上料機液壓傳動系統(tǒng)的設計【帶CAD圖紙】
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鎮(zhèn) 江 高 專
ZHENJIANG COLLEGE
畢 業(yè) 設 計 任 務 書
題 目∶ 上料機液壓系統(tǒng)設計
系 名： 機械系
專業(yè)班級： 機電W071
學生姓名： 王大偉
學 號： 070108137
指導教師姓名： 戴月紅
指導教師職稱： 講師
二○一二年 二 月 十五 日
課題名稱
上料機液壓系統(tǒng)設計
同組學生姓名
無
設計（研究）內(nèi)容：
系統(tǒng)要求：液壓傳動系統(tǒng)完成快速上升-慢速上升 –停留 –快速下降的工作循環(huán)。垂直上升工件的重力為5000N，滑臺的重量為1000N。快速上升行程350mm，速度要求≥45mm/s；慢速上升行程為100mm，其最小速度為8mm/s；快速下降行程為450mm，速度要求≥55mm/s，滑臺采用V形導軌，其導軌面的夾角為90°，滑臺與導軌的最大間隙為2mm，啟動加速和減速時間均為0.5s，液壓缸的機械效率（考慮密封阻力）為0.91。
符合以下要求，方可參加答辯：
(1)液壓系統(tǒng)原理圖及速度循環(huán)圖、負載循環(huán)圖、電磁閥動作循序表 一張A1
(2) 液壓缸裝配圖 一張A1
(3)液壓缸主要零件的零件圖 五張A3
(4) 設計計算說明書，字數(shù)不少于5000字 一份
(5)以上資料打印稿和電子版（圖紙用AutoCAD2004版本存盤、說明書及任務書用Word2003存盤）各一份
參考文獻：
1． 《液壓與氣壓傳動》 游有鵬主編 科學出版社
2． 《液壓傳動》 丁樹模主編 機械工業(yè)出版社
3． 《液壓與氣動技術》 張宏友主編 大連理工大學出版社
4． 《液壓系統(tǒng)設計簡明手冊》 楊培元、朱福元主編 機械工業(yè)出版社
5． 《液壓傳動設計指南》 張利平主編 化學工業(yè)出版社
6． 《液壓與氣壓傳動》 左健民主編 機械工業(yè)出版社
進 度 計 劃 表
序號
起止 日期
計劃完成內(nèi)容
實際完成情況
檢 查 日 期
檢查人簽名
1
2.15-2.28
了解設計內(nèi)容, 了解必要的設計步驟和方法，確定總體方案。
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
2
3.1-3.15
完成設計核心內(nèi)容的計算，初定系統(tǒng)原理圖和油缸的形式。
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
3
3.16-3.31
完成畢業(yè)設計論文初稿。 （包括設計說明書的輸入及編輯等）
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
4
4.1-4.15
設計液壓缸的結(jié)構，在計算機上繪制所有圖紙。（包括系統(tǒng)原理圖，液壓缸裝配圖及主要零件圖）
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
5
4.16-4.30
設計說明書及圖紙第一次修改補充。
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
6
5.1-5.31
設計說明書及圖紙第二次修改補充。
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
7
6.1-6.19
完善并打印提交全部資料。(含電子版)
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
8
6.20-6.23
作好答辯前的準備工作。
1、提前完成 （ ）
2、按時完成 （ ）
3、基本完成 （ ）
4、未完成 （ ）
畢業(yè)設計（論文）評語及評分（指導教師專用）
學生姓名
王大偉
專業(yè)班級
機電W071
總 分
評 分 內(nèi) 容
評 分 等 級
好
較好
一般
差
應用文獻資料和調(diào)研能力
分析與解決問題的能力（包括計算方法、數(shù)據(jù)處理等）
計算機能力（包括編程、數(shù)據(jù)、圖形及文字處理）
論文質(zhì)量（論點、論據(jù)、實驗分析、推理、深度等）
設計質(zhì)量（方案、技術路線、設計水平、圖面質(zhì)量等）
工作量、工作態(tài)度
技術經(jīng)濟分析能力（包括技術可靠性、經(jīng)濟合理性的分析評價）
創(chuàng)新 （包括創(chuàng)新意識、獨特見解）
寫作的規(guī)范性
指導教師評語：
該同學在畢業(yè)設計期間，設計態(tài)度（端正、較好、尚可、較差），（能、基本能、不能）遵守畢業(yè)設計紀律和相關規(guī)定，（設計工作量（多、飽滿、較輕、不足），（完成、基本完成、沒用完成）相關的畢業(yè)實習和調(diào)研任務，（能較好地、尚能、不能）處理好畢業(yè)設計與工作實習的關系。
該同學（獨立、基本獨立、根據(jù)參考、不能獨立）完成畢業(yè)設計規(guī)定的任務。設計方案（正確、基本正確、尚正確、不夠正確），結(jié)構（合理、較合理、尚合理、不夠合理）；圖面質(zhì)量（好、較好、一般、較差）；說明書的寫作（規(guī)范、較規(guī)范、尚規(guī)范、不夠規(guī)范），計算能力（好、較好、一般、尚可、較差）。
本設計已達到的標準為（優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格）。
指導教師簽字：
年 月 日
注：各評語在相應的檔次上畫上“√”。
畢業(yè)設計（論文）評語及評分（主審教師專用）
學生姓名
王大偉
專業(yè)班級
機電W071
總 分
評 分 內(nèi) 容
評 分 等 級
好
較好
一般
差
總體設計方案
零部件設計方案
圖
紙
質(zhì)
量
和
有
關
技
術
標
準
視 圖
圖紙幅面
標注
技術條件
標題欄
明細欄
圖號
說
明
書
質(zhì)
量
格式的規(guī)范性
內(nèi)容的完整性
分析的正確性
深 度
創(chuàng) 新
其它（資料袋、裝訂要求等）
備注：
主審教師簽字：
注：各評語在相應的檔次上畫上“√”。
年 月 日
畢業(yè)設計（論文）評語及評分（答辯小組專用）
學生姓名
王大偉
專業(yè)班級
機電W071
總 分
評 分 內(nèi) 容
評 分 等 級
好
較好
一般
差
學生陳述清楚、精練、正確、邏輯性強
論文質(zhì)量（論點、論據(jù)、實驗分析、推理、深度、創(chuàng)新等）
設計質(zhì)量（方案、技術路線、設計水平、圖面質(zhì)量、創(chuàng)新等）
問題：
1、
2、
3、
答辯小組意見：
該同學設計方案（正確、基本正確、尚正確、不夠正確），結(jié)構（合理、較合理、尚合理、不夠合理）；圖面質(zhì)量（好、較好、一般、較差）；說明書寫作（規(guī)范、較規(guī)范、尚規(guī)范、不夠規(guī)范）。在答辯中的陳述(清楚、較清楚、尚清楚、不夠清楚) ，對所提問題的回答（正確、基本正確、尚正確、不夠正確）， 對基礎知識和專業(yè)知識的基本掌握（好、較好、一般、尚好、較差），（已達到、未達到）畢業(yè)設計的要求。
答辯小組成員：
答辯小組組長 年 月 日
最 終 評 定 成 績
注：各評語在相應的檔次上畫上“√”。
5
液壓系統(tǒng)
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術，1795年英國約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間，才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領先地位。
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復運動。
液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。
液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。
在分析和設計實際任務時，一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實心箭頭則表示能量流。
