1、XX大学论 文题 目 名 称 液压榨油机液压系统及液压缸设计液压榨油机液压系统及液压缸设计【摘要】液压技术是当前机械工业中普遍采用的传动技术。它是通过能量驱动装置（如液压泵）,将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能，然后通过封闭的管道、控制元件等，由执行装置（如液压缸、液压马达）将液体的压力能，转变为机械能以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。作为最典型的液压传动机械，液压机广泛应用于各种压力加工，其中以四柱式液压机最为典型，常用于可塑性材料的压制工艺，如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等，也可进行校正、压制及粉末制品的压制工艺。液压机液压系统设计的任务是根据液压机的用途、特点和要求
2、，分析液压系统的工况，确定各阶段的速度、位移、负载。然后利用液压传动的基本原理，拟定合理的液压系统原理图，再经过必要的计算确定液压缸、液压泵的主要参数，然后根据这些参数来确定液压元件的规格和进行液压系统的结构设计，最后对整个设计进行相应的校核，使所有的设计均满足设计要求。系统原理图的拟定和液压缸设计是本课题研究的重点。【关键词】液压技术；液压机；液压系统设计；液压缸Hydraulic system design and Hydraulic cylindersof hydraulic press AbstractHydraulic technology is widely used as the
3、 Transmission technology in machinery industry. It is by energy drive device (Such as Hydraulic pumps), transformed original motivation (such as Electric motors) of machinery into the pressure of liquid, then through the closed pipe, control components and so on. Finally, by the Actuators (such as H
4、ydraulic cylinders, Hydraulic motors), the pressure of the liquid can be transformed into mechanical energy, to required of linear or rotary motion that drive the load and the implementing agencies. As the most typical hydraulic transmission machinery, hydraulic machines are widely used in various p
5、ressure processing, with the most typical four-post hydraulic press, commonly used plastic material suppressed craft, such as punching, tensile, bending, flanging,sheetor correction,suppression and pressing technology of powder products. Task is based on the hydraulic design of hydraulic system of h
6、ydraulic press machine uses, features and requirements, analysis of operating conditions of the hydraulic system, determine the phase velocity, displacement, load of various stages. After through the necessary calculations to determine the main parameters of the hydraulic cylinders, hydraulic pumps.
7、 According to these parameters to determine the specifications of the hydraulic components and the structural design of the hydraulic system. Finally, we should check the entire design with the corresponding check, and make all designed to meet the design requirements.The formulation of the system d
8、iagram and the hydraulic cylinder design is the focus of this researchproject.Key words: Hydraulic technologies; Hydraulic press; Hydraulic system design;Hydraulic cylinders液压榨油机液压系统及液压缸设计前言液压机是工业部门广泛使用的压力加工设备，其充分的运用液压传动的优点：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
