液壓機是一種以液體為工作介質，根據帕斯卡原理制成的用于傳遞能量以實現各種工藝的機器。液壓機一般由本機（主機）、動力系統及液壓控制系統三部分組成。液壓機分類有閥門液壓機，液體液壓機，工程液壓機。
用途
液壓機是一種以液體為工作介質，用來傳遞能量以實現各種工藝的機器。液壓機除用于鍛壓成形外，也可用于矯正、壓裝、打包、壓塊和壓板等。液壓機包括水壓機和油壓機。以水基液體為工作介質的稱為水壓機,以油為工作介質的稱為油壓機。液壓機的規格一般用公稱工作力（千牛）或公稱噸位（噸）表示。鍛造用液壓機多是水壓機，噸位較高。為減小設備尺寸，大型鍛造水壓機常用較高壓強（35兆帕左右），有時也采用 100兆帕以上的超高壓。其他用途的液壓機一般采用 6～25兆帕的工作壓強。油壓機的噸位比水壓機低。
基本原理是油泵把液壓油輸送到集成插裝閥塊，通過各個單向閥和溢流閥把液壓油分配到油缸的上腔或者下腔，在高壓油的作用下，使油缸進行運動.液壓機是 利用液體來傳遞壓力的設備。液體在密閉的容器中傳遞壓力時是遵循帕斯卡定律。四柱液壓機的液壓傳動系統由動力機構、控制機構、執行機構、輔助機構和工作介質組成。動力機構通常采用油泵作為動力機構，一般為積式油泵。為了滿足執行機構運動速度的要求， 選用一個油泵或多個油泵。低壓（油壓小于2.5MP）用齒輪泵；中壓（油壓小于6.3MP）用葉片泵；高壓（油壓小于32.0MP)用柱塞泵。各種可塑性 材料的壓力加工和成形，如不銹鋼板的擠壓、彎曲、拉深及金屬零件的冷壓成形，同時亦可用于粉末制品、砂輪、膠木、樹脂熱固性制品的壓制。
制磚機械利用砂子,工業廢渣,爐渣,礦渣都可以為馬路花磚的原材料,加入少量水泥，通過路沿石機壓制成型，還可以通過更換模具，制作不同類型的道板磚，彩色磚，路沿石磚，草坪磚，透水磚，異型磚等，適合于馬路，公路，廣場，公路鋪設，改善城市生態環境, 美化城市環境,保護水土不被流失。 本實用新型的目的在于克服上述缺點，提供一種一體化液壓制磚機，它主要解決了現有的制磚機制磚時噪音大，耗電量高，需要輔助工具才能使用等問題，做到了一機多用，無需托板，一次碼垛。本實用新型產品能夠生產一米以內的各種花磚，六角磚，草坪磚，護坡磚，路沿石，從原料到成品都是全自動的，操作簡單。 本實用新型的目的是這樣實現的，一種一體化液壓制磚機，包括主機、自動輸送裝置、液壓控制裝置、料斗、液壓平臺、攪拌機、液力托板輸送器、托板箱、換向閥手柄、模具套、模具壓頭、原料液力輸送器、托板。主機的一側安裝有提升機，提升機軌道與主機水平軌道呈45度夾角，料斗位于托板箱和原料液力輸送器的上方，安裝在主機機架的立柱上。模具壓頭和油箱通過四條油管相連接，模具套安裝在主機機架彈性支撐裝置上。 所述的液壓控制裝置包括油箱和電機泵，電機泵和油箱通過油管相連接，水平放置在主機機架上。液壓控制裝置可以為手動操作液壓傳動系統或安裝有電子數控裝置的數控全自動控制系統。 主機可以是龍門架式壓力機或四柱式壓力機； 攪拌機可以為滾筒式攪拌機或朝天鍋攪拌機； 自動輸送裝置還可以為提升機或傳送皮帶裝置； 該產品結構簡單，設計合理，機器重量輕，噪音小，節省電能，使用操作方便。
離心泵是指靠葉輪旋轉時產生的離心力來輸送液體的泵，主要由葉輪，泵體，泵軸，軸承，密封環，填料函六部分組成。使用優點：結構簡單而緊湊，對于同一輸送量，離心泵所占面積小，重量輕，材料耗用較少，制造安裝費用少；可高速運行，可以采取2極或4極電動機直聯，傳動結構簡單易安裝； 使用缺點：運行前，必須使泵體內充滿液體；對于供應小流量、大壓頭的不適宜、效率低、受到限制； 遇到設計不完善或操作不當時，如牛奶，則易產生泡沫，影響下一工序生產；安裝不妥．會出現"氣縛"現象；效率低；
潛水泵是深井提水的重要設備。使用時整個機組潛入水中工作。把地下水提取到地表，主要用于農田灌溉及高山區人畜用水，一般流量可以達到(5m3~650m3)，每小時、揚程可達到10-550米。 使用優點： 電動機與水泵合為一體，不用長的傳動軸，質量輕； 由于電動機一般是用來水潤滑和冷卻的，所以維護費用小； 使用缺點： 潛水泵結構上有限制，比化工泵的揚程范圍小，因此選用范圍受到很大的影響； 電纜及密封伯易老化，導致漏電；
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離心泵在輸送液體時，當液位低于時，便需要灌泵才能出水。為此需在泵進口處安裝底閥。時間一長，底閥被腐蝕或被卡位，就需要進行調換或修理，因此使用很不方便
潛水泵一般用于輸送清水、河水，而用于酸堿等腐蝕液體輸送情況下則易發生馬達腐蝕，漏電現象，很不安全。泵被垃圾堵塞時必須把泵拉上才能清理，很不方便，所以在實際應用中很少使用。
山東菱通磚機專業為你解答應該如何保養和維護免燒磚機
任何設備在使用過程中，都需要維護，免燒磚機也不例外。維護和保養良好，會保持設備性能和延長使用期限，這樣每一階段分攤的設備折舊費就比較少，附加在每一塊成品上的成本就低。付出一點點的維護費用，賺回很多利潤。所以，大家在使用時，必須關注這個事情。