基本液壓回路中的動作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準備。
根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進行編號。如果第一個執(zhí)行元件編號為0，則與其相關的控制元件標識符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應的元件標識符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數(shù)。 不僅應對液壓回路進行編號，也應對實際設備進行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。
DIN ISO1219-2標準定義了元件的編號組成，其包括下面四個部分：設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統(tǒng)僅有一種設備，則可省略設備編號。
實際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進行連續(xù)編號，此時，元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜液壓控制系統(tǒng)，每個控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應
與機械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點：
1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。
2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
3、操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達2000：1）。
4、可自動實現(xiàn)過載保護。
5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長；
6、很容易實現(xiàn)直線運動/
7、很容易實現(xiàn)機器的自動化，當采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實現(xiàn)遙控。
液壓系統(tǒng)的缺點：
1、由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴格的傳動比。
5、液壓傳動出故障時不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術水平。
在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費，污染機器和環(huán)境，甚至引起機械操作失靈及設備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達不到所需要的工作壓力，甚至不能進行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進一步導致泄漏。
因此，密封件和密封裝置是液壓設備的一個重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個重要指標。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。
液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過程中存在各部位流速的不同，導致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導致內(nèi)外泄漏增大，降低其機械效率。同時由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強的振動會導致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤，也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯誤，導致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無法避免時應做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應有良好的減振措施，同時還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會導致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災的危險。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設備的加工精度。
另：對于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人）。液壓系統(tǒng)用于升降機，挖掘機，泵站，強夯機，起重機，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機，升降平臺，登車橋等等行業(yè)。
液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質(zhì)等適應環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術。
---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術；液粘調(diào)速離合器應提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。
氣動行業(yè)：
----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。
（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達到40Mpa，瞬間最高壓力達到48Mpa；
（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；
（3）進一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；
（4）發(fā)展與機械、液力、電力傳動組合的復合式調(diào)節(jié)傳動裝置；
（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲能功能的高效系統(tǒng)；
（6）進一步降低噪聲；
（7）應用液壓螺紋插裝閥技術，緊湊結(jié)構、減少漏油。
控制力。一個使飛機駕駛員升起和落下起落架的液壓系統(tǒng)，當飛行員向某方向移動控制閥，壓力油流入液壓缸的某一腔從而降下起落架。飛行員向相反方向移動控制閥，允許油液進入液壓缸的另一腔來收回起落架。
2.增力 一個液壓系統(tǒng)（沒有使用笨重的齒輪、滑輪和杠桿）能簡單有效地將不到一盎司的力放大產(chǎn)生幾百噸力的輸出。
3.恒力和恒扭矩 只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化的恒力或恒扭矩，它可以驅(qū)動對象從每小時移動幾英寸到每分鐘幾百英寸，從每小時幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。
4.簡便、安全、經(jīng)濟 總的來說，液壓系統(tǒng)比機械或電氣系統(tǒng)使用更少的運動部件，因此，它們運行與維護簡便。這使得系統(tǒng)結(jié)構緊湊，安全可靠。例如一種用于車輛上的新型動力轉(zhuǎn)向控制裝置已淘汰其他類型的轉(zhuǎn)向動力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因為轉(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒有萬向節(jié)、軸承、減速齒輪等機械連接，這使得系統(tǒng)簡單緊湊。
另外，只需輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足極惡劣工作條件所需的控制力，這對于因操作空間限制而需要小方向盤的場合很重要，這也是減輕司機疲勞度所必需的。
液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點包括雙向運動、過載保護和無級變速控制，在已有的任何動力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)亦具有最大的單位質(zhì)量功率比。
盡管液壓系統(tǒng)具有如此高性能，但它不是可以解決所有動力傳遞問題的靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有些缺點，液壓油有污染，并且泄漏不可能完全避免，另外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設備附近，大多數(shù)液壓油能引起火災。
二．氣壓系統(tǒng)
氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動力，正如名稱所表明的那樣，氣壓系統(tǒng)通常用空氣（不用其他氣體）作為液體介質(zhì)，因為空氣是安全、成本低而又隨處可得的流體，在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧有可能點燃泄漏物的場合下（使用空氣作為介質(zhì)）尤為安全。
在氣壓系統(tǒng)中，壓縮機用來壓縮并供應所需的空氣。壓縮機一般有活塞式、葉片式和螺旋式等類型。壓縮機基本上是根據(jù)理想氣體法則，通過減小氣體體積來增加氣體壓力的。氣壓系統(tǒng)通常考慮采用大的中央空氣壓縮機作為一個無限量的氣源，這類似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座便可獲得電能。用這種方法，壓力氣體可以從氣源輸送到整個工廠的各個角落，壓力氣體可通過空氣濾清器除去污物，這些污物可能會損壞氣動組件的精密配合部件如閥和氣缸等，隨后輸送到各個回路中，接著空氣流經(jīng)減壓閥以減小氣壓值適合某一回路使用。因為空氣不是好的潤滑劑（包括20%的氧氣），氣壓系統(tǒng)需要一個油霧器將細小的油霧注射到經(jīng)過減壓閥減壓的空氣中，這有助于減少氣動組件精密配合運動件的磨損。
由于來自大氣中的空氣含不同數(shù)量的水分，這些水分是有害的，它可以帶走潤滑劑引起過分磨損和腐蝕，因此，在一些使用場合中，要用空氣干燥器來除去這些有害的水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排出，會產(chǎn)生過大噪聲，因此可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝消聲器來降低噪聲，以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子有可能引發(fā)的傷害。
用氣動系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有以下幾條理由：液體的慣性遠比氣體大，因此，在液壓系統(tǒng)中，當執(zhí)行組件加速減速和閥突然開啟關閉時，油液的質(zhì)量便是一個潛在的問題，根據(jù)牛頓運動定律（力等于質(zhì)量乘以加速度），產(chǎn)生加速運動油液所需的力要比加速同等體積空氣所需的力高出許多倍。液體比氣體具有更大的粘性，這會因為內(nèi)摩擦而引起更大的壓力和功率損失；另外，由于液壓系統(tǒng)使用的液體要與大氣隔絕，故它們需要特殊的油箱和無泄漏系統(tǒng)設計。氣壓系統(tǒng)系統(tǒng)使用可以直接排到周圍環(huán)境中的空氣，一般來說氣壓系統(tǒng)沒有液壓系統(tǒng)昂貴。
然而，由于空氣的可壓縮性，使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不可能得到精確的速度控制和位置控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機局限，其系統(tǒng)壓力相當?shù)停ǖ陀?50psi），而液壓力可達10000psi之高，因此液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng)，而氣動系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng)，典型例子有沖壓、鉆孔、提升、沖孔、夾緊、組裝、鉚接、材料處理和邏輯控制操作等。
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術，1795年英國約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間，才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領先地位。
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復運動。
液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。
液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。
在分析和設計實際任務時，一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實心箭頭則表示能量流。
基本液壓回路中的動作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準備。
根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進行編號。如果第一個執(zhí)行元件編號為0，則與其相關的控制元件標識符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應的元件標識符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數(shù)。 不僅應對液壓回路進行編號，也應對實際設備進行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。
DIN ISO1219-2標準定義了元件的編號組成，其包括下面四個部分：設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統(tǒng)僅有一種設備，則可省略設備編號。
實際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進行連續(xù)編號，此時，元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜液壓控制系統(tǒng)，每個控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應
與機械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點：
1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。
2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
3、操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達2000：1）。
4、可自動實現(xiàn)過載保護。
5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長；
6、很容易實現(xiàn)直線運動/
7、很容易實現(xiàn)機器的自動化，當采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實現(xiàn)遙控。
液壓系統(tǒng)的缺點：
1、由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價格較貴。
4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴格的傳動比。
5、液壓傳動出故障時不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術水平。
在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費，污染機器和環(huán)境，甚至引起機械操作失靈及設備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達不到所需要的工作壓力，甚至不能進行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進一步導致泄漏。
因此，密封件和密封裝置是液壓設備的一個重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個重要指標。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。
液壓系統(tǒng)的三大頑疾
1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過程中存在各部位流速的不同，導致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導致內(nèi)外泄漏增大，降低其機械效率。同時由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。
2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強的振動會導致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤，也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯誤，導致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無法避免時應做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應有良好的減振措施，同時還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。
3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會導致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災的危險。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設備的加工精度。
另：對于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人）。液壓系統(tǒng)用于升降機，挖掘機，泵站，強夯機，起重機，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機，升降平臺，登車橋等等行業(yè)。
液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質(zhì)等適應環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術。
---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應用領域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術；液粘調(diào)速離合器應提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。
氣動行業(yè)：
----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。
（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達到40Mpa，瞬間最高壓力達到48Mpa；
（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；
（3）進一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；
（4）發(fā)展與機械、液力、電力傳動組合的復合式調(diào)節(jié)傳動裝置；
（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲能功能的高效系統(tǒng)；
（6）進一步降低噪聲；
（7）應用液壓螺紋插裝閥技術，緊湊結(jié)構、減少漏油。
Hydraulic System
Hydraulic presser drive and air pressure drive hydraulic fluid as the transmission is made according to the 17th century, Pascal's principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 ? Braman Joseph (Joseph Braman ,1749-1814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world's first hydraulic press. Media work in 1905 will be replaced by oil-water and further improved.
After the World War I (1914-1918) ,because of the extensive application of hydraulic transmission, espec- ially after 1920, more rapid development. Hydraulic components in the late 19th century about the early 20th century, 20 years, only started to enter the formal phase of industrial production. 1925 Vickers (F. Vikers) the invention of the pressure balanced vane pump, hydraulic components for the modern industrial or hydraulic transmission of the gradual establishment of the foundation. The early 20th century G ? Constantimscofluct- uations of the energy carried out by passing theoretical and practical research; in 1910 on the hydraulic trans- mission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of develo- pment.
The Second World War (1941-1945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan than Europe and the United States and other countries for nearly 20 years later. Before and after in 1955, the rapid development of Japan's hydraulic drive, set up in 1956, "Hydraulic Industry." Nearly 20 to 30 years, the development of Japan's fast hydraulic transmission, a world leader.
Hydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industr- ial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel indu- stry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flo- od control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measu- rement buoys, movements such as rotating stage; military-industrial control devices used in artillery, ship anti- rolling devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devi- ces.
A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of co- mponents, control components, auxiliary components and hydraulic oil.
The role of dynamic components of the original motive fluid into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydra- ulic pump gears are generally pump, vane pump and piston pump.
Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which isthe pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.
Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve.
Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars.
Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.
The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components to rotate or pressure into a reciprocating motion.
? Hydraulic system and hydraulic power control signal is composed of two parts, the signal control of some parts of the hydraulic power used to drive the control valve movement.
Part of the hydraulic power means that the circuit diagram used to show the different functions of the interrelationship between components. Containing the source of hydraulic pump, hydraulic motor and auxiliary components; hydraulic control part contains a variety of control valves, used to control the flow of oil, pressure and direction; operative or hydraulic cylinder with hydraulic motors, according to the actual requirements of their choice.
In the analysis and design of the actual task, the general block diagram shows the actual operation of equi - pment. Hollow arrow indicates the signal flow, while the solid arrows that energy flow.
Basic hydraulic circuit of the action sequence - Control components (two four-way valve) and the spring to reset for the implementation of components (double-acting hydraulic cylinder), as well as the extending and retracting the relief valve opened and closed . For the implementation of components and control components, presentations are based on the corresponding circuit diagram symbols, it also introduced ready made circuit diagram symbols.
Working principle of the system, you can turn on all circuits to code. If the first implementation of components numbered 0, the control components associated with the identifier is 1. Out with the implementation of components corresponding to the identifier for the even components, then retracting and implementation of components corresponding to the identifier for the odd components. Hydraulic circuit carried out not only to deal with numbers, but also to deal with the actual device ID, in order to detect system failures.
DIN ISO1219-2 standard definition of the number of component composition, which includes the following four parts: device ID, circuit ID, component ID and component ID. The entire system if only one device, device number may be omitted.
Practice, another way is to code all of the hydraulic system components for numbers at this time, components and component code should be consistent with the list of numbers. This method is particularly applicable to complex hydraulic control system, each control loop are the corresponding number with the system
With mechanical transmission, electrical transmission compared to the hydraulic drive has the following advantages:
1, a variety of hydraulic components, can easily and flexibly to layout.
2, light weight, small size, small inertia, fast response.
3, to facilitate manipulation of control, enabling a wide range of stepless speed regulation (speed range of 2000:1).
4, to achieve overload protection automatically.
5, the general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, long service life;
6, it is easy to achieve linear motion /
7, it is easy to achieve the automation of machines, when the joint control of the use of electro-hydraulic, not only can achieve a higher degree of process automation, and remote control can be achieved.
The shortcomings of the hydraulic system:
1, as a result of the resistance to fluid flow and leakage of the larger, so less efficient. If not handled properly, leakage is not only contaminated sites, but also may cause fire and explosion.
2, vulnerable performance as a result of the impact of temperature change, it would be inappropriate in the high or low temperature conditions.
3, the manufacture of precision hydraulic components require a higher, more expensive and hence the price.
4, due to the leakage of liquid medium and the compressibility and can not be strictly the transmission ratio.
5, hydraulic transmission is not easy to find out the reasons for failure; the use and maintenance requirements for a higher level of technology.
In the hydraulic system and its system, the sealing device to prevent leakage of the work of media within and outside the dust and the intrusion of foreign bodies. Seals played the role of components, namely seals. Medium will result in leakage of waste, pollution and environmental machinery and even give rise to malfunctioning machinery and equipment for personal accident. Leakage within the hydraulic system will cause a sharp drop in volumetric efficiency, amounting to less than the required pressure, can not even work. Micro-invasive system of dust particles, can cause or exacerbate friction hydraulic component wear, and further lead to leakage.
Therefore, seals and sealing device is an important hydraulic equipment components. The reliability of its work and life, is a measure of the hydraulic system an important indicator of good or bad. In addition to the closed space, are the use of seals, so that two adjacent coupling surface of the gap between the need to control the liquid can be sealed following the smallest gap. In the contact seal, pressed into self-seal-style and self-styled self-tight seal (ie, sealed lips) two.
The three hydraulic system diseases
1, as a result of heat transmission medium (hydraulic oil) in the flow velocity in various parts of the existence of different, resulting in the existence of a liquid within the internal friction of liquids and pipelines at the sam- e time there is friction between the inner wall, which are a result of hydraulic th
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