9、使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使液压技术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。相对于机械传动技术，液压传动是一门新的技术。而液压机也随着液压传动的发展而不断改进。1654 年帕斯卡提出静压传动原理；1795 年，英国人 Bramah 设计出了第一台水压机；1905 年，将工作介质由水改为油后，性能得到很大改善；现代液压传动技术与计算机技术、微电子技术和传感技术的紧密结合已发展成为传动、控制和检测组成的一门完整地自动化技术。1 绪论1.1 研究背景和选题依据自我国进行改革开放以来，全国人民，自力更生，艰苦奋斗，逐步实现了国家的工业、农业、国防和科学技术现代化，创造了
10、令世人瞩目的成就；在国家走向富裕的同时，广大居民的生活水平也逐渐提高，带动了与之相关的食用油产业的快速发展。作为有着 13 亿人口的大国来说，食用油产业的发展有着重要的社会意义，它是国民经济的基础，在全面建设小康社会中占有举足轻重的地位，它的一举一动都关系着社会发展的稳定，具有不可替代的支撑、保障作用。近几年以来，随着我国对食用植物油的需求不断增长，国内生产的食用油数量已不能满足居民的日常生活需要，每年需要进口大量的食用油，进口数量折合食用油约 1100 万吨，占食用油总量的 50。巨大的市场缺口与发展前景使得大量的资金与人力投入到这个行业里来，丰富了人民的日常生活。对于重视生活品质的现代人而
11、言，食用油的选择已经不可等闲视之，不但要吃好油，更要吃健康油、绿色油。但处处存在的不法商贩使得这个问题难以解决。只要留心一下相关媒体，各种油脂的掺杂现象、地沟油、回锅油的报道层出不穷，食用油市场出现了空前的信用危机一种可以进行食用油快速加工生产的小型经典模式小榨油坊开始出现。这种既古老又新颖的食用油生产经营方式在我们周边悄然出现，开始占据着越来越重要的市场份额，吸引着众多的消费者前来购买他们生产的食用油。小榨油坊在我国有着悠久的历史。早在 14 世纪初就有楔式榨油的记载，在清初小榨油坊开始出现，建国后，国家的食用油加工厂大量采用的是 “浸出”法（化学方式）制油的方法 2，可以边连续以生产线的形
12、式进行食用油的生产，大大地改善了食用油加工业的规模化, 但是这种生产加工法需要用轻汽油对食用油脂浸出，在加工还会有机化合物的残留, 直接危害着人们的身体健康。国家已颁布国家食用油标准，要求在食用油的外包装上要标明生产方式是压榨生产还是浸出生产。消费者开始注意到这个关系身体健康的方面，选择压榨法生产的食用油的用户也越来越多。小榨油坊在这一时期有了新的意义，经典的现榨现卖的营销模式给市场带来了新的活力。但老式的四柱式榨油机在生产中表现出来的生产周期长，油质低，故障高已不适应现代化食用油生产的需要，市场急需要一种既可以保证质量，又可以现榨现卖，操作简便，故障率低的新型榨油机。1.2 液压概况液压传动
13、和机械传动相比，具有很多优点，因此在机械工程中，液压传动被广泛采用。液压传动是以液体作为工作介质来进行能量传递的一种传动形式，它通过能量转换装置（如液压泵） ，将原动机（如电动机）的机械能转变为液体的压力能 3，然后通过密封管道、控制元件等，由另一能量装置（如液压缸、液压马达）将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或旋转运动。相对机械传动，液压传动式一门新的技术。液压传动起源于 1654 年帕斯卡提出的静压传动原理，1795 年，英国第一台水压机问世，1905 年，将工作介质由水改为油后，性能得到很大改善。液压传动的推广应用，得意于 19 世纪崛起并蓬勃发展的石油工业。
14、最早成功应用液压传动装置的是舰艇上的炮塔转位器；第二次世界大战期间，由于军事工业需要反应快、精度高。功率大的液压传动装置又进一步推动了液压技术的发展；战后，液压技术迅速转向民用，在国民经济的各个行业中逐步得到推广。20 世纪 60 年代后，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术也得到了很大发展，并渗透到各个工业领域中去。当前液压技术正向着高速、高压、大功率、高效率、低噪音、长寿命、高度集成化、复合化、数字化、小型化、轻量化等方向发展；同时新型液压元件和液压系统的计算机辅助测试（CAT） 、计算机直接控制（CDC） 、机电一体化技术、计算机仿真和优化设计技术 4、可靠性技术、基于绿色制
15、造的水介质传动技术及污染控制方面，也是当前液压技术和研究的方向。我国的液压技术开始于 1952 年，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来应用于工程机械。1964 年我国从国外引进了一些液压元件生产技术，同时自行设计液压产品，经过多年的艰苦探索和发展，特别是 20 世纪 80 年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平上了一个新的台阶。目前，我国已形成门类齐全的标准化、系列化、通用化液压元件系列产品。同时我国在消化、吸收国外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以及新技术应用的研究，积极采用新的国际标准，不断调整产品结构，对一些性能差的液
