液压设计范例(3篇)

液压设计范文

关键词：煤矿；液压支架；问题；设计

中图分类号：TD163+.1文献标识码：A

1设备发展的背景

众所周知，我们国家的煤炭资源比较充足，年产量以及年销量都比较多。最近这些年，由于经济建设的速度不断加快，导致原有的产量已经跟不上生产的步伐，严重的阻碍了我们各项活动的开展。基于这种背景，国家积极研究新的技术工艺，争取通过提高技术水平来切实的将产量以及品质提升。在这种环境之下，液压支架技术合理的被运用到我们的行业之中，它是一种机械化程度非常高的装置。目前我们国家大力推广使用的以该项技术为依托的综合机械装置，主要是因为它不仅可以有效地降低工作量，而且还能将利润增加，除此之外还把我们传统的工作状态得以完善，是当前形势下我们应该大力推广应用的一项方法。

2设备概念以及性能等方面的介绍

2.1设备在国内的应用以及研发历史

和其他国家相比，我们国家是在上个世纪的后期才探索这项技术的，使用这套体系的时间并不是不长。自从1990年以后，煤炭行业的各项设备装置都明显的体现出一种信息化程度极高的特点。相关的机构都认真地贯彻落实国家的技术开发的相关方针政策，积极的开展创新活动，在吸收国外先进科技的同时，不断的融合我国的特点完善自主生产活动。纵观发展历程，这些年获取了不少的成果，不过我们不应该满足于现状而停滞不前，和国际上的前沿科技对比来讲，我们还有许多做的不到位的地方。当前煤炭单位的工作目标是希望切实将效率提升，然而真正可以做到这点的，只有通过合理的利用上述的设备来完成。而且这种发展也将是我们在之后的很长一段时间以内的工作目标，这种目标主要是由当前的经济环境以及时代背景决定的。

2.2设备的运行机理以及性能指标

这种设备的样式非常多，不过通常只是外在的形式上的区别，在实际功能上几乎没有差异。它们的运行程序大同小异，具体有升降架﹑移架和输送机的推移。所有这些动作都是靠乳化液泵站所提供的一些高压液体，由液压控制系统来控制各种功能不同的液压缸来完成的。运行的时候，总管线和每个支架的分管线有效地并联到一起，这时就会出现单独存在的体系。通常按照它们各自的构造特征以及和围岩的内在联系我们将支架区分为三种形式，支撑式支架、掩护式支架和支撑掩护式支架。参照它们的实际功效以及性能可划分成以下的几个内容，一是顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁，最主要的功效是有效地承接运行中出现的负荷力，并将这种力进行护理的扩散。二是包括立柱及各种类型的千斤顶等在内的液压油缸，其最主要的功效是确保支架可以合理的进行不同的工作内容规定的动力指标。三是包括液压系统中的单向阀、操纵阀、安全阀等各种类型的阀门，以及电控元件、液压管路等控制元部件，其最主要的功效是对每个不同油缸的工作进行控制，而且确保设备的性能良好。四是一些辅助装置，包括护帮、推移、防倒防滑、伸缩梁等装置和活动的侧护板、连接件等，它们的存在是为了辅助装置合理的开展各项工作。

3液压支架的设计制造

3.1装置面临的各项弊端现象

通过不断的吸收引进国际上的先进技术，并结合我国的自主创新工作的开展，目前我们在这项装置上已经拥有较为高超的技艺，而且种类多种多样，对于不同的地形环境以及工作方式都可以有效利用，而且其中不乏国际上前沿的技术。不过这并不代表着说我们的这些设备是完美无缺的，它们也有自身的一些缺陷。具体表现为下面的几点内容，第一点，因为我们在三维模式等方法上存在一些局限因素，因此相关的技艺和一些先进的国家比较来看还是存在一些距离的，但是由于我们正在加快对这种技艺的研发速率，因此这种现象正在逐渐得以改善。第二点，国际上先进的支架体系大多都是使用其实千克的强度材料，而且还有一些使用的是更多重量的，然而在我们国内因为材料的性能存在一定的问题，曲强比相对来讲比较小，因此在这方面发展的相对来说比较的落后，而这个原因是众多原因中非常主要的一点，相关的研究部门必须要认真的重视这个内容，切实做好钢板材料的改进工作在，争取尽快将我们和国际技术的差异降低。三是国内高强度焊丝及焊缝成型与国外存在差距，使得支架的焊接性能不够好，使用中会产生一些问题。另外，用于各种液压油缸的密封件，国内虽然采用了聚氨脂，但聚氨脂的配方及可靠性比国外差，国外大量使用聚氨脂“O”形圈的密封效果更好，立柱、千斤顶密封都采用整体软硬不同的密封形式。在制造电液阀方面的技术欠缺，阀的加工及寿命在支架方面与国外差距很大，造成国内的液压支架市场竞争力远不如国外的产品。

