控制數(shù)控車床液壓卡盤(pán)夾緊與松開(kāi)的液壓站設(shè)計(jì)論文

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1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)權(quán)題目控制數(shù)控車床液壓卡盤(pán)夾緊與松開(kāi)的液壓站設(shè)計(jì)系別專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師日期23設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：控制數(shù)控車床液壓卡盤(pán)夾緊與松開(kāi)的液壓站設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第一周：學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)文件，學(xué)校下達(dá)任務(wù)書(shū)請(qǐng)教輔導(dǎo)老師確定課題。在圖書(shū)館，網(wǎng)上了解設(shè)計(jì)的相關(guān)要求技巧翻閱各類課題或本專業(yè)相關(guān)的外文資料第二周：閱讀文獻(xiàn)，收集資料，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)考察參觀，設(shè)計(jì)計(jì)算，完成論文(設(shè)計(jì))初稿，并交給指導(dǎo)教師審閱第三周：根據(jù)指導(dǎo)教師提出的修改意見(jiàn)對(duì)論文(設(shè)計(jì))進(jìn)行修改，完成論文的最終定稿,交指導(dǎo)教師和評(píng)閱教師評(píng)閱,并準(zhǔn)備論文(設(shè)計(jì))答辯指導(dǎo)教師（簽名）： 4摘要對(duì)于平時(shí)我們的實(shí)習(xí)，總是用手動(dòng)扳手來(lái)夾緊工件，在該過(guò)程中對(duì)零件的定位僅僅是靠三抓卡盤(pán)的字定心功能，當(dāng)工件外表面不是純粹的圓柱形時(shí)，所夾緊的零件的軸心線不在定位軸心線上，且有很大的偏差，而產(chǎn)生甩動(dòng)，而且在夾緊的過(guò)程中還費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而如果我們不管卡盤(pán)，用兩只手來(lái)抓著工件，是卡盤(pán)自動(dòng)夾緊，這樣起夾緊零件的軸心線跟定位軸心基本是同一條直線了，本設(shè)計(jì)就專門(mén)為解決這一問(wèn)題而做出了一下措施，采用液壓站控制液壓卡盤(pán)的夾緊與松開(kāi)。關(guān)鍵詞：液壓元件；液壓站的結(jié)構(gòu)；液壓站的常見(jiàn)故障及維修5目 錄摘要. 3第一章液壓站概述. 61.1 液壓系統(tǒng)概述61.2 液壓站. 61.3 液壓站的工作原理：7第二章液壓站設(shè)計(jì)的目的和意義7第三章 液壓站設(shè)計(jì)的內(nèi)容步驟與注意事項(xiàng).103．1 液壓元件的選用113．2 泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇：133．3 濾油器 .163．4 液壓泵與電動(dòng)機(jī)的連接183．5 油箱的選用 .193.6 壓力控制閥及其作用.213.7 實(shí)現(xiàn)夾緊松開(kāi)的過(guò)程.22第四章 液壓站結(jié)構(gòu)形式.224.1 液壓控制裝置集成方式的選擇.224.2 液壓動(dòng)力源裝置的結(jié)構(gòu)選擇.254.3 按照泵裝置分為.264.4 按油箱形式分為.274.5 根據(jù)常用液壓缸的結(jié)構(gòu)形式.27第五章液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).286第六章 液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷與排除.296.1 簡(jiǎn)易故障診斷法.306.2 液壓系統(tǒng)原理圖分析法 .306.3 其它分析法30總結(jié)31致謝32參考文獻(xiàn)337第一章液壓站概述1.1 液壓系統(tǒng)概述液 壓 系 統(tǒng) 主 要 有 以 下 幾 部 分 組 成 ：（ 1） 能 源 裝 置 把 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 換 成 流 體 壓 力 能 的 裝 置 ， 一 般 最 常 見(jiàn)的 是 液 壓 泵 或 空 氣 壓 縮 機(jī) 。（ 2） 執(zhí) 行 裝 置 把 流 體 的 壓 力 能 轉(zhuǎn) 換 成 機(jī) 械 能 的 裝 置 ， 一 般 指 做直 線 運(yùn) 動(dòng) 的 液 壓 缸 、 做 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 的 液 壓 馬 達(dá) 等 。（ 3） 控 制 調(diào) 節(jié) 裝 置 對(duì) 液 壓 系 統(tǒng) 圖 中 流 體 的 壓 力 、 流 量 和 流 動(dòng) 方向 進(jìn) 行 控 制 和 調(diào) 節(jié) 的 裝 置 。 如 溢 流 閥 、 節(jié) 流 閥 、 換 向 閥 等 。（ 4） 輔 助 裝 置 指 除 以 上 三 種 以 外 的 其 他 裝 置 ， 如 郵 箱 、 過(guò) 濾 器 、分 水 過(guò) 濾 器 、 油 霧 器 、 蓄 能 器 等 ， 它 們 對(duì) 保 證 液 壓 系 統(tǒng) 可 靠 和 穩(wěn) 定 地 工作 起 重 大 作 用 。（ 5） 傳 動(dòng) 介 質(zhì) 傳 動(dòng) 能 量 的 流 體 ， 即 液 壓 油 或 壓 縮 空 氣 。1.2 液壓站 液壓站又稱液壓泵站，是獨(dú)立的液壓裝置，它按驅(qū)動(dòng)裝置(主機(jī))要求供油，并控制油流的方 向、壓力和流量，它適用于主機(jī)與液壓裝置可分離的各種液壓機(jī)械下。使用者只需將液壓站與主機(jī)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油缸和油馬達(dá))用油管相連，液壓機(jī)械即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的動(dòng)作、工作循環(huán)。 液壓站是由泵裝置、集成塊或閥組合、油箱、電氣盒組合而成。各部件功用如下：泵裝置——上裝有電機(jī)和油泵，它是液壓站的動(dòng)力源，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的動(dòng)力能。8集成塊——是由液壓閥及通道體組合而成。它對(duì)液壓油實(shí)行方向、壓力、流量調(diào)節(jié)。