 补充,直到上模接触到 工件为止。
2.工作行程
滑阀5仍处于交叉相 通的位置,当上模接触到 工件后,阻力增大,液压 泵出口压力随之增高,高 压油液进入ll的上腔,推 动活塞继续下移,对制件 进行压力加工。此时,充 液阀9自动关闭,工作缸 11下腔的油液继续经阀7、 5排回油箱。
3.保压
若工艺有保压要求, 则滑阀5的手柄置于“停 止”的位置,阀3的位置 不变(交叉相通回程位 置),液压泵通过阀5卸 荷,工作缸内的油液被 液控单向阀8封闭在内而 进行保压。
4.回程
滑阀5处于直通的“ 回程”位置,泵将高压 油液输入11的下腔,同 时打开液控单向阀8,使 工作缸ll的上腔卸压, 然后打开充液阀9,活塞 带动活动横粱上行,上 腔的油排入充液罐10内 。
4)滑块的总行程可以在一定范围内任意改变,滑 块行程的下转换点可以根据压力或行程位置来控制 和改变。
5)滑块速度可以在一定范围内进行调节,从而可 以适应各种工艺对滑块速度的不同要求。
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)工作平稳,撞击、振动和噪声较小,对工人健 康、厂房基础、周围环境及设备本身都有很大好处。
(2)活塞式液压缸
应用:在中小型油压机应
用广泛。
特点:可以两个方向动作,
既能完成工作行程又可以 实现回程。但缸内表面全 长需加工精加工,精加工 要求高,结构复杂。
(3)差动柱塞式液压缸
特点:导向及承受偏心载
荷性能好,可以作回程缸 装于上横梁上,与活动横 梁连接较简单。
2.液压缸的支承形式 (1)法兰支承 1-工作缸 2-柱塞 3-导套 4-密封装置 5-压套 6-法兰 7-螺栓和螺母
(一) 横梁 横梁包括上横梁、下横梁(或称工作台)和
活动横梁(或称滑块)。横梁通常为上、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,并用肋板与横梁面板相
连。肋板在承载较大处较密,以提高横梁刚 度。肋板多布置成网络形或辐射形。
中小型液压机横梁有铸造结构和焊接结构两 种。生产批量较大的小型液压机,其横梁多 为铸铁件HT200或铸钢件ZG270一500;单件小 批生产时,采用Q235或16Mn板材焊接而成。 为防止变形,横梁必需进行热处理,以消除 其内应力。中小型液压机横梁多数为整体结 构,而大型液压机横梁由于受制造和运输的 限制设计成组合式,并用键和拉紧螺栓联接。
3.柱塞与活动横粱的连接形式
柱塞与活动横粱的连接形式主要有两种: 刚性连接和球面支承连接。
(1)刚性连接
柱塞下端插 入活动横梁内,两 者间无相对运动, 在偏心加载时,柱 塞随活动横粱一起 倾斜,将活动横梁 所受偏心距的一部 分传给液压缸的导 向处,加剧了导向 钢套及密封垫的磨 损。
(2)球面支承
5.停止
滑阀5及3均放在 “停止”位置,液压泵 通过滑阀3卸荷,工作缸 11下腔的油液被液控单 向阀7封闭于缸内,支持 活塞及运动部分均处于 任意所需要的位置。
6.顶出缸顶出
滑阀5置于停止位 置,将滑阀3置于“顶 出”位置,液压泵输 出的压力油经过阀3进 入顶出缸12的下腔, 同时顶出缸上腔的油 液经阀3流入油箱,在 下腔压力油的作用下 顶出活塞上升顶出工 件。
铸造上横梁
活动横梁
焊接下横梁
(二)液压缸部件
1.液压缸部件的形式及用途
液压缸部件通常可以分为柱塞式、活塞式 和差动柱塞式三种。
柱塞式液压缸
活塞式液压缸
差动柱塞式液压缸
(1)柱塞式液压缸
应用:在水压机中应用
最多,广泛用于工作缸 、回程缸、工作台移动 缸及平衡缸。
特点:机构简单、制造
容易,但只能单方向作 用,反向运动需用回程 缸实现。
二、液压机工作循环过程
传动方式:泵直接传动和泵-蓄势器传动。
如图,通过两个手动三位通阀来实现各种行程。
1、2、6-溢流阀 3、5-手动滑阀 4-单向阀 7、8-液控单向阀 9-充液阀 10-冲液罐 11-工作缸 12-顶出器活塞缸
