1、三、拟定液压系统原理图1、升降缸回路的选择 由于升降缸是竖直放置，当系统卸压时，系统瞬间卸压升降缸活塞杆容易掉落，因此升降缸回路用单向顺序阀在系统卸压的时候形成背压以防止升降缸活塞杆掉落。如图（1）图（1）2、保压回路的选择 本系统采用和单向阀的密封性和液压管路及油液的弹性来保压，要求液压缸等元件的密封性好。如图（2）中18为液控单向阀 图（2）3、 卸压回路的设计 为了防止高压系统在夹紧缸工作的时候空转，需要设计卸压回路。当夹紧缸回路液控单向阀保压，升降缸、行走小车回位整个系统就卸压。如图（3）图（3）4、减压回路选择因夹紧缸的压力不需升降缸的压力，因此在夹紧缸的回路上安装减压阀。如下图中（
2、4）中16为减压阀，图（4）5、调速回路的选择为了保持夹紧缸的速度恒定，在夹紧缸的回路上安装调速阀，如图（5）中18为调速阀 图（5）6、油源选择 由于设计要求，在压制时负载大速度低，在快退时负载小速度较高。为了节省能源， 减小发热，油源选用变量泵供油。本设计的系统中采用限压式变量叶片泵，为了保证系统的安全，在泵的出口处并联一个溢流阀起安全作用。如图 （6）图（6）7、动作转换的控制方式选择 在夹紧缸夹紧后，有规定的保压时间，在保压后，行走小车、升降缸回位。本设计中采用时间继电器配合三位四通电磁阀实现动作的转换。8、液压基本回路的组合 将已选的液压回路，组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系
3、统原理图。如图（7）图（7）开卷机液压系统原理图图形符号说明：1、油箱 2、滤油器 3、齿轮泵 4、开关 5、压力表 6、二位二通电磁换向阀 7、先导溢流阀 8、柔性管路9、三位四通电磁换向阀 10、单向顺序阀 11、油缸 12、行程开关 13、行程开关 14、行程开关 15、行程开关16、减压阀 17、三位四通电磁换向阀 18、调速阀19、夜空单向阀 20、压力继电器 21、油缸 22、行程开关 所示为组合后的液压系统原理图，对于此原理图可以简要地分析如下：表1（1）升降缸负载上升 当系统电源启动后，电磁换向阀9右位接入系统，单向顺序阀被打开，液压油进入升降缸下腔。系统主油路走向为：进油路：
4、液压泵升降缸换向阀9右位单向顺序阀升降缸下腔行程开关12升降缸换向阀9断电回油路：升降缸上腔升降缸换向阀9右位油箱（2）小车负载行走当升降缸换向阀9断电，电磁换向阀6通电系统卸荷，小车负载行走至行程开关14，触动行程开关14小车停止行走（3）夹紧缸夹紧、保压当小车停止行走后，电磁换向阀6断电，电磁换向阀17右位系统接通，通过减压阀16减压至调定压力，经过调速阀调速保持夹紧缸夹紧速度 持恒。当夹紧缸夹紧后系统压力继续上升，达至压力继电器调定压力后，发信号换向阀17断电，系统停止供油夜空单向阀保压。液压泵电磁换向阀6断电减压阀电磁换向阀17右位调速阀液控单向阀夹紧缸右腔夹紧缸左腔电磁换向阀17右位
5、油箱 （4）快速回退当夹紧缸油路保压后，换向阀9左位，单向顺序阀控制回油速度，以保证升降缸下腔液压油不会瞬间抽空，防止活塞杆受力下掉，当升降缸回位后小车行走回位。小车回位触碰行程开关15，行程开关15发信号换向阀6通电，整个系统卸荷。液压泵换向阀9左位升降缸上腔升降缸下腔单向顺序阀换向阀9左位油箱 （5）卸荷系统主油路走向为液压泵换向阀6油箱（6）夹紧缸回位 当钢卷完全展开时通过感应器发送信号到6，6接到信号断电，4YA通电，整个系统回压 ，油缸21伸出回位触碰到行程开关22，22发信号给4YA，4YA断电，油泵3关闭整个循环完成 ，系统主油路走向为：液压泵电磁换向阀6断电电磁换向阀17左位夹
6、紧缸左腔 夹紧缸右腔电磁换向阀17左位油箱四、液压系统的计算41、油缸的选择夹紧缸： = 有杆腔面积：S1= （1102-632）= 63.82 cm2 = 6382 mm2油缸压力：p1 = = = 7.67 mpa 8 mpa油缸压力为：8 mpa 实际压力：p*=1.15 x 8= 9.2 mpa 油箱容积：v1=S1 x H1=6382x100= mm20.64 l流量：Q*S1= V1 x S1 = 8 x 6382 = 51056 mm3/s= 51 cm3/s = 0.051 l/s每分钟流量：QS1=0.051 x 60 3.06 l/mim升降缸：无杆腔面积S2= x 142