閥組合——是板式閥裝在立板上，板后管連接，與集成塊功能相同。油 箱——是鋼板焊的半封閉容器，上還裝有濾油網(wǎng)、空氣濾清器等，它用來(lái)儲(chǔ)油、油的冷卻及過(guò)濾。電器盒 ——分兩種形式。一種是外接引線的端子板；一種是配置了 全套控制電路。1.3 液壓站的工作原理：電機(jī)帶動(dòng)油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過(guò)集成塊（或閥組合）液壓閥實(shí)現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C(jī)械的油缸或油馬達(dá)中，從而控制了液動(dòng)機(jī)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動(dòng)各種液壓機(jī)械做功。第 二 章 液 壓 站 設(shè) 計(jì) 的 目 的 和 意 義設(shè) 計(jì) 數(shù) 控 車 床 液 壓 卡 盤(pán) 的 夾 緊 與 松 開(kāi) 是 學(xué) 習(xí) 完 《 液 壓 與 氣 壓 傳 動(dòng) 》 課程 理 論 教 學(xué) 以 后 進(jìn) 行 的 重 要 實(shí) 踐 環(huán) 節(jié) ， 本 課 程 的 學(xué) 習(xí) 目 的 在 于 使 學(xué) 生 綜 合 運(yùn)用 《 液 壓 與 氣 壓 傳 動(dòng) 》 課 程 及 其 他 選 修 課 程 的 理 論 知 識(shí) 和 生 產(chǎn) 實(shí) 際 知 識(shí) ， 進(jìn)行 液 壓 傳 動(dòng) 的 設(shè) 計(jì) 實(shí) 踐 ， 是 理 論 知 識(shí) 和 生 產(chǎn) 實(shí) 際 知 識(shí) 緊 密 結(jié) 合 起 來(lái) ， 從 而 使這 些 知 識(shí) 得 到 進(jìn) 一 步 鞏 固 、 加 深 和 拓 展 。 并 運(yùn) 用 所 學(xué) 專 業(yè) 技 術(shù) 理 論 知 識(shí) 設(shè) 計(jì)優(yōu) 化 的 液 壓 系 統(tǒng) 、 并 運(yùn) 用 有 關(guān) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 、 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 等 技 術(shù) 資 料 選 取 滿 足 系 統(tǒng)基 本 性 能 要 求 的 液 壓 元 件 。 通 過(guò) 設(shè) 計(jì) 實(shí) 際 訓(xùn) 練 ， 是 自 己 提 高 液 壓 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì)能 力 ， 為 解 決 以 后 工 程 問(wèn) 題 打 下 良 好 的 基 礎(chǔ) 。液 壓 傳 動(dòng) 課 程 設(shè) 計(jì) 是 一 項(xiàng) 全 面 的 設(shè) 計(jì) 訓(xùn) 練 ， 它 不 僅 可 以 鞏 固 所 學(xué) 的 理 論知 識(shí) ， 也 可 以 為 以 后 的 設(shè) 計(jì) 工 作 打 好 基 礎(chǔ) 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 必 須 嚴(yán) 肅 認(rèn) 真 ， 刻苦 專 研 ， 一 絲 不 茍 ， 精 益 求 精 。9本 設(shè) 計(jì) 是 用 來(lái) 控 制 液 壓 卡 盤(pán) 的 夾 緊 與 松 開(kāi) ， 設(shè) 計(jì) 中 需 要 明 確 所 要 控 制 的對(duì) 象 的 性 能 。液壓站設(shè)計(jì)中所需的液壓缸的規(guī)格選用 P23 125x35 如下圖：10規(guī)格 活塞有效面積平房厘米活塞行程最大使用壓力MPa 極限轉(zhuǎn)速 r/min最大推拉力 KN推薦動(dòng)力卡盤(pán)凈重 kgP23100X26 66 20 3.5 5000 20 K52460，k5516013P23125X35 103 25 3.5 4000 32 K52，k55（160，200）16P23160X52 162 30 3.5 3500 51 K52，k55（200，250）30P23200X65 261 30 3.5 3000 82 K52，k55（250，315）42液壓缸性能參數(shù)規(guī)格D楔心套行程爪行程直徑許用推拉力KN最大加緊力KN極限轉(zhuǎn)速r/min加緊范圍 撐緊范圍 推薦氣缸P21推薦油缸P23凈重kg160 17 9 15 30 3000 12-14（160）60（30）-140（160）160 100 12511.5200 20 10 25 50 2500 16-180（200）75（36）-180（200）160 125 160 19.5250 25 13 35 75 2000 25-230（250）96（45）-230（250）200 160 20030.4315 25 13 48 100 1500 40- 110（60） 250 200 5011280（315）-280（315）400 30 16 58 120 1000 40-370（400）150（60）-370（400）- 200 -540 30 16 100 220 700 （120）-（540）(140)-(540) - 300 -630 30 16 130 289 500 [50]-[630] [70]-[630] - 300 -液壓卡盤(pán)性能參數(shù)K52 楔式通孔動(dòng)力卡盤(pán)選用的是 D200 的其尺寸最大長(zhǎng)度是 H=137液 壓 卡 盤(pán) 選 用 K52D200 的 液 壓 卡 盤(pán) 。第三章 液壓站設(shè)計(jì)的內(nèi)容步驟與注意事項(xiàng)12液壓站原理圖1 油箱 2 變量泵 3 可調(diào)式減壓閥 4 溢流閥 5 壓力繼電器 6 壓力表7 三位四通換向閥 8 液壓缸 9 單向閥 10 濾油器圖中，油箱的容積 1、泵 2 的功率下面通過(guò)計(jì)算可以得到，采用可調(diào)式減壓閥 3 的目的是為了通過(guò)壓力表6 的讀數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)其大小，溢流閥 4 起系統(tǒng)保壓的作用，壓力繼電器 5 的作用是防止液壓缸壓力過(guò)大時(shí)改變其運(yùn)動(dòng)方向，三位四通換向閥 7 的作用可以控制液壓缸左右移動(dòng)，斷電的時(shí)候不會(huì)夾緊或松開(kāi)，液壓缸8 是執(zhí)行元件，單向閥 9 的作用是防止回流，濾油器 10 的作用是過(guò)濾系統(tǒng)中的雜質(zhì)。3．