液压千斤顶的设计开题报告

液压千斤顶的设计开题报告（通用7篇）

篇1：液压千斤顶的设计开题报告

2012级毕业设计

液压千斤顶的设计

学 生 姓 名

杨 晓 帆

学 号 1201010038 所在学院名称 机械工程学院 专 业 名 称 机械制造与自动化 指导教师姓名 胡 宾 伟

开题报告

液压千斤顶的设计

一、课题研究的目的和意义：

在生产实践中我们经常会遇到一些将重物如机床笨重的子、井下的轨道等在没有起吊设备的情况下移动或抬起，仅靠人工操作是很困难的，这就需要用到千斤顶来帮助我们。千斤顶与我们的生活密切相关，在建筑、铁路、汽车维修等部门均得到广泛的应用，因此千斤顶技术的发展将直接或间接影响到这些部门的正常运转和工作。千斤顶，英文（Jack）是一种起重高度小(小于1m)的最简单的起重设备。它有机械式和液压式两种。千斤顶主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。千斤顶作为一种使用范围广泛的工具，采用了最优质的材料铸造，保证了千斤顶的质量和使用寿命。

本次对液压千斤顶进行设计可以了解液压千斤顶的原理以及应用。通过查阅大量文献，和对千斤顶各部件进行设计、绘制不但熟悉了千斤顶内液压传动原理还使得我对一些绘图软件的操作更加熟练。同时也在以前书本学习的基础上对液压传动加深了理解。液压千斤顶结构紧凑、工作平稳、有自锁作用，故使用广泛。其缺点是起重高度有限、起升速度慢。

二、液压千斤顶技术研究的国内外现状：

国外发展情况: 早在20 世纪40 年代,卧式千斤顶就已经开始在国外的汽车维修部门使用,但由于当时设计和使用上的原因,其尺寸较大,承载量较低。后来随着社会需求量的增大以及千斤顶本身技术的发展,在90 年代初国外绝大部分用户已以卧式千斤顶替代了立式千斤顶。在90 年后期国外研制出了充气千斤顶和便携式液压千斤顶等新型千斤顶。充气千斤顶是由保加利亚一汽车运输研究所发明的,它用有弹性而又非常坚固的橡胶制成。使用时,用软管将千斤顶连在汽车的排气管上,经过15～20 秒,汽车将千斤顶鼓起,成为圆柱体。这种千斤顶可以把115t 重的汽车顶起70cmPower-Riser Ⅱ型便携式液压千斤顶则可用于所有类型的铁道车辆,包括装运三层汽车的货车、联运车以及高车顶车辆。同时它具有一个将负载定位的机械锁定环,一个三维机械手,一个全封闭构架以及一个用于防止杂质进入液压系统的外置过滤器。另外一种名为Truck Jack 的便携式液压千斤顶则可用于对已断裂的货车转向架弹簧进行快速的现场维修。该千斤顶能在现场从侧面对装有70～125t 级转向架的大多数卸载货车进行维修,并能完全由转向架侧架支撑住。它适用于车间或轨道上无需使用钢轨道碴或轨枕作承。

国内发展情况: 我国千斤顶技术起步较晚,由于历史的原因,直到1979 年才接触到类似于国外卧式千斤顶这样的产品。但是经过全面改进和重新设计,在外形美观,使用方便, 承载力大,寿命长等方面,都超过了国外的同类产品, 并且迅速打入欧美市场。经过多年设计与制造的实践,除了卧式千斤顶以外,我国的千斤顶还规格齐全,形成系列产品。

随着我国汽车工业的快速发展,汽车随车千斤顶的要求也越来越高;同时随着市场竞争的加剧,用户要求的不断变化,将迫使千斤顶的设计质量要不断提高,以适应用户的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶将不仅要求重量轻,携带方便,外形美观,使用可靠,还会对千斤顶的进一步自动化,甚至智能化都有所要求。如何充分利用经济、情报、技术、生产等各类原理知识,使千斤顶的设计工作真正优化?如何在设计过程中充分发挥设计人员的创造性劳动和集体智慧,提高产品的使用价值及企业、社会的经济效益? 如何在知识经济的时代充分利用各种有利因素,对资源进行有效整合等等都将是我们面临着又必须解决的重要的问题。

三、液压千斤顶的分类：

通用液压千斤顶：

通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由

1、油室

2、油泵

3、储油腔

4、活塞

5、摇把

6、油阀等主要部分组成。

工作时，只要往复扳动摇把，使手动油泵不断向油缸内压油，由于油缸内油压的不断增高，就迫使活塞及活塞上面的重物一起向上运动。打开回油阀，油缸内的高压油便流回储油腔，于是重物与活塞也就一起下落。专用液压千斤顶：

专用液压千斤顶使专用的张拉机具，在制作预应力混凝土构件时，对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。

穿心式千斤顶适用于张拉钢筋束或钢丝束，它主要由张拉缸、顶压缸、顶压活塞及弹簧等部分组成。它的特点是：沿拉伸机轴心有一穿心孔道，钢筋(或钢丝)穿入后由尾部的工具锚锚固。

四、液压千斤顶的原理：

从原理上来说，液压千斤顶所基于的原理为帕斯卡原理，即：液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。

千斤顶有外壳、大活塞、小活塞、扳手、油箱等部件组成。工作原理是扳手往上走带动小活塞向上，油箱里的油通过油管和单向阀门被吸进小活塞下部，扳手往下压时带动小活塞向下，油箱与小活塞下部油路被单向阀门堵上，小活塞下部的油通过内部油路和单向阀门被压进大活塞下部，因杠杆作用小活塞下部压力增大数十倍，大活塞面积又是小活塞面积的数十倍，由手动产生的油压 被挤进大活塞，由帕斯卡原理知大小活塞面积比与压力比相同。这样一来，手上的力通过扳手到小活塞上增大了十多倍(暂按15倍)，小活塞到大活塞力有增大十多倍(暂按15倍)，到大活塞（顶车时伸出的活动部分）力量=15X15=225倍的力量了，假若手上用每20公斤力，就可以产生20X225=4500公斤（4.5吨）的力量。工作原理就是如此。当用完后，有一个平时关闭的阀门手动打开，油就靠汽车重量将油挤回油箱。