7、 = 153.86 cm2 = 15386 mm2 p2= = 9.55 mpa 10 mpa10 mpa p*=1.15x10 = 11.5 mpaV2=S2 x H2 =15386 x 500 = mm27.7 lQ*S2=V2 x S2= 14x15386 = mm3/s= 215cm3/s = 0.215 l/sQS2= 0.215 x 60 12.5 l/mim42、油泵电动的选择p*= 11.5 mpaQS2= 12.5 l/mim选取 CBF-E514-ALPL 齿轮泵额定压力：PN = 16 mpa 瞬时最大压力：20 mpaQ= 14 ml/r 效率：0.91电机功率：转速：
8、960 r/min Q=14 ml/r x 960 r/min=13440 ml/min= 13.44 l/min= 2.24 x 10-4 m3/s=3938 w =3.9 kw 4 kw可选 4 kw 电机 转速960 r/min 油泵额定功率：= 3.9 kw 溢流阀调定压力：14 mpa油泵的工作功率为：g = = 3.5 kw43、管道内径计算取各油管油液速度V吸= 1 m/s V压= 5 m/s V回= 2 m/s管道内径：d= 1130 x V吸 = 1130 x=16.9 mmV压 = 1130 x=7.56 mmV回 = 1130 x=1196 mm管道内壁： （d=0.07
9、5m b= p=16x106 pa）=0.00122m= 0.0013 m =1.3 mm取=2 mm的冷拔无缝钢管D压 =12 mm（=2 mm） D吸 =20 mm（=1.5 mm）D回 =16 mm（=1.5 mm）44、油箱的确定考虑到散热情况，容积系数取 a=6 容积：V箱=a x Q =6 x 12.9 =77.4 l80 l油箱尺寸：La x Ba x Ha = 0.5 x0.5 x 0.4油箱高度：Hb= x 0.4 = 0.3 m 油液容量：V油= La x Ba x Ha =0.5 x 0.5 x 0.3=75 l五、液压元件及辅助元件的选择拟定的原理图所需元件见下表 名称
10、型号额定压力/MPa流量L/min通经mm减压阀JF3-E10B4166310溢流阀YF3-E10L0.516调速阀QFF316.56.350顺序阀XF3-E10B液控单向阀YAF31640100三位四通电磁换向阀34E*-B10H-T2030先导式溢流阀DB/DBW356501032油缸Y-HG1-16 110/63X100LF4Y-HG1-16 140/80X500LF4压力表/开关MS2A20/31.5滤油器XU-40X100压力继电器HED40H10/ 六、草图设计草图明细表图纸名称所在位置液压系统原理图图（7）动作顺序表油箱结构示意图附件1七、PLC系统控制71 I/O分配图:72
11、顺序功能图:73 梯形图:工作流程：按下启动按钮-油泵3启动、1YA打开-C1-小车前进-C2-2YA打开-压力继电器动作-3YA打开、1YA关闭-（油缸11回缩）-C3-小车后退-C4-5YA打开、钢卷展开、3YA关闭、2YA关闭-钢卷展开到位-5YA关闭、4YA打开-（油缸21伸出）-C5-4YA关闭、油缸3关闭八、心得体会液压与气压传动课程设计，是在液压与气压课程之后进行的实践性教学环节其目的在于通过对各种企业、工厂中所涉及到的各种机床设备中的液压系统的设计，使我们在拟定液压系统方案过程中，得到设计构思、工作情况、元件设计计算、元件选择、系统的详细确定、编写技术文件查阅技术资料等方面的综
12、合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养了我们具有初步的结构分析、结构设计和计算能力 本次的毕业设计是我第一次接触到的比较复杂的液压系统设计.从设计之初的对题目无从下手到对题目的逐一分解，由老师的指导下，对设计过程有初步的了解，这一步，我学会了分析复杂问题的能力。在设计时，有过错误，但是在老师的帮助下，对方案的确定、元件选择等有了更深的掌握. 本次设计因为初次设计较复杂的系统，在设计中有不少错误，但是我觉得更多的是收获，联系了计算机辅助绘图，扎实了基本功.也练习了资料、机械手册和图册等的查阅. 通过本次设计我觉得我们的设计功底有了更进一步的提高，为即将进入工作岗位的我们打下了坚实的基础。
