液压机生产厂家（共8篇）
滕州市盛丰机械厂地处鲁南地区科圣墨子故里、京沪铁路、京福高速、104国道贯穿南北、南临微山湖畔、北靠曲府、泰山，交通方便，工业发达之地。本公司是集设计、研发、生产制造和营销服务于一体的民营企业。位于滕州市洪绪经济开发区。
滕州市盛丰机械厂依靠强大的经济实力，先进精良的专业生产设备，雄厚的技术力量，并以规范化、标准化的企业管理体系模式全程运作。主营产品：YQ32-63T-2000T四柱三梁液压机、YM41-60T-500T单臂液压机、YM20T-500T四柱二梁液压机、YM31-10T-200T龙门式液压机等液压成套设备、数控立式车床、单臂端面铣镗床、高压油管压管机、激光束水准卡车导向四轮定位仪、重型转向立轴拆装机、传动轴动平衡校验机床、油箱清洗机、半轴套管拉压器、汽车大架液压冷铆钳、电动顶高机、制动鼓镗床、液压卧式刹车蹄片投铆机、液压方向机试验台、卧式拆装机、大型扒胎机等汽保设备。
滕州市盛丰机械厂始终本着诚信为本，信誉第一，客户至上的宗旨，为达到国内先进的制造水平，吸取先进的管理经验，购进精密的检测设备，所用配件为国内知名品牌，产品深受用户信赖，服务热线24小时开通，售后服务周到及时。以此来稳定和提升产品质量。滕州市盛丰机械厂以客户需求为中心的研发方向，是本公司的核心理念，以优质的产品，合理的价格与你携手共进，共创辉煌！滕州市盛丰机械厂竭诚欢迎社会各界人士光临指导，或来电或函洽谈业务！
开发的液压机柔性冲压生产线具有加工质量好、效率高、柔性化及自动化程度高等特点, 已成功在比亚迪、二汽、上汽、江淮、吉利、力帆等众多厂家应用, 降低了汽车制造成本, 有力推动了我国汽车工业发展。
1 主要创新点分析
1.1 问题与难点
汽车产量的不断增加带动汽车覆盖件冲压生产线的需求急剧增加。冲压件质量直接影响汽车制造质量。美国专家曾对50多个个案进行分析, 认为冲压件尺寸产生的累积误差是造成车身总体尺寸误差变动的主要原因, 主要由冲压设备控制精度低、冲压工艺落后、模具设计制造水平低等因素导致。为适应大型覆盖件精密冲压, 提高液压成形生产线的生产质量和使用效率, 解决不对称复杂工件局部延伸率突变应力和应变分布不均、成形过程中制件压边力多点分区调压的瓶颈问题, 需要进行高品质柔性冲压生产线关键技术研究, 开发满足大型覆盖件精密柔性成形的冲压装备。
1.2 解决方案
1.2.1 设计及制造技术
如图1所示, 利用CAD、CAE技术, 对主机结构进行优化, 对关键零部件进行应力、变形分析以及寿命分析, 整机进行模态分析, 使主机能够在强度、刚性、寿命等方面充分满足要求。采用链式机构和模具快换技术设计了辅助移动工作台和快速换模机构, 换模时间由过去5人4小时缩短为2人半小时, 节省了换模准备时间;应用先进的激光测量技术检测大件直线度、圆度等形位误差, 研究关键工艺对质量的影响, 确保大件加工制造质量, 零件加工精度相对过去同类产品提高近1倍;采用光幕、安全门等光机电一体化技术, 设计了辅助机械安全装置、保护装置、防护装置, 保护功能完善, 连锁和冗余设计使压机工作更加安全, 整机安全性能达到欧盟标准。
1.2.2 电液比例伺服控制液压系统
为提高冲压件质量, 适应多品种小批量生产工艺需要, 液压系统采用电液比例伺服系统, 所有压力的调整都采用比例阀通过数控系统调节, 对于大流量的液压系统的比例控制必须采用闭环控制。在液压机伺服系统一体化控制技术研发方面, 进行了如下技术攻关:
(1) 滑块压力的精确闭环比例控制。为满足不同模具冲压需求, 克服机械压力机存在死点位置的缺陷, 采用比例伺服控制系统, 实现滑块压力精确控制, 系统设计有相应的比例压力阀和高精度压力传感器, 构成闭环控制, 保证模具冲压时的压力值, 实现了精密冲压, 经检测压力控制精度不大于±0.05MPa, 零件合格率由过去的50%提高到98%。
(2) 滑块位置的精确闭环控制。在精密控制系统压力的同时, 液压系统设计中还增加了滑块位置闭环控制系统, 该系统由位移传感器、比例换向阀等元件组成, 控制算法采用PID控制理论。经检测该系统重复控制精度不大于±0.02mm。
(3) 滑块快速运动控制技术, 通过比例元件减少冲击。通过液压系统中的大流量充液阀系统, 实现液压机快速下行、工进慢行的精密冲压要求, 快进速度达到450mm/s, 工作速度达到35mm/s, 缩短了加工时间, 提高了工作效率。
