150挤出机液压缸系统设计.docx

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150挤出机液压缸系统设计

摘要

随着国民经济和现代工程技术的发展液压技术的应用日益广泛，希望掌握液压技术的工程人员也越来越多。

六十年代液压技术进一步发展，渗透到各个工业部门，在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到了广泛的应用。

如今的液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。

新元件的应计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓越的成效。

机械工程主要配套件有动力元传动元件、液压元件及电器元件等。

内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件其本上都采用的：

传动分为机械传动、液力机械传动等。

液力机械传动是现在最普遍使用的。

液压液压元件主要有泵、缸、密封件和液压附件。

当前。

我过液压件也已从低压到高压形成系列。

我过机械工业引进并吸收新技术的基础上进行好好研究，活的可符合国际标准的液压产品。

并进一步的优化自己的产业结构，得到性能更好符合国家标准的产品。

国外的工程机械配套件的体电视成产悠久、技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。

主机和配套件事相互影响、相互促进的。

当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。

在科技大爆炸的今天，计算机技师、网络技术、通信技术等现在信息技术对人类的生产生活长生了前所未有的影响。

这也是今后制造业的发展，设计方法和制造方法模式的改变指明方向，为数字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高产品效率奠定了基础。

目前，在液压领域中，特别是中小企业在就你想液压传动系统的设计时，存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考文献缺乏等一系列的困难，而远程设计的服务可以解决这些问题。

挤出机起源于18世纪英格兰于1795年制造的一台手动活塞式压出机被公认为世界上第一台挤出机。

而塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆和多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。

目前以单螺杆挤出机应用最为广泛适用于一般材料的加工。

近几年来，单螺杆挤出机有了很大的发展。

大中型塑料挤出机的液压传动及控制系统是关键性的组成部分，利用液压驱动可方便，可靠地实现整机的自动循环。

本次设计说明书通过分析大中型中空成型工艺流程，对大中型塑料挤出机液压缸系统进行了设计，包括各液压原理图的设计，系统性能的验算等等。

设计过程中参考了国内外现有的各种较新的文献资料，设计内容得到了充实。

关键词：

机械传动；液压技术；液压系统；挤出机

Abstract

Withtheapplicationofthenationaleconomyandmodernengineeringtechnologydevelopmentofhydraulictechnologyhasbecomemorewidespread,hopingtomasterthetechniqueofhydraulicengineeringstaffisalsoincreasing.Sixtieshydraulictechnologyfurtherdeveloped,penetratedintoallindustrialsectors,hasbeenwidelyusedinengineeringmachinery,metallurgy,machinetools,automobileandotherindustries.Today'stechnologytowardhighpressurehydraulicsystems,highspeed,highefficiency,highintegrationdirection.Computersimulationandoptimizationofnewcomponentsshouldwork,ithasalsomaderemarkableachievements.

̥Mechanicalengineeringmajorsupportingmemberhasthepowerelementdrivecomponents,hydrauliccomponentsandelectricalcomponents.Internalcombustiondieselengineiscurrentlyengineeringmachinery,powercomponentswhichareusedinthison:

driveintomechanicaltransmission,hydraulicmechanicaltransmissionandsoon.Hydraulicmechanicaltransmissionisnowthemostcommonlyused.Hydraulicpumphydrauliccomponentsmainly,tanks,sealsandhydraulicattachments.

current.Ihavealsosetuphydraulicpartsfromthelowpressuretohighpressureformationseries.Imachineryindustryandintroductiontoabsorbnewtechnologyisconductedonthebasisofgoodresearch,livewiththeinternationalstandardofhydraulicproducts.Andfurtheroptimizetheirindustrialstructure,getbetterperformanceproductsmeetthenationalstandards.Foreignengineeringmachineryfittingsofthebodyintheproductionofatelevision,maturetechnology,productionconcentrationishigh,thebrandeffectisprominent.Thehostandfittingsthingsinfluenceeachotherandpromoteeachother.Atthemoment,theforeignengineeringmachineryaccessoriesdevelopmentsituationisbetter.

recentyearsforeignengineeringmachineryisatrend,andishostofmanufacturingenterprisesgraduallytotheassemblyenterprisesdevelopmentdirection,fittingsbythesupplier.Thecasedidn't,caterpillar,Sweden'sVolvoworldconnectionthestrongestofhostmanufacturingenterprise,gasfittingsareverystrongabilityofformacompleteset,ontheamountisyearafteryearsharpgrowth,fittingsmainlypartsmanufacturingenterprisetoprovide.