3.2改进的设计制造

液压支架在煤矿生产中具有重要的作用，是现代化的矿井中提供安全作业空间的支护设备，可以随着矿井中工作面的推进而机械化地移动，满足采煤时工作面的高产、高效和安全。所以在设计制造时要严格控制，以满足质量要求。首先是要求选用WCF-80优质板和部分进口板；其次是要保证焊前预热焊后热时效处理提高焊缝质量；再次是确保阀的加工全部在加工中心进行，并且采用锥刚性密封，关键的密封件进口，这样既能提高流量，又能保证精度；另外，可以考虑电液阀及控制系统与国外联营，通过与别的国家合作，引进先进的技术，增强自身实力。

结语

液压支架的设计和制造关乎着煤矿生产企业的安全和经济效益，对我国煤炭工业的发展具有重要意义，通过改进以前的设计缺陷，引用国外先进的技术，选用满足质量要求的钢材以及其他系统部件，注意根据现场的不同情况来设计支架，能为煤矿的生产带来很大的方便和效益，相信在不久的将来，我们国家一定可以在这方面取得非常显著地成就，带动我国煤炭行业的进步，最终实现国富民强的目标，帮助我国真正的成为世界强国。

参考文献

[1]李逵.??国内外液压支架的发展现状比较及未来趋势[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（02.）

液压设计范文篇2

关键词：刨花板；热压机；液压系统；设计

中图分类号：TS64文献标识码：A

刨花板热压机是刨花板压制生产线中的重要组成设备之一，它对板材的成材率起着相当重要的作用。它是将喷过胶的刨花板坯，经由装板机装入压机进行同时加热加压，从而压制成刨花板的机械设备。热压机是由压机本体、液压系统、电控系统、加热系统，共计四大部分组成。液压系统是该压机的重要组成部分，它对于刨花板热压机准确、可靠、安全的运行起着尤为重要的作用。

1工作原理

当板坯进入热压机到位后，开启热压机，此时活动横梁快速下降，充液阀打开，上位油箱中油和液压泵同时向工作油缸中充油；当上板接近板坯时，充液阀关闭，由液压泵继续充油；然后加压，达到要求的压力或限定的行程时保压，系统电磁溢流阀卸荷；保压过程中，压力降低，由小排量泵进行补压，补压到要求的压力后小排量泵停止补压，根据系统泄漏情况可以补压；高压保压时间到，分阶段泄压，每一阶梯保压一段时间，包括0压，在阶梯保压过程中不需补压；完成加压后，活动横梁提升，先小排量泵供油，消除活动部分自重，慢速回程；延时3s～5s后大泵供油，工作油缸快速回程，到位后停止供油。一个热压周期就此完成。热压机行程由行程开关控制，压力由压力传感器控制。

2液压系统的设计组成

该液压系统主要由电机泵组、循环冷却、上位油箱等三部分组成（如图1所示）。下面就刨花板热压机液压系统设计进行介绍。

2.1电机泵组部分

电机泵组部分：该系统的高压泵提供动力油的流量和压力；泵下方安装了减震器及泵吸油口安装减震喉，是为了减小电机泵组与管路的震动；吸油管路上安装带限位开关的蝶阀，与电机控制进行联锁，是电机开启的先决调节。泵的输出端设有阀块，控制高压换向、调速，高压卸荷，系统的减压及压力检测等功能。泄油管路安装回油过滤器，便于对油液进行清洁过滤。过滤器安装了光电堵塞指示器，当滤芯堵塞时，及时提醒相应的工作人员对滤芯进行更换。

2.2冷却循环部分

该系统采用板式冷却器，冷却效果明细，冷却水的开关由电磁水阀进行控制，确保油液能够均匀的冷却，冷却水路上反转截止阀并在供水管路安装水过滤器，过滤水中杂质，提高冷却器的使用寿命。此部分的电机泵组同样在泵下方安装了减震器及泵吸油口安装减震喉，是为了减小电机泵组与管路的震动；吸油管路上安装带限位开关的蝶阀，与电机进行联锁，是电机开启的先决调节。循环过滤器安装了光电堵塞指示器，当滤芯堵塞时，及时提醒相应的工作人员对滤芯进行更换，液压系统进行油液的内循环，不但可以保护阀组，还可以延长阀组和泵等元件的使用寿命。