(4) 液压垫闭环比例控制技术, 包括四角比例调压技术、压力随数控系统连续变化的控制技术。精心设计了闭环比例控制液压垫系统, 综合运用四角比例调压、压力随数控系统连续变化的控制等多种技术, 实现大尺寸3800mm×1700mm液压垫的四角精密调压, 经检测液压垫压力控制精度不大于±0.1MPa。
(5) 压边滑块闭环比例控制技术。为实现双动拉伸液压机深拉伸工艺, 设计了压边滑块闭环比例控制技术, 能实现压边力的精密控制, 避免了拉伸过程中的皱曲变形现象, 提高拉伸件的质量。
(6) 节能液压系统的设计。采用热平衡综合分析技术研究系统发热原因, 采用比例泵直接控制保压过程等技术, 减少能量损失。在此基础进一步采用伺服泵控制技术成功开发出全伺服控制液压机, 实现最高节能50%的效果。
1.2.3 专用控制系统
如图2所示, 研制了基于PLC和工控机基础上的大型数控薄板冲压液压机专用控制系统, 具有模具参数数据库、远程异地信息控制、模具自动识别、故障报警及诊断、参数输入及显示界面、比例伺服系统控制算法、安全控制模块等功能。
整个生产线的控制采用主从控制。电液一体化系统采用分布控制器独立控制各个元件的闭环控制, 提高控制精度, 减少主控系统的计算量。对高精度的电液一体化控制系统, 在分布控制器的基础上进一步通过软件模块进行优化, 实现大闭环高精度控制。控制系统与电液一体化元件进行结合, 根据工艺需要编制柔性控制软件, 实现整个工艺流程的控制, 且精确控制压力、位置、速度等。通过计算机实时采集拉深力、压边力、充液室压力、拉深滑块速度、拉深滑块位置等参数, 并实时绘制各运行参数。各数据作为工件的加工过程数据, 成为判定工件质量的原始数据。
控制部分采用SIEMENS S7-317 CPU系统和PROFACE 15寸HMI系统, 在操作台部分和油箱部分各设置一个远程I/O站, 在机身也准备设置一个远程子站, 各子站与CPU主站通过PROFIBUS总线相连, 减少了硬接线, 提高了可靠性, 同时通过PLC CPU上的DP通讯口连接到一个DP/DP耦合器, 把压力机的控制网段与辅机系统的网段连接在一起, 实现两个系统可分开调试, 最后共享资源, 组成一个完整的控制系统。
1.2.4 远程异地诊断控制技术
如图3所示, 基于现场总线技术, 构建了远程异地诊断系统, 开发了远程异地诊断实验平台, 验证远程异地诊断控制技术可靠性, 并最终和大型数控双动薄板冲压液压机进行相关联机实验。保证了检测信息准确传递, 较好地连接各监测设备, 使诊断更可靠、有效。
1.2.5 全吨位低噪声冲裁缓冲技术
为了解决下置式冲裁缓冲装置仅适用于前移式工作台的缺点, 经过技术攻关, 开发了上置式电动同步调节全吨位低噪声冲裁缓冲装置 (图4) , 使压机具有独特的全吨位冲裁缓冲及压力自动跟踪功能, 消除了人工手动调节所带来的人为因素, 减轻了劳动强度, 提高了安全性能和自动化程度。
根据模具冲裁距离, 由参数匹配优化规律合理设定缓冲位置, 然后通过机械同步传动, 电动调节缓冲点, 用伺服电机驱动固定挡块, 使其精确定位, 定位精度与设置值误差在0.02mm以内。最终实现模具落料缓冲, 减少了冲压瞬间的噪声, 经检测噪声由过去的90d B减小到81d B。
全吨位低噪声冲裁缓冲装置解决了大型快速冲压机的最佳冲裁缓冲力自动跟踪问题, 可吸收冲裁过程中产生的全部能量, 降低了冲裁噪声, 优化了操作环境, 大大提高了压机和模具寿命, 保证了压机可实现全吨位的冲裁落料功能。
1.2.6 液压机安全技术研究
充分借鉴欧盟国家的先进技术及标准, 对安全PLC、安全继电器、安全光幕等产品进行应用实验, 综合设计安全装置, 在冗余和检控、安全等级方面提高液压机的安全性。该安全技术的研究, 为大型数控薄板冲压液压机进入欧盟市场提供了保障。
1.2.7 四点数控液压垫技术
传统的液压机和机械压力机的液压垫四角压力一致, 且压制时保持不变。当拉伸复杂不对称工件时, 由于模具四角实际受力不均匀, 容易造成工件起皱、卷边, 很难保证工件的质量, 成品率低。
自主研制的液压拉伸垫四角调压控制技术, 可实现比例调压, 四角压力可随模具压力大小实时变压力控制功能, 满足了不对称工件以及拉伸中需改变压边力时的工况要求, 大大改善了冲压工艺和冲压件质量, 降低了模具成本。
