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（2）液压泵安装方式的选择
液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机和联轴器，安装方式有立式和卧式两种。立式安装将液压泵和与之相连的油管放在油箱内，结构紧凑，美观，吸油条件好，但是安装维修不方便，散热条件不好；卧式安装与立式恰好相反，安装维护方便、散热性好。液压机的液压泵装置采用卧式安装方式。
（3）电动机与液压泵联接方式的选择
电动机与液压泵的联接方式有法兰式、支架式、支架法兰式。电动机与液压泵的联接方式采用支架法兰式。为了防止安装时同轴度误差的影响，联轴器选用弹性联轴器。
（4）液压站布局简图
四柱液压机液压站布局如图3.11所示
1-空气滤清器 2-插装阀 3-油管 4-液压泵
5-电动机 6-吊钩 7-油箱 8-清洗孔 9-放油塞 10-液面指示器
图3.11 四柱液压机液压站布局简图
3.6 液压系统安全、稳定性验算
3.6.1 液压系统压力损失的验算
四柱液压机执行部件有主缸和顶出缸，主缸的进、回油管直径分别为：40mm、25mm；顶出缸的进、回油管直径分别为16mm、16mm。液压油选用L-HL32液压油，15℃时该油液的运动粘度??150cst?1.5cm2/s,油液密度??920kg/m3。
（1）主缸各工况时的压力损失验算
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1）工进时进油路、回油路的压力损失
工进时运动部件最大速度为0.006m/s，工进时最大流量为28.8L/min，则液压油在油管中的流速v1为：
q4?28.8?103v1??cm/min?2293cm/min?38.2cm/s
?23.14?4.02d4管道流动雷诺数Re1为
Re1?v1d38.2?4.0??101.9 v1.5Re1＜2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数?1?7575??0.736。Re1101.9进油管长度为8m，沿程压力损失?P1为：
l?v18920?0.38226?P1??1??0.736??Pa?0.01?10Pa ?2d224.0?106阀的压力损失?P；那么进油路总的压力损失?P进为： 阀?0.05?10Pa666?P进=?P1+?P阀=(0.01?10?0.05?10)Pa?0.06?10Pa
工进时回油管的最大流量q回为：
2?q回??Aq?4?28.8L/min?15.2L/min
?A?0.3224回油管中液压油的流速v2为：
q回4?15.2?103v2??cm/min?1891cm/min?31.5cm/s
?23.14?2.52d4管道流动雷诺数Re2为
Re2?v2d31.5?2.5??52.5 v1.5(0.322?0.222)Re2＜2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数?2?7575??1.4。进Re252.5油管长度为6m，沿程压力损失?P2为：
l?v28920?0.31526?P2??2??1.4??Pa?0.02?10Pa ?2d222.5?1066阀的压力损失?P；调速阀压力损失?0.05?10Pa?P?0.5?10Pa；那么回油调阀路总的压力损失?P回为：
666?P回=?P2+?P?P+=(0.02?10?0.05?10?0.5?10)Pa 调阀2=0.57?106Pa
泵的出口压力PP为：
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FPP??cm?A2?P回A1≈20.9MPa
2?106?0.054?0.57?106??P进?0.95?0.06?106Pa
0.10242）快进、快退时的压力损失
主缸快进时由于供油不足，泵口的压力很小；快退时的负载为400kN，与工进时的负载2000kN相比要小，这样回路中的压力损失比工进时要小，泵的出口压力也比工进时小，具体验算过程从略。
（2）顶出缸各工况时的压力损失验算 1）工件顶出时进油路、回油路的压力损失
顶出缸顶出速度为0.02m/s，需要的最大流量为37.8L/min，进油管直径D=16mm，则液压油在油管中的流速v1为：
q4?37.8?103v1??cm/min?18810cm/min?313.5cm/s 2?23.14?1.6d4管道流动雷诺数Re1为
Re1?v1d313.5?1.6??334.4 v1.5Re1＜2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数?1?7575??0.23。Re1334.4进油管长度为6m，沿程压力损失?P1为：