活塞式液压缸
1.充液行程
滑阀5处于交叉相通的 “工作”位置,控制顶出 器活塞缸的滑阀3处于交 叉相通的“回程”位置。 工作缸11的下腔通过开启 的被控单向阀7及滑阀5通 低压油箱,
3.3 液压机的本体结构
一、梁柱组合式
二、单柱式
三、框架式
本体一般有:机架、液压缸部 件、运动部分及导向装置组成。下 面分别介绍几种典型的结构型式。 一、梁柱组合式 最常见的是三梁四柱式,它广 泛应用于各种用途的液压机中。上 下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,同时还兼作活动横梁的运动导 向用,所以机身应该有足够的刚度、 强度和制造精度。 梁柱式又分为:四柱、双柱、三柱、 和多柱。
力量,在数值上等于工作液体压力和工作柱塞
总工作面积的乘积。它反映了液压机的主要工
作能力。
2.最大净空距(开口高度)H
最大净空距H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 最大净空距反映了液压 机高度方向上工作空间 的大小。
3.最大行程s
最大行程s指 活动横梁能够移 动的最大距离。
缺点:
1.对密封技术要求较高。残漏会影响机器 效能,污染环境。 2.最高工作速度受到限制。
四、液压机分类
液压机在锻压机械标准中属于第二类,代号 为“Y”。
液压机按其用途分为十个组别:
(1)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。 (2)冲压液压机 用于各种薄板及厚板冲压,其中
1.整体式框架
特点:刚度大,滑块大多采用45°斜面和
八面可调间隙的平面导向结构。精度高, 主要用于塑料制品、粉末冶金、双动薄板 冲压及金属挤压液压机中。
分为钢板焊接结构和整体铸造结构 焊接结构 铸造结构
a.钢板焊接:钢板力学性能优于铸件,不受铸造 工艺条件约束。可将各种尺寸钢板组合,因此机 架强度,刚度好,省料,外形美观。 b.整体铸造:焊接条件差或批量大时采用。省去 了焊接工作量及坡口加工。但要制木模,铸造工 艺要求高。
有单动、双动及橡皮模冲压等
(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 用于零件校形及装配。
(5)层压液压机 用于胶合板、刨花板、纤维板及
绝缘材料板的压制。
(6)挤压液压机 分别用于挤压各种有色金属及黑
色金属的线材、管材、棒材、型材及工件的拉 深和穿孔等工艺。
(7)压制液压机 分别用于各种粉末制品的压制 成形,如粉末冶金、人造金钢石、耐火砖、碳 极塑料及橡胶制品的压制等。
4.工作台尺寸(长×宽)
工作台尺寸指工作 台面上可以利用的有效 尺寸。
5.回程力 回程力由活塞缸下腔工作面积或单独设 置的回程缸来实现。 6.活动横梁运动速度(滑块速度) 可分为工作行程速度、空行程速度及回 程速度。空行程速度及回程速度可以高一些 ,以提高生产率。
7.允许最大偏心距
允许最大偏心距是指工件变形阻力接近 公称压力时所能允许的最大偏心值。 8.顶出器公称压力及行程 有些液压机下横梁装有顶出器。其压力和行 程可按工艺要求确定。
7.顶出缸回程
滑阀5的位置不变, 滑阀3置于“回程”位 置,顶出缸下腔的油液 可经阀3流人油箱,液 压泵输出的油液经阀3 进入顶出缸上腔,使顶 出缸活塞下行。这样就 完成了一个工作行程。
三、液压机特点
1优点
1)基于液压传动的原理,执行元件(缸及柱塞或活 塞)结构简单,结构上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,因此适应性强,便于压 制大型或较长较高的制件。 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,模具容易得到保护。
2.台肩式(锥台式)
特点:刚性好,可防止立
柱与横梁水平移动,但锥 台加工困难,装配后不能 调整。