inscienceandtechnologyofthebigbangtoday,computertechnician,networktechnology,thecommunicationtechnologyandinformationtechnologyonhumannowproductionandlifeoftheinfluenceoftheunprecedentedlongevity.Thisisalsothedevelopmentofthemanufacturingindustryinfuture,thedesignmethodsandmanufacturingmethodsmodelofchangepointedoutthedirectionforthedesignofthedigitalresourcesandmanufacturingresourceremoteShared,andimprovetheefficiencyoftheproductstolaythefoundation.Atpresent,inthehydraulicfield,especiallysmallandmedium-sizedenterprisesinityouwanttohydraulictransmissionsystemdesign,autopartsvariouskindsandsystemintegrationcomplex,lackofreference,aseriesofdifficulties,andremotedesignservicescansolvetheseproblems.

Keywords:

engineeringmachine；hydraulictechnology；hydraulicsystem；extrudingmachine

第一章液压传动技术…………………………………………1

1.1液压传动技术的发展……………………………………1

1.2液压传动技术的基本原理及应用………………………1

1.3液压传动系统的组成……………………………………2

1.4液压传动的优缺点………………………………………2

1.4.1液压传动的优点……………………………………3

1.4.2液压传动的缺点…………………………………3

第二章挤出机液压系统设计…………………………………4

2.1基本结构…………………………………………………4

2.2控制系统分析……………………………………………4

2.2.1上下机头开合系统…………………………………6

2.2.2口型盒上下夹持……………………………………7

2.2.3楔形边锁紧缸………………………………………8

第三章液压缸的设计…………………………………………10

3.1液压缸设计介绍…………………………………………10

3.1.1液压缸的组成………………………………………10

3.1.2液压缸的静态特征…………………………………10

3.1.3液压缸的设计依据级注意事项……………………11

3.1.4设计步骤……………………………………………11

3.2液压缸主要尺寸确定……………………………………11

3.2.1液压缸工作压力确定………………………………12

3.2.2液压缸内径D活塞缸直径d的确定………………12

3.2.3液压缸壁厚和外经计算……………………………13

3.2.4液压缸工作形成确定………………………………13

3.2.5最小导向长度的确定………………………………13

3.2.6缸体长度确定………………………………………14

3.3液压缸的结构设计………………………………………14

3.3.1缸体与刚盖的连接形式……………………………14

3.3.2活塞杆与活塞的连接结构…………………………14

3.3.3活塞杆导向部分的结构……………………………15

3.3.4活塞及活塞杆处密封圈的选用……………………15

3.3.5液压缸的缓冲装置…………………………………15

3.3.6液压缸的排气装置…………………………………15

3.3.7液压缸的安装连接结构……………………………15

3.3.8液压缸主要零件的材料……………………………15

第四章集成油路的设计………………………………………17

4.1液压元件安装形式的确定………………………………17

4.1.1按系统的结构形式确定……………………………17

4.1.2按阀类元件的配置形式确定………………………17

4.2液压油路板的结构………………………………………18

4.3液压油路板的设计………………………………………18

4.3.1分析液压系统，确定液压油路板数目……………18

4.3.2制作液压元件样板…………………………………19

4.3.3液压元件的布局……………………………………19

4.3.4确定油孔的位置和尺寸……………………………20

4.3.5绘制液压油路板零件图……………………………20

4.4液压油箱的设计…………………………………………20

4.4.1液压油箱有效容积的确定…………………………20

4.4.2液压油箱的外形设计………………………………21

4.4.3液压油箱的结构设计………………………………21

第五章液压系统的维护与保养………………………………25

5.1液压系统的污染控制……………………………………25

5.1.1油液污染的危害……………………………………25

5.1.2污染物的种类………………………………………25

5.1.3污染物的来源………………………………………26

