当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声，经久耐用，高度 集成化等各项要求方面都取得了重大的发展，在完善比例控制，伺服控制，数字控制 等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计，计算机

　　今天，为了和最新技术的发展保持同步，液压技术必须不断创新，不断地提高和 改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需求，体现在如下一些比较重要的特

　　(2)高度的组成化、集成化和模块化。液压系统由管式配置经板式配置，箱式 配置、集成块式配置发展到叠加式配置、插装式配置，使连接的通道越来越短，这种 组合件不但结构紧凑、工作可靠，而且使用简便，也容易维护保养。模块化发展也是 非常重要的方面，完整的模块以及独立的功能单元，对用户而言，只需要简单地进行 组装即可投入使用，这样不仅可以大大节约用户的装配时间，同时用户也无须配备各

　　综上所述可以看到，液压工业在国民经济中的作用实在是很大的，它常常可以用 来作为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比，我国 的液压工业还是相当落后的，标准化的工作有待于继续做好，优质化的工作须形成声

　　一台机器究竟采用什么样的传动方式，必须根据机器的工作要求，对机械、电力、

　　液压和气压等各种传动方案进行全面的方案论证，正确估计应用液压传动的必要性。

　　当确定采用液压传动后，其设计内容和步骤大体如下所述，这里所述的设计内容和步 骤只是一般的系统设计流程，在实际设计过程中不是一成不变的，对于较简单的液压 系统，可以简化其设计程序；对于重大工程的复杂液压系统，往往还需在初步设计的 基础上进行计算机仿真实验，或者局部地进行实物实验，反复修改，才能确定设计方

　　在开始设计液压系统时，首先要对机器的工作情况进行详细的分析， 一般要考虑

　　(3)确定液压系统的主要工作性能。例如：执行元件的运动速度、调速范围、最

　　有多个执行部件时，要注意到它们相互间的联系和影响，有时要采用防干扰回路。

　　验过的同类型设备可供类比参考，或者有可靠的试验结果，那么也可以不再进行验算。

　　设计的最后一步是要整理出全部图纸和技术文件。正式工作图一般包括如下内容： 液压系统原理图：自行设计的全套工作图(指液压缸和液压油箱等非标准液压元件);

　　设计制造一台立式板料折弯机，该机压头的上下运动用液压传动，其工作循环为：

　　根据滑块重量为15000N, 为了防止滑块受重力下滑，可用液压方式平衡滑块重 量，滑块导轨的摩擦力可以忽略不计。设计液压缸的启动、制动时间为△t=0.2s 。折

　　杆液压缸作执行器，且液压缸的机械效率 ncm-0.91。因为板料折弯机的工作循环为快 速下降、慢速加压(折弯)、快速回程三个阶段。各个阶段的转换由一个三位四通的 电液换向阀控制。当电液换向阀工作在左位时实现快速回程。中位时实现液压泵的卸 荷，工作在右位时实现液压泵的快速和工进。其工进速度由一个调速阀来控制。快进 和工进之间的转换由行程开关控制。折弯机快速下降时，要求其速度较快，减少空行 程时间，液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程由一个行程阀来控制。当活塞以恒 定的速度移动到一定位置时，行程阀接受到信号，并产生动作，实现由快进到工进的 转换。当活塞移动到终止阶段时，压力继电器接受到信号，使电液换向阀换向。由于 折弯机压力比较大，所以此时进油腔的压力比较大，所以在由工进到快速回程阶段须 要一个预先卸压回路，以防在高压冲击液压元件，并可使油路卸荷平稳。所以在快速 回程的油路上可设计一个预先卸压回路，回路的卸荷快慢用一个节流阀来调节，此时 换向阀处于中位。当卸压到一定压力大小时，换向阀再换到左位，实现平稳卸荷。为

　　了对油路压力进行监控，在液压泵出口安装一个压力表和溢流阀，同时也对系统起过

　　载保护作用。因为滑块受自身重力作用，滑快要产生下滑运动。所以油路要设计一个 液控单向阀，以构成一个平衡回路，产生一定大小的背压力，同时也使工进过程平稳。 在液压力泵的出油口设计一个单向阀，可防止油压对液压泵的冲击，对泵起到保护作