1 液壓元件的選用各 種 泵 的 介 紹13（ 1） 齒 輪 泵 是 液 壓 系 統(tǒng) 中 廣 泛 采 用 的 一 種 液 壓 泵 ， 它 一 般 做 成 定 量 泵 ，按 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 齒 輪 泵 分 為 外 嚙 合 齒 輪 泵 和 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 泵 ， 而 外 嚙 合 齒 輪 泵 應(yīng)用 最 廣 。（ 2） 葉 片 泵 的 結(jié) 構(gòu) 較 齒 輪 泵 復(fù) 雜 ， 但 其 工 作 壓 力 較 高 ， 且 流 量 脈 動(dòng) 小 ，工 作 平 穩(wěn) ， 噪 聲 較 小 ， 壽 命 較 長(zhǎng) 。 所 以 它 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 機(jī) 械 制 造 中 的 專 用 機(jī)床 、 自 動(dòng) 線 等 中 低 壓 液 壓 系 統(tǒng) 中 ， 但 其 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 吸 油 特 性 不 太 好 ， 對(duì) 油 液的 污 染 也 比 較 敏 感 。 葉 片 泵 根 據(jù) 各 密 封 工 作 容 積 在 轉(zhuǎn) 子 旋 轉(zhuǎn) 一 周 吸 、 排 油 液次 數(shù) 的 不 同 可 分 為 單 作 用 葉 片 泵 和 雙 作 用 葉 片 泵 。（ 3） 柱 塞 泵 分 為 軸 向 柱 塞 泵 和 徑 向 柱 塞 幫 兩 種 代 表 性 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ； 由于 徑 向 柱 塞 泵 屬 于 一 種 新 型 的 技 術(shù) 含 量 比 較 高 的 高 效 泵 ， 隨 著 國(guó) 產(chǎn) 化 的 不 斷加 快 ， 徑 向 柱 塞 泵 必 然 會(huì) 成 為 柱 塞 泵 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 的 重 要 組 成 部 分 ；液 壓 泵 的 選 用 ： 在 設(shè) 計(jì) 液 壓 系 統(tǒng) 時(shí) ， 應(yīng) 根 據(jù) 設(shè) 備 液 壓 系 統(tǒng) 的 工 作 情 況 和其 所 需 要 的 壓 力 、 流 量 、 工 作 穩(wěn) 定 性 等 來(lái) 確 定 液 壓 泵 的 類 型 和 具 體 規(guī) 格 。類 型項(xiàng) 目齒 輪 泵 雙 作 用 葉片 泵限 壓 式 變量 葉 片 泵軸 向 柱 塞泵徑 向 柱 塞泵螺 桿 泵工 作 壓 力/MPa﹤ 20 6.3 ~21 ≤ 7 20 ~35 10 ~20 ﹤ 10轉(zhuǎn) 速/(r?min﹣ 1)300 ~7000500 ~4000500 ~2000600 ~6000700 ~18001000 ~18000容 積 效 率 0.7 ~0.950.8 ~0.950.8 ~0.9 0.9 ~0.980.85 ~0.950.75 ~0.95總 效 率 0.6 ~0.850.75 ~0.850.7 ~0.850.85 ~0.950.75 ~0.920.7 ~0.85功 率 重 量 中 中 小 大 小 中14比流 量 脈 動(dòng)率大 小 中 中 中 很 小自 吸 特 性 好 較 差 較 差 較 差 差 好對(duì) 有 污 染的 敏 感 性不 敏 感 敏 感 敏 感 敏 感 敏 感 不 敏 感噪 聲 大 小 中 中 中 很 小壽 命 較 短 較 長(zhǎng) 較 短 長(zhǎng) 長(zhǎng) 很 小單 位 功 率造 價(jià)最 低 中 等 較 高 高 高 較 高應(yīng) 用 范 圍 機(jī) 床 、 工程 機(jī) 械 、農(nóng) 機(jī) 、 礦機(jī) 、 起 重機(jī)機(jī) 床 、 注射 機(jī) 、 液壓 機(jī) 、 起重 機(jī) 械 、工 程 機(jī) 械機(jī) 床 、 注射 機(jī)工 程 機(jī) 械 、鍛 壓 機(jī) 械 、礦 山 機(jī) 械 、冶 金 機(jī) 械 、起 重 運(yùn) 輸機(jī) 械 、 船舶 、 飛 機(jī)等機(jī) 床 、 液壓 機(jī) 、 船舶 機(jī) 械精 密 機(jī) 床 ，精 密 機(jī) 械 ，食 品 、 化工 、 石 油 、紡 織 機(jī) 械一 般 負(fù) 載 小 、 功 率 小 的 液 壓 設(shè) 備 ， 可 用 齒 輪 泵 或 雙 作 用 式 定 量 葉 片 泵 ；精 度 較 高 的 中 、 小 功 率 的 也 有 設(shè) 備 ， 可 用 螺 桿 泵 或 雙 作 用 式 定 量 葉 片 泵 ； 負(fù)載 較 大 并 有 快 速 和 慢 速 工 作 行 程 的 也 有 設(shè) 備 ， 可 選 用 限 壓 式 變 量 葉 片 泵 ； 負(fù)載 大 、 功 率 大 的 液 壓 設(shè) 備 ， 可 選 用 徑 向 柱 塞 泵 或 軸 向 柱 塞 泵 ； 機(jī) 械 設(shè) 備 輔 助裝 置 的 液 壓 系 統(tǒng) ， 如 送 料 、 定 位 、 夾 緊 、 轉(zhuǎn) 位 等 裝 置 的 液 壓 系 統(tǒng) ， 可 選 用 造價(jià) 較 低 的 齒 輪 泵 。 定 量 泵 的 選 用 ： （ 1） 若 系 統(tǒng) 采 用 節(jié) 流 調(diào) 速 回 路 ， 或 通 過(guò) 改 變 原 動(dòng) 機(jī) 的轉(zhuǎn) 速 調(diào) 節(jié) 流 量 ， 或 系 統(tǒng) 對(duì) 速 度 無(wú) 調(diào) 節(jié) 要 求 ， 可 選 用 定 量 泵 或 手 動(dòng) 變 量 泵 。 此時(shí) 手 動(dòng) 變 量 泵 不 宜 在 小 排 量 工 況 下 工 作 ， 因 小 排 量 工 況 不 僅 效 率 低 ， 而 且 工作 不 穩(wěn) 定 。 （ 2） 若 系 統(tǒng) 要 求 高 效 節(jié) 能 ， 應(yīng) 選 用 變 量 泵 恒 變 量 泵 適 用 于 要 求15恒 壓 源 的 系 統(tǒng) ， 如 液 壓 伺 服 系 統(tǒng) ； 限 壓 式 變 量 泵 和 恒 功 率 變 量 泵 適 用 于 要 求低 壓 大 流 量 、 高 壓 小 流 量 的 系 統(tǒng) 。 3．2 泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇：1） 確 定 液 壓 泵 的 工 作 壓 力 液 壓 泵 的 最 大 工 作 壓 力Pp=P1+△ P =3.5+0.3=3.8MPa （ 1.1）式 中 P1---執(zhí) 行 元 件 的 最 大 工 作 壓 力 ；△ P---液 壓 泵 出 口 到 執(zhí) 行 元 件 入 口 之 間 的 壓 力 損 失 。 