液压垫的压力采用比例压力阀控制, 压力采集通过压力传感器实现, 行程控制通过由位移传感器构成的闭环控制系统实现。保证压边力可根据需要函数控制, 回路中各角的压力传感器将压力实时传递给数控系统, 根据冲压工艺需要, 数控系统实时控制四角压力, 保证冲压件不起皱、不卷边, 使成品合格率提高到98%。基于四角调压的多点拉伸液压垫如图6所示。
1.2.8 基于现场总线的网络控制系统
通过应用上下料机械手以及双驱动T型导轨移动台技术, 液压机柔性冲压线配有拆垛、清洗涂油、对中设备和上下料机器人等多种辅助设备。基于现场总线的网络控制系统, 形成自动化柔性冲压线, 使整个冲压线按照冲压件工艺平稳、有序动作, 提高了生产效率, 大大降低了劳动强度。
在单机控制的基础上, 通过工业以太网实现设备的网络控制和远程控制, 实现冲压线系统的集中控制, 网络控制自上而下具有三个层次:过程控制层, 现场信号处理层, 系统提供标准的PS485和RS232电气接口同智能单元 (如智能仪表) 连接。
系统配置有DEVICENET安全系统, 该安全系统既可对简单的、分散的、安全输入/输出 (例如“双手下行”、“急停”、“光幕”及控制阀等) 进行扩展, 又可组成柔性可编程安全回路。
关键控制环节采用冗余及相异设计。机器每次动作之前, 先对主令发讯元件及主阀位进行自检, 由HMI菜单选择窗口设置压机位置、压力、速度参数, 经PLC的A/D、D/A模块采用PID方式对电子比例油泵、比例压力阀进行电液比例控制, 组成流量、压力、位移的闭环控制系统, 实现滑块位置轨迹和液压垫四角压力轨迹的跟踪。
2 实施结果
如图7所示, 开发的快速薄板冲压液压机及生产线, 在汽车大型覆盖件冲压工艺中成功应用, 解决了不对称复杂工件局部延伸率突变、应力和应变分布不均问题, 在国内汽车大型覆盖件液压机冲压线市场占有率在70%以上, 压机冲裁缓冲能力由原来的60%上升为100%公称力。针对汽车覆盖件精密冲压快速生产需要, 综合应用液压机主机全吨位冲裁缓冲、拉伸液压垫压边力四角分区调压等技术, 解决了高速冲压液压机的稳定、精密控制等难题, 保证了汽车覆盖件的精密冲压精度, 实现高效安全节能生产。滑块快降、快回等指标超过常规冲压液压机1倍, 达到了800mm/s, 成功开发的快速薄板冲压系列液压机主机噪声降为85d B。具体性能指标如表1所示。
3 主要成果
汽车大型覆盖件液压机柔性冲压生产线自行设计和制造, 具有完全自主知识产权, 生产线具有效率高、速度快、节能等特点。液压系统为电液比例分级控制, 电气系统采用PLC+工业触摸屏控制, 数显和安全功能齐全, 配有自动超越程测量装置, 光机电一体化程度高;持续跟踪国际前沿技术, 把数字泵、压力闭环控制、上置缓冲、大液压垫双驱动T型导轨侧移移动台等新技术应用于本系列产品, 推动了行业技术进步。通过产品开发, 获得发明专利5项、实用新型20余项;起草的《液压机安全技术要求》通过国家标准颁布实施;该生产线获得安徽省科技进步一等奖。
汽车大型覆盖件液压机柔性冲压生产线已在比亚迪、东汽、上汽依维柯、重庆力帆、江淮汽车、铁牛集团、吉利汽车等形成示范生产线。初步估计约有上百条冲压线正在汽车主机厂和配套厂稳定应用, 直接经济效益20亿元, 约占国内同类产品70%的市场份额。在提高国产汽车制造水平及质量的同时, 大大降低了生产成本, 为民族品牌汽车的发展做出了重要贡献。相关技术还成功应用到航空航天、高速列车和核工业等高端制造领域。生产线主打产品--大型数控单双动液压机还出口到德国、俄罗斯、巴西、印度等国家, 打破了发达国家在国际市场的垄断局面。
摘要：介绍了研发的液压机柔性冲压生产线及其关键技术, 包括应用比例伺服控制技术开发的专用液压系统, 基于现场总线的柔性冲压生产线控制系统, 上置式电动同步调节全吨位低噪声冲裁缓冲装置等。该柔性冲压生产线速度快, 控制先进, 成形质量高, 可满足多品种、小批量生产模式。
关键词：大型冲压生产线,液压机,关键技术,柔性,汽车
参考文献
[1]翟华, 李贵闪, 严建文, 等.基于以太网技术的大型冲压生产线的远程监控系统设计[J].机床与液压, 2012, (1) .
[2]李贵闪.快速薄板冲压液压机及冲压生产线[J].锻造与冲压, 2010, (7) .
[3]张晔.单动薄板冲压液压机生产线柔性自动化[J].机械管理开发, 2014, (5) .
