热处理上下料机械手的液压系统设计【含全套CAD图纸】

购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）任务书 学生姓名： 学号： 学 院： 专业： 任务起止时间： 毕业设计（论文）题目： 热处理机械手 毕业设计工作内容： 1、实际调研，收集相关资料，完成开题报告； 1 3 周。 2、结合生产实际，设计机械手液压系统； 4 7 周。 3、设计机械手的液压系统泵站结构图； 8 11 周。 4、设计机械手的电气控制原理 12 13 周。 5、撰写毕业设计论文，准备答辩； 14 16 周。 注：要求全部用计算机 绘图和打印文稿（交打印件和电子稿） 资料： 1、工业机器人设计手册； 2、非标设计手册； 3、液压与气压传动； 4、相关的技术资料。 指导教师意见： 签名： 系主任意见： 签名： 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）评语 学生姓名： 学号： 学 院： 专业： 任务起止时间： 毕业设计（论文）题目： 热处理机械手 指导教师对毕业设计（论文）的评语： 该课题源于生产实践，该同学在毕业设计中，态度端正，能把所学习相关知识运用设计中，设计结构基本合理，设计论文论述较正确、格式较规范，能正确运用所学基本知识，按时完成任务要求，可以参加答辩。 指导教师签名： 指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语： 该同学论文格式较规范，对机械设计与制造的应用有了一定了解，所设计符合任务书要求，所做画纸符合要求，但在图纸的绘制和尺寸的标注需要改进，修改后建议参加答辩。 评阅教师签名： 评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计（论文）的评语： 该同学的设计 符合“毕业设计任务书”的要求，任务量适中，答辩表述基本清晰，尚能回答大多数提问，概念较清楚，设计的内容基本合理，无原则性错误，掌握了一定的基础知识和基本技能。符合学院本科毕业设计的要求。 答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名： 职称： 年 月 日 教务处制表 I 热处理上下料机械手的液压系统设计 摘要 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控 制技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压机械手主要用于将沉重的零件或者是重复简单的劳动的设备， 适用于热处理炉的上下料和一般工件工序的自动化生产。本文根据热处理上下料机械手的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来 选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。热处理上下料机械手的设计是轨道小车移动，液压支撑架的上下移动，结构简单，方便快捷，并应用自动电气控制，达到机电液一体化的生产，自动化程度高。 关键词 液压系统；过载保护；机电液一体化 s of in of to be in in it of of is as it be in to of of of up a to of to of is is is 目录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 压传动的发展概况 . 1 压传动在机械行业中的应用 . 1 压机械手的发展及工艺特点 . 2 压系统的基本组成 . 3 章小结 . 3 第 2 章 液压系统的计算和元件选型 . 4 定液确定液压缸主要参数 . 4 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 . 4 压缸实际所需流量计算 . 5 压元件的选择 . 5 定液压泵规格和驱动电机功率 . 5 类元件及辅助元件的选择 . 7 道尺寸的确定 . 7 压系统的验算 . 11 统温升的验算 . 12 章小结 . 12 第 3 章 机械手的液压系统原理设计 . 14 处理上下料机械手的基本结构 . 14 定液压系统原理 . 14 压油的选择 . 14 定供油方式 . 14 步回路的设计 . 15 压回路的设计 . 15 压系统图的总体设计 . 16 降缸运动工作循环 . 16 缩缸运动工作循环 . 17 紧缸工作循环 . 17 章小结 . 18 第 4 章 液压站结构设计 . 19 压站的结构型式 . 19 压泵的安装方式 . 19 压油箱的设计 . 19 压油箱有效容积的确定 . 19 压油箱的外形尺寸设计 . 20 压油箱的结构设计 . 20 压站的结构设计 . 22 动机与液压泵的联接方式 . 22 压泵结构设计的注意事项 . 23 动机的选择 . 23 章小结 . 24 结论 . 25 致谢 . 26 参考文献 . 27 附录 . 28 1 第 1章 绪论 压传动的发展概况 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 第一个使用液压原理的是 1795 年英国约瑟夫布拉曼 (749在伦敦用税作为工作介质 ,以水压机的形式将其应用于工业上 ,诞生了世界上第一台水压机。 1905 年他又将工作介质水改为油 ,进一步得到改善。 我国的液压工业开始于 20 世纪 50 年 代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。 60 年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得了显著成果。 目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外 引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。 压传动在机械行业中的应用 机床工业 磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等 工程机械 挖掘机、装载机、推土机等 汽车工业 自卸式汽车、平板车、高空作业车等 农业机械 联合收割 机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等 轻工机械 打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等 冶金机械 电炉控制系统、轧钢机控制系统等 2 起重运输机械 起重机、叉车、装卸机械、液压千斤顶等 矿山机械 开采机、提升机、液压支架等 建筑机械 打桩机、平地机等 船舶港口机械 起货机、锚机、舵机等 铸造机械 砂型压实机、加料机、压铸机等 本文所设计的机械手适用于工业批量生产，可以有很多动作，如抓取、伸缩、升降、旋转平移等。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作 方式。本机器的工作压力、移动速度、空载快速回程和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整。 本机器主体为轨道小车，外形简约，小车的动力系统采用电机驱动系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。机械手的动力系统采用电液控制系统，控制精度高，成本较低，和相同功能的机械手比较体积小，承载大，结构简单等特点 。 压机械手的发展及工艺特点 液压机械手是工业生产中辅助生产最广的设备之一，自 19 世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。 作为液压机械手两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、 封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。 近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点，从 70 年代初期开始出现，至今已得到了很快的发展。我国从 1970 年开始对这种阀进行研究和 生产，并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上，显示了很大的优越性。 3 液压机械手用途广泛，都有手部的夹紧，手腕的翻转，手臂的伸出和收回，机械手的整体升降等动作，通过这些动作来完成热处理炉的上下料过程，完成零件的加工和制造，对于简单工序的零件的生产可以保证半自动化生产和自动化生产。 压系统的基本组成 1能源装置 液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 2执行装置 液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 3控制装置 液压阀。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀 (安全阀 )、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4辅助装置 油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等。通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工 作循环。 5工作介质 液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。 章小结 本章主要是毕业设计初期查找相关资料，通过以前的学习，了解到了液压系统的具体的组成构成，但没有深入的学习液压件之间的关系，没有掌握各个回路之间的联系，通过这次毕业设计的学习，了解到了机械手的发展史，明白了各个回路以及很多部件的结构，功能和特点。 4 第 2章 液压系统的计算和元件选型 定液 确定液压缸主要参数 按液压机床类型初选液压缸的工作压力为 7据工作要求，采用单杆活塞液压缸。这种情况下液压缸无杆腔工作面 积 1A 应为有杆腔工作面积 2A 的 2 倍，即活塞杆直径 d 与缸筒直径 D 满足 的关系。 升降时，液压缸回油路上具有背压 2p ,防止液压油进入时候的液压冲击和保证运动平稳性，根据液压系统设计简明手册表 2，可取P=1于油管中有压降 p 存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估计时可取 P 1油时，回油腔是有背压的，这时 2P 亦按 2估算。 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 以单活塞杆液压缸为例来说明其计算过程 ,如图 3示。 21112211m 2 1P 一液压缸进油腔的压力 P 一液压缸回油腔的压力 ： 621 3活塞杆液压缸计算示意图 5 14 142121 所以，经过查机械设计手册成大先，伸缩缸元整为标准缸内径为： d 压缸实际所需流量计算 1. 夹紧缸工作时所需最大流量 液压缸的容积效率，取 q 2. 伸缩缸工作时时所需最大流量 q 3. 升降缸工作时所需最大流量 q 压元件的选择 定液压泵规格和驱动电机功率 由前面工况分析，由最大压制力和液压主机类型，初定上液压泵的工作压力取为 5虑到进出油路上阀和管道的压力损失为 1回油路上的压力损失折算到进油腔），则液压泵的最高工作压力为 i 上述计算所得的虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力，另外考虑到一定压力贮备量，并确保泵的寿命，其正常工作压力为泵的额定压力的 80%左右因此选泵的额定压力 M P pn 液压泵的最大流量应为： 6 ( 时动作的各执行所需流量之和的最大值，如果这时的溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量 23L/ K 系统泄漏系数，一般取 K=取 K= m m a xp 1选择液压泵的规格 由于液压系统的工作压力不高，负载压力中等，功率小。中等流量。所以选双联叶片定量泵。叶片泵具有噪声低，寿命长的优点，但抗污染能力差，加工工艺复杂，精度 要求高，价格也较高。若系统的过滤条件较好，油箱的密封性也好，则可以选择寿命较长的叶片泵，正常使用的叶片泵工作寿命可达 10000h 以上，从节能的角度考虑可选用变量泵，采用 或三联泵。叶片泵的使用要点如下： (1) 为提高泵的性能，延长使用寿命，推荐使用抗磨液压油，黏度范围 1738s，推荐使用 25s。 (2) 油液应保持清洁，系统过滤精度不低于 25m 。为防止吸入污物和杂质，在吸油口外应安置过滤精度为 70150m 的过滤器。 (3) 安装泵时，泵轴线与原动机轴线同轴度应保证在 内，切泵轴与原动机轴之间应采用挠性连接。泵轴不承受径向力 (4) 泵吸油口距离油面高度不得大于 500油管道必须严格密封，防止漏气。 (5) 注意泵轴转向。 根据以上算得的械设计手册成大先：现选用 号双联叶片泵，排量 r，额定压力7定转速 1000r/ 动功率 积效率 92%，重量25积效率达 92%。 2与液压泵匹配的电动机的选定 由前面得知，本液压系统最大功率出现在伸缩缸工作阶段，这时液压泵的供油压力值为 量为已选定泵的流量值。p液压泵的总效率。叶片泵为 p液压泵的总效率，从规格表中查出取 在泵的规格表中，一般同时给出额定工况（额定压力、转速、排量或流量）下的泵的驱动功率，可按此直接选择电动机。也可按 液压泵的实际使用情况计算其驱动功率。 7 )(10N 式中 液压泵的额定压力， 液压泵的额定流量， p 液压泵的总效率，从规格表中查出； 转换系数； 液压泵实际使用的最大工作压力， =出阀和管路损失的压力余量所以 P=得电机手册选择 相异步电动机， P=速1440r/率 =87%，功率因数 。 类元件及辅助元件的选择 1. 对液压阀的基本要求： (1) 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。 (2) 密封性能好。结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大 2. 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格 主要依据是根据该阀在系统工作的最大工作压力和通过该阀的实际流量，其他还需考虑阀的动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等条件来选择标准阀类的规格： 液压油过滤器： 0S 液压泵： 向阀： 溢流阀（溢流作用）： 压阀： 流阀： 压阀： 夹紧缸进油路三位四通 电磁换向阀： 降缸，伸缩缸，三位四通电磁换向阀： 道尺寸的确定 油管系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管和橡胶管，因为本设计中所须的压力是高压， p=7p 钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但 8 装配是不能任意弯曲，因为本设计的机械手在平台上工作，有移动和夹紧，所以油管需要软管。常在装拆方便处用作压力管 道一中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。 尼龙管用在低压系统；塑料管一般用在回油管用。 胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因此非必要时一般不用。 1. 管接头的选用： 管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通 流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。 管接头的种类很多，液压系统中油管与管接头的常见联接方式有： 焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹（ 普通细牙螺纹（ M）。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要求采用组合垫圈或 O 形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。 2. 钢管管道内径计算： （ m ） 式中 q 通过管道内的流量 v 管内允许流速 软管的管道内径计算： 61（ 2 式中 A 软管的通流截面积 2 q 管内流量， v 管内流速， 通常软管的允许流速 v 9 表 压系统各管道流速推荐值 油液流经的管道 推荐流速 m/s 液压泵吸油管 压系统压油管道 3 6，压力高，管道短粘度小取大值 液压系统回油管道 1) 升降缸的进出油路油管直径： 取 v （ m ） 3 回回 满足条件，所以回油路管和进油路一样 根据机械设计手册成大先 得：取 d ,钢管的外径 ; 管接头联接螺纹 227M 。 (2) 夹紧缸进出油管道的内径： 取 v 612 回回 满足设计要求，进油路和回油路用同样内径的 管道，夹紧缸用的是橡胶软管，来适合机械手的移动。 根据机械设计手册成大先 得：取 d=10胶管的外径 D=15 3683 管接头用扩口式端直通管接头体（ 10 (3) 伸缩缸的进出油管内径： 取 v A d 回回 回回 满足设计要求，进油路和回油路用同样内径的管道，伸缩缸用的是橡胶软管，来适合机械手的移动。 根据机械设计手册 成大先 得：取 d=22径D=28 3683 管接头用扩都式端直通管接头体（ 3. 管道壁厚 的计算 2 式中： p 管道内最高工作压力 d 管道内径 管道材料的许用应力 b 管道材料的抗拉强度 Pa n 安全系数 ，对钢管来说， p 7，取 n=8； p， 取 n=6； p ，取 n=4。 根据上述的参数可以得到： 我们选钢管的材料为 45#钢，由此可得材料的抗拉强度b=600 M P (1) 升降缸油管壁厚的验算： p 所用的升降缸的壁厚为 8合设计要求，所以壁厚尺寸可以。 11 (2) 夹紧缸和伸缩缸的油管为橡胶管，橡胶管的设计压力为 28系 统橡胶管的压力远低于此压力，所以橡胶管的壁厚符合要求。 压系统的验算 上 面 已 经 计 算 出 该 液 压 系 统 中 进 ， 回 油 管 的 内 径 分 别 为100液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式、液压元件及联接管路等完全确定后，针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析。对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切地计算液压回路各段压力损失、容积损失及系统效率，压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新调整，或采取其他必要的措施。 液压系统压力损失的计算如下 表 5种液压 阀的压力损失 溢流阀， 向节流阀， 正向 反向 单向阀， 压阀， 位 2 通电磁换向阀， 3 位 4 通电磁换向阀， 压力损失包括管路的沿程损失1p，阀类元件的局部损失2p，总的压力损失为 21 22642 式中 l 管道的长度（ m）； d 管道内径（ m）； 液流平均速度（ ； 液压油密度（ 3； 沿程阻力系数； 局部阻力系数。 夹紧缸在工作时，其管路沿程压力损失为 2 3 0 01 2 0 0 12 根据液压手册规定液体的流态油临界雷诺 数 定。当 位紊流。 根据计算公式 06 075 2 32264 22 根据夹紧缸的液压系统图其工作时候要经过减压阀和电磁换向阀等其液压阀的压力损失为 M P 所以其工作时总的压力损失为 由以上的步骤得出，伸缩缸和升降缸的总压力损失为 p ，所以说系统的总的压力损失为 符合系统的设定。 统温升的验算 按照整个工作循环考虑，系统的总功率减去系统正行运行时所做的功，剩余的功率为在油路上的消耗和在各个阀之间的消耗，这些消耗都转化为热并由液压油带到油箱进行散热，所以计算总的发热功率，然后验算温升是否合理。 输出输入假定系统的散热状况一般，取 3 K ， 油箱的散热面积 A 为 3 A 2m A 系统的温升为 7 t 根据机械设计手册成大先 箱中温度一般推荐 30 所以验算表明系统的温升在许可范围内 章小结 本章内容主要包括液压系统的计算和零件的选型。本章的学习和设计主要是根据机械设计手册成大先，这本书涵盖了液压传动设计的基本步骤和计算方法等等，而且里面还有很多标准件的尺寸方便使用，在本章 13 的学习中，主要是学习这本书里面的知识，包括液压系统设计的步骤，设计方法， 而且通过这本书了解到了液压设计的很多知识，本次设计的液压机械手为液压设计中最为简单的油路，并且使用元件和回路较少，在计算上尽可能的贴近实际，但是为了应对突发情况和未知的情况，所以在很多的计算中都留有余地，所以还有很多可以完善的地方。 14 第 3章 机械手的液压系统原理设计 处理上下料机械手的基本结构 上下料机械手的基本结构底座为轨道小车的设计，可以实现多个热处理炉大的上下料动作。整个机械手的结构下部为轨道小车，中部是液压叉状平台，上部为机械手的臂部和手部这三部分组成。机械手的移动靠小车的移动，机械手的升降靠的是液压叉 状平台的支撑，叉状平台的支撑不仅简单，而且结构简单承载的重量大。当平台支撑起之后，手臂伸出到炉膛内抓取热处理料小筐，手臂收回使之拖拽到液压支撑平台之上，平台下降，热处理件随之下来，然后随校车移动到别处。 