五、液压千斤顶的发展前景与趋势:(1)小型化、集成化液压千斤顶元件有些使用场合的空间有限，要求液压千斤顶元件外形尺寸尽量小，小型化是主要发展的趋势。

(2)组合化、智能化最常见的组合是带阀、带开关的液压千斤顶。在物料搬运中，还使用了千斤顶、气动夹头和真空吸盘的组合体，同时配有电磁阀，程控器，结果紧凑，占用空间小，行程可调。

(3)精密化目前开发了非圆活塞千斤顶、带导杆千斤顶等，可减小普通千斤顶活塞杆工作时的摆转；为了使千斤顶精确定位，开发了制动千斤顶。并使用了传感器、比例阀等实现反馈控制，定位精密达0.01mm,在精密千斤顶方面已开发了0.3mm/s低速千斤顶和0.01NMpa的减压阀也已开发出来。(4)高速化目前千斤顶的活塞速度范围为50-750mm/s。为了提高生产率，自动化的节拍正在加快。今后要求千斤顶的活塞速度提高到5-10m/s。与此相应，阀的响应速度也将加快，要求由现在的1/100秒秒级提高到1/1000秒级.(5)高寿命、高可靠性和智能诊断功能液压元件大多用于自动化生产中，元件的故障往往会影响设备的运行，使生产线停止工作，造成严重的经济损失，因此，对液压元件的工程可靠性提出了更高的要求。

(6)节能、低功耗液压元件的低功耗能够节约能源，并能更好地与微电子技术相结合。功耗小于0.5w的电磁阀已成为商品化，可由计算机直接控制。

六、课题的研究内容及解决的主要问题: 1．了解液压千斤顶的研究现状，以及液压千斤顶在国内外的使用情况，以及存在的一些问题。

2．了解液压千斤顶的组成以及液压千斤顶的详细构造、各个零件的尺寸功能以及组装方法。

3．了解液压千斤顶的分类。4．了解液压千斤顶的工作原理。5．了解液压千斤顶的发展前景与趋势。6．对液压千斤顶进行详细的设计工作。

七、研究思路及方法: 1．在图书馆和网络上查询相关的书籍，了解相关的知识。2．与指导老师和同学交流相关的知识、经验。3．制定详细的设计的液压千斤顶设计目标。4.计算液压千斤顶以及各个零件的详细数据。

篇2：液压千斤顶的设计开题报告

液压传动作为一门比较成熟的技术，已广泛应用于农业机械、机械制造、汽车制造以及锻压等机械行业。并且液压传动拥有高压、导向性能好、方便的操作、速度快、大功率、高效率、低噪声、高度集成化等特点，各项要求方面的显著优势使得这门技术有着更加广阔的发展前景与市场需求。

驱动机床工作台的液压系统，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。它的工作原理：液压泵由电动机带动旋转后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，当它从泵中输出进入压力管后，将换向阀手柄往内的状态下，通过节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞和工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。

如果将换向阀手柄方向转换成往外的状态下，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推动活塞和工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油箱。

工作台的移动速度是由节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。

为了克服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。输入液压缸的油液是通过节流阀调节的，液压泵输出的多余的油液须经溢流阀和回油管排回油箱，这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。所以，在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，它和缸中的油液压力不一样大。

如果将开停手柄方向转换成往外的状态下，压力管中的油液将经开停阀和回油管排回油箱，不输到液压缸中去，这时工作台就停止运动。

小型液压机毕业设计开题报告2011年5月22日塑

料模具开题报告

一、本课题的目的及意义，研究现状分析

1．目的和意义：

液压机设计是集液压机总体结构设计、挤压结构设计及计算，绘制主要零部件图机架结构设计及计算，绘制液压机装配图液压机液压系统设计，绘制液压系统原理图液压机控制系统设计，编写、调试PLC程序等过程的全面系统设计。通过对本课题进行设计，进一步理解和掌握液压系统、液压机、机械加工工艺等的理论知识，了解先进液压技术、工艺技术，提高液压系统分析能力、结构设计能力，加强分析和解决现场机械和结构设计问题的能力，为以后工作时的产品开发、技术改进打下基础，并在实际的生产中灵活处理质量、生产率和2011-05-22 09:22:50 来源： 评论：0 点击：成本之间的关系，获得良好的经济效益。

小型液压机毕业设计开题报告2011年5月22日塑料模具开题报告，2．研究现状：

（1）液压机简介

液压机（又名：油压机）利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械。油压机由主机及控制机构两大部分组成。油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。

利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是锻造水压机。

（2）油压机按结构形式现主要分为：四柱式油压机、单柱式（C型）油压机、卧式油压机、立式框架油压机等。

热锻液压机

大型锻造液压机是能够完成各种锻造工艺的锻造设备，是锻造行业使用最广泛的设备之一。目前有800T、1600T、2000T、2500T、3150T、4000T、5000T等系列规格的锻造液压机。

四柱液压机

该液压机适用于可塑性材料的工艺。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（热）挤压金属成型、薄板拉伸以及横压、弯压、翻透、校正等工艺。

（3）油压机按用途分

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液压回作用．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）

（4）液压成形技术

与传统的冲压工艺相比，液压成形工艺在减轻重量、减少零件数量和模具数量、提高刚度与强度、降低生产成本等方面具有明显的技术和经济优势，在工业领域尤其是汽车工业中得到了越来越多的应用。

在汽车工业及航空、航天等领域，减轻结构质量以节约运行中的能量是人们长期追求的目标，也是先进制造技术发展的趋势之一。液压成形（hydroforming）就是为实现结构轻量化的一种先进制造技术。

液压成形也被称为“内高压成形”，它的基本原理是以管材作为坯料，在管材内部超高压液体同时，对管坯的两端轴向推力，进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯材料发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件。

液压成形技术的优点

对于空心变截面结构件，传统的制造工艺是先冲压成形两个半片，然后再焊接成整体，而液压成形则可以一次整体成形沿构件截面有变化的空构件。与冲压焊接工艺相比，液压成形技术和工艺有以下主要优点：