16、压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术特别是控制技术和计算机技术的发展，液压传动于控制技术将得到进一步发展，应用将更加广泛。液压传动与机械传动、电力传动、气压传动相比具有下列优点：1) 液压传动能在运行中实行无级调速，调速方便且调速范围比较大，可达 100：12000：1.2) 在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑，且能传递教导的力或扭矩。3) 液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动、制动和换向。液压传动装置的换向频率，回转运动每分可达 500 次，往复直线运动可达4001000 次。4) 液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便、省
17、力，易于实现自动化，于电气控制配合使用，能实现复杂的顺序动作和远程控制。5) 液压传动装置易于实现过载保护，系统超负载，油液经溢流阀回油箱。由于采用油液做工作介质，能自行润滑，所以寿命长。6) 液压传动易于实现系列化、标准化、通用化，易于设计，制造和推广但是液压传动也有一些缺点：1） 液体为工作介质，易泄漏，油液可压缩，故不能用于传动比要求准确的场合。2） 液压传动中有机械损失、压力损失、泄漏损失，效率较低，所以不宜作远距离传动。3） 液压传动对油温和负载变化敏感，不宜在低、高温下使用，对污染很敏感。4） 液压传动需要有单独的能源（例液压泵站） ，液压能不能像电能那样从远处传来。5） 液压元件
18、制造精度高，造价高，所以需组织专业生产。6） 液压传动装置出现故障时不易追查原因，不易迅速排除。总的来说，液压传动优点较多，缺点正随着生产技术的发展逐步加以克服，因此，液压传动在现代化生产中有着广阔的发展前景。液压传动由于优点 5很多，所以在国民经济各部门中都得到了广泛的应用。在各部门应用液压传动的出发点不同：工程机械、压力机械采用的原因是结构简单，输出力量大；航空工业采用的原因是重量轻，体积小。1.3 当前状况当前用物理方法压榨油料的设备主要有两种，一种为螺 旋 榨 油 机 （ 图 1-1） 。1、 进 料 部 分 2、 齿 轮 箱 部 分 3、 榨 笼 部 分 4、 榨 螺 部 分 5、
19、机 架 部 分图 1-1 螺 旋 榨 油 机 结 构 图其工作原理为榨油机运转时，经过处理好的油料从料斗进入榨膛。由榨螺旋转使料胚不断向里推进，进行压榨。由于料胚在榨油机的榨膛内是在运动状态下进行的，在榨膛高压的条件下，料胚和榨螺、料胚和榨膛之间产生了很大的摩擦阻力 6，这样就能使料胚微料之间产生摩擦，造成相对运动。另一方面，由于榨螺的根圆直径是逐渐增粗，螺距是逐渐减少的，因而当榨螺转动时，螺纹使进料胚即能向前推进，又能向外翻转，同时靠近榨螺螺纹表面的料层还随着榨轴转动。这样在榨膛内的每个料胚微粒都不是等速度，同方向运动，而是在微粒之间也存在着相对运动。由摩擦产生的热量又满足了榨油工艺操作上所
20、必须的热量，有助于促使料胚中蛋白质热变性，破坏胶体，增加了塑性，同时也降低了有的粘性容易析出油来，因而提高了榨油机的出油率，使油料中的油压榨出来，并从圆排缝隙和条排缝隙流出。另一种为液压榨油机（图 1-2） 。图 1-2 液 压 榨 油 机液压榨油机属静态制油，具有构造简单、省动力的优点，它可应用于一些零星分散油料（如米糠、野生油料）以及需要保持特殊风味或营养的油料（如可可豆、油橄榄、芝麻等）的磨浆液压制油。此外，还可用于固脂肪或蜡糠的压榨分离。目前市场上的新型液压榨油机，已在各个方面改进了过去了液压榨油机的不足之处，单机用电非常少，占地只有几平米，且与电脑控制器相连，实现了生产的自动化。该种
21、榨油机继续保持了构造简单，使用寿命长的优点，所产的油品香味浓于一般榨油机，且在食用中不起沫，广受消费者的欢迎。螺旋榨油机由于生产过程连续，适用于大批量生产。而生产时原料大多不进行炒制，所生产出的油品香味不够浓郁，另外油品中水分含量相对较高。在农村中由于各家各户都以自产当季花生进行加工，生产量较小。另外位于城镇的榨油坊由于销售仅在周边进行，产量也不是很大，所以螺旋榨油机并不适用。而液压榨油机由于，既能满足批量生产，又能使用于少量的加工所以适应性较强。除去批量大小的限制，现在植物油的加工在压榨前都进行炒制以去除水分，增加油品的浓香度。而炒制后的原料呈现糁状，不适合螺旋榨油机加工而更加适合液压榨油机
22、的加工。在液压榨油机出现之前，市场上的小型榨油机主要以手动螺旋千斤顶作为压榨动力，存在着动力不足、人力消耗大、出油不净等缺点，出油率的高低主要取决于人的力量，具有较大的弊端。液压榨油机以电力带动液压泵以液压传动方式进行压榨，能够克服手动榨油的弊端。目前农村基础设施的建设日益完善，电力已经不再是制约设备选择的一个要素，以电动机为动力的液压榨油机械逐渐成为市场主流 7。沂水县擎天榨油设备厂已经在生产液压榨油机械，但是由于设计水平的限制或根本未经设计只是用经验来生产液压榨油机，而存在液压系统有较大缺陷、系统不稳定和液压缸存在不同程度的漏油、压力不足、重量体积过大等诸多问题。从而导致在使用中出现不能正常工作等问题，给使用者带来不便，同时生产厂家为此也要付出很大的维修费用。此项设计属实际运用型设计，按厂家要求以液压系统设计和专用液压元件（液压缸）的设计为主，使设备可靠性有较大提高，同时消除现有设备的一些常见问题。