工作缸采用活塞式单作用缸，分别是手部，臂部，升降用缸，当液压油进入无杆腔时对于手臂是伸出动作，对于升降缸是伸出动作，对于手部是松开动作，当液压油进入有杆腔时，对于手臂是收回动作，对于升降缸是收回动作，对于手部是夹紧动作，手部夹紧缸的动作很快，臂部的伸缩缸满足空程速度快的特点，支撑缸满足升起和降落慢速平稳。 液压机的动力部分是高压泵，将机械能转变为液压能，向液压机的工作缸和顶出缸提供高压液体。 定液压系统原理 压油的选择 液压油的选择要根据系统而定，一般对于液压油的主要要求是，黏度合适，随温度的变化小，润滑性能要好，抗氧化，剪切安定性好，防锈并且不腐蚀金属，同密封材料相容，消泡和抗泡沫性好，抗乳化性好，清洁度符合要求等等。 根据本工作系统的特性，系统压力在 7上，属于是中高压的工作系统，而且系统中的油液流速不快，所以查表机械设计手册成大先， 21出，选择 号液压油。 此液压油具有良好的防锈及抗氧化安定性，使用寿命较机械油长一倍，以上，并由较好的空气释放性，抗泡性，分水性及橡胶密封相容性。使用环境温度为 0以上，最高使用温度为 80。 定供油方式 考虑到该机床在工作进给时不需要承受大的工作压力，系统功率也不大，现采用双联叶片泵 号，具有将 7力的纯净液压油 15 输入到各种液压缸液压系统中，以生产较大的工作动力，该叶片泵结构紧凑，效率高，工作压力高。 步回路的设计 首先我们应该注意到液压支撑平台的两个升降缸应该同时顶出和同时收回，所以油路中 需要一个同步回路设计来连接这两个缸体，控制这两个缸体的运动，考虑到设计要求，查得机械手册上的同步回路设计，选用双泵供油，双缸同油路来达到两个缸的同步调节，根据工况，当液压支撑平台到达顶点时应该停止，所以有保压的要求，所以选用三位四通的电磁换向阀，带有中位保压机能。在进油路上用节流阀来调节缸体的伸出速度既是液压平台的升降速度，油路对称设计达到同步要求。 液压同步回路的工作原理：双泵供油，进油路设置节流阀，电磁阀3电，电磁阀的左位进入油路，液压油进入液压缸的左腔，回油路有背压，液压油通过回油路的背压阀流回 油箱，进油路节流阀可以通过手动调节流量来达到同步调节。当上升到预定高度时， 3电，电磁阀中位保压机能使得平台可以保持高度和稳定性。当需要下降平台时 4电，液压缸的有腔接入油路中，通过节流阀的调节达到同步，回油路背压使得平台稳定下降。 压回路的设计 保压回路的功用在于不仅液压升降平台需要在预定位置停留并且夹持手部也需要夹持不动，所以要设计保压回路，对于手部来说，抓取工件时不能松开，所以应用电磁阀的中位机能在液压泵不停止供油的情况下，手部依然可以保持压力。对于液压支撑平台来说，在液压泵不停止供油的情况下，保持在预定位置不动为其要求，所以设计保压回路。 根据实际的生产需要和设计要求，保压回路很简单，只要利用电磁阀的中位机能即可完成。对于手部来说，当 2电时，电磁阀回到中位，中位与油箱连通，液压油回到油箱，而保压机能使得其手部不动。 机器在工作的时候，如果出现机器被以外的杂物或工件卡死，这是泵工作的时候，输出的压力油随着工作的时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护液压泵及液压元件的安全，在泵出油处加一个直动式溢流阀 9，起安全阀的作用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油 箱，起到安全保护作用。在液压系统中，一般都用溢流阀接在液压泵附近，同时也可以增加液压系统的平稳性，提高加工零件的精度。 16 压系统图的总体设计 液压系统的油路原理图如图 3示： 图 3压原理图 降缸运动工作循环 1. 升降缸的升起动作。按下起动按钮，电磁铁 3电。这时的油路进油路为： 叶片泵 1 和 叶片泵 2单向阀 1 和单向阀 2节流阀 5电磁阀 7 升降缸 1 的下腔和升降缸 2 的下腔 回油路为： 升降缸 1 上腔升降缸 *2 上腔背压阀 8油箱 油路分析：升降缸用得是同步回路，当液压油通过电磁阀 后两个升降缸并联，达到同步移动的效果，只介绍一个缸的运动。液压油通过叶片泵1 进入单向阀 1，防止系统回油，在油路中安装直动式的溢流阀当做安全阀使用，是系统压力不致于太高，而后进入节流阀 6，通过节流阀进行调速进而使得同步更加精确，油液进入电磁阀 7 左位，液压油进入升降缸 1的下腔，顶出液压杆，上腔的油经过升降缸 2 和溢流阀 流回油箱，此溢流阀起安全作用为背压阀，背压阀接在系统回油路上，造成一定的回油阻 17 力，以改善执行元件的运动平稳性。双缸运动相同。 2. 保压时的油路情况： 在升降缸升起 到一定高度后，电磁阀 7 回到中位，支撑架保持位置不动，此时形成了保压回路。 油路分析：当液压杆顶出到一定高度的时候，位置感应器发出信号，使电磁阀 7 的电磁铁 3电，换向阀回到中位，液压系统保压。而液压泵 1 和泵 2 在中位时，直接通过溢流阀直接回到油箱。 3. 回程时的油路情况： 升降缸的降落动作。按下起动按钮，电磁铁 4电。这时的油路循环为： 叶片泵 1 和叶片泵 2单向阀 1 和单向阀 2节流阀 6电磁阀 7升降缸 1 的上腔升降缸 2 的上腔背压阀 8油箱 油路分析： 当保压到一定时候手动接通 4电磁阀 7 的 电磁铁 4向阀接到右位，叶片泵的液压油通过单向阀 1 和 2 流到节流阀 6实现下降的同步调节，流过电磁阀 7 的右位，液压杆收回，再经过升降缸1（ 2）的上腔流到背压阀 8，回油路背压阀造成一定的回油阻力，以