一、现代液压技术在机械自动化生产中的应用
1、液压技术在现代工程机械中的应用。液压技术应用广泛，具有传动性能大、操作便捷、效率快等优点。在工程机械生产中应用这种技术，可实现整体流程自动化，并且符合清洁生产的理念。根据实际考察可了解到，液压技术在使用中需要控制系统的参与，这种新型技术并不是人力操控的。运转过程中动能较大，所以系统的编写必须正确。机械自动化生产在发展过程中逐渐引入环保理念，大量使用清洁能源，不但可缓解环境恶化带来的压力，同时造价成本也有明显的降低。液压技术在使用过程中要考虑这部分因素，对现有的控制程序不断优化，使之更符合能量传播的规律，减少功率损耗。控制系统中会将活塞作为调节液体流向的工具，在对其尺寸进行设计时要合理，接触部分要保持密闭，避免空气进入使得液体渗出。
2、液压技术在农业机械中的应用。液压技术除提供能量外，还可作为控制设备来使用。农业生产所使用的机械设备规模庞大，在运转过程中会出现频繁的升降动作，由于自重大，使用齿轮等方法对其进行控制效果并不明显。液压技术应用后解决了这一问题，通过液压动能原理，可控制设备的升降，并减小使用过程中的损耗，转换速度快。农用机械中的液压援用并不是流动的，常规状态在装置中静止。以静压轴承为例，液压油会将轴承之间的缝隙填满，由于其具有润滑作用，当轴承升起工作时，与下部结构之间充满了液体，转动过程中并不会直接接触，可达到减小损耗的目的。引用液压技术的农用设备具有更高的承载能力，经过科研人员的创新研究，其功能正在不断丰富，更能满足生产需求。液压技术还可应用在传输中，带动大规模产品输送设备实现传递功能。
3、液压技术在装备制造业中的应用。装备制造是国家强大的根本，生产规模大、效率高是我国装备制造业的优点，但并不能单纯将此作为未来发展方向。质量提升一直是我国政府部门所关注的，依靠传统的生产技术很难做到这一点，在科技技术不断进步的今天，液压技术被引入其中，并取得了显著的成就。由于装备制造对产品各方面指标要求严格，必须要做到精准无误。液压技术的应用属于自主创新研发，并在此基础上衍生出大量规模庞大的战略准备，提升我国装备制造行业的世界影响力。原有的高效生产模式也逐渐转变为高质量生产模式，液压技术可做到大小零件同时控制，并且精准度十分高，方便使用者发出连续的指令。
二、液压技术在机械自动化生产中应用存在的问题
液压技术是不断进步的，虽然在个别领域应用娴熟，但整体上看仍然存在一些问题，阻碍机械自动化生产的发展。液体泄漏问题一直是科研人员所关注的，涉及到海上作业时还会对水域造成影响。超大型设备云状时也容易发出噪音，违背了清洁生产的理念。通过对现实应用的调查，将其总结为以下几点。
1、基础科学技术落后。由于液压技术在我国机械生产中起步较晚，可以参照的历史资料非常少，现投入使用中的设备多数是改造而来的，存在很强的局限性。机械自动化生产需要大量的基础设施参与其中，也就是液压技术的各结构零件。在此方面的精细加工缺少特定工厂，存在很多漏洞，由同一厂家来完成生产活动，很难将细小部分加工做到完善，在最终的拼装环节便会出现误差。液压技术设计与研发阶段并没有成立专项小组，只是对现有的实验室进行改装，很难满足生产与使用需求。
2、国家投入少。科研项目使用的资金都是由国家统一拨放，液压技术的科目划分并不清晰，资金统一发放后分布不均匀，造成研发活动不能按计划开展。机械自动化生产为降低造价成本，并没有成立专项研发小组，只是借鉴同行业的生产技术，这一现状严重阻碍了液压技术的进步。在高校中液压技术专业非常少，并不能为学生提供有力的学习条件，未来发展前景并不乐观。国家应加紧宏观调控，培养专业人才并向基层输送，为技术研发与创新提供有力保障。
3、液压企业抗风险能力差。生产液压设备的团队规模较小，市场经济发生大规模变动后并不具备自保的能力。技术设施相对落后，不能满足大规模生产的需求，长期沿用落后的技术方法，最终影响到行业整体发展进步。由于企业规模小。销售范围也具有很强的局限性，并不能在各地区快速推广，只在小范围内提供产销综合服务，不利于企业之间良性竞争。风险意识并没有被引入这一行业中，因此很难抵抗外来的风险，稍有变动便面临着破产。而且，中小型企业的职业前景和工资待遇相对比较低，高级技术员和研发人员流动频繁，对企业的研发工作造成很大的不利，从而增加了中小型企业技术创新的风险，降低了其技术创新的积极性。
三、液压技术在机械自动化生产应用中的创新及其发展趋势
虽然液压技术在机械自动化生产应用的过程中还存在许多问题，但是值得一提的是，随着时代的进步和发展的需要，它在许多方面有所创新，使液压行业内出现了许多的新技术。例如液压现场总线技术、自动化控制软件技术、水压传动技术等。新技术的增多使得技术应用的选择余地更大，可以依据各种技术的特点来选择最合适的技术加以应用。液压现场总线技术具有经济性、可靠性、可维护性、安全性的优点，而且还可以进行人机对话，相关工作人员的人身安全也可以得到保障，并且价格也比较便宜，因而具有更大的竞争力。而自动化控制技术拥有如电气控制软件一样方便的操作功能，可以在很大程度上实现各种专项控制技术之间的融合和统一，在工作的过程中更具简便性、高效性。水压传动技术主要是利用水资源来做功，而我国的水资源相当丰富，利用水来做功对环境和人体都没有损害，而且它还具有良好的阻燃性、较高的安全性、较简单的处理技术与工艺，因此，水压传动技术也具有很大的优势川。随着科学技术的发展，国内外液压技术与电子技术、自动化控制技术以及计算机技术等多种技术相融合，呈现出以下发展趋势高速化、低能耗。机电液一体化。充分利用先进的自动化技术和电子技术，促进液压系统的发展，提高工作效率，缩短工艺流程。
小结
在信息化时代中，机械技术的发展非常迅速。液压技术通过与现代化产业的结合，形成了机电液一体化的发展趋势，在机械自动化生产中具有非常重要的作用。同时，我国的机械制造行业正向着自动化方向发展，其技术也在不断地更新，在机械自动化生产中，我们应充分发挥出液压技术的潜能，积极借鉴国外的先进液压技术，从而提高我国液压技术的发展水平。在机械自动化生产的过程中，也应注重液压技术应用的安全性和环保性，从而为我国机械制造业构建美好的发展前景。
液压机简介:
也压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。液压缸:将液压能转化为机械能液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸,液压控制阀和液压辅助元件。
辅助元件:
1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用
2、油管及油管接头
3、滤油器
4、压力表
5、密封元件
液压机工作原理
液压机辅件保养液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件
液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置.液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能.控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路油压机,ktc-g系列-液压产品作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等)
我公司生产的液压机特点:
1、采用内置式快速缸,空行程速度快、生产效率高;
2、方便的手动调整机构可调整压头或上工作台在行程中任意位置压制,也可在设计行程内任意调整快进和工进行程的长短;
3、压力可按工艺需要无级调整;
4、整体焊接的坚固开式结构可使机身保持足够刚性的同时拥有最方便的操作空间。
油压机工作原理
液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置.液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能.控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路 作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等)辅助元件:
1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用
2、油管及油管接头
3、滤油器
4、压力表
5、密封元件
液压系统将动力从一种形式转变成另一种形式。这一过程通过利用密闭液体作为媒介而完成。通过密闭液体处理传递力或传递运动的科学叫做“液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。
液压学科学是一门年轻的科学—仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯·帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。
虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟·布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较
欧美等国家晚了近20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
1 前言
该液压压力机工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围可根据工艺进行适当调整，该液压机能完成一般压制制造工作。该液压机系统采用液压系统传动，采用紧凑、简单结构，动作灵敏且可靠。
液压机有主机和液压系统两大组成部分，技术发展成熟，在结构设计方面，国内外液压机都采用集成化、插装阀、叠加阀和复合化元件及系统封闭式设计，采用集成块可以进行专业化的生产，质量好、性能可靠同时设计的周期也比较短。
2 液压压力机控制系统
根据实际工作要求，进行液压机工作压力、流量确定，以满足实际工作要求。首先进行压力机的工况分析完成压力工作过程图分析，其次要进行压力机液压传动系统原理设计，最后根据实际工作要求进行相应的电控系统设计，以满足压力机自动控制。
2。1 工况分析
该液压系统要求实现：快速空程下行―慢速加压―保压―快速回程―停止工作循环。加压速度为40―250mm/min，工作行程400mm，快速往返速度为3m/min，运动部件总重力为25000N，压制力为300000N。液压缸外负载：F= F压+ F磨+F惯+F密+G式中，F 压：工作负载;F 惯：运动部件惯性负载，液压缸垂直安装，摩擦力相对于运动部件自重，可忽略不计，F磨：导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力;F 密：由于液压缸密封所造成的运动阻力;G：运动部件自重。
液压缸各种外负载值：
(1)工作负载：液压机压制力F压=300000N
(2)惯性负载：F惯= GΔVgΔt = 295。080×00×。33 ≈25510。20N
(3)运动部件自重：G=25000N
(4)密封阻力F密=0。1F(F为总的负载)
(5)摩擦力液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。
根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载。按照给定要求计算所得外负载表完成速度循环图与负载循环图。
2。2 压力机液压系统原理图
2。3 机电气控制原理图
3 液压元件选择计算
液压元件中液压缸属于计算元件，根据负载及实际工作状况进行计算确定的元件，液压阀及液压管件根据实际工作压力，流量选择标准件，具体设计步骤如下所示。
3。1 液压缸设计计算
液压缸设计可以先通过计算获得基本尺寸，尺寸确定后还必须做相应的压力载荷校验，确保该液压缸可以满足一定的负载需求，能够可靠的工作。
3。1。1 主要尺寸的确定
工作压力p 可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作压力为25MPa。液压缸缸筒内径D和液压缸活塞杆外径d 的确定：由负载图知最大负载F 为305555。56N，按表可取p2 为0MPa，ηcm 为0。95，考虑到快进、快退速度相等，取d/D 为0。7。将上述数据代入液压缸缸筒内径计算公式，可得液压缸缸筒内径：D = 4Fπ= 4×305555。563。14×25×106 ×0。95{1― [1―(0。7)2]} =128。02mm由液压缸缸筒内径(缸径)尺寸系列表查得D=160mm。活塞直径d，按d/D=0。7，d=112mm。由液压缸活塞杆外径(杆径)尺寸系列表，取d=125mm。由此求得液压缸的实际有效面积为：A1 = πD24 = π×0。1624 =0。0201m2A2 = π× ( ) D2 ―d24 = π×0。162 ―0。12524 =0。0078m2初步计算液压缸最大工作压力：Pn = FA1 = 3005。505250。156 =15。20MPa按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由式：A >Qminvmin = 0。1×1034 =25cm2式中，Qmin是调速阀的最小稳定流量为0。1 L/min 液压缸节流腔有效面积取无杆腔面积，即A1 =π4D2 = 3。414 ×162 =200。96cm2，200。96>25 不等式满足，故液压缸能够达到所需稳定工进速度。
3。1。2 液压缸尺寸校核
(1)液压缸工作压力的确定：根据设备的类型初选工作压力P=25MPa
(2)液压缸内径D和活塞杆d 的确定：前面的计算以得出D=16cm，d=12。5cm
(3)液压缸壁厚的确定和外径的确定：a。 起重运输机械的液压缸，一般采用无缝钢管制造，无缝钢管大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算：
δ py D2[σ]，py =1。5pn =1。5×16。58=24。87MPa现取[σ]=100MPa：δ 242。8×71×01060 =19。90mm查无缝钢管标准系列取δ =20mm 。缸体的外径为：D1 D +2δ =160+2×20=200mm ，选取D1=200mm，壁厚δ =20mm 的无缝钢管。
(4)液压缸工作行程为400mm。
(5)缸盖厚度的确定：有效厚度t 按强度用以下公式近似计算：t 0。433D2py D2[σ](D2 ―d0)，t 0。433×0。16× 24。87×106 ×0。16100× (0。16―0。035)
(6)最小导向长度从活塞支撑面到缸盖滑动轴承支撑面中点的距离，导向长度过小，影响液压缸的稳定性。对一般液压缸，要求最小导向长度H应满足以下要求：H l20 + D2H l20 + D2= 42000 + 1620 =100mm活塞宽度B 一般取B=(0。6~1。0)D，B=96~160mm，现取B=130mm。缸盖的滑动支撑面的长度A，根据液压缸内径D而确定，当D<80mm a=“(0。6~1。0)D，当D”>80mm 时，取A=(0。6~1。0)d，因为D=160mm>80mm，故A=(0。6~1。0)d=75~125mm，现取A=90mm。A +B2 = 1302+90 =1100mm>H 可满足导向要求。3。1。3 计算在各工作阶段液压缸所需的流量Q=π4d2 v =π4×0。1252 ×3=36。80L/minQ 1 =π4D2 v =π4×0。162 ×0。25=5。02L/min 2 =π4D2 v =π4×0。162 ×0。04=0。80L/minQ =π4 D2 ―d2 v =π4× (0。162 ―0。1252) ×3=23。49L/min
3。2 选择泵
3。2。1 泵的压力
考虑正常工作油路有压力损失， 故泵的工作压力为pp =p1 +ΣΔp ，ΣΔp ―进油管路中的压力损失，初算时简单系统可取0。8MPa。pp =p1 +ΣΔp =16。58+0。8=17。38MPa ，在本系统中静压力pn =1。4pp =24。33MPa 。取Pn=25MPa
3。2。2 泵的流量的确定
液压泵的最大流量为：qp KL(Σq)max =1。2×36。8=44。12 L/min，取qp=45L/min。以上计算得出的qp和pp，查液压有关手册，选择CY14―1B 型斜盘式轴向柱塞泵，泵的参数为：每转的排量q0 =2。5~250mL/r ，泵的额定压力，pn=32MPa，转速1470r/min。与液压泵匹配的电动机的选定：由手册选择Y100L2―4 型三相异步电动机，功率3kw，额定转速1470r/min 。
3。3 液压阀的选择
3。4 压力机管道尺寸
(1)一般油路管道内可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可计算得到，即可按照管路允许的流速、流量进行。本系统压油管的允许流速取v=5m/s，主油路差动时流量q=60。29L/min。d =4。6 qv =4。6× 605。29 =15。97mm ，d=16mm。综合诸因素及系统上面各阀的通径取d=16mm，吸油管的直径参照CY14―1B 变量泵吸油口连接尺寸，取吸油管内径d=42mm。
(2)液油箱容积的确定：本系统供油压力为高压系统，所以液压油箱有效容量取泵额定流量的5～7 倍，经分析该液压机选用容量为400L的油箱。
4 压力机液压系统验算
根据压力的工作需求必须进行压力机的系统验算，以保证压力机能可靠稳定的完成设备正常运行，确保压力机的压力损失在正常范围。
4。1 工进进油路的`压力损失
运动部件快进时的最大速度为0。25 mm/s，最大流量为5。02L/min，流速为：V1 = qπ4d2 = 4×5。02×103π×1。62 =2498。01cm/min=416。3mm/s管道的雷诺数Re1 为Re1 = V1dυ = 41。613。5×1。6 =44。41 ，Re1<2300，可见油液在管道内流态为层流，其沿程压力损失Δp1―1为Δp1―1 =λldρV 22 =1。69× 0。70。+0116+1 × 920×0。416322 =0。023MPa液压元件换向阀产生的压力损失Δp1―2=0。05MPa，忽略油液通过油路板处及管接头处产生的局部压力损失，最终计算进油路的总压力损失Δp1为：Δp1=Δp1―1+Δp1―2=0。023+0。05=0。073MPa。
4。2 工进回油路的压力损失
V2 = V1 2 = 4126。3 =208。15mm/s ，管 道 的 雷诺 数 Re2 为Re2 = V2dυ = 20。8115。5×1。6 =22。20 ，Re2<2300，油液在管道内的流态为层流，其沿程阻力系数λ = 75 Re2 = 227。520 =3。38 ，回油路管道沿程压力损失Δp2―1为：Δp2―1 =λldρV 22 =3。38× 0。20。156 × 920×0。2081522 =0。0105MPa换向阀压力损失Δp2―2=0。025MPa;调速阀的压力损失Δp2―3=1MPa。回油路的总压力损失：Δp2=Δp2― 1+Δp2― 2+Δp2― 3=0。0105+0。025+1=1。036MPa变量泵出口处的压力Pp：pp = F/ηcm +A2Δp2A1 +Δp1 = 300000/0。95+7。83×10―3 ×1。036620。10×10―3 +0。073×106 =16。19MPa
4。3 快进进油路的压力损失
动力元件是 液压油泵
控制元件是 液压阀 控制液压油 压力、流量、方向
执行元件是 液压油缸 液压马达
辅助元件是 管件 压力表 储能器 滤油器等等。
它们的连接方法 是通过辅助元件将各个主要元件连接的，液压油泵提供液体动力 经过液压阀控制液压油进入液压油缸 实现液压油缸的往复运动。
第一个问题 液压泵是提供了高压油到油缸，但是是通过液压阀来控制的，而液压油缸就是执行元件。
第二个问题 首先看是有什么油缸（比如活塞式双作用油缸）确定后在看油缸其他参数。a.油缸内孔直径
先计算负载大小，然后根据液压系统的压力（压力是油泵；来确定的），确定液压油缸的直径，因为 F*A=P F指的是负载的大小 A指的是液压油缸活塞的直径。（我说的简单是让你好理解 如果专业人士看的，我这是有一点问题)
b.油缸的速度（流量）
通过液压阀来控制液体的速度（流量），但是要考虑整个系统的元件搭配。
c.液压油缸的安装距离
这个就是看液压油缸的连接方式后，再定。
d.因为油缸种类也比较多，所以主要参数就是这么多。
补充问题 泵的参数 根据1.F*A=P 确定压力 2.液压缸的速度来确定
1.因为你的负载就是F，A 是油缸来确定的，P是油泵来确定的，所以先确定你的油泵压力，再来算液压缸的直径。
2.然后看你的油缸速度要求，在来定液压油泵的流量，这样参数就出来了，但是油泵参数出来，不一定就是那种油泵，因为油泵有三种，所以还要看是什么系统。但是一般的设备用的是柱塞油泵。
目前液压油污染等级标准中, 我国经常使用的有两种:国际标准ISO4406和美国国家宇航标准NAS1638。据中国石油润滑油公司企业标准Q/SY RH2086-2003要求, 清洁液压油就是普通液压油加上油品颗粒度控制得到。其中, 普通清洁液压油颗粒度需满足N A S1638标准要求的7级要求, 高清洁液压油颗粒度需满足NAS1638标准的5级要求。本文将采用NAS1638进行油品洁净度计量。
2 液压油中污染物来源及危害
液压油的污染通常包括固体颗粒状污染、化学成分变化和水分侵入而造成的污染。固体颗粒污染物可造成液压系统元件的磨损和堵塞两方面的危害[2]。颗粒的存在会对液压系统元件产生磨损伤害, 降低液压元件的使用寿命, 更甚会直接造成液压系统出现故障, 引起严重的安全事故。化学成分的变化使液压油理化性状发生改变, 出现粘度下降、润滑性变差、添加剂析出凝胶状沉淀物等现象, 加速液压系统元件的磨损, 还可导致液压系统泄漏增加, 液压系统运行精度差、稳定性差。水分可使液压系统元件金属表面发生腐蚀, 进一步加速液压油变质。在液压油的生产过程中, 液压油内污染物主要通过以下几个途径产生:
(1) 原材料清洁性能差带入颗粒污染物。液压油调合过程中使用的基础油和添加剂一般未对其进行清洁度的控制, 通常只是控制了基础油和添加剂的机械杂质, 机械杂质的控制远远达不到高清洁度的控制要求;
(2) 生产过程环境颗粒杂质的带入, 尤其如扬沙、刮风天气易造成液压油最终产出油品颗粒大幅增加;
(3) 包装物不够清洁。包装物未经处理使用时不免会存有一定量的颗粒杂质, 包装过程中这部分杂质将陆续进入液压油中, 进而对最终的产品清洁度带来比较大的影响。
3 液压油生产过程污染控制
液压油生产过程中受调合原材料、油品生产环境、包装物清洁度等影响, 油品固有的微小颗粒会达到NAS9级左右的水平。因此要得到清洁的液压油, 需要油品进行充分的过滤、清洁的生产环境、清洁的包装物。现将结合某厂高清洁液压油的生产, 对清洁液压油生产过程进行分析。液压油生产进程为:调合液压油储罐—粗过滤—二次精过滤—三级灌装过滤—灌装机—灌装桶。
3.1 油品调合过滤
油品过滤时, 以板框过滤为基础进行一次油品粗过滤, 该过滤过程可大量除去液压油调合时基础油及添加剂带入的大量颗粒物, 过滤完成油品可达到机械杂志无的要求, 但油品内实际微小颗粒等级基本维持在9级。随后, 油品将继续通过以滤芯为材质的精细过滤器进行梯级过滤, 最后继续进入灌装精细梯级过滤, 过滤终点为1μm, 最后进入洁净室内灌装机进行灌装。
3.2 油品灌装环境
将调合过滤完全后的合格油品针对不同的灌装环境进行考证, 分别进行一般室内、万级洁净厂房条件下的油品灌装洁净度采样, 其最终结果见表1:
3.3 洁净包装物
液压油包装过程是液压油油品面向客户的最后质量把关阶段, 包装物的洁净与否直接关系着油品最终状态。超声波清洗技术能深层次的除去清洗物的污垢, 本次采用超声波清洗后包装物与无清洗作用的包装物进行油品的灌装, 灌装后桶样如下表2所示:
4 小结
(1) 油品过滤过程对液压油洁净度有较大影响, 根据液压油洁净度要求不同, 可选择适当的过滤方式。
(2) 环境颗粒极易进入液压油内, 洁净环境利于液压油生产。
(3) 新型的包装物清洗技术可以满足高清洁度液压油生产需要。
(4) 高清洁度油品需要高精度过滤、洁净生产环境、洁净的包装物共同实现。
参考文献
[1]阎欢, 梁宇翔, 贺景坚, 等.航空液压油固体颗粒污染度的测定与分级[J].润滑与密封, 2008, 33 (10) :79-90
关键词：技工学校；液压元件装试与液压传动；教学方法
《液压元件装试与液压传动》是技工学校机电一体化专业主要的专业基础课。通过学习本课程，学生可以掌握液压传动的基本知识，掌握液压元件的基本构成及其工作原理，并运用所学知识对一些回路进行设计。为了培养出高技能、适应社会发展需求的人才，在长期的教学实践过程中，我们注重理论和实践相结合的教学方法，收到了较好的教学效果。根据学校和学生的具体情况，合理安排教学内容，由于我校是一所中职院校，因而在教学过程中要突出实践部分的内容，以增强学生的动手能力。鉴于大多数学生毕业后进入一些公司的自动化生产线上工作，因而讲授液压传动部分的知识是十分必要的。而传统的《液压传动》教材偏重于液压传动部分的基础知识内容，液压部分的基础知识基本上占据全书内容的80%左右，而实操部分的知识内容仅占据很少一部分，有些教材甚至没有实践知识这部分内容。因此，合理安排好教学内容显得更为重要。所以我们下了大力气到工厂里进行了大量的调研工作，并结合实际情况合理安排了理论课教学内容，制定了应用性较强的实训指导书。注重多种教学方法相结合，详细讲解理论知识，在教学中注重多种教学方法相結合，给学生创造一个轻松的学习氛围，是学生学习好本课程的一个必要条件。因而我们采用了多种教学方法：
运用启发式教学法，调动学生的学习积极性这门课程的基本理论知识涉及一些物理知识。而中职学生来源广泛：他们有的来源于初中，高中，有的来源于大专或社会大龄青年。因此，他们的学习基础参差不齐。这给教学工作带来了一定的难度。教师在讲解基本理论知识时一定要注意运用适当的教学方法，举一反三，启发学生在学习新知识的同时回顾旧知识，这样才能使学生打下扎实的基础。例如，我们在讲授“液体流动的伯努利方程”时，由于液体在流动的时候具有多种能量的变化，同时还伴随着能量的损失，学生学起来比较吃力。所以，教师在讲课时应注重运用启发式教学，在讲授能量流动特点的同时帮助学生回顾液体静力学及其他的一些相关的基本知识，使前后所学知识融会贯通，帮助学生加深对所学知识的理解，强化学习效果。
讲课时注重联系生活中的实例，增强学生的学习兴趣可以这么说，浓厚的学习兴趣、强烈的学习愿望是学生学好课程的基础。教师不应该照本宣科，不考虑学生是否接受他所讲授的知识，是否对所学的知识有兴趣。一个教学经验丰富的教师，不仅应该具备丰富的理论知识，还应具备丰富的实践经验。不仅能够讲出丰富的理论知识，而且还应举出大量实例增强学生的感性认识，吸引学生的学习兴趣，开拓学生的视野。如在“绪论”课上，讲“液压传动”时我们可以举出机床的工作台的移动，举重机、千斤顶举重物的例子。总之，举出大量的实例，可以开拓学生的视野，调动学生的学习积极性，提高教学效果。
注重教学中的实践环节，提高学生的动手能力。随着我国国民经济的高速发展，经济结构、产业结构的调整，对人才的结构和层次需求在不断地提高，用人单位要求中职学校的毕业生不但具备丰富的理论知识，还要具有较强的动手能力。因而，在教授这门课程的时候，我们加大了实训课程的比例，即理论与实训课程的比例为6：4。通过实践课程，使学生在掌握基本原理的基础上，验证、巩固课堂上的理论知识、使学生对液压传动系统中的各个知识点更为突出。通过“理论+实践+理论”的教学手段，不断加深学生的动手能力。为了上好实训课程，亚龙YL-381F型透明液压系统综合实训装置，该系统可以模仿自动化生产线上和工程实际运用中的各种液压及电气回路的工作过程。通过在实验台上的实训，学生认识了组成各种回路中的这些基本元件，如方向阀、压力阀、流量阀等基本元器件结构，并学会运用这些元件组成其他功能的回路，从而增强了设计及动手能力，也为适应今后工作中的不同需求奠定了基础。例如，在实训台上，有些实验仅给出实验要求和实验元件，让学生自己根据所给出的实验要求和实验元件设计一个回路，并要求这些回路可以完成给定的功能。如我们让学生设计一个逻辑速度控制回路的回路图，该回路要求通过两个启动按钮开关中的任意一个控制具有节流控制的缸向前运动，当活塞杆运行至最前端且按下回程开关按钮时，活塞杆迅速回程。要求学生在实训台上组装回路，并验证自己设计的回路是否正确。根据实训要求，学生各自运用所学知识，并查阅相关资料，设计出如下图所示回路的连接方法。
教学与时俱进，完善知识体系。作为知识的传播者首先要转变观，在课堂教学中应当恰当组织、引导和促进学生学习，正面地引导学生学习。合理的组织教学进度，有利于知识系统化。正面引导学生对课堂的思考，给予学生课堂讨论的机会，积极鼓励学生在课堂上回答问题，有利于发现问题，并及时改进，促进课堂教学的有效性。学生有学习教程中产生的迷茫，很大原因是不知道“所学何用”因此教师在教学过程中，要建立本门课程的知识体系。
多管齐下，多种教学方法并用。在教学过程中，适当地采用不同的教学方法，激发学生的学习兴趣，能收到事半功倍的效果。动画演示，使各种复杂的控制阀“动”起来，能直观地表达出不同状态下，液压油的流向，油口的连接方式。实物拆装，增加课程的立体感，使学生将书本上的图片与实物立即联系起来。信息化的平台MOOCS和MOODLE的使用，视频教学，微课程等的学习。教学目标分级制，针对不同程度的教学内容和教学目标，鼓励基础知识薄弱的学生注重知识的具体应用。