5.2液压系统的维护…………………………………………26

结论……………………………………………………………29

参考文献………………………………………………………30

致谢……………………………………………………………31

第一章液压传动技术

液压传动也被称为流体传动，它是主要使用的液体压力能传输流体。

它是基于流体静压变速器17世纪帕斯卡提出并开发了一种新技术的原理，它被广泛应用于工业和农业生产技术。

今天，液压传动技术水平已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。

1.1液压传动技术的发展

1795英国约瑟夫·布拉曼（约瑟夫·布拉曼，1749年至1814年），以水为工作介质在伦敦，在液压机的形式将其应用于工业，是世界上第一个液压机的诞生。

在1905年以水作为介质，而不是石油，并进一步提高。

第一次世界大战（1914-1918）后液压传动广泛使用，尤其是1920年以后，发展更为迅速。

周围的19世纪末和20世纪初，20年来，液压元件开始进入生产行业的正式阶段。

1925年维克斯（F.Vikers）发明了压力平衡式叶片泵，奠定了基础，逐步建立现代工业液压元件和液压驱动。

20世纪初康斯坦丁Nueske（G·Constantimsco）的能量转移理论和实践的研究在1910年进行了液压传动（液力偶合器，液力变矩器等）的波动贡献，这样的发展这两个领域。

第二次世界大战（1941-1945）期间，在美国的液压驱动机床应用30％。

应该指出，日本液压传动比欧洲和其他国家的发展近20年晚。

1955年以后，液压传动日本在1956年的快速发展确立了“液压工业会”。

在过去的20到30年间，日本液压传动，处于世界领先地位的快速发展。

1.2液压传动技术的基本原理及应用

液压传动的基本原理是在密闭容器中，它使用了油的压力作为工作介质实现能量转换和传递动力。

其中液体被称为工作介质，通常是矿物油等，其作用和机械传动皮带，链和齿轮组件是类似的。

在液压传动，液压缸是最简单和相对完整的液压驱动系统之一，分析其工作过程中，我们可以清楚地了解液压传动的基本原则。

液压传动具有许多突出的优点，因此被广泛应用，如普通工程；与洪水土木水利工程;工业用的塑料加工机械，压力机械和机床;移动机械在工程机械，建筑机械，农业机械，汽车等;钢铁工业冶金机械，起重设备，轧辊调整装置门和坝系，病床电梯，桥梁和其他控制机制;电厂涡轮机控制设备，核电厂等;船舶甲板起重设备（绞车），船头门，舱壁阀，船尾推进器;使用特殊的技术巨头天线控制单元，测量浮标，升降旋转舞台等;火炮手军工用，船舶减摇装置，模拟飞机，飞机起落架和方向舵控制装置等设备。

1.3液压传动系统的组成

液压传动系统的组成：

动力元件（油泵），致动器（汽缸或液压马达），控制元件（各种阀），辅助元件和工作介质等五组分。

（1）动力元件（油泵），它的作用是利用液体原动机的机械能转换成液压能;液压传动功率段。

（2）致动器（汽缸或液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。

其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。

 （3）控制元件包括压力阀，流量阀和方向阀。

它们的作用是必要的无级调节的动机的速度，并在液压系统中的工作流体的压力，调节流速和流量控制。

 （4）辅助元件 除了这三部分比其他元素，包括压力计，油过滤器，能量存储设备，冷却器和其他配件和油箱，它们也同样重要。

（5）工作介质 工作介质是指所有类型的液压传动液压油或乳化液，其通过泵和液体动机实现能量转换。

1.4液压传动的优缺点

1.4.1液压传动的优点 

液压传动的主要优点有：

（1）体积小，重量轻，例如10％至20％（重量）的液压马达的动力的只用电动机。

因此，惯性力小的时候，突然超载或停止，不会发生很大的影响。

（2）自动顺利调节在给定范围拉伸速度内，并且使无级变速和速度范围可达1：

2000（通常为1：

100）。

（3）换向容易，在不改变所述电动机壳体的旋转方向，就可以更容易地实现转换机构用于旋转和往复运动。

（4）泵和液压马达与彼此连接在空间布局中的管道之间没有严格限制。

（5）作为油的结果为工作介质之间，表面元件的相对运动可以是自润滑性，低磨损，使用寿命长。

（6）操纵控制简便，自动化程度高。

（7）易于实现过载保护。

（8）液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。

1.4.2液压传动的缺点

液压传动的主要缺点有：

（1）采用液压传动的维修要求高，工作油应经常保持清洁；  

（2）液压元件，制造精度高，工艺复杂，成本高；  

（3）液压元件的维护更为复杂，需要更高的技术水平；  

（4）液力传动油的温度变化，这将影响其工作的稳定性更为敏感。

因此，液压传动不宜在高温或低温，一般工作温度在-15℃〜60℃比较合适的范围；

（5）液压流体的能量转换过程中，特别是在节流速度控制系统，它的压力大，流量的损失大，因此，系统的效率较低。

第二章挤出机液压系统设计

液压系统是液压机械，液压系统的设计以同时主机的整体设计的一个组成部分。

在设计工作中，我们必须从实际出发，有机各种传输方式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出简单，可靠，成本低，效率高，操作简单，维修液压驱动系统简单。