初 算 時(shí) 按經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 選 取 ： 管 路 簡(jiǎn) 單 、 流 速 不 大 的 取 △ P=0.2～ 0.5MPa： 管路 復(fù) 雜 、 流 速 較 大 的 取 △ P=0.5～ 1.5MPa。由 上 式 可 得 出 所 選 液 壓 泵 為 中 低 壓 泵 ， 綜 合 考 慮 下 來(lái) ， 在 此 設(shè)計(jì) 中 ， 選 用 雙 作 用 葉 片 泵 來(lái) 做 為 液 壓 站 的 動(dòng) 力 源 。2） 確 定 液 壓 泵 的 流 量 Qp 有 以 下 三 種 情 況① 多 液 壓 缸 （ 液 壓 馬 達(dá) ） 同 時(shí) 動(dòng) 作 液 壓 泵 的 流 量 要 大 于 同 時(shí) 動(dòng)作 的 幾 個(gè) 液 壓 缸 （ 液 壓 馬 達(dá) ） 所 需 的 最 大 流 量 ， 并 要 考 慮 到 系 統(tǒng) 的 漏 損 和液 壓 泵 磨 損 后 容 積 效 率 的 下 降 ， 即Qp≥ K（ ∑ q） max (1.2)式 中 K---系 統(tǒng) 泄 漏 系 數(shù) ， 一 般 取 1.1～ 1.3；大 流 量 取 小 值 ； 小 流 量 取 大 值 ；（ ∑ q） max---同 時(shí) 動(dòng) 作 的 液 壓 缸 （ 液 壓 馬 達(dá) ） 的 最 大 總 流 量 ，從 q—t 圖 上 查 得 ； 對(duì) 于 工 作 過(guò) 程 始 終 用 節(jié) 流 調(diào) 速 的 系 統(tǒng) ， 在 確 定 流 量 時(shí) ，需 加 上 溢 流 閥 的 最 小 溢 流 量 ， 一 般 取 2～ 3L/min.② 采 用 差 動(dòng) 液 壓 缸 回 路 時(shí) 液 壓 泵 所 需 流 量 為Qp≥ K（ A1-A2） ν max （ 1.3）16式 中 A1、 A2—液 壓 缸 無(wú) 桿 腔 、 有 桿 腔 的 有 效 面 積 ；ν max—活 塞 的 最 大 移 動(dòng) 速 度 。③ 當(dāng) 系 統(tǒng) 使 用 蓄 能 器 時(shí) 液 壓 泵 流 量 按 系 統(tǒng) 在 一 個(gè) 循 環(huán) 周 期 中 的平 均 流 量 選 取 ， 即z ViKQp≥ ∑ ----- (1.4)i=1 Ti式 中 Vi---液 壓 缸 （ 液 壓 馬 達(dá) ） 在 工 作 周 期 中 的 總 耗 油 量 ；Ti---機(jī) 器 的 工 作 周 期 ；Z---液 壓 缸 （ 液 壓 馬 達(dá) ） 的 個(gè) 數(shù) 。綜 上 ， 由 原 理 圖 得 出 該 鏈 接 為 差 動(dòng) 鏈 接 ， 估 算 液 壓 泵 所 需 流 量 ：Q=1.2x103cm 2x0.5m/min=6.18 L/min3） 選 擇 液 壓 泵 的 規(guī) 格 按 照 系 統(tǒng) 中 擬 定 的 液 壓 泵 的 形 式 ， 根 據(jù) 其 最大 工 作 壓 力 和 流 量 ， 參 考 產(chǎn) 品 樣 本 就 可 選 擇 液 壓 泵 的 規(guī) 格 。按 式 （ 1.1） 確 定 的 Pp 是 系 統(tǒng) 的 靜 態(tài) 壓 力 。 系 統(tǒng) 工 作 過(guò) 程中 存 在 過(guò) 渡 過(guò) 程 中 的 動(dòng) 態(tài) 壓 力 ， 其 最 大 值 往 往 比 靜 態(tài) 壓 力 要 大 很 多 。 所以 選 取 液 壓 泵 的 額 定 壓 力 時(shí) 應(yīng) 比 系 統(tǒng) 最 高 壓 力 大 25%～ 60%,使 液 壓 泵 有一 定 的 壓 力 儲(chǔ) 備 。 高 壓 系 統(tǒng) 的 壓 力 儲(chǔ) 備 宜 取 小 值 ， 中 、 低 壓 系 統(tǒng) 的 壓 力儲(chǔ) 備 應(yīng) 取 大 值 ； 最 高 壓 力 出 現(xiàn) 時(shí) 間 較 短 ， 壓 力 儲(chǔ) 備 可 取 小 些 ； 反 之 ， 壓力 儲(chǔ) 備 應(yīng) 取 大 些 。 液 壓 泵 的 流 量 按 系 統(tǒng) 所 需 最 大 流 量 選 取 。在 此 選 用 額 定 壓 力P 額 =1.4xPp=1.4x3.8=5.32MPa4） 確 定 驅(qū) 動(dòng) 液 壓 泵 的 功 率 工 作 循 環(huán) 中 ， 液 壓 泵 的 壓 力 和 流 量 比 較恒 定 ， 即 工 況 圖 p—t 、 q—t 曲 線 變 化 比 較 平 穩(wěn) 時(shí) ， 則 液 壓 泵 的 驅(qū) 動(dòng) 功17率PpQqPp=-----=3.8x6.18/0.8=29.355kW(1.5)η p式 中 Pp---液 壓 泵 的 最 大 工 作 壓 力 ；Qq---液 壓 泵 的 流 量 ；η p---液 壓 泵 的 總 功 率 。液 壓 泵 的 總 效 率 即 是 液 壓 泵 的 容 積 效 率 與 其 機(jī) 械 效 率 之 乘 積 。 各 類 液壓 泵 的 總 效 率 可 參 考 表 1.1 中 的 數(shù) 值 估 取 ， 液 壓 泵 規(guī) 格 大 取 較 大 值 ； 規(guī) 格 小取 小 值 ； 變 量 泵 一 般 取 較 小 值 。液 壓 泵 類型齒 輪 泵螺 桿泵葉 片泵柱 塞泵總 效 率0.6～ 0.80.65～ 0.850.7～ 0.850.8～ 0.9表 1.1 液 壓 泵 的 總 效 率3．3 濾油器液 壓 油 中 往 往 含 有 顆 粒 狀 雜 質(zhì) ， 會(huì) 造 成 液 壓 元 件 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 表 面 的 磨 損 、滑 閥 卡 滯 、 節(jié) 流 孔 口 堵 塞 ， 使 系 統(tǒng) 工 作 可 靠 性 大 為 降 低 。 在 系 統(tǒng) 中 安 裝 一 定精 度 的 濾 油 器 ， 是 保 證 液 壓 系 統(tǒng) 正 常 工 作 的 必 要 手 段 。 濾 油 器 的 過(guò) 濾 精 度 是指 濾 芯 能 夠 濾 除 的 最 小 雜 質(zhì) 顆 粒 的 大 小 ， 以 直 徑 d 作 為 公 稱 尺 寸 表 示 ， 按精 度 可 分 為 粗 濾 油 器 （ d＜ 100 )普 通 濾 油 器 (d＜ 10 )， 精 濾 油 器 （ d＜ 5 )，特 精 濾 油 器 （ d＜ 1 )。 一 般 對(duì) 濾 油 器 的 基 本 要 求 是 ： （ 1） 能 滿 足 液 壓 系 統(tǒng) 對(duì) 過(guò) 濾 精 度 要 求 ， 即 能 阻 擋 一 定 尺 寸 的 雜 質(zhì) 進(jìn) 入 系 統(tǒng) 。 18（ 2） 濾 芯 應(yīng) 有 足 夠 強(qiáng) 度 ， 不 會(huì) 因 壓 力 而 損 壞 。 （ 3） 通 流 能 力 大 ， 壓 力 損 失 小 。 （ 4） 易 于 清 洗 或 更 換 濾 芯 。