2.3上位油箱部分

上位油箱部分，采用矩形油箱，从中间分为进油区和回油区两部分，这样的设计有利于泵的平稳吸油和油液中杂质的沉淀。每个区域各设清洁用法兰，便于工人定期清理油箱。油箱设有液位控制器和温度控制器。实时监控液压系统的油温是否在正常的工作温度范围之内，高于或低于限制油温，液压泵将无法启动。液位低于油箱最低液面时，液压泵也将停止工作。为循环冷却部分供油的管路安装了过滤器，同样在过滤器上安装了光电堵塞指示器，当滤芯堵塞时，可以及时提醒相应的工作人员对滤芯进行更换。

充液阀安装在油箱内部，不仅使吸油效果更加充分，还节省了系统整体的设计空间。控制充液阀的先导阀组集成在电机泵组部分的阀组中，将系统的控制单元更加的集中化，便于调试和维修。油箱底部配有排污阀，为清理油箱时排放污油；在油箱的最高液面和最低液面处分别配有截止阀，便于观察不同液面的油液清洁情况。

结论

本文通过对刨花板热压机液压系统的原理介绍，设计了集成化的液压控制系统，液压传动控制以其自身的优点，越来越多地应用于各类机械产品中，也正是我们对配套产品设计的优化设计，使得热压机工艺可靠性更完善，并应用推广以便产生巨大的经济效益和社会价值。

参考文献

[1]成大先，等.机械设计手册第三版第四卷[M].北京：化学工业出版社，2002.

液压设计范文

关键词：钢轨磨光机；液压系统；PLC系统；设计

中图分类号：TG580文献标识码：A文章编号：1006-8937（2015）15-0025-01

相比于国外的钢轨打磨技术，我国目前所使用的设备多集中在如液压打磨机或手提砂轮打磨机等小型设备，无论从稳定性以及效能方面都满足实际钢轨精度的要求。对此现状，在长期实践中研究发现，使钢轨精磨设备从精度效率以及实际操作过程中进行优化，并将其中的液压系统与PLC系统设计进一步完善，能够使打磨效果更加理想。

1钢轨磨光机液压系统的基本原理

作为工业中比较常见的控制方式，液压控制系统进行能量的传递往往通过其液压系统来实现，传递过程中主要涉及动力元件、控制回路以及执行元件等方面。其中能够为系统提供动力来源的为液压动力元件，包括基于系统效率与消耗能量所选择的各种液压泵。而系统实现能量转换则需引入液压执行元件，一般包括以直线运动输出形式的液压缸以及以圆周运动为输出形式的液压马达。另外，系统工作液压阀往往得益于液压控制元件，其主要利用控制阀使液压执行元件能够在标准的压力与流量下进行工作。在对液压系统设计时，需将工作原理，即液压控制回路进行系统草图的绘制，再通过计算对液压元件进行选择，然后完成系统的仿真分析。

2钢轨磨光机液压系统设计分析

2.1机床的总体设计

在进行钢轨磨光机液压系统进行设计时首先需设计机床总体布局，该过程中应遵循一定的原则，即：生产率与加工精度高且表面粗糙程度低；进给运动所选择的道具与工件需根据工件尺寸与质量进行选择；机床结构抗振性能、刚度等应满足规范标准。此外，基于这些原则情况下还应注意机床的布局能够便于观察与实践操作并具备良好的排屑与冷却功能。机床布局合理设计后，便要设计钢轨精磨机结构，具体体现在输入机架、中间机架以及输出机架三方面。其中输入机架中钢轨磨光机的除尘装置与液压系统应布置其中。

2.2液压系统中控制回路的设计分析

液压控制回路在设计过程中主要考虑的为磨光机液压系统控制所涉及的原理图以及相关液压元件、磨石旋转回路、夹具方面的回路、钢轨夹紧回路以及垂直伺服回路等方面。在设计过程中将系统运行情况作为依据绘制相应的原理图，并保障系统中的锁紧装置、过滤器、单向阀、溢流阀、减压阀、液压泵以及调速阀或而二位二通阀与三位四通阀等能够满足基本的功能要求。在设计磨石旋转回路中，相比电机驱动，功率密度与调速方面，液压马达驱动都具备极大的优势，对此磨石旋转回路中的驱动设计需以液压马达为主。在对中夹紧回路设计中的驱动方式选择两个液压缸实现。而夹具的回路设计过程中应注意保证液压缸能够同步进行驱动。除此之外，液压控制回路中的垂直伺服机构也是设计过程中考虑的重要内容，对其要求保持准确的位移，促使磨削横梁位置在精度上更为准确，而完成线性机械运动的过程中应利用电液伺服液压缸，其也与液压油路相互连通成为伺服系统。