其主要参数为:

工作压力16MPa

流量10L/min

电机转速1450r/min

电机功率4kW

主电源AC380V50HZ

控制电源AC220V50HZ

2.1基本结构

系统由动力系统（低，高压燃料系统），执行机构（oilpumps），控制系统（控制阀）组成，与工作介质的液压油。

高低压供油系统由双联叶片泵油。

高和低电压电源系统及其它系统控制部件都安装在槽上方，以实现分离和系统的实施，既为故障分析的原因，也有利于挤出机的维修。

2.2控制系统分析

本次设计中主要对合模、起模两个过程详细分析。

合模过程：

机头合上上，下口型锁紧缸锁紧楔形边夹紧开始工作

启模过程：

楔形边松开上，下口型锁紧缸松开机头张开检修清理

挤出机液压系统原理图见图2.1，表2.1为电磁铁动作顺序表

图2.1挤出机液压原理图

表2.1电磁铁通电顺序表

1YA

2YA

3YA

4YA

5YA

6YA

7YA

8YA

9YA

10YA

11YA

下口型锁紧缸开锁

+

下口型锁紧缸关锁

+

+

上口型锁紧缸开锁

+

上口型锁紧缸关锁

机头张合开

+

机头张合关

+

楔形边夹紧锁开锁

+

楔形边夹紧锁关锁

+

图2.3机头开合系统原理图

2.2.1上下机头开合系统

机头开合液压系统见上图2.3。

头部上下以打开和关闭的单独动作，同样的液压原理。

具体如下：

6YA阀系统通电时，通过正确的方式阀，单向节流阀右阀和液压锁入右侧的无杆气缸室，整机关闭动作头的压力油路。

后机头到位，在压力油达到16MPa的，在决定在机头关闭到位接近开关检测。

系统中换向阀7YA得电，压力油经过换向阀的左油路，液压锁的左侧单向阀，单向节流阀的左侧阀进入油缸的有杆腔，完成机头的打开动作。

当机头到位接近开关检测，油路内压力到达16MPa后，才确定机头打开到位。

单向节流阀和双控平衡阀共同确保压力油缓慢平稳流动，液压缸平稳卸压，使机头开合动作平稳，避免打开或关闭机头时速度过快而发生意外。

液压锁和Y型换向阀能够同时接通油箱卸油，液压锁的2个单向阀立即同时关闭，油缸活塞立刻停止动作，使机头在任意位置停留，不至于发生安全事故。

图2.4上下机头锁紧原理图

2.2.2口型盒上下夹持

上图2.4是上口型锁定系统，在盒保持器筒的嘴被分成两组，分别由独立的液压系统控制，在这两个在于液压系统中的燃料罐差不均衡组。

夹紧系统或松开上下液压系统之后获得类型帧信号，并开始气缸同步动作来完成口或一个请求，以释放盒保持器。

2YA阀系统被通电时，压力油通过右阀口进入气缸杆腔，活塞杆出完整的夹紧作用。

由于该系统多个汽缸，以减少操作时间，气缸压力油通过单向阀进入油供给管供给源排出，降低压力油循环浪费。

系统以确保回路压力平衡阀，因此该组慢慢延长气缸杆，避免吊装口箱;与该组气缸活塞杆的从下往上，电阻延伸本身可确保平稳活塞杆使液压系统中的下一组汽缸的无均衡。

活塞杆回缩，同样的操作系统3Ya相同，液压阀出港，单向阀，平衡阀进入汽缸室，回油供应开阔的天空直接回流罐通过单向阀，完全免费的行动。

上下口型夹持动作只有当油路内压力达到16MPa并且口型的上下两组油缸动作夹持到位，才能确定口型夹持动作完成。

夹持动作完成后，如果油路压力低于16MPa时，低压泵将启动进行补压。

图2.5楔形边夹紧原理图

2.2.3楔形边锁紧缸

楔形侧