濾 油 器 的 類 型 特 點(diǎn) ：（ 1） 網(wǎng) 式 濾 油 器網(wǎng) 式 濾 油 器 ， 其 濾 芯 以 銅 網(wǎng) 為 過(guò) 濾 材 料 ， 在 周 圍 開(kāi) 有 很 多 孔 的 塑 料或 金 屬 筒 形 骨 架 上 ， 包 著 一 層 或 兩 層 銅 絲 網(wǎng) ， 其 過(guò) 濾 精 度 取 決 于 銅 網(wǎng) 層 數(shù) 和網(wǎng) 孔 的 大 小 。 這 種 濾 油 器 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 通 流 能 力 大 ， 清 洗 方 便 ， 但 過(guò) 濾 精 度 低 ，一 般 用 于 液 壓 泵 的 吸 油 口 。 (2)線 隙 式 濾 油 器線 隙 式 濾 油 器 ， 用 鋼 線 或 鋁 線 密 繞 在 筒 形 骨 架 的 外 部 來(lái) 組 成 濾 芯 ， 依 靠銅 絲 間 的 微 小 間 隙 濾 除 混 入 液 體 中 的 雜 質(zhì) 。 其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 通 流 能 力 大 ， 過(guò) 濾精 度 比 網(wǎng) 式 濾 油 器 高 ， 但 不 易 清 洗 ， 多 為 回 油 濾 油 器 。 （ 3） 紙 質(zhì) 濾 油 器紙 質(zhì) 濾 油 器 ， 其 濾 芯 為 平 紋 或 波 紋 的 酚 醛 樹(shù) 脂 或 木 漿 微 孔 濾 紙 制 成 的 紙芯 ， 將 紙 芯 圍 繞 在 帶 孔 的 鍍 錫 鐵 做 成 的 骨 架 上 ， 以 增 大 強(qiáng) 度 。 為 增 加 過(guò) 濾 面積 ， 紙 芯 一 般 做 成 折 疊 形 。 其 過(guò) 濾 精 度 較 高 ， 一 般 用 于 油 液 的 精 過(guò) 濾 ， 但 堵塞 后 無(wú) 法 清 洗 ， 須 經(jīng) 常 更 換 濾 芯 。 （ 4） 燒 結(jié) 式 濾 油 器燒 結(jié) 式 濾 油 器 ， 其 濾 芯 用 金 屬 粉 末 燒 結(jié) 而 成 ， 利 用 顆 粒 間 的 微 孔 來(lái) 擋 住油 液 中 的 雜 質(zhì) 通 過(guò) 。 其 濾 芯 能 承 受 高 壓 ， 抗 腐 蝕 性 好 ， 過(guò) 濾 精 度 高 ， 適 用 于要 求 精 濾 的 高 壓 、 高 溫 液 壓 系 統(tǒng) 。濾 油 器 的 安 裝(1） 泵 入 口 的 吸 油 粗 濾 器 19用 來(lái) 保 護(hù) 泵 ， 使 其 不 致 吸 入 較 大 的 機(jī) 械 雜 質(zhì) ， 根 據(jù) 泵 的 要 求 ， 可 用 粗 的或 普 通 精 度 的 濾 油 器 ， 為 了 不 影 響 泵 的 吸 油 性 能 ， 防 止 發(fā) 生 氣 穴 現(xiàn) 象 ， 濾 油器 的 過(guò) 濾 能 力 應(yīng) 為 泵 流 量 的 兩 倍 以 上 ， 壓 力 損 失 不 得 超 過(guò)0.01~0.035MPa。 (2)泵 出 口 油 路 上 的 高 壓 濾 油 器 這 種 安 裝 主 要 用 來(lái) 濾 除 進(jìn) 入 液 壓 系 統(tǒng) 的 污 染 雜 質(zhì) ， 一 般 采 用 過(guò) 濾 精 度10~15mm 的 濾 油 器 。 它 應(yīng) 能 承 受 油 路 上 的 工 作 壓 力 和 沖 擊 壓 力 ， 其 壓 力 降 應(yīng)小 于 0.35MPa， 并 應(yīng) 有 安 全 閥 或 堵 塞 狀 態(tài) 發(fā) 訊 裝 置 ， 以 防 泵 過(guò) 載 和 濾 芯 損 壞 。（ 3） 系 統(tǒng) 回 油 路 上 的 低 壓 濾 油 器 可 濾 去 油 液 流 入 油 箱 以 前 的 污 染 物 ， 為 液 壓 泵 提 供 清 潔 的 油 液 。 因 回 油路 壓 力 很 低 ， 可 采 用 濾 芯 強(qiáng) 度 不 高 的 精 濾 油 器 ， 并 允 許 濾 油 器 有 較 大 的 壓 力降 。 （ 4） 安 裝 在 系 統(tǒng) 以 外 的 旁 路 過(guò) 濾 系 統(tǒng) 大 型 液 壓 系 統(tǒng) 可 專 設(shè) 一 液 壓 泵 和 濾 油 器 構(gòu) 成 的 濾 油 子 系 統(tǒng) ， 濾 除 油 液 中的 雜 質(zhì) ， 以 保 護(hù) 主 系 統(tǒng) 。 安 裝 濾 油 器 時(shí) 應(yīng) 注 意 ， 一 般 濾 油 器 只 能 單 向 使 用 ， 即 進(jìn) 、 出 口 不 可 互 換 。吸 油 、 回 油 濾 油 器 優(yōu) 缺 點(diǎn) ：吸 油 濾 油 器 一 般 安 裝 在 油 泵 的 吸 油 口 處 ， 用 以 保 護(hù) 油 泵 和 其 他 液 壓 元 件 ，以 避 免 吸 入 污 染 雜 質(zhì) ， 可 以 有 效 的 控 制 液 壓 系 統(tǒng) 的 清 潔 度 。 回 油 濾 油 器 用 于 液 壓 系 統(tǒng) 回 油 過(guò) 濾 ， 過(guò) 濾 液 壓 系 統(tǒng) 中 由 于 元 件 磨 損 產(chǎn) 生的 金 屬 顆 粒 ， 心 臟 密 封 件 產(chǎn) 生 的 污 染 物 ， 使 流 回 油 箱 的 油 液 保 持 清 潔 。 相 比 較 下 來(lái) ， 我 選 擇 用 在 吸 油 口 安 裝 一 個(gè) 網(wǎng) 式 濾 油 器 ， 回 油 口 用 一 個(gè) 燒結(jié) 式 濾 油 器 。3．4 液壓泵與電動(dòng)機(jī)的連接將 液 壓 泵 與 電 動(dòng) 機(jī) 連 接 方 式 ， 采 用 連 軸 器 方 式 ,采 用 聯(lián) 軸 器 ， 用 來(lái) 把 電動(dòng) 機(jī) 軸 與 泵 軸 聯(lián) 接 在 一 起 ， 機(jī) 器 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 兩 軸 不 能 分 離 ； 只 有 在 機(jī) 器 停 車 并 將20聯(lián) 接 拆 開(kāi) 后 ， 兩 軸 才 能 分 離 。聯(lián) 軸 器 有 剛 性 聯(lián) 軸 器 、 撓 性 聯(lián) 釉 器 兩 大 類 ， 其 中 撓 性 聯(lián) 釉 器 又 可 以 分 為無(wú) 彈 性 元 件 的 撓 性 聯(lián) 釉 器 和 有 彈 性 元 件 的 撓 性 聯(lián) 釉 器 兩 大 類 別 。 選 擇 聯(lián) 釉 器考 慮 以 下 幾 點(diǎn) ：（ 1） 所 需 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 大 小 和 性 質(zhì) 以 及 對(duì) 緩 沖 減 振 功 能 的 要 求 。 例 如 ， 對(duì)大 功 率 的 重 載 傳 動(dòng) ， 可 選 用 齒 聯(lián) 軸 器 ； 對(duì) 嚴(yán) 重 沖 擊 載 荷 或 要 求 消 除 軸 系 扭 轉(zhuǎn)振 動(dòng) 的 傳 動(dòng) ， 可 選 用 輪 胎 式 聯(lián) 袖 器 等 具 有 高 彈 性 的 聯(lián) 軸 器 。