那么怎么維護呢？
一個設備的安全保養。就是在設備運轉時，有可能導致危險情況出現的部位，進行安全維護。一般這種設施，大型公司在生產設備時就已經考慮到了。用戶所需要做的就是定期檢查固定件的松緊情況，并根據情況進行處理。
另一個就是液壓部件的維護、活動節點的潤滑。由于免燒磚機生產環境的特殊性，液壓設備在使用中，很可能會出現漏油等癥狀，除了根據生產情況，安排定期檢查外，建議企業在生產開工前，對設備檢查一下再生產。油缸、閥塊、閥件、油管等液壓件也是漏油的重點部位。
再就是，在生產過程中，使用設備配套的設施或者配件，比如使用合格的托板，擺放位置的得當等。當生產完畢后，當班人員清除掉模箱，壓頭及機器其它部位上殘留的混凝土拌合料，保持設備的干凈整潔。
最后就是一些常見故障的維護和處理。比如，一些新手填料太多，導致免燒磚機停車狀況，就需要加強操作培養。其他癥狀，在設備保養手冊中都會詳細地交代，請務必按照保養維護要求做。特別提醒大家：球磨機需要每天都維護檢修；投產兩個月應做一次中修檢查，10個月進行一次大修檢查。
海上油氣開發 海上油氣開發與陸地上的沒有很大的不同，只是建造采油平臺的工程耗資要大得多，因而對油氣田范圍的評價工作要更加慎重。要進行風險分析，準確選定平臺位置和建設規模。避免由于對地下油藏認識不清或推斷錯誤，造成損失。60年代開始，海上石油開發有了極大的發展。海上油田的采油量已達到世界總采油量的20％左右。形成了整套的海上開采和集輸的專用設備和技術。平臺的建設已經可以抗風、浪、冰流及地震等各種災害，油、氣田開采的水深已經超過200米。
石油是深埋在地下的流體礦物。最初人們把自然界產生的油狀液體礦物稱石油，把可燃氣體稱天然氣，把固態可燃油質礦物稱瀝青。隨著對這些礦物研究的深入，認識到它們在組成上均屬烴類化合物，在成因上互有聯系,因此把它們統稱為石油。1983年9月第11次世界石油大會提出，石油是包括自然界中存在的氣態、液態和固態烴類化合物以及少量雜質組成的復雜混合物。所以石油開采也包括了天然氣開采。
石油在國民經濟中的作用 石油是重要能源，同煤相比，具有能量密度大（等重的石油燃燒熱比標準煤高50％）、運輸儲存方便、燃燒后對大氣的污染程度較小等優點。從石油中提煉的燃料油是運輸工具、電站鍋爐、冶金工業和建筑材料工業各種窯爐的主要燃料。以石油為原料的液化氣和管道煤氣是城市居民生活應用的優質燃料。飛機、坦克、艦艇、火箭以及其他航天器，也消耗大量石油燃料。因此，許多國家都把石油列為戰略物資。
20世紀70年代以來，在世界能源消費的構成中，石油已超過煤而躍居首位。1979年占45％，預計到21世紀初，這種情況不會有大的改變。石油制品還廣泛地用作各種機械的潤滑劑。瀝青是公路和建筑的重要材料。石油化工產品廣泛地用于農業、輕工業、紡織工業以及醫藥衛生等部門，如合成纖維、塑料、合成橡膠制品，已成為人們的生活必需品。
1982年世界石油產量為26.44億噸，天然氣為15829億立方米。1973年以來，三次石油漲價和1982年的石油落價，都引起世界經濟較大的波動（見世界石油工業）。
油氣聚集和驅動方式 油氣在地殼中生成后，呈分散狀態存在于生油氣層中，經過運移進入儲集層，在具有良好保存條件的地質圈閉內聚集，形成油氣藏。在一個地質構造內可以有若干個油氣藏，組合成油氣田。
儲層 貯存油氣并能允許油氣流在其中通過的有儲集空間的巖層。儲層中的空間,有巖石碎屑間的孔隙,巖石裂縫中的裂隙，溶蝕作用形成的洞隙。孔隙一般與沉積作用有關，裂隙多半與構造形變有關，洞隙往往與古巖溶有關。空隙的大小、分布和連通情況，影響油氣的流動，決定著油氣開采的特征（見石油開發地質）。
油氣驅動方式 在開采石油的過程中，油氣從儲層流入井底,又從井底上升到井口的驅動方式。主要有:①水驅油藏，周圍水體有地表水流補給而形成的靜水壓頭；②彈性水驅，周圍封閉性水體和儲層巖石的彈性膨脹作用；③溶解氣驅，壓力降低使溶解在油中的氣體逸出時所起的膨脹作用；④氣頂驅，存在氣頂時，氣頂氣隨壓力降低而發生的膨脹作用;⑤重力驅,重力排油作用。當以上天然能量充足時，油氣可以噴出井口；能量不足時，則需采取人工舉升措施，把油流驅出地面（見自噴采油法，人工舉升采油法）。
石油開采的特點 與一般的固體礦藏相比，有三個顯著特點：①開采的對象在整個開采的過程中不斷地流動，油藏情況不斷地變化，一切措施必須針對這種情況來進行，因此，油氣田開采的整個過程是一個不斷了解、不斷改進的過程；②開采者在一般情況下不與礦體直接接觸。油氣的開采，對油氣藏中情況的了解以及對油氣藏施加影響進行各種措施，都要通過專門的測井來進行；③油氣藏的某些特點必須在生產過程中，甚至必須在井數較多后才能認識到，因此，在一段時間內勘探和開采階段常常互相交織在一起（見油氣田開發規劃和設計）。
要開發好油氣藏，必須對它進行全面了解，要鉆一定數量的探邊井，配合地球物理勘探資料來確定油氣藏的各種邊界（油水邊界、油氣邊界、分割斷層、尖滅線等）；要鉆一定數量的評價井來了解油氣層的性質（一般都要取巖心），包括油氣層厚度變化，儲層物理性質，油藏流體及其性質,油藏的溫度、壓力的分布等特點,進行綜合研究，以得出對于油氣藏的比較全面的認識。在油氣藏研究中不能只研究油氣藏本身，而要同時研究與之相鄰的含水層及二者的連通關系（見油藏物理）。
在開采過程中還需要通過生產井、注入井和觀察井對油氣藏進行開采、觀察和控制。油、氣的流動有三個互相聯接的過程：①油、氣從油層中流入井底；②從井底上升到井口；③從井口流入集油站，經過分離脫水處理后，流入輸油氣總站，轉輸出礦區（見油藏工程）。
石油開采技術
測井工程 在井筒中應用地球物理方法，把鉆過的巖層和油氣藏中的原始狀況和發生變化的信息，特別是油、氣、水在油藏中分布情況及其變化的信息，通過電纜傳到地面,據以綜合判斷,確定應采取的技術措施（見工程測井，生產測井，飽和度測井）。
采油工程 是把油、氣在油井中從井底舉升到井口的整個過程的工藝技術。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴，也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補的能量舉出。各種有效的修井措施，能排除油井經常出現的結蠟、出水、出砂等故障，保證油井正常生產。水力壓裂或酸化等增產措施，能提高因油層滲透率太低，或因鉆井技術措施不當污染、損害油氣層而降低的產能。對注入井來說，則是提高注入能力（見采油方法，采氣工藝，分層開采技術，油氣井增產工藝）。
油氣集輸工程 是在油田上建設完整的油氣收集、分離、處理、計量和儲存、輸送的工藝技術。使井中采出的油、氣、水等混合流體，在礦場進行分離和初步處理，獲得盡可能多的油、氣產品。水可回注或加以利用，以防止污染環境。減少無效損耗（見油田油氣集輸）。
石油開采中各學科和工程技術之間的關系見圖。
石油開采
石油開采技術的發展 石油和天然氣的大規模開采和應用，是近百年的事。美國和俄國在19世紀50年代開始了他們各自的近代油、氣開采工業。其他國家稍晚一些。石油開采技術的發展與數學、力學、地質學、物理學、機械工程、電子學等學科發展有密切聯系。大致可分三個階段：
初期階段 從19世紀末到20世紀30年代。隨著內燃機的出現，對油料提出了迫切的要求。這個階段技術上的主要標志是以利用天然能量開采為主。石油的采收率平均只有15～20％，鉆井深度不大，觀察油藏的手段只有簡單的溫度計、壓力計等。
第二階段 從30年代末到50年代末，以建立油田開發的理論體系為標志。主要內容是：①形成了作為鉆井工程理論基礎的巖石力學；②基本確立了油藏物理和滲流力學體系，普遍采用人工增補油藏能量的注水開采技術。在蘇聯廣泛采用了早期注水保持地層壓力的技術，使石油的最終采收率從30年代的15～20％，提高到30％以上，發展了以電測方法為中心的測井技術和鉆4500米以上的超深井的鉆井技術。在礦場集輸工藝中廣泛地應用了以油氣相平衡理論為基礎的石油穩定技術。基本建立了與油氣田開發和開采有關的應用科學和工程技術體系。
第三階段 從60年代開始，以電子計算機和現代科學技術廣泛用于油、氣田開發為標志，開發技術迅速發展。主要方面有：①建立的各種油層的沉積相模型，提高了預測儲油砂體的非均質性及其連續性的能力，從而能更經濟有效地布置井位和開發工作；②把現代物理中的核技術應用到測井中，形成放射性測井技術，與原有的電測技術, 加上新的生產測井系列,可以用來直接測定油藏中油、氣、水的分布情況，在不同開發階段能采取更為有效的措施；③對油氣藏內部在采油氣過程中起作用的表面現象及在多孔介質中的多相滲流的規律等，有了更深刻的理解，并根據物理模型和數學模型對這些現象由定性進入定量解釋（見油藏數值模擬），試驗和開發了除注水以外提高石油采收率的新技術；④以噴射鉆井和平衡鉆井為基礎的優化鉆井技術迅速發展。鉆井速度有很大的提高。可以打各種特殊類型的井，包括叢式井，定向井，甚至水平井，加上優質泥漿，使鉆井過程中油層的污染降到最低限度；⑤大型酸化壓裂技術的應用使很多過去沒有經濟價值的油、氣藏，特別是致密氣藏,可以投入開發,大大增加了天然資源的利用程度。對油井的出砂、結蠟和高含水所造成的困難，在很大程度上得到了解決（見稠油開采，油井防蠟和清蠟，油井防砂和清砂，水油比控制）；⑥向油層注蒸汽，熱采技術的應用已經使很多稠油油藏投入開發；⑦油、氣分離技術和氣體處理技術的自動化和電子監控，使礦場油、氣集輸中的損耗降到很低，并能提供質量更高的產品。
靠油藏本身或用人工補給的能量把石油從井底舉升到地面的方法。19世紀50年代末出現了專門開采石油的油井。早期油井很淺，用吊桶汲取。后來井深增加，采油方法逐漸復雜，分為自噴采油法和人工舉升采油法兩類，后者有氣舉采油法和泵抽采油法（又稱深井泵采油法）兩種。
自噴采油法： 當油藏壓力高于井內流體柱的壓力，油藏中的石油通過油管和采油樹自行舉升至井外的采油方法。石油中大量的伴生天然氣能降低井內流體的比重，降低流體柱壓力，使油井更易自噴。油層壓力和氣油比（中國石油礦場習稱油氣比）是油井自噴能力的兩個主要指標。
油、氣同時在井內沿油管向上流動，其能量主要消耗于重力和摩擦力。在一定的油層壓力和油氣比的條件下，每口井中的油管尺寸和深度不變時，有一個充分利用能量的最優流速范圍，即最優日產量范圍。必須選用合理的油管尺寸，調節井口節流器（常稱油嘴）的大小，使自噴井的產量與油層的供油能力相匹配，以保證自噴井在最優產量范圍內生產。
為使井口密封并便于修井和更換損壞的部件，自噴井井口裝有專門的采油裝置，稱采油樹（見彩圖）。自噴井的井身結構見圖。自噴井管理方便，生產能力高,耗費小,是一種比較理想的采油方法。很多油田都采取早期注水、注氣（見注水開采）保持油藏壓力的措施，延長油井的自噴期。
人工舉升采油法： 人為地向油井井底增補能量，將油藏中的石油舉升至井口的方法。隨著采出石油總量的不斷增加，油層壓力日益降低；注水開發的油田，油井產水百分比逐漸增大，使流體的比重增加，這兩種情況都使油井自噴能力逐步減弱。為提高產量，需采取人工舉升法采油（又稱機械采油），是油田開采的主要方式，特別在油田開發后期，有泵抽采油法和氣舉采油法兩種。
氣舉采油法： 將天然氣從套管環隙或油管中注入井內，降低井中流體的比重，使井內流體柱的壓力低于已降低了的油層壓力，從而把流體從油管或套管環隙中導出井外。有連續氣舉和間歇氣舉兩類。多數情況下，采用從套管環隙注氣、油管出油的方式。氣舉采油要求有比較充足的天然氣源；不能用空氣，以免爆炸。氣舉的啟動壓力和工作壓力差別較大。在井下常需安裝特制的氣舉閥以降低啟動壓力，使壓縮機在較低壓力下工作,提高其效率,結構和工作原理見圖。在油管外的液面被壓到氣舉閥以下時，氣從A孔進入油管,使管內液體與氣混合,噴出至地面。管內壓力下降到一定程度時,油管內外壓差使該閥關閉。管外液面可繼續下降。油井較深時，可裝幾個氣舉閥，把液面降至油管鞋，使啟動壓力大為降低。
氣舉采油法：
氣舉井中產出的油、氣經分離后，氣體集中到礦場壓縮機站,經過壓縮送回井口。對于某些低產油井,可使用間歇氣舉法以節約氣量，有時還循環使用活塞氣舉法。
氣舉法有較高的生產能力。井下裝置簡單，沒有運動部件，井下設備使用壽命長，管理方便。雖然壓縮機建站和敷設地面管線的一次投資高，但總的投資和管理費用與抽油機、電動潛油泵或水力活塞泵比較是最低的。氣舉法應用時間較短，一般為15～30％左右；單位產量能耗較高，又需要大量天然氣；只適用于有天然氣氣源和具備以上條件的地區內有一定油層壓力的高產油井和定向井,當油層壓力降到某一最低值時,便不宜采用；效率較低。
泵抽采油法： 人工舉升采油法的一種（見人工舉升采油法）。在油井中下入抽油泵，把油藏中產出的液體泵送到地面的方法，簡稱抽油法。此法所用的抽油泵按動力傳動方式分為有桿和無桿兩類。
有桿泵 是最常用的單缸單作用抽油泵（圖1），其排油量取決于泵徑和泵的沖程、沖數。有桿泵分桿式泵、管式泵兩類。一套完整的有桿泵機組包括抽油機、抽油桿柱和抽油泵（圖2）。
泵抽采油法 泵抽采油法
抽油機主要是把動力機(一般是電動機)的圓周運動轉變為往復直線運動，帶動抽油桿和泵，抽油機有游梁式和無游梁式兩種。前者使用最普遍，中國一些礦場使用的鏈條抽油機屬后一種（見彩圖）。抽油桿柱是連接抽油機和抽油泵的長桿柱,長逾千米,因交變載荷所引起的振動和彈性變形，使抽油桿懸點的沖程和泵的柱塞沖程有較大差別。抽油泵的直徑和沖程、沖數要根據每口油井的生產特征，進行設計計算來優選。在泵的入口處安裝氣體分離裝置——氣錨，或者增加泵的下入深度，以降低流體中的含氣量對抽油泵充滿程度（即體積效率）的影響。
泵抽采油法
有桿泵是一個自重系統,抽油桿的截面增加時,其載荷也隨著增大。各種材質制成的抽油桿的下入深度，都是有極限的，要增加泵的下入深度，主要須改變抽油桿的材質、熱處理工藝和級次。根據抽油桿的彈性和地層流體的特征，在選擇工作制度時，要選用沖程、沖數的有利組合。有桿泵的工作深度在國外已超過 3000m,抽油機的載荷已超過25t，泵的排量與井深有關,有些淺井日排量可以高達400m3,一般中深井可達200m3,但抽油井的產量主要根據油層的生產能力。有桿抽油機泵組的主要優點是結構簡單,維修管理方便,在中深井中泵的效率為50％左右，適用于中、低產量的井。目前世界上有85％以上的油井用機械采油法生產，其中絕大部分用有桿泵。
無桿泵 適用于大產量的中深井或深井和斜井。在工業上應用的是電動潛油泵、水力活塞泵和水力噴射泵。
電動潛油泵 是一套多級離心泵和電動機直接連接的機泵組。由動力電纜把電送給井下的電機以驅動離心泵，把井中的流體泵送到地面，由于機泵組是在套管內使用，機泵的直徑受到限制,所以采取細長的形狀（圖3）。為防止井下流體(特別是水)進入電樞使電機失效，需采取特殊的密封裝置，并在泵和電動機的連接部位加裝保護器。泵的排量受井眼尺寸的限制,揚程決定于泵的級數,二者都取決于電動機的功率。電動潛油泵適用于中、高產液量，含氣和砂較少的稀油或含水原油的油井。一般日排量為100～1000m3、揚程在2000m以內時，效率較高,可用于斜井。建井較簡單，管理方便，免修期較長，泵效率在60％左右；但不適用于高含氣的井和帶腐蝕性流體的井，下井后泵的排量不能調節，機泵組成本較高，起下作業和檢修都比較復雜。
泵抽采油法
水力活塞泵 利用地面泵注入液體驅動井下液壓馬達帶動井下泵，把井下的液體泵出地面。水力活塞泵的工作原理與有桿泵相似，只是往復運動用液壓馬達和換向閥來實現（圖 4）。水力活塞泵的井下泵有單作用和雙作用兩種，地面泵都用高壓柱塞泵。流程有兩種：①開式流程。單管結構，以低粘度原油為動力液，既能減少管道摩擦阻力，又可降低抽出油的粘度，并與采出液混在一起采出地面。②閉式流程。用輕油或水為動力液,用水時要增添潤滑劑和防腐劑,自行循環不與產出的液體相混，工作過程中只需作少量的補充。水力活塞泵可以單井運轉，也可以建泵組集中管理，排量適應范圍寬，從每日幾十到上千立方米等，適用于深井、高揚程井、稠油井、斜井。優點是可任意調節排量，起下泵可不起油管，操作和管理方便。泵效率可達85％以上。缺點是地面要多建一條高壓管線,動力液要處理,增加了建井和管理成本。
泵抽采油法
水力射流泵 帶有噴嘴和擴散器的抽油泵（圖5）。水力射流泵沒有運動零件,結構簡單,成本低，管理方便，但效率低，不高于30～35％，造成的生產壓差太小，只適用于高壓高產井。一般僅在水力活塞泵的前期即油井的壓力較高、排量較大時使用；當壓力降低、排量減少時，改用水力活塞泵。
課題名稱四柱壓力機的設計（電子控制）
姓 名 陳晨
學 號 060503350715
專 業 機電一體化
班 級 06機電
指導老師 曹曉冶
2009年 03 月
目錄
1. 課題- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1
2. 課題簡介 技術要求及設計參數
3. 油壓機的介紹
4.設計前油壓機是電機廠的專用設備。
5．油壓機的總體結構及油壓機壓制工安全操作規程。
6.總體設計對液壓缸的要求
7.液壓缸的密封
8.油缸的緩沖和排氣
9.液壓控制原理圖及油器和閥類壓力順損失分析
10.電控設計
11.課程總結
12.設計總結
14.畢業實習報告
一． 設計課題 四柱液壓機
二． 課題簡介 具體要求及主要參數
四柱壓力機為中型油壓機。一般用于成型壓力機針對電機廠壓軸的要求進行設計。利用液腔、電控裝置采用四軸單缸散梁的 結構，力求工作平穩效率等、操作方便。
具體要求、主要參數。
1. 四柱式下壓結構、活動橫梁上下運動，為方便于吊梁起見，有手動小車及卸載導軌。
2. 壓機公稱壓。40噸
3. 活動橫梁行程。600mm
4. 活動橫梁下行速度。17mm/s
5. 電機效率。7.5kw左右
6. 活動橫梁返回速度。50mm/s
7. 油缸公稱壓力 P=250kgf/cm
8. 選用10YcY14-1。柱塞變量泵
三． 油壓機的介紹
油壓機由主機及控制機構兩大部分組成。油壓機主機部分包括機身、主缸、頂出缸及充液裝置等。動力機構由油箱、高壓泵、低壓控制系統、電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。動力機構在電氣裝置的控制下，通過泵和油缸及各種液壓閥實現能量的轉換，調節和輸送，完成各種工藝動作的循環。油壓機是電機廠的專用設備，是將轉子的軸壓進轉子中。
（1）油壓機的分類
利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械，種類很多。當然，用途也根據需要是多種多樣的。如按傳遞壓強的液體種類來分，有油壓機和水壓機兩大類。水壓機產生的總壓力較大，常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機兩種。模鍛水壓機要用模具，而自由鍛水壓機不用模具。我國制造的第一臺萬噸水壓機就是自由鍛造水壓機。油壓機按結構形式現主要分為：四柱式油壓機、單柱式（C型）油壓機、臥式油壓機、立式框架油壓機等。
（2） 油壓機的用途
主要分為金屬成型液壓機、折彎液壓機、拉伸液壓機、沖裁液壓機、粉未（金屬，非金屬）成型液壓機、壓裝液壓機、擠壓液壓機等
（3） 油壓機工作原理
液壓傳動是利用液體壓力來傳遞動力和進行控制的一種傳動方式． 液壓裝置是由液壓泵，液壓缸（液壓馬達等執行機構），液壓控制閥和液壓輔助元件
液壓泵：將機械能轉換成液壓能的轉化裝置．
液壓缸（液壓馬達等執行機構）：將液壓能轉化為機械能．
控制閥：控制液壓油的流量，流向，壓力，液壓執行機構的工作順序等及保護液壓回路作用．講的通俗一點就是控制和調節液壓介質的流向，壓力和流量．從而控制執行機構的運動方向，輸出的力或力矩．運動速度．動作順序，以及限制和調節液壓系統的工作壓力，防止過載等作用（如單向閥，換向閥，溢流閥，減壓閥，順序閥，節流閥．調速閥等）
輔助元件：1、油箱：用來儲油，散熱．分離油中空氣和雜質作用 2、油管及油管接頭 3、濾油器 4、壓力表 5、密封元件
四． 設計前油壓機是電機廠的專用設備。
為了更好的地完成設計課題。我們多次前往南通電機廠實地參觀參考仔細了解了工作全過程。
1. 活動橫梁起動，并以17mm/s速度下行。
2. 當活動橫梁壓入轉子時，噸位加大導致轉子的軸壓入轉子。
3. 到位后，活動橫梁速度為零。瞬間的停止謂之保持狀態。
4. 活動橫梁回程運動，以噸位50mm/s速度上行，完成一個工件的工作過程。另外，我們也對其他壓力機有了較為詳盡的了解參閱有關情報資料，為設計油壓機打下基礎。
五．油壓機的總體結構及油壓機壓制工安全操作規程。
油壓機一般有主體（主機）操作系統及泵站等三大部分組成。
泵站為動力源，供給液壓機各執行結構以及控制機構予以高壓液體。操作系統屬于控制結構，它通過控制工作液體流向來使各執行機構按工藝要求完成應有的動作，本體為液壓機執行機構。
總體布局：按照工藝要求，液壓機三面須留有1米的觀察空間，以觀察工件的滲透情況。根據此要求，泵站布置在距主機1米處，油管從上面橫跨于主機于液壓站之間高度大于2米油管安裝應設置支架。液壓站上壓力表應正對操作者安裝，便于觀察。
外購件油壓缸安裝時也要避開此空間。
在主機的一面安裝有工作臺等高的相互垂直的輸送滾道，用于減輕工人的勞動強度，提高勞動生產率。
液壓站和郵箱為一體，方便于散熱、液壓站應安裝在通風良好之處。
電氣控制盒的安裝應便于操作工人的操作。
油壓機壓制工安全操作規程:
1．操作者應熟悉油壓機的一般性能和結構，禁止超負荷使用。 2．使用前，應按規定潤滑加油，檢查高壓泵、壓力表、各種閥、密封圈等是否正常。 3．開機前，應檢查模具是否配套，料重是否符合要求，稱料工具是否準確。 4．壓制時，摸具必須放在墊板中心位置，禁止偏心使用。每班開機前，試壓后，應檢查一次模具是否有裂損。 5．多人操作時，要有專人開機，相互協調配合。 6．嚴禁將手，頭置于模具與壓頭之間。 7．工作完畢，應將壓制品、工具、模具整理好并放到指定地方。
六．總體設計對液壓缸的要求
要求油缸豎直放置，并與上橫梁固定。活塞桿上下運動。活塞桿行程達600mm。總體設計還要求缸筒與端蓋固定。結構盡量減少。這樣子以不產生油壓機頭重腳輕的弊病使其整體結構美觀。
液壓缸的作用在于把液體壓力能轉換為機械能。
液壓缸通常分為柱塞式、活塞式盒差動柱塞式三種。按運動方式分為推力油缸，擺動油缸，利用油液壓力推動缸中活塞正反方向運動的油缸，稱“雙作用油缸”其中常用有雙活塞式、齒條活塞式及伸縮套簡式。
根據設計要求，泵用雙作用單活塞桿式油缸。這種油缸的特點在于活塞兩端的有效面積不等，而構成的密封容積腔的大小不同。如果以相同流量的壓力油分別進入左腔盒右腔。活塞移動的速度盒進油腔的有效面積成反比，也就是說油液進入有效面積大的一端速度來得小，而相反，油液進入有效面積小的一端速度卻要快些。由此得出結論：活塞上產生的最大推力與進油腔的有效面積成反比。
七．液缸的密封
油缸中的壓力油可能通過固定部件的聯接處及相對運動部件的配合處滲漏，滲漏使液壓缸的容積效率降低盒油液發熱外泄露還會污染工作場所。泄露嚴重時會影響液壓缸的 工作性能，甚至使液壓缸不能正常工作。所以必須采用密封裝置。而且，密封裝置還有防止空氣和污染物侵入的作用。
密封性能的好壞直接影響油缸的性能和效率。要求密封性能在一定工作壓力下具有良好性能。具有能隨壓力升高自動提高，使泄露不致用壓力升高而顯著增加，還要求密封裝置造成的摩擦阻力小，不使相對運動的零件卡死，或造成運動不均勻現象。此外，還要求密封件有良好的耐磨性，即保證足夠使用壽命。密封件與液壓缸有良好的相合性，結構簡單。
對設計的液壓缸中，活塞與活塞桿處，上端蓋與缸筒導向套與缸筒接觸處均導用O型密封圈。因為它與基面油液有良好的相合性，結構簡單，密封性能好，摩擦力小，它的摩封性能隨壓力的增加而提高。缺點是當壓力較高時，或者溝槽選擇不當時，密封圈易被擠出而造成磨損。因此，在設計中，我在O型密封圈側面放置擋圈。
O型密封圈安裝時，要有一定的預壓縮量。（本液壓缸采用20*機油）
對于活塞與缸筒導向套盒活塞桿的密封采用Y型密封還是V型密封圈。從密封圈的摩擦阻力看，V型密封圈的摩擦阻力，比Y型大得多，從密封圈結構看，V型密封圈由支承環、密封環、壓環三部分疊合而成。而Y型密封圈結構較簡單，因此，本液壓缸采用“Y”型密封圈。“Y”型也是隨壓力增大而域壓愈緊。
密封圈用聚氨酯澆注模壓而成，能耐油、耐磨、耐高壓。
八．油缸的緩沖盒排氣
當油缸帶動質量較大的移動部件以較快速度運動時。因為慣性力較大。具有很大的動量，使行程終了時，活塞與缸蓋發生撞擊，造成液壓沖擊盒噪音，引起破壞性事故或嚴重影響精度，為此，大型高速高精度的油缸常帶有緩沖裝置。
氧化物。腐蝕液壓裝置的零件，為了及時排除積存在油缸內的空氣，油液最好從油缸的最高點進入和引出。要去高的油缸，常在油缸兩端分別裝一只排氣塞。
本油缸，行程較短，速度不太高，它是轉子壓軸專用，目的是將轉子的軸壓入轉子，靠軸上和壓軸肩限位，到位以后，壓不動為止。基于以上原因，這臺油壓機的設計，緩沖裝置和排氣閥沒有采用。
九．液壓控制原理圖及速回油路和閥類損失分析
1. 液壓系統工作原理如圖（見第 頁）.
原理簡析：液壓系統中有兩個泵，泵是一個高壓，大流量恒功率的變量泵。最高工作壓力為315kgf/cm2。其壓力通過遠程調壓閥國定。輔助泵2是一個低壓小流量的定量泵，主要用以供給電磁閥，液動的控制壓力油，其壓力由溢流閥22調整。
<1>主缸運動
①下行壓制
按下按鈕電磁閥YA通電,電磁閥18處于右座,泵2供油徑18至液動閥17,17在液控壓力油的作用下處于送至單向閥14,然后送至主缸上腔,而主缸下腔的油徑單向順序閥<11.1>組合從17右位至單向閥15然后回到上腔因滑塊自重快速下行而造成的上腔真空。
②保壓
當主缸上腔的油壓達到預定值,壓力繼電器16發出信號,使電磁鐵YA1斷電,閥18回復中位,于是閥17失去控制,油壓力17也回復中位,此時,油缸上,下腔油路都被封閉。
③泄壓回程
保壓過程結束時間繼電器發生信號使電磁鐵YA2通電，<當定程壓制時,由行程開關SQ2發信號>使電磁鐵18處于左位控制回程由泵2油提供的壓力油徑18左位送至17,使17處于左位泵與供油徑17的右位送至主缸下腔,而上腔的通過液控單向閥14流至17,然后回到油箱。
④停止
當按下電控系統的停止按鈕（定位狀態時，擋鐵壓下行程開關SQ1）電磁鐵YA2斷電主缸被閥17所緊（17已回復中位）停止運動，回程結束，此時，應將溢流閥的壓力值調大，以防止活塞滑塊因自重而下滑11.12組成單向順序閥，此處作為平衡回路。
<2>頂處缸
① 頂出
按下啟動按鈕YA3通電吸和,電磁閥19處于左位,泵2供油徑19的左位至20,使液動閥20處于左位,則泵5供油從20的左位送至頂出缸下腔,而其上腔的油徑20的左位回到油箱。
② 退回
YA3斷電YA4吸和，油路換向，頂出缸活塞下降。
2. 速回油路和閥類壓力損失分析
根據液壓原理圖和速回油路管道及閥類元件的壓力損失，液壓系統的壓力損失是：
（1） 管路系統的壓力損失
因為實際液壓系統中，其管道往往是一般一段的直管。通過一定方式連接。此外，為了控制、測量和其他需要，還要在管道上安裝控制閥和其他元件。這樣除了y
沿程損失外。液體流過各接頭、閥門等局部時會產生撞擊，漩渦流等現象，導致一定的能量損失。
（2） 進油路壓力損失
（3） 閥類的局部壓力損失
根據液壓系統進行分析，經對此獲知總壓力損失與原假設總壓力損失相差不大。因為液壓缸的工作壓力與假設最大工作壓力相差不大，所以不必對泵設計進行修正。
十.電控設計
可編程序控制器的設計
1.PC的概述
PLC使在傳統的繼電器—接觸器控制的基礎上，總結先進的微機技術發展起來的新型工業控制裝置。PLC把計算機的功能完善通用，靈活的特點與繼電接能控制的簡單，直觀價格便宜等特點結合起來，形成以微機技術為核心的電子控制設備。
PLC接受由操作面上的按鈕開關，選擇開關，數字開關等給出的主令輸入信號及表示設備狀態的限位開關光電開關等。傳感器送來的輸入信號。去控制如電磁閥，馬達，電磁離合器等驅動性負載及指示燈，數字顯示器性負荷。
PC使一種小類的可靠性極高的智能控制工具，是各種自動控制系統中的核心部件。小電磁閥，導向閥等小型負載可由可編程控制器直接驅動，而三相馬達。大容量電磁閥等大負載則需要通過接能器或中間繼電器的驅動。可編程控制器的內部結構。
PC采用以微型計算機為核心的電子線路。它可等效地看成普通繼電器定時器計時器等組成的綜合件。
PC中的輸入繼電器由接通輸入端的外部開關來驅動。
PC中的輸出繼電器除提供外部輸出接觸點外，還有多種內部輔助點供編程使用。
PC的內部部件還有：
定時器（T） 計算器（C）
輔助繼電器（M） 狀態寄存器（S）功能塊線圈（F）等，這些元件都有許多供編器，使用的 常開觸頭和常閉觸頭，可在編程控制器內部使用，
機型選擇：
F系列可編程控制器是輸入輸出點數12~120點的 小型專用，可編程控制器，具有優異的技術性能，尤其突出了容易操作和方便應用的 特點，
考慮本設計中將用到將近30個輸出接點，我們選擇F—30MR（共30個 點）輸入輸出元件號，
輸入繼電器
401—407，410—413，11點
500—503，510 5點
輸出繼電器 基本單位
430—437 8點
450—451 2點 400
特殊輔助繼電器（本設計所需的）
M71 初始化脈沖
M574 禁止狀態轉移
2．本設計PC控制的具體運行情況
（一）工作方式
1．調整（點，動） 2，手動
3，單循環 4，自動
（二）輸入輸出點安排
1，旋鈕開關（規范選擇）
調整*500 手動*501
單循環*502 自動*503
2．現場器件（按鈕）
輸入點：SQ3（頂缸上限接近開關）*401
SQ4（頂缸下限接近開關）*403
SB6（主缸下行起動開關）*404
SB7（主缸上行啟動開關）*404
SP（壓力繼電器）*407
SQ1 (主缸上行接近開關)*410
SQ2（主缸上行接近開關）*411
SQ8（頂缸頂出起出開關）*412
SB9（頂缸退回開關）*413
SB3（PC停止開關）*402
SB4（PC傳動開關）*510
輸出點：
YA1（電磁鐵KA1）Y430 接顯示燈 Y434
YA2(電磁鐵KA3) Y431 Y435
YA3(電磁鐵KA4) Y432 Y436
YA4(電磁鐵KA5) Y433 Y437
KT1 T450
KT2 T451
三．整體程序機構圖
四．操作面板
五．各部分程序及說明
1.主控程序的設計（見PC圖）
主控程序包括以下程序：
（1） 狀態的初始化程序。
（2） 狀態的轉移起勁。
（3） 狀態的轉移禁止。
（1） 初始化說明
當開機第一個掃描周期，MT1即對S600復位，做好狀態傳遞的準備。
單循環狀態時，X502即對S600復位。
當PC處于調整（X500）手動狀態（X501）將600復位。
當PC位調整及手動狀態時或開機后一個工作周期，可利用功能指令將S601~S606全部復位。
（2） 轉移啟動說明
當按下啟動按鈕X405時，中間繼電器M100接通、執行轉移啟動命令，PC運行一個周期，單周期傳送停止。
(3) 狀態轉移禁止說明
當按下停止按鈕X402，特殊輔助繼電器M574指定用于禁止狀態轉移。所有狀態轉移均被禁止。同樣在調整手動狀態下禁止狀態轉移。只有當手動，調整復位后再按啟動按鈕使M101產生脈沖解除禁止。當PC運行單循環和自動時，按停機按鈕，M574自鎖，停止在當前過程，當按循環啟動按鈕時，從該過程開始動作。
2. 調整及手動程序設計（見PC圖紙）
說明：（1）無論在調整還是手動狀態，程序執行跳轉指令CTP700~E3P700間的內容。（2）當手動時，輸出Y430~Y433均執行自鎖功能。
3. 單循環及自動循環程序設計
（1） 功能圖
（2）
（3） 程序圖（見PC圖紙）
依照梯形圖（見A2圖紙PC控制梯形圖）
設計整體程序如下：
1. LD M71
2. OR X502
3. S S600
4. LD X500
5. OR X501
6. R S600
7. LD X500
8. OR M71
9. OR M71
10. OUT F671
11. K 601
12. OUT F672
13. K 606
14. OUT F670
15. K 103
16. LD X510
17. OUT M100
18. LD X510
19. PLS M101
20. LD X402
21. OR X500
22. OR X501
23. OR M71
24. OR M574
25. ANT M101
26. OUT M574
27. LDI X500
28. ANI X501
29. CJP 700
30. LD X501
31. AND Y430
32. OR X404
33. ANI X411
34. ANI Y431
35. OUT Y430
36. LD X501
37. AND Y431
38. OR X405
39. ANI Y410
40. ANI Y430
41. OUT Y431
42. LD X501
43. AND Y432
44. OR X412
45. ANI X401
46. ANI Y433
47. AND X410
48. OUT Y432
49. LD X501
50. AND Y433
51. OR X413
52. ANI X403
53. ANI Y432
54. AND X410
55. OUT Y433
56. EJP 700
57. STC S600
58. AND X410
59. AND X403
60. AND M100
61. S S601
62. STL S601
63. OUT Y430
64. OUT Y434
65. LD X407
66. S S602
67. LD X411
68. S S603
69. STC S602
70. OUT T450
71. K 60
72. LD T450
73. S S603
74. STC S603
75. OUT Y431
76. OUT Y435
77. LD X410
78. S S604
79. STC S604
80. OUT Y432
81. OUT Y436
82. LD X410
83. S S608
84. STC S605
85. OUT T451
86. K 300
87. LD T45
88. S S606
89. STC S606
90. OUT Y433
91. OUT Y437
92. LD X403
93. AND X502
94. S S600
95. LD X403
96. AND X503
97. S S601
98. RET
99. END
十二.課程總結
通過這次畢業設計。我學到了平時在課堂學不到的知識。培養了我們靈活運用所學知識，時一次綜合性的實踐過程。不僅提高了 我們的動手實踐能力。還使我進一步提高了分析和解決工程技術。問題的能力，進一步掌握了設計程序，規范和方法，樹立正確的設計思想（安全第一，制造容易，使用方便，外形美觀）。從而鞏固、擴大、深化了所學的基本理論。基本知識和基本技能，提高了制圖、計算、編寫說明書的能力以及正確使用技術資料、標準手冊等工具書籍的能力。
在整個設計過程中，我一直保持著嚴肅認真，一絲不茍和實事求是的工作之風。這次我設計的是油壓機中油缸部分，由于對這方面知識掌握得還不十分充足，所以設計中若有錯誤和不妥之處，務必請指導老師批評指正，以使得我能夠進一步完善油缸設計方案。