　　本章主要介绍了折弯机的主要设计参数，分析了折弯机在三个工作循环液压系统 的工作状态，及液压系统图的绘制思路，这将为接下来的设计打下基础。

　　由折弯机的工作情况来看，其外负载和工作速度随着时间是不断变化的。所以设 计液压回路时必须满足随负载和执行元件的速度不断变化的要求。因此可以选用变压

　　节流调速的工作原理，是通过改变回路中流量控制元件通流面积的大小来控制流 入执行元件或自执行元件流出的流量来调节其速度。变压式节流调速的工作压力随负 载而变，节流阀调节排回油箱的流量，从而对流入液压缸的的流量进行控制。其缺点： 液压泵的损失对液压缸的工作速度有很大的影响。其机械特性较软，当负载增大到某

　　值时候，活塞会停止运动，低速时泵承载能力很差，变载下的运动平稳性都比较差，

　　可使用比例阀、伺服阀等来调节其性能，但装置复杂、价格较贵。优点：在主油箱内， 节流损失和发热量都比较小，且效率较高。宜在速度高、负载较大，负载变化不大、

　　容积调速回路的工作原理是通过改变回路中变量泵或马达的排量来改变执行元件 的运动速度。优点：在此回路中，液压泵输出的油液直接进入执行元件中，没有溢流 损失和节流损失，而且工作压力随负载的变化而变化，因此效率高、发热量小。当加

　　综合以上两种方案的优缺点比较，泵缸开式容积调速回路和变压式节流调回路相 比较，其速度刚性和承载能力都比好，调速范围也比较宽，工作效率更高，而发热却

　　是最小的。考虑到最大折弯力为106N, 数值比较大，故选用泵缸开式容积调速回路。

　　要求设计的板料折弯机实现的工作循环是：快速下降—→工作下压(折弯)—→快

　　折弯时压头上的工作负载可分为两个阶段：初压阶段，负载力缓慢的线性增加， 越达到最大折弯力的5%,其行程为15mm; 终压阶段，负载力急剧增加到最大折弯

　　根据以上分析与计算数据处理可绘出液压缸的 F-t 图 和 v-t 图3.1:

　　折弯机三个工作阶段做了定量的数据分析，并提供了折弯机液压缸的F-t图 和v-t图 。

　　根据《液压设计简明手册》10页表2-1,预选液压缸的设计压力P₁=23MPa。将

　　液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下行时，滑块的自重采用液压方式平衡，

　　则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取液压缸的机械效率 ncm=0.91 则可计算出

　　根据《液压设计简明手册》11页表2-5,取标准值为d=180mm=18cm

　　终压时，行程有只5mm, 持续时间仅ta=0.417s, 压力和流量变化情况较复杂，故

　　流量由588.75cm³/s 减小为零，其变化为零，其变化规律可近似用线性函数q(t)

　　有杆腔实际有效面积236.285cm² 液压缸在工作循环中各阶段的负载和流量计算

　　快 速 下 降 启 动 176 △t为下行平均价速度，m/s ②由于忽略滑块导轨摩擦力，故快速下降等速时外 负载为0 ③折弯时压头上的工作负载可分为两个阶段：初压 阶段，负载力缓慢的线性增加，越达到最大折弯力 的5%,其行程为15mm;终压阶段，负载力急剧增 加到最大折弯力，上升规律近似于线

　　本章主要计算出了液压缸的各个主体尺寸，并分析了液压缸各个阶段的工作状况，

　　(1)为满足速度的有极变化，采用压力补偿变量液压泵供油，即在快速下降的时

　　候，液压泵以全流量供油。当转化成慢速加压压制时，泵的流量减小，最后流量为

　　(2)当液压缸反向回程时，泵的流量恢复为全流量供油。液压缸的运动方向采用 三位四通电液换向阀和二位二通电磁换向阀控制。停机时三位四通换向阀处于中位，

　　(3)为了防止压力头在下降过程中因自重而出现速度失控的现象，在液压缸有杆

　　(4)为了压制时保压，在无杆腔进油路上和有杆腔回油路上设置一个液控单向阀；

　　(5)为了使液压缸下降过程中压力头由于自重使下降速度越来越快，在三位四通 换向阀处于右位时，回油路口应设置一个溢流阀作背压阀使回油路有压力而不至于使

　　(6)为了使系统工作时压力恒定，在泵的出口设置一个溢流阀，来调定系统压力，

　　由于本机采用接近开关控制，利用接近开关来切换换向阀的开与关以实行自动控制；

　　(7)为使液压缸在压制时不至于压力过大，设置一个压力继电器，利用压力继电 器控制最大压力，当压力达到调定压力时，压力继电器发出电信号，控制电磁阀实现

　　1-变量泵2-溢流阀3-压力表及其开关4-单向阀5-三位四通电液换向阀6-单向顺序阀7-液压

　　因为板料折弯机的工作循环为快速下降、慢速加压(折弯)、快速回程三个阶段。 各个阶段的转换由一个三位四通的电液换向阀控制。当电液换向阀工作在左位时实现 快速回程。中位时实现液压泵的卸荷，工作在右位时实现液压泵的快速和工进。其工 进速度由一个调速阀来控制。快进和工进之间的转换由行程开关控制。折弯机快速下 降时，要求其速度较快，减少空行程时间，液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程

　　由一个行程阀来控制。当活塞以恒定的速度移动到一定位置时，行程阀接受到信号，

　　并产生动作，实现由快进到工进的转换。当活塞移动到终止阶段时，压力继电器接受 到信号，使电液换向阀换向。由于折弯机压力比较大，所以此时进油腔的压力比较大，

　　所以在由工进到快速回程阶段须要一个预先卸压回路，以防在高压冲击液压元件，并

　　可使油路卸荷平稳。所以在快速回程的油路上可设计一个预先卸压回路，回路的卸荷 快慢用一个节流阀来调节，此时换向阀处于中位。当卸压到一定压力大小时，换向阀 再换到左位，实现平稳卸荷。为了对油路压力进行监控，在液压泵出口安装一个压力 表和溢流阀，同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受自身重力作用，滑快要产生 下滑运动。所以油路要设计一个液控单向阀，以构成一个平衡回路，产生一定大小的 背压力，同时也使工进过程平稳。在液压力泵的出油口设计一个单向阀，可防止油压

　　本章主要制定了液压系统的系统图，分析了每个工作过程所需的液压元件，及其 工作原理，最后绘制了液压系统图。

　　p=22.4MPa, 此时液压缸的输入流量极小，且进油路元件较少故泵到液压缸的进油压

　　液压泵的最大供油量q, 按液压缸最大输入流量(75.138L/min) 计算，取泄漏系

　　根据以上结果查阅产品样本，选用规格相近的63YCY14-1B 斜盘式压力补偿变量型 轴向柱塞泵，其额定压力p=32MPa, 排量 V=63mL/r, 额定转速n=1500r/min, 容积

　　根据工况图可知，最大功率出现在终压阶段t=0.197s时，由此时的液压缸工作压力和

　　由《液压传动系统设计与使用》P31 表2-12查得，取泵的综效率为 np=0.85, 则算

　　由《液压传动系统设计与使用》P31 表2-13查得选用个规格相近的Y132S-4 型封闭 式三相异步电动机，其额定功率为5.5KW, 额定转速为1440r/min 。按所选电动机转

　　序 号 元件名称 额定压力 /MPa 额定流量 /L/min 型号及规格 说明

　　应当注意：设备停止运转后，设备中的那部分分油液会因重力作用而流回液压油 箱。为了防止液压油从油箱溢出，油箱中的液压油位不能太高， 一般不超过液压油箱

　　开式油箱中的分离式油箱设计。其优点是维修调试方便，减少了液压油的温升和液压

　　所占的油液体积为0.6L。 因为推杆总行程为200mm, 无杆腔的有效面积为