（ 2） 聯(lián) 軸 器 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 高 低 和 引 起 的 離 心 力 大 小 。 對(duì) 于 高 速 傳 動(dòng) 軸 ，應(yīng) 選 用 平 衡 精 度 高 的 聯(lián) 軸 器 ， 例 如 膜 片 聯(lián) 軸 器 等 ， 而 不 宜 選 用 存 在 偏 心 的 滑塊 聯(lián) 軸 器 等 。液 壓 泵 與 電 機(jī) 之 間 的 聯(lián) 軸 器 ， 一 般 用 簡(jiǎn) 單 彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器 或 彈 性 。 其二 者 的 共 同 特 點(diǎn) 是 傳 遞 扭 矩 范 圍 較 大 ， 轉(zhuǎn) 速 較 高 ， 彈 性 好 ， 能 緩 沖 扭 矩 急 劇變 化 引 起 的 振 動(dòng) ， 能 補(bǔ) 償 軸 位 移 。 但 在 使 用 中 應(yīng) 定 期 檢 查 彈 性 圈 。安 裝 聯(lián) 軸 器 的 技 術(shù) 要 求 如 下 ：（ 1） 半 聯(lián) 軸 器 做 主 動(dòng) 件 。（ 2） 聯(lián) 軸 器 與 電 動(dòng) 機(jī) 軸 配 合 時(shí) 采 用 H7/H6 配 合 ， 與 泵 軸 則 采 用H8/H7 的 配 合 。（ 3） 最 大 同 軸 度 偏 差 不 大 于 0.1mm， 軸 線 傾 角 不 大 于 40′ 。3．5 油箱的選用1． 液 壓 油 箱 在 液 壓 系 統(tǒng) 中 的 主 要 作 用 為 儲(chǔ) 油 、 散 熱 、 分 離 油 中 所含 空 氣 及 消 除 泡 沫 。 選 用 油 箱 首 先 要 考 慮 其 容 量 ， 一 般 移 動(dòng) 式 設(shè) 備 取 泵 最 大流 量 的 2～ 3 倍 ， 固 定 式 設(shè) 備 取 3～ 4 倍 ； 其 次 考 慮 油 箱 油 位 ， 當(dāng) 系 統(tǒng) 全 部液 壓 油 缸 伸 出 后 油 箱 油 面 不 得 低 于 最 低 油 位 ， 當(dāng) 油 缸 回 縮 以 后 油 面 不 得 高 于最 高 油 位 ； 最 后 考 慮 油 箱 結(jié) 構(gòu) ， 傳 統(tǒng) 油 箱 內(nèi) 的 隔 板 并 不 能 起 沉 淀 臟 物 的 作 用 ，應(yīng) 沿 油 箱 縱 軸 線 安 裝 一 個(gè) 垂 直 隔 板 。 此 隔 板 一 端 和 油 箱 端 板 之 間 留 有 空 位 使隔 板 兩 邊 空 間 連 通 ， 液 壓 泵 的 進(jìn) 出 油 口 布 置 在 不 連 通 的 一 端 隔 板 兩 側(cè) ， 使 進(jìn)油 和 回 油 之 間 的 距 離 最 遠(yuǎn) ， 液 壓 油 箱 多 起 一 些 散 熱 作 用 。油 箱 設(shè) 計(jì) 是 要 注 意 一 下 幾 個(gè) 問(wèn) 題 ：21（ 1） 油 箱 應(yīng) 有 足 夠 的 剛 度 和 強(qiáng) 度 ；（ 2） 油 箱 要 有 足 夠 的 有 效 容 積（ 3） 吸 油 管 和 回 油 管 應(yīng) 盡 量 相 距 遠(yuǎn) 些（ 4） 防 止 油 液 污 染（ 5） 油 箱 要 進(jìn) 行 油 溫 控 制（ 6） 油 箱 內(nèi) 壁 要 加 工2． 油 箱 容 量 的 確 定按 使 用 情 況 確 定 油 箱 容 量初 始 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 可 依 據(jù) 使 用 情 況 ， 按 下 列 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 確 定 油 箱 容 積 。V=aq=6x6.18x10﹣ 3=37.08x10﹣ 3m3 (1.6)式 中 V----油 箱 的 有 效 容 積 （ m3） ；q----液 壓 泵 的 流 量 （ m3/min） ；a----經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， 見(jiàn) 下 表 ： 行 走 機(jī) 械 低 壓 系 統(tǒng) 中 壓 系 統(tǒng) 鍛 壓 系 統(tǒng) 冶 金 機(jī) 械A(chǔ)1~22~45~76~1210如 果 安 裝 空 間 不 受 限 制 ， 可 適 當(dāng) 增 大 油 箱 容 積 ， 以 提 高 其 散 熱 能 力 。系 統(tǒng) 確 定 后 ， 應(yīng) 按 照 系 統(tǒng) 的 發(fā) 熱 與 散 熱 關(guān) 系 進(jìn) 行 校 核 。油 箱 容 量 的 標(biāo) 準(zhǔn)油 箱 容 量 的 選 定 應(yīng) 符 合 JB/T 7938-2010《 液 壓 泵 站 油 箱 公 稱 容 量 系 列 》的 規(guī) 定 。3 油 箱 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 介 長(zhǎng) 期 以 來(lái) ， 液 壓 油 箱 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 ， 基 本 上 是 由 矩 形 板 折 邊 壓 形 成 四棱 柱 ， 再 用 封 板 堵 住 兩 側(cè) 而 構(gòu) 成 。 端 部 封 板 及 中 間 隔 板 由 沖 壓 成 形 ， 箱體 是 經(jīng) 四 次 壓 圓 角 ， 接 頭 外 焊 接 而 成 的 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 液 壓 油 箱 制 造 工 藝較 差 ， 主 要 表 現(xiàn) 在 箱 體 鋼 板 下 料 時(shí) 要 求 的 精 度 較 高 ； 不 同 機(jī) 型 上 的 液 壓22油 箱 必 須 使 用 自 己 專 用 的 一 套 壓 型 模 具 。 每 套 模 具 的 體 積 大 、 造 價(jià) 高 、利 用 率 低 。 箱 底 面 及 端 部 ， 以 及 箱 底 面 和 側(cè) 面 分 別 折 成 Ｕ 形 斷 面 ； 再 焊好 加 油 口 和 中 間 隔 板 等 附 件 后 ， 扣 合 拼 焊 而 成 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 的 液 壓 油 箱 具有 以 下 優(yōu) 點(diǎn) ：1、 下 料 精 度 要 求 不 高 ；2、 對(duì) 原 材 料 機(jī) 械 性 能 適 應(yīng) 力 強(qiáng) ；3、 折 邊 部 位 可 隨 意 調(diào) 整 ， 適 合 多 品 種 小 批 量 生 產(chǎn) ；4、 不 用 模 具 ， 大 大 節(jié) 省 了 費(fèi) 用 ， 縮 短 了 生 產(chǎn) 周 期 等 等 。