l?v16920?3.1352?P1??1??0.23??Pa?0.39?106Pa ?2d221.6?106阀的压力损失?P；那么进油路总的压力损失?P进为： 阀?0.05?10Pa666?P进=?P1+?P阀=(0.39?10?0.05?10)Pa?0.44?10Pa
回油管直径D=16mm，工进时回油管的最大流量q回为：
2?q回??Aq?4?37.8L/min?19.3L/min
?A2?0.24回油管中液压油的流速v2为：
q回4?38.76?103v2??cm/min?37.8cm/min?160cm/s
?23.14?1.62d4管道流动雷诺数Re2为
Re2?v2d160?1.6??171 v1.5(0.22?0.142)Re2＜2300，油液在管道内流动为层流，沿程阻力系数?2?7575??0.44。进Re2171
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油管长度为5m，沿程压力损失?P2为：
l?v25920?1.62?P2??2??0.44??Pa?0.16?106Pa ?2d221.6?106阀的压力损失?P；调速阀压力损失?P调?0.5?106Pa；那么回油阀?0.05?10Pa路总的压力损失?P回为：
6666?P回=?P2+?P调=(0.16?10?0.05?10?0.5?10)Pa?0.71?10Pa 阀+?P泵的出口压力PP为：
6F0.35?10?A2?P回?0.0204?0.71?106?0.95PP?cm??P进??0.44?106PaA10.04≈9.6MPa
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2）快进、快退时的压力损失
顶出缸回程时只有摩擦负载存在，比顶出负载350kN要小，因此回程时液压泵口的压力比顶出时要小，具体验算过程从略。
通过对主缸、顶出缸各工况的压力损失验算可知，液压系统的油路结构及元件参数选择满足要求。
3.6.2 液压系统温升的验算
对液压机进行系统温升验算，只要验算发热量最大的那个工况就可行。液压缸各工况输入功率P输入前面计算电动机功率时已经计算出，现在只要计算液压缸各工况的输出功率P输出。
主缸工进时输入、输出功率分别为：
P输入=17.5kw
P输出=Fv=2000kN×0.006m/s=12kw
工进时系统发热功率φ=P输入-P输出=17.5-12=5.5kw 主缸快退时输入、输出功率分别为：
P输入=12.5kw
P输出=Fv=400kN×0.03m/s=12kw
快退时系统发热功率φ=P输入-P输出=12.5-12=0.5kw
顶出缸的工况压力比主缸小，系统的温升功率不会超过主缸的温升功率，这里就不对顶出缸温升功率进行具体计算了。
通过计算可知，主缸的最大发热功率为5.5kw。系统温升?T计算公式如下：
??T? (3.18)
CTA式中：
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?T—系统温升； ?—发热功率；
A—油箱散热面积；
CT—油箱散热系数。自然冷却通风很差时，CT=(8～9)×10?3；自然冷却
通风良好时，CT=(15～17.5)×10?3；有专用冷却器时，CT=(110～170)×10?3。液压机散热条件一般，取散热系数CT=10×10?3。
油箱的散热面积A的计算公式为：
A?0.065?3V2 (3.19)
即：
A?0.065?317502?9.4m2
将?=5.5kw ；A?9.4m2；CT=10×10?3代入公式(2.18),求系统温升，即：
5.5kw?T??58.5℃
10?10?3?9.4m2查资料可知，允许的最高油温[T]，对于一般机床[T]=55～70℃ ；对于工程机械[T]=65～80℃。通过温升验算可知，系统温升在许可油温范围内，满足要求。
4 四柱液压机电气系统设计
4.1 电气控制概述
四柱液压机的电气控制系统通常采用继电器控制、PLC控制、工业计算机控制等方式。继电器控制和PLC控制是目前用的最多的控制方式。继电器控制系统主要由继电器、接触器、按钮、形成开关等元件组成。继电器控制具有结构简单，维护方便，价格低廉，抗干扰能力强，但固定的接线方式，使继电器控制的通用性和灵活性差；PLC控制系统主要由CPU、存储器、输入输出接口、编程器等元件组成。PLC控制具有编程简单，维护方便，通用性强，体积小，设计调试期短，性能稳定，抗干扰能力强，价格比继电器控制系统贵。
4.2 四柱液压机电气控制方案设计
4.2.1 四柱液压机电气控制方式选择
液压机工况少，各工况动作不复杂，执行部件运动都是简单的直线运动。综合分析，继电器控制系统完全可以实现液压机各工况动作的完成，液压机电气控制选用继电器控制。
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