□减轻质量，T2资讯网。节约材料。对于汽车发动机托架、散热器支架等典型零件，液压成形件比冲压件减轻20%～40%；对于空心阶梯轴类零件，可以减轻40%～50%的重量。

□减少零件和模具数量，降低模具费用。液压成形件通常只需要1套模具，而冲压件大多需要多套模具。液压成形的发动机托架零件由6个减少到1个，散热器支架零件由17个减少到10个。

□可减少后续机械加工和组装的焊接量。以散热器支架为例，散热面积增加43%，焊点由174个减少到20个，工序由13道减少到6道，生产率提高66%。

□提高强度与刚度，尤其是疲劳强度，如液压成形的散热器支架，其刚度在垂直方向可提高39%，水平方向可提高50%。

降低生产成本。根据对已应用液压成形零件的统计分析，液压成形件的生产成本比冲压件平均降低15%～20%，模具费用降低20%～30%。

（5）液压成形工艺的应用

液压成形工艺在汽车、航空、航天和管道等行业有着广泛的应用，主要适用于：沿构件轴线变化的圆形、矩形或异型截面空构件，如汽车的排气系统异型管件；非圆截面空心框架，如发动机托架、仪表盘支架、车身框架（约占汽车质量的11%～15%）；空心轴类件和复杂管件等。图2即为液压成形工艺应用于汽车工业中所制造出的一些典型零件。

液压成形工艺的适用材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于液压成形工艺。

液压机技术特点：

□本系列液压机适合于可塑性材料的工艺，如冲压、弯曲、翻边薄拉伸等

□也可以从事校正、压装、塑料制品及粉末制品的成型。

选装配置

液压机技术

□操作者应熟悉油压机的一般性能和结构，超负荷使用。

□使用前，应按润滑加油，检查高压泵、压力表、各种阀、密封圈等是否正常。

□开机前，应检查模具是否配套，料重是否符合要求，称料工具是否准确。

□时，摸具必须放在垫板中心，偏心使用。每班开机前，试压后，应检查一次模具是否有裂损。

□多人操作时，要有专人开机，相互协调配合。

□严禁将手，头置于模具与压头之间。

□工作完毕，应将品、工具、模具整理好并放到指定地方。

二、本课题的基本任务、解决的主要问题，及其实现途径、方法和手段

1．基本任务：

设计一公称压力为6.3吨的小型四柱式液压机，该液压机可用作折边机或成型机，也可用于成型材料的翻边，以及粉末制品、塑料、玻璃钢、绝缘材料橡胶等的成型。为完成一般的工艺，要求液压缸能实现“快速下行—慢速加压—保压—快速回退”的工作循环。

设计主要参数

滑块最大行程400mm

工作速度7～15（可调）

2.要解决的主要问题

（1）液压机的机械结构设计，内容包括：

1）总体结构设计、挤压结构设计及计算

2）机架结构设计及计算

（2）液压机液压系统设计，内容包括：

1）液压系统方案设计

2）液压系统的参数计算

3）液压元件的选择

4）液压系统性能验算

（3）液压机电气控制系统设计，利用西门子的S7系列PLC进行控制系统设计

3．实现途径、方法和手段：

（1）虚心向老师请教。

（2）检索相关的文献资料并恰当地运用。

（3）通过互联网向有经验的工作技术人员交流学习。

（4）通过图书馆借阅相关的参考书籍。

三、完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等），可能遇到的问题以及解决的方法和措施

1.所需要的工作条件：

计算机机械设计手册夹具设计手册AutoCAD软件等

2.可能遇到的问题：

（1）对AutoCAD软件的使用不够熟练，有些功能不会使用。

（2）在设计过程中有些问题处理不当。

（3）缺乏与设计相关的。

3．解决的方法和措施：

（1）通过向老师和同学请教解决部份问题。

（2）通过自己研究和在互联网上查询。

（3）通过图书馆借阅相关的参考书籍。

四、已查阅参考文献目录

[1]天津市锻压机床厂.中小型液压机设计计算[M].天津：天津人民出版社，1977

塑料模具开题报告[2]俞新陆.液压机[M].：机械工业出版社，1982

[3]成大先.机械设计手册（第五版）[M]．：化学工业出版社，2008

[4]周世昌.液压系统设计图集[M].：机械工业出版社，2003，8-52

篇3：家用汽车电动液压千斤顶的设计

本文设计的电动液压千斤顶由24V直流电动机、偏心轮机构、柱塞缸、两级伸缩式柱塞缸和多个液压控制阀体及操作控制器等原件组成。使用时,把电动液压千斤顶的电源插头与轿车蓄电瓶连接,通过直流驱动电动机转动,电动机带动泵体往复运动,液压泵压入油液,油液经回路管道进入缸体,产生推力使柱塞往右慢慢运动。在此同时,连接油箱的液压油回路上的管道内具有弹性的小球打开,缸体通过吸油管回路管道将液压油液吸入缸体中[1]。柱塞杆往左移动时,缸体的左半部分油腔液压油油压增大,这时与油箱联通的小球产生作用,阻塞管道,而与两级伸缩式套筒油缸的弹簧小球打开,油液经管道回路输入顶升两级伸缩式套筒油缸的下腔,迫使大活塞向上运动,顶起车辆。活塞杆再次右移时,与两级伸缩式套筒油缸相联接的油路上的弹簧小球堵塞管道。柱塞杆来回不停地移动,就能不断地把油液压入两级伸缩式套筒油缸下腔,汽车逐渐升起。如果汽车被顶举到合适的位置,这时候若打开电磁换向阀,液压油便经过二位二通电磁换向阀和管道回路回到油箱。

2 底板油路设计

板的设计过程充分考虑了机械加工的可行性。图1为底板油路设计图,柱塞杆向右移动时,柱塞缸内的油压减小,而油箱内的油压很高,导致弹簧小球被顶开。而两级伸缩式套筒油缸比柱塞缸内的油压高,弹簧小球2将堵塞联接两级伸缩式套筒油缸的管道,此时液压油吸入柱塞缸内。柱塞杆向左移动时,柱塞缸内的压力变大,油箱内的油压不高,导致弹簧小球把油路堵塞[2]。而两级伸缩式套筒油缸比柱塞缸内的油压相对低,弹簧小球2将打开联接两级伸缩式套筒油缸的管道,液压油被压入两级伸缩式套筒油缸,从而抬升负载的高度。当负载需放回时,将二位二通电磁换向阀打开,液压油经过管道和二位二通电磁换向阀流进油箱。如果油路出现堵塞现象时,系统内的油压将增大,此时底板的安全阀被顶开,油液流进油箱。