結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ： 通 過(guò) 對(duì) 油 箱 的 了 解 ， 該 油 箱 ， 是 單 件 的 生 產(chǎn) ， 因 此 ， 采用 拼 焊 的 方 法 焊 接 而 成 。 進(jìn) 行 油 箱 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 首 先 考 慮 的 是 油 箱 的 剛度 ， 其 次 考 慮 便 于 換 油 和 清 洗 油 箱 以 及 安 裝 和 拆 卸 油 泵 裝 置 ， 油 箱 的 結(jié)構(gòu) 應(yīng) 該 盡 量 簡(jiǎn) 單 ， 以 利 于 密 封 和 降 低 造 價(jià) 。（ 1） 油 箱 體 油 箱 體 由 Q235 鋼 板 焊 接 而 成 ， 取 鋼 板 厚 度 3~6mm， 箱 體大 者 取 大 值 ， 本 設(shè) 計(jì) 的 油 箱 板 厚 度 為 4mm。 在 油 箱 側(cè) 壁 上 安 裝 油 位 指 示 器 。在 油 箱 與 隔 板 垂 直 的 一 個(gè) 壁 上 常 常 開(kāi) 清 洗 孔 ， 以 便 于 清 洗 油 箱 。（ 2） 油 箱 底 部 油 箱 底 部 采 用 傾 斜 的 方 式 ， 用 焊 接 方 法 與 壁 板 焊 接 而 成 ，采 用 這 種 結(jié) 構(gòu) ， 便 于 排 油 ， 底 部 最 低 處 有 排 油 口 。（ 3） 油 箱 隔 板 為 了 使 吸 油 區(qū) 和 壓 油 區(qū) 分 開(kāi) ， 便 于 回 油 中 雜 質(zhì) 的 沉 淀 ，油 箱 中 設(shè) 置 了 隔 板 。 隔 板 的 安 裝 方 式 主 要 有 兩 種 ， 第 一 種 ： 回 油 區(qū) 的 油 液 按一 定 方 向 流 動(dòng) ， 既 有 利 于 回 油 中 的 雜 質(zhì) 、 氣 泡 的 分 離 ， 又 有 利 于 散 熱 。 第 二種 ： 回 油 經(jīng) 過(guò) 隔 板 上 方 溢 流 至 吸 油 區(qū) ， 或 經(jīng) 過(guò) 金 屬 網(wǎng) 進(jìn) 入 吸 油 區(qū) ， 更 有 利 于雜 質(zhì) 和 氣 泡 的 分 離 。 在 本 設(shè) 計(jì) 中 ， 采 用 隔 板 的 方 式 ， 主 要 為 了 將 裝 置 中 的 氣泡 分 離 。 隔 板 的 位 置 在 油 箱 的 中 間 ， 將 吸 油 區(qū) 和 回 油 區(qū) 分 開(kāi) ， 隔 板 的 厚 度 等于 油 箱 側(cè) 壁 厚 度 。（ 4） 油 箱 蓋 油 箱 蓋 多 用 鑄 鐵 或 鋼 板 兩 種 材 料 制 造 ， 現(xiàn) 采 用 鋼 板 ， 在 油箱 蓋 上 鉆 下 列 通 孔 ： 回 油 管 孔 、 通 大 氣 孔 （ 孔 口 有 空 氣 濾 清 器 ） 。231 吸油管 2 過(guò)濾器 3 空氣過(guò)濾器 4 回油管5 上蓋 6 油面指示器 7、9 隔板 8 放油閥減 少 油 箱 噪 音 ：防 噪 音 問(wèn) 題 是 現(xiàn) 代 機(jī) 械 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 中 必 須 考 慮 的 問(wèn) 題 之 一 。 油 路 系 統(tǒng) 的 噪音 源 ， 以 泵 站 為 首 ， 因 此 進(jìn) 行 油 箱 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 從 以 下 幾 個(gè) 方 面 減 輕 噪 音 ：（ 1） 油 箱 與 箱 蓋 間 增 加 防 震 橡 皮 墊 ；（ 2） 用 地 腳 螺 栓 將 油 箱 牢 固 固 定 在 基 礎(chǔ) 上 ；（ 3） 油 泵 排 油 口 用 橡 膠 軟 管 與 閥 類 元 件 相 連 接 ；（ 4） 回 油 管 管 接 頭 振 動(dòng) 噪 音 較 大 時(shí) ， 改 變 回 油 管 直 徑 或 增 設(shè) 一 條 回 油 管 ，使 每 個(gè) 回 油 管 接 頭 的 通 路 減 少 。3.6 壓力控制閥及其作用對(duì) 于 夾 緊 壓 力 控 制 ， 我 選 用 的 是 可 調(diào) 式 減 壓 閥 ， 壓 力 的 現(xiàn) 實(shí) 由 壓 力表 的 讀 數(shù) 來(lái) 確 定 ， 在 原 理 圖 中 的 壓 力 表 的 作 用 就 是 為 了 配 合 減 壓 閥 ， 起 到 能夠 確 定 夾 緊 力 的 作 用 。 減 壓 閥 的 調(diào) 速 范 圍 應(yīng) 該 為 0 到 3.5MPa， 因 而 壓 力 表的 讀 數(shù) 應(yīng) 為 0 到 4MPa。 溢流閥的主要作用是對(duì)液壓系統(tǒng)定壓或進(jìn)行安全保護(hù)，幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都要用到它，其性能好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作有很大影響。在本設(shè)計(jì)中，溢流閥的作用是用對(duì)液壓系統(tǒng)定壓的。壓力繼電器是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件，當(dāng)油液壓力達(dá)到繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，即發(fā)出電信號(hào)，以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動(dòng)作，使油路卸壓、換向、執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)使系統(tǒng)停止工作，起安全保護(hù)作用等。24原理圖中的壓力繼電器的作用主要是用來(lái)防止壓力沖擊的，當(dāng)液壓缸一端壓力突然增大時(shí)，壓力繼電器就將換向閥換到中位，停止其突然的變化，方向閥采用三位四通的作用還有重要的一點(diǎn)就是在斷電時(shí)可以保證所夾的工件不會(huì)松開(kāi)掉下來(lái)。原理圖中的單向閥的作用是防止回流，回油路中的單向閥還起到斷電時(shí)做背壓閥。3.7 實(shí)現(xiàn)夾緊松開(kāi)的過(guò)程液壓油從油箱里出來(lái)后經(jīng)過(guò)液壓泵到達(dá)減壓閥，當(dāng)三位四通換向閥左端得電時(shí)液壓缸被推動(dòng)桿向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)右端得電時(shí)液壓缸被推動(dòng)桿向左運(yùn)動(dòng)。突然斷電時(shí)處于中位，油液不能流動(dòng)，缸內(nèi)桿也不動(dòng)。第四章 液壓站結(jié)構(gòu)形式4.1 液壓控制裝置集成方式的選擇液壓控制裝置是液壓系統(tǒng)中各類控制閥及其連接體的統(tǒng)稱, 在液壓站中多用無(wú)管集成。