2.3液压元件的设计

液压元件设计中需要考虑的内容主要包括执行件、液压泵的选择、液压阀以及液压辅件的选择。在设计液压执行件时，首先可根据实际需要设置液压马达参数，通过计算负载力、液压缸内径、活塞杆直径、额定工作压力、液压缸缸盖的材料以及实际的流量估算完成压紧液压缸设计。其次，以设计液压执行件的步骤对夹具液压缸进行合理选择。最后，在完成伺服电机选择的基础上设计垂直伺服液压缸。而在选择液压泵与液压阀时，在确定相关参数的前提下可选择叶片泵、齿轮泵以及柱塞泵等。若设计过程中要求液压设备在功率与负载方面较小，可利用以双作用形式的叶片泵或齿轮泵；若液压设备要求功率较小但精度要求较高，需选择双作用式的叶片泵；针对能够进行运行调速且负载较大的液压设备，所选择的液压泵通常具有限压功能；而液压设备对功率以及负载要求都比较大的前提下，需要选择轴向或径向的柱塞泵。在液压阀设计中所考虑的主要为其是否具备对流量、方向以及压力的控制作用。另外，对液压辅件的选择也是液压元件设计考虑的重要内容，一般集中在选择液压油、液压油箱与辅件设计、管道以及换热器等方面。其中判断液压油是否满足设备需求往往以其粘度为标准，具体确定过程中考虑的为系统压力、环境温度以及液压控制系统中执行元件运行的方式。在液压油箱方面，其作用不仅体现在对液压油的存储功能，也需实现对油中杂质的分离，选择时需分析液压油箱的外形尺寸与实际结构设计。在管道选择方面，通常液压传统系统会根据设备运行环境、工作压力从钢管、龙管或橡胶软管中进行选择，但需保证管道内径能够满足设计要求。设备中换热器的设计则针对受结构限制的液压装置难以进行油液温度控制的问题而提出的，设计中往往会选择结构简单且换热面积较大的风冷却式冷却器。

2.4仿真分析

对液压回路进行仿真过程中通常利用Amesim或Simulink仿真软件，然后通过对磨石旋转回路、夹具回路以及压紧回路等仿真过程中完成液压回路的整体仿真过程。完成回路仿真的同时也需注意垂直伺服系统的仿真结果。一般分析过程中首先会进行控制方案的拟定，然后再根据动力元件、伺服阀、螺杆螺母以及伺服电机等相关传递函数进行控制系统的计算，这样在得出相关仿真曲线后分析仿真结果，以此应用于实践操作中。

3PLC系统设计分析

PLC系统构成主要体现为CPU模块、编程模块、电源模块以及输入与输出模块。其应用特点主要表现为：适用于工业环境；用户的指令与编程更加方便；利于进行定时或逻辑运算；以输入或输出的方式对模拟量与数字量进行控制；对控制系统辅助作用较强且可扩充。设计过程中所考虑的主要为硬件与软件设计两方面。设计系统硬件时，要求PLC型号与系统配置能够满足系统实现经济效能较高且易于维护改造等控制要求。而设计软件时，在完成分配输入地址、输出地址以及寄存器的分配后，进行系统程序的设计，具体包括夹具、对中夹紧机构、液压马达、垂直升降控制程序以及系统启动控制等。

4结语

钢轨磨光机液压系统与PLC系统的优化设计是提高其应用效果的必然途径。在实际设计过程中，应正视设计的必要性与系统运行的基本原理，在对液压系统中的控制回路、液压元件以及PLC系统的软硬件进行设计，以此在实用中逐渐提高系统性能。

参考文献：

[1]曾维维.基于PLC的数控钢轨精磨机液压控制系统设计[D].成都：西南交通大学，2013.

[2]李小康.切纸机液压系统的动态性能分析和仿真研究[D].西安：西安理工大学，2010.

[3]路乐伟.基于PLC控制的426型六辊矫直机液压系统设计[D].郑州：河南科技大学，2014.