3 柱塞缸设计

柱塞缸体结构示意图如图2所示。本次设计的柱塞缸体由密封工作腔体、柱塞组成。为了减小液压缸千斤顶的外形尺寸,便于携带,本次设计的千斤顶液压缸体采用两级活塞驱动。第一级活塞缸的活塞是第二级活塞缸的缸体,伸出时可以获得很长的工作行程,缩回时保持很小的外形结构。当压力油从无杆腔进入时,活塞有效面积最大的缸筒开始伸出,当行至终点时,活塞有效面积次之的缸筒开始伸出。伸缩式液压伸出的顺序是由大到小依次伸出,可获得很长的工作行程,外伸缸筒有效面积越小,伸出速度越快[3]。因此,伸出速度有慢变快,相应的液压推力由大变小;这种推力、速度的变化规律,正适合各种自动装卸机械对推力和速度的要求。而缩回的顺序一般是由小到大依次缩回,缩回时的轴向长度较短,占用空间较小,结构紧凑。常用于工程机械和其他行走机械,如起重机、翻斗汽车等的液压系统。

4 电机选择

按照设计的电动液压千斤顶使用有关要求,并查找对照机械类设计手册,系统工作的最大力为F=2.0×104N;确定系统的压力p=25.0MPa;假定第二级液压缸的上升速度V=0.01m/s;依照GB2348—80标准中标准值选用原则,取d=32mm;系统流量Q=8.038×10-4m3。

此时液压缸用来支撑汽车的功率为:

式中,p电机为电机的额定功率,单位W;ŋm为机械损失,一般取0.9;ŋv为容量损失,取1。

带入数据,得电机额定功率p电机=250W。根据机械设计手册和有关知识查询,选用电压为24V、直流、额定功率250W、转速n=60r/min的电动机[4]。

5 确定顶升液压缸的参数

此次设计要求液压缸的实际伸缩量大概是200mm。因此,经考虑推算,决定使用伸缩式套筒液压缸。本次课题设计中,在查阅有关机械设计手册后,确定液压缸的第一级行程为h1=110mm,第二级行程h1=100mm。伸缩式液压缸缸体在运动过程中的运动速度和输出力都在不断发生变化。

6 液压缸的缸筒厚度计算

本次设计中采用标准液压缸的外径,查机械设计手册知道,第一级液压缸的参数选为d=50mm,D=60mm。

式中,φ为强度系数,φ=1;c为计入厚度公差及腐蚀的附属厚度;py为实验压力,p<16MPa,py=1.5p MPa。

7 活塞杆设计计算

液压缸在工作时,对运动的速度比没有要求。按照相关经验公式,取杆的直径,结合表1液压缸工作压力与活塞杆直径的数据,取d=22.4mm。根据《机械设计手册》液压缸活塞杆的外径尺寸系列,活塞杆的外径圆为18mm[5]。

8 强度校核

这里仅对主要零件的强度进行计算,以及一些焊接部位的计算进行校核。

(1)缸体与缸盖焊接强度校核。缸底连接缸底用对焊,如图3所示。

焊缝的拉应力为:

式中,D1为液压缸外径,D1=60mm;D2为焊缝底径,D2=42mm;F为液压缸输出的最大推力,单位N;ŋ为焊接效率,通常取0.7。

(2)柱塞缸缸体强度校核。柱塞缸缸壁较薄,作用与缸体上的力较大,故需要校核,缸体受到的力为拉力,校核如下:

式中,σ为缸体横向拉应力,单位MPa;F为缸体受到的横向拉力,单位N;d1为缸体外径,单位mm;d为缸体的内径,单位mm。满足设计要求。

(3)活塞杆校核。在本次设计中,活塞杆主要受到压缩,所以主要对活塞杆压缩时的杆压力进行校核。

式中,σ为活塞杆的压缩变形的应力,单位N;F为柱塞杆承受的最大压力,单位N;A为柱塞杆截面面积,单位m;其中活塞杆承受的最大压力为20000N。满足设计要求。

9 结论

按照相关要求,利用课余时间查找相关资料及结合本科所学专业知识,在指导老师的帮助下,如期保质保量地完成了使用性能好、体积小、重量轻、操作方便好的小型车用电动液压千斤顶。经过查询和参考查阅有关机械类的设计资料和液压与气压传动方面的文献资料后,依据液压千斤顶的基本工作原理,通过明确设计目标,经过一系列计算,一步步完成了此次优化设计的电动液压千斤顶的电机的选用、千斤顶的液压缸缸体外型和相应部位的零件的结构外型设计、使用材料的选用,然后又对主要零件结构进行了一系列的校核计算。

参考文献

[1]左键民.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2013.

[2]湛从昌.液压可靠性与故障诊断[J].液压传动优点,2012,12(2):11-13.

[3]张坚.液压故障排除400问[M].长沙:湖南科学技术出版社,2009.

[4]马履中.机械原理与设计[M].北京:机械工业出版社,2009.

篇4：液压千斤顶的设计开题报告

液压支架 推移千斤顶 倒装设计

1、推移千斤顶介绍

1.1、推移千斤顶的工作原理

当活塞腔进液,活塞杆腔出液时,在液体压力作用下活塞杆外伸并产生推力。

当活塞杆腔进液,活塞腔出液时,在液体压力作用下活塞杆缩回并产生拉力。移架力等于液体作用在活塞腔面积上的力,推溜力等于液体作用在活塞杆腔面积上的力。

1.2、推移千斤顶的组成与结构特点

(1)缸筒,缸筒的材料,可焊性及加工精度等与立柱基本相同,由于压力低,各种要求不如立柱严格。这里采用27SiMn无缝钢管。

(2)缸底,大部分为耳座,销孔式连接头,有些推移千斤顶的缸体连接不是位于端部,而位于中部,直接焊在缸筒上。此处设计为耳座销孔式联接。

(3)活塞杆,大部分为实心杆体,杆径与缸径之差较大,一般外表面镀铬,尤其是推移千斤顶等,经常受矸石、浮媒、等摩擦和挤砸,要求表面坚硬耐磨。

(4)活塞组件,大部分采用装配式活塞,部分采用整体式活塞,而不是像立柱那样的焊接结构。密封导向大多用鼓型密组件,与立柱相同,个别浮动活塞千斤顶也可采用校断面山型密封圈。此处设计为整体式活塞,活塞底部安装有拆装螺钉。

(5)缸口组件,大都采用蕾型密封圈组件与防尘圈,个别也可用小断面楔形密封圈等,受力较小时,一般不采用专门的导向环。大多采用钢丝连接等固定方式,也可采用螺纹连接,很少采用卡环连接。

推移千斤顶结构如图1所示。

图1推移千斤顶装配图

1.3、采用倒装式,其特点如下:

1) 通过框架推杆千斤顶分别与输送机和支架相连,即推移千斤顶的底端铰接于支架底座的前端,另一端于框架后端铰接。

2) 框架前端通过铰接加长杆与输送机连接,框架在支架内可纵向滑动,用框架推杆做导向装置,抗弯强度高,导向性能好。

3) 千斤顶位于平面段框架推杆上方,通过耳环与推杆后部铰接,千斤顶有一定倾斜度。

2、推移千斤顶的设计

2.1、千斤顶内径计算

通常移架阻力与架型、吨位、支撑高度、顶板状况以及是否带压移架等因素有关。掩护式和支撑掩护式支架为250～300kN。本设计根据同类支架类比初取移架力为277 kN

推移千斤顶的内径由式(1)

(1)

代入数据 D=0.104m

式中 D—液压缸内径,m ;

Pb—泵站压力,MPa 。

根据液压缸GB2348—80给出的缸筒内径尺寸系列圆整成标准值,取D=100mm。

2.2、活塞杆直径计算

通常,1.5m长的一节溜槽对应一架支架,推溜力为150kN,薄煤层支架为100kN。本设计根据同类支架类比初取移架力为116 kN

推移千斤顶的活塞杆直径由式(2)计算,

(2)

代入数据得 d=0.087mm

由国家标准进行圆整,选取活塞杆直径为85mm。

2.3、千斤顶缸筒壁厚的计算

千斤顶缸体壁厚的计算如式(3)

(3)

式中:MPa—缸筒最大工作压力,40MPa。一般取安全阀额定工作压力为40 ;

—缸体材料许用应力,MPa。缸体材料选用27SiMn无缝钢管,查机械工程材料知:=σb1000MPa,安全系数取n=5,则。

代入数据得:δ≥0.011m

取δ=11mm,推移千斤顶缸筒外径DO=D+2δ=110+211=132mm:

2.4、千斤顶行程的确定

推移千斤顶的行程与推移步距有关,当推移步距为600mm时,推移千斤顶的行程为700～750mm,由于配套煤机的截深为600mm,这里选用千斤顶行程为750mm。

3、推移千斤顶校验

3.1、活塞杆直径强度校核

活塞杆直径强度按下式校验强度,即

(4)

式中 FL—液压缸负载,N。此处以液压缸最大负载计算,;

Pb —泵站工作压力,Pa。 Pb= 31.5MPa ;

—材料许用压力,Pa。,,为材料抗拉强度,Pa。n为安全系数,一般n=1.4。

代入数据式(4)得:

活塞杆直径强度达到要求,合格。

3.2、稳定性校验

当安装杆长度1与其直径d之比,并且杆件承受压负载时,则需校验稳定性。液承受的压负载FL,不能大于液压缸保持工作稳定性所允许的临界负载Fk。Fk的大小与活塞杆材料、端面形状、直径和安装长度有关。

液压缸的稳定条件为

(5)

式中 Fk—液压缸临界负载,N。;

nk—稳定安全系数,通常取 =2～4。

临界负载以不受偏心负载情况来计算

按等截面法,将活塞杆和缸体视为一个整体杆件。先比较细长比 与 大小,

得:

(6)

式中 L—活塞杆计算长度,即活塞杆在最大伸出时,活塞杆端支点和液压缸安装点间的距离,M。由推移千斤顶液压缸装配图知;L=1.855m;

n—末端条件系数,n=1。可由机械设计手册第五卷表37.7-68查出;

m—柔度系数,m=1。可由机械设计手册第五卷表37.7-69查出;

k—活塞杆截面回转半径,m。 ;

—活塞杆截面二次极矩, 。对于实心杆,为活塞直径,m。

根据式(6)可判断应按戈登—兰金公式计算临界负载,即

(7)

式中 —材料强度试验值,。可由机械设计手册第五卷表37.7-69查出;

—试验常数, 。可由机械设计手册第五卷表37.7-69查出;

将数据代入(7)计算结果为:

将 值代入式(5)得:介于2和4之间,此液压缸稳定性基本符合要求。

4、结束语

本设计采用倒装式,活塞与活塞杆整体联接的型式,其特点为

1)活塞和活塞杆为一整体,结构简单。

2)活塞与缸的密封采用鼓型密封圈组件实行双向密封,密封圈通过通过卡环固定。

3)导向套与活塞杆之间应安装导向环,通过蕾型密封圈实行单向密封,套口处安装防尘装置。

4)缸口导向套的固定可采用螺纹或固定钢丝.

5)缸底与缸筒通过焊接方式连接,缸底和缸体均设有进油孔,便于维护。

参考文献

1、孙家启,潘池林,李治能,石竹.Visual Basic程序设计教程.合肥:安徽理工大学出版社,2002

2、林建业主编.《液压传动设计手册》.上海人民出版社, 1995

3、江洪,郦祥林,李仲兴.SolidWorks2006基础教程.北京:机械工业出版社,2006

4、濮良贵 纪名刚主编.《机械设计》.第七版.高等教育出版社,2001

5、孙恒 陈作模主编.《机械原理》.第六版.高等教育出版社,2000

6、刘鸿文主编.《材料力学》.第四版.高等教育出版社,2004

7、哈尔滨工业大学理论力学教研组编.《理论力学》.第五版.高等教育出版社,2002版

篇5：液压千斤顶的设计开题报告

文献综述

设计（论文）题目：

学 院：＿＿＿＿＿＿＿＿ 专 业：＿＿＿＿＿＿＿＿ 班 级：＿＿＿＿＿＿＿＿ 学 号：＿＿＿＿＿＿＿＿ 学生姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿

****年**月**日

摘要

在千斤顶液压缸加工机床电气控制系统设计中，设计了PLC控制系统总体方案，概括了PLC的简介，对千斤顶液压缸加工机床进行了设计分析，给出了硬件、软件设计与实现方案。在设计分析千斤顶液压缸加工机床中，对机床的结构及工作原理做出来了阐述，并绘制了机床结构图，还阐述了机床液压系统工作原理以及机床工作流程。在硬件设计部分，阐述了电动机主电路及其电气控制电路的设计过程，画出了注电流图，给出了工作示意图，给出了这两个电路的电器元件的选择结果以及硬件配置接线图。在控制电路的设计部分，阐述了I/O接线图的设计过程，给出 PLC及其输入／输出元件的选择结果。在软件设计部份详细地阐述了PLC用户程序的设计过程，其中包括对公用程序、手动程序、自动程序与故障报警程序的设计过程的阐述，并给出了上述所有程序的梯形图、语句表以及仿真。

关键词：机床系统分析，硬件设计，软件设计

Abstract In the design of electrical control system of hydraulic cylinder of hoisting jack machine, designed the overall scheme of PLC control system, summarizes the introduction of PLC, the cutting machine for jack hydraulic cylinder is designed and analyzed, given the hardware and software design and implementation.In the design of machine tool hydraulic cylinder of hoisting jack, the structure and working principle of the machine to do it described, and draw the structure of machine tool, also describes the working principle and working process of hydraulic system of machine tool.In the hardware design part, expounds the design process of the main circuit and control circuit of the electric motor, draw the current map diagram is given, the electrical components of the two circuit are given and the hardware configuration of the wiring diagram.In the design part of the control circuit, the design process of the I/O wiring diagram is described, and the selection results of the PLC and its input / output components are given.In the software design part describes in detail the design process of PLC user programs, including the design process of alarm program utility, manual procedures, automatic program and fault description, and gives all of the above program ladder diagram, statement table and simulation。

Keywords：Machine tool system analysis, hardware design, software design

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第一章 概述

1.1 千斤顶液压缸加工机床电气控制系统发展现状

目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。现在，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，著名的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。PLC的发展趋势随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)是专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械和生产过程。可编程控制器及其有关设备都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

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1.2 未来发展趋势

（1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。

（2）、向通信网络化发展

PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准，以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。

（3）、向模块化、智能化发展

为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC厂家先后开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。

（4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化

多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向MAP(制造自动化协议)靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。

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第二章 机床控制方法与控制系统的确定

机床控制系统在现代机床生产业中有很重要的的作用，机床的控制系统相当于机床的大脑和心脏。一台机床要想很好的运行其控制系统一定要做好，一个好的机床控制系统要能够很好的控制机床的运行，能使机床的每一步都能够准确运行到位，并且还要有好的安全保护系统，还要有好的调试系统等。机床控制系统有继电器控制、单片机控制、PLC控制等。现将几种控制系统作出分析比较选取最优的控制系统来实现其功能。

2.1 PLC控制与继电器控制比较

（1）控制逻辑：继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，其连线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外继电器触点数目有限，每只一般只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性都很差。而PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，故称为“软接线”，其连线少，体积小，加之PLC 中每只软继电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性都很好。PLC由中大规模集成电路组成，功耗小。

（2）工作方式：当电流接通时，继电控制线路中各继电器都处于受约状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因受某种条件限制不能吸合。而PLC的控制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描接通之中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间是短暂的。

（3）控制速度：继电控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低。触点的开闭动作一般在几十毫秒数量级。另外机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。PLC内部还有严格的同步，不会出现抖动问题。

（4）限时控制：继电控制逻辑利用时间继电器的滞后动作进行限时控制。时间继电器一般分为空气阻尼式、电磁式、半导体式等，其定时精度不高，定时时间易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难。有些特殊的时间继电器结构复杂，不便维护。PLC使用半导体集成电路作定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，精度相当高，定时范围一般从0.1s到若干分钟甚至更长，用户可根据需要在程序中设定定时值，然后由软件和硬件计数器来控制定时时间，定时精度小于10ms且定时时间不受环境的影响。

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（5)计数控制：PLC能实现计数功能，而继电控制逻辑一般不具备计数控制功能。

（6）设计与施工：使用继电控制逻辑完成一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长，而且修改困难。工程越大，这一点就越突出。而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计（包括梯形图和程序设计）。基于PLC的静态切割机控制系统设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。

（7）可靠性和可维护性：继电控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，它体积小、寿命长、可靠性高。PLC还配备有自检和监督功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。

（8）价格：继电控制逻辑使用机械开关、继电器和接触器，价格比较便宜。而PLC使用中大规模集成电路，价格比较昂贵。

2.2 PLC的特点

高可靠性：所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。采用性能优良的开关电源。对采用的器件进行严格的筛选。良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。

丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。

采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

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安装简单，维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。

PLC的功能：(1)逻辑控制(2)定时控制（3)计数控制(4)步进(顺序)控制(5)PID控制(6)数据控制：PLC具有数据处理能力（7）通信和联网(8)其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块。基于PLC的静态切割机控制系统设计

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第三章 机床系统分析

3.1 机床结构及工作原理

数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成。输入输出装置其作用是将零件加工程序、参数、命令送入数控装置。数控装置是一种专用计算机，一般由中央处理器、存储器、总线、输入/输出接口组成，是数控系统的核心，其作用是对数控加工程序进行译码、数据转换、插补计算，最后将加工程序信息转换为输出到伺服驱动系统的脉冲、电流或电压等控制信号。机床本体包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和底座、立柱、刀架、工作台等基础部件。机床本体要具有较高的精度和刚度，良好的精度保持性，主运动、进给运动部件要有高运动精度和高灵敏度。本机床用于千斤顶液压缸两个端面的加工，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头同时进行切削。动力头的快进、工进及快退由液压缸驱动。液压系统采用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁的方法实现位置控制。

千斤顶液压缸两端面加工的工作循环如图所示，加工时，将工件放在工作台上并加紧，当工件夹紧后发出加工命令，左、右滑台开始快进，当接近加工位置时，左、右滑台变为工进进给，直到加工完成后再快退返回。至原来左、右滑台分别停止，并将工件放松取下，工作循环结束。既工作循环如下：工件定位—工件夹紧—滑台入位—加工零件—滑台复位—夹具松开。

3.2 机床液压系统工作原理

机床液压系统如图所示，由于左右液压滑台工作油路相同，图中只画出一个液压滑台油路。千斤顶液压缸两端面加工机床采用了两位四通电磁阀控制，液压缸4主要驱动工件的定位，液压缸7主要驱动工件的夹紧和放松，液压缸12主要驱动动力头的快进、工进以及快退。当我们把零件装入夹具后，打开主开关，运行机床，此时只有电磁换向阀YV1得电，电磁换向阀右位接通，液压泵流出的液压油驱动液压缸左行，插入定位销，此时工件定位：工件定位后，经过一段时间，点此换向阀YV2得电，液压油经过压力油经阀5，驱动液压缸7动作，将零件固定在夹具内，压力继电器检测到油路到一定压力，零件夹紧后，电磁换向阀YV3、YV4、YV5同时得电，此时，为了保证滑台入位，YV1失电，使定位油缸退出，YV4得电，使液压缸左行快进，快速进入加工位置，回油经单向阀14流入油缸；当液压缸12驱动动力头到达加工位置时，YV5失电，回油经调速阀17，单向阀15流入油缸，机床进入工进状态，左右动力台进行两端面切削加工；当动力头

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到达加工终点时，停止工进，延长一段时间后，YV4失电，液压油经过单向阀13快速退回原位；左右动力头退到原位后，YV3失电，使滑台复位；滑台复后，电磁阀YV2失电，夹具松开，可以取出工件。

3.3 机床工作流程

1.工件定位人工将零件装入夹具后，定位液压缸动作，工件定位。

2.工件夹紧零件定位后，延时15s，夹紧液压缸动作使零件固定在夹具内，同时定位液压缸退出以保证滑台入位。

3.滑台入位滑台带动动力头一起快速进入加工位置。

4.加工零件左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点位置即停止工进，延时30s后停转，快速退回原位。

5.滑台复位左右动力头退回原位后，滑台复位。6.夹具松开当滑台复位后夹具松开，取出零件。

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第四章 硬件设计

4.1 控制要求

（1）左右动力头旋转切削由电动机M1集中传动，切削时冷却泵电动机同时运转。（2）只有在液压泵电动机M3工作，油压达到一定压力（压力继电器检测）后，才能进行其他的控制。

（3）机床即能半自动循环工作，又能对各个动作单独进行调整。（4）要求有必要的电气连锁与保护，还有显示与安全照明。

4.2 加工过程的设计

1.工件的定位和加紧是靠电动机、液压系统和电磁阀来完成的。通过三者的配合将工件定位和加紧。

2.滑台的入位和复位是靠电动机的拖动和电磁阀来完成的，在滑台入位的过程中，电动机要能够根据滑台的实际位置来实现加速、减速、正转，电磁阀也要能够相应的得电和断电，从而实现滑台的准确入位和精确加工。

3.在加工过程中，根据具体的控制要求使电动机的工作过程、电磁阀的通断电符合控制要求。避免加工过程中的错误。如在工件定位的过程中，电磁阀YV1得电，其它的电磁阀都不能得电，并且只有在工件定位结束后夹紧液压缸才允许动作。

4.在整个工作过程中，能够根据所给出的辅助电路，判断出现在的工作环节。当电路产生故障时可以通过辅助电路判断出故障可能发生在哪个环节。如HL1是动力头M1、冷却泵M2的运行指示.4.3 主电路的设计

其中M1带动动力头，M2带动冷却泵，M3带动液压泵。KM1为M1、M2的接触器。KM2为M3的接触器。左右动力头旋转切削由电动机M1集中传动，切削时冷却泵电机M2同时运转。M3带动液压泵，只有在液压泵电动机M3工作，油压达到一定压（压力继电器检测）后，才能进行其他的控制。主电路图如下

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4.4 I/O点数的确定

根据上述控制要求可知系统采用自动工作方式，控制系统所需的输入端有启动开关SB1、停止开关SB2、压力继电器输入开关SB3、左动力头原位限位开关SB4、右动力头原位限位开关SB5、左动力头工进限位开关SB6、右动力头限位开关SB7、左动力头快进限位开关SB8、右动力头快进限位开关SB9，一共九个输入端；而输出端包括电磁换向阀YV1、YV2、YV3、YV4、YV5和动力头M1、冷却泵M2接触器以及故障指示HL1，一共8个输出端，考虑充裕量要求，因此估算用户程序存储容量：存储器字数≥开关量I/O总数X10=170.所以选用输入点个数≥

9、输出点个数≥

8、用户程序存储器容量≥170的PLC。

4.5 主电路的电机选择

电动机是主要的动力机械，它的应用是非常广泛的，所以就其全国电动机的总耗电量来说，它是极为可观的。因此，合理选择电动机是相当重要的，它直接关系到生产机械的运行安全和投资效益。电动机的选择内容包括电动机种类、外壳型式、额定电压、额定转速、额定功率、各项性能等电力拖动系统中拖动生产机械运行的原动机即驱动电机，包括直流电动机和交流电动机两大种，交流电动机又有异步电动机和同步电动机两种。本次的电机主要选择是异步电动机。

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第五章 软件设计

（1）将零件装入夹具中，按下液压泵M3的启动按钮，启动电机M3，接触器KM2得电，KM2常开开关闭合，电路自锁。

（2）KM2常开开关闭合，电磁阀Y2得电，工件开始定位。

（3）零件定位之后，开始延时，延时15S后，加紧液压缸动作使零件固定在夹具里，同时停止按钮SB2启动，定位液压缸退出以保证滑台入位。

（4）当压力达到一定时，压力继电器开关SP闭合，左动力头原位限位开关SQ1、右动力头原位限位开关SQ2、左动力头工进限位开关SQ3得电，内部辅助继电器得电闭合，此时工件进行左快进动作。

（5）入位之后，电磁阀YV4得电，左右动力头开始进行两端面切削加工。（6）当动力头到达加工终点位置即停止工进，延时30S后复位，工件进行快退动作。

（7）退位后电磁阀YV2、YV3得电动作，动力头开始退回原位。（8）左右动力头退回原位后，滑台复位，夹具松开，取出零件。

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参考文献

篇6：液压千斤顶的设计开题报告

用千斤顶“顶”掉6吨车重的货车与执法人员之间的 对话。看来偷鸡不成是把米啊！还是不能拿纳税人的财产，否则后果很严重的。我万万没有想到千斤顶到底是如何顶掉6吨多的货物的如果你也想知道那就接着读下去吧！

垫钢板、走S路线、跳磅……在一次次被识破后，超载货车又想出了一个歪招：检查时抬抬“屁股”，把重量“减”下去。昨天，一辆企图如法炮制的货车，没逃过执法人员的法眼。“装了那么多甘蔗，车子怎么这么轻？”昨天上午8点半，一辆由柳州方向开来的大货车途经桂柳高速僚田收费站进行超限检测时，地磅显示该车车货总重38.32吨。当班收费员目测觉得不对劲，当即向稽查中心报告。

在路政执法人员的监督下，货车司机再次将车辆开过地磅。令人不可思议的是，显示屏上的重量显示为44.82吨，比刚才测的重量多了6.5吨。执法人员再次检测确认，结果还是44.82吨。

路政执法人员仔细检查车辆，发现了其中的猫腻。执法人员指着方向盘下的一个遥控器问司机“你的车装了液压千斤顶吧？”

司机见被识破了，只好道出了货车“减肥”的秘密：原来，为了逃避路政部门对超载的处罚，他前不久到南宁花了6000多元，在货车上加装了一套设备。只要他轻按遥控器，货车的“屁股”就会稍稍抬起，车辆的重心就会往车前部移，而地磅检测的后轮，对地面的压力就会减小。

在记者的要求下，这名司机进行了演示，果然地磅显示的车货重瞬间“减肥”。

路政执法人员说：“这种液压千斤顶装在车底，又可以通过遥控开启，很难被发现。”本月初，路政执法人员得知有这样的设备，立即加强排查，在短短半个月的时间内，他们已查获了10多台这样的改装车，拆除液压千斤顶14套。

年关将至，货运物流市场火热。路政执法人员提醒货车驾驶员，为了自身和他人的安全，请自觉守法运输，任何企图蒙混获利的花招，只会令自己蒙受更大的损失。

篇7：液压千斤顶的设计开题报告

在放顶煤开采的过程中, 支架前端用采煤机开采的煤块较小较破碎, 支架后端则是在矿山的压力作用下自由放煤, 煤块或矸石体积往往较大, 放煤时插板伸出, 插板千斤顶的活塞杆裸露在外, 大块的煤块或矸石落下后部运输机上, 运输机在运煤过程中从支架尾梁下经过, 煤或矸石的棱角极易刮坏插板千斤顶活塞杆的表面镀层, 随着时间的加长, 插板千斤顶的不断伸缩工作, 最后导致插板千斤顶漏液。

1设计思路

现在对插板千斤顶的防护方法有采用可伸缩保护套的, 因为要实现保护套的可伸缩性材质大多为较软的塑料聚合物, 往往这种材质较软同时也不耐磨, 几次刮碰后就要更换, 起不到防护的作用。所以新设计的结构要有一定的强度, 能够满足长时间的碰撞而不变型。

井下的工作环境差, 维修困难, 所以新设计的结构要简单, 在不影响尾梁、插板机构正常工作的前提下要便于安装及拆卸。

1、小钢管2、弯板3、固定板

1尾梁、2插板千斤顶、3螺栓M24×40、4垫圈24、5销轴φ20X150、6防护门、7开口销4×36、8插板、

针对这以上难题设计了插板千斤顶防护装置。

2防护装置工作原理

如图1所示插板千斤顶防护装置由1~8个件组成, 序号6防护门为焊接组件, 对插板千斤起到防护作用, 工作原理为用两个φ20X150销轴及两个4×36开口销将尾梁与防护门连接在一起, 防护门可以围绕φ20X150销轴旋转, 使防护门实现打开和关闭两种状态, 在安装及拆卸插板千斤顶时将防护门打开, 支架在井下工作时, 将防护门关闭, 如图2所示位置为插板千斤伸出, 插板千斤活塞杆裸露在尾梁的中间档内, 这时防护门把大部分裸露在外的活塞杆遮挡住, 起到防护作用。

防护装置的主体结构防护门采用高强钢板, 在工作时遇到较大煤成碰撞时, 避免护板门的变形, 影响插板在尾梁中的正常伸缩。

结语

插板千斤顶防护装置组成结构及工作原理简单, 安装及拆卸方便, 对插板千斤活塞杆的防护作用及时可靠, 效果明显, 使支架插板千斤顶的维修频率大大降低, 提高了支架的生产效率。该结构现在在我公司的放顶煤产品中已经广泛应用, 从用户的反馈消息来看, 用户对插板千斤顶防护装置起到的作用都非常满意。

摘要：放顶煤液压支架后部放煤煤块较大时, 插板千斤顶非常容易被划伤, 最后导致插板千斤顶漏液, 从而设计了插板千斤顶防护装置保护插板千斤顶, 本文介绍了该防护装置的设计思路、工作原理、及拆装方法等。

关键词：放顶煤液压支架,插板千斤顶,防护装置

参考文献

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[3]冉奎玺.钱玉军.张景奎.樊军.6.3米大采高液压支架的研制[J].煤矿机械, 2008 (11) :33-35.