亦即將各類控制閥固定在某種專用或通用的連接體(又稱輔助件) 上 ,輔助件內(nèi)開(kāi)的一系列通道(油道) , 控制閥之間的油路聯(lián)系主要由這些通道而非管道實(shí)現(xiàn)。按所采用輔助件的形式不同, 又可分為板式、塊式、鏈?zhǔn)?、疊加閥式和插入式等五種集成方式。它們的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、外形美觀、壓力損失較小等。但因結(jié)構(gòu)上各不相同,故又各有特點(diǎn)及其適用的場(chǎng)合。板式集成在閥板上, 按系統(tǒng)要求, 通過(guò)閥板中切削或鑄造出的通道實(shí)現(xiàn)油路聯(lián)系, 構(gòu)成一個(gè)回路。對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng), 則需將其分解成幾個(gè)回路, 用幾個(gè)閥板安裝標(biāo)準(zhǔn)板式控制元件, 閥板間通過(guò)管道來(lái)連接。閥板又有整體式和剖分式兩種形式[1、2、8 ]。整體式閥板的油路通道是在整塊板上鉆出或用精密鑄造鑄出。此種閥板的可靠性好, 應(yīng)用較多, 但其工藝性較差,特別是深孔的加工較難; 剖分式閥板由底板與面板組成, 通常面板上鉆出通道孔, 在底板與面板結(jié)合的面銑削或鑄出矩形溝槽, 然后用粘合劑將底25板與面板粘合在一起, 并用相當(dāng)數(shù)量的螺釘緊固成為一完整的封閉體。面板上的通道孔分別與各液壓元件上相應(yīng)油口對(duì)應(yīng), 各元件之間油路聯(lián)系借助底板上的溝槽來(lái)實(shí)現(xiàn)。剖分式閥板制造方便, 但可能會(huì)因液壓沖擊造成粘合劑失效, 引起油路串腔, 導(dǎo)致液壓系統(tǒng)工作失常。綜上所述可知: 板式集成對(duì)于動(dòng)作復(fù)雜的液壓系統(tǒng), 回路元件數(shù)量的增加, 導(dǎo)致所需閥板尺寸和數(shù)量增大, 致使有些孔道深到無(wú)法鉆出, 而銑槽往往出現(xiàn)滲漏串腔現(xiàn)象。此外, 閥板是根據(jù)特定的液壓系統(tǒng)專門(mén)設(shè)計(jì)制作的, 不易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化, 不易組織專業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)用戶需要更改回路或追加元件時(shí), 閥板就要重新設(shè)計(jì)加工, 設(shè)計(jì)和加工的差錯(cuò)也會(huì)使整塊閥板報(bào)廢。所以, 板式集成適合不太復(fù)雜的中低壓系統(tǒng)采用。塊式集成塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路, 做成通用化的六面體輔助件——集成塊, 通常其四周除一面安裝液壓執(zhí)行裝置的管接頭外, 其余三面安裝標(biāo)準(zhǔn)板式閥及少量疊加閥或插裝閥, 這些元件之間的油路聯(lián)系由集成塊內(nèi)部所開(kāi)通道孔實(shí)現(xiàn); 塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面, 布有上下貫穿通道體的公用壓力油孔、回油孔、泄油孔及塊間連接螺栓孔, 多個(gè)回路塊疊積成一摞, 通過(guò)四只長(zhǎng)螺栓固緊, 塊之間的油路聯(lián)系通過(guò)公用油孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng), 可按系統(tǒng)組成特點(diǎn), 將其劃分為幾摞。摞間用管道連接即可。塊式集成的顯著優(yōu)點(diǎn)是: 可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì); 更改系統(tǒng)、增減元件方便, 設(shè)計(jì)柔性大[1 ]; 集成塊主要加工部位是六個(gè)平面及各個(gè)孔, 其尺寸比板式集成的閥板要小得多, 故加工容易, 且便于組織專業(yè)化生產(chǎn), 降低成本; 大大減少了管接頭數(shù)量, 并且結(jié)構(gòu)緊湊, 占地面積小, 泄漏少 , 穩(wěn)定性好; 通道孔粗而短, 故壓力損失小、發(fā)熱少、效率較高。 塊式集成既可用于低壓系統(tǒng)也可用于高壓系統(tǒng)。鏈?zhǔn)郊涉準(zhǔn)郊蒣1、9 ]與塊式集成非常相似, 它的輔助件通常有閥塊、連接塊、隔板和端板。每個(gè)閥塊僅安裝一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)板式閥或組合疊加閥, 依靠閥塊中的孔道及各輔助件把油路聯(lián)系起來(lái)。每一組短螺栓僅將相鄰的兩個(gè)閥塊連接在一起, 如同鏈條一環(huán)扣一環(huán)地串聯(lián)成一個(gè)整體。26閥塊上面安裝液壓閥; 閥塊兩面是塊間或塊與其它輔助件間的連接結(jié)合面, 兩側(cè)面間通常開(kāi)有5 條呈軸對(duì)稱分布的公用主油道及 4 個(gè)短螺栓孔, 故可在閥塊不變的情況下, 以對(duì)稱軸為中心旋轉(zhuǎn)180°安裝來(lái)改變油路關(guān)系。從而減少閥塊及其它輔助件的品種, 提高通用化程度和變更系統(tǒng)的靈活性。閥塊底面有通向執(zhí)行器、液壓泵或油箱的三個(gè)螺紋孔口, 可根據(jù)需要用螺塞進(jìn)行阻通。連接塊的兩側(cè)結(jié)合面與同規(guī)格閥塊兩側(cè)結(jié)合面的連接尺寸完全一致, 也開(kāi)有五條軸對(duì)稱油道和四個(gè)螺栓孔。連接塊上不安裝液壓閥, 其作用是使5 條公用通道兩兩溝通, 實(shí)現(xiàn)油路關(guān)系的改變, 并且通過(guò)其底面都開(kāi)有與公用油道相通的兩個(gè)螺紋孔接至壓力繼電器、壓力表等元件(這兩個(gè)螺紋孔不用時(shí)也可用螺塞堵死)。隔板安裝在相鄰兩個(gè)閥塊或閥塊與連接塊之間,它的兩個(gè)側(cè)面與閥塊的兩側(cè)向結(jié)合面尺寸相同, 也有與閥塊一樣位置的四個(gè)螺栓孔。其作用是通過(guò)阻通相鄰輔助件的5 條公用通道中的一條或幾條(共有20 種方案) , 實(shí)現(xiàn)油路關(guān)系的改變。端板上既不安裝液壓閥, 也沒(méi)有內(nèi)部通道。用螺栓與整個(gè)鏈?zhǔn)郊裳b置最外側(cè)的閥塊連接, 一方面從兩端堵死閥塊的5 條公用通道, 另一方面把整個(gè)鏈?zhǔn)郊裳b置安裝在臺(tái)架上。鏈?zhǔn)郊傻膬?yōu)點(diǎn)是: 組合排列方便靈活, 4 種輔助件經(jīng)適當(dāng)排列即可實(shí)現(xiàn)集成; 設(shè)計(jì)施工周期短, 工效高; 輔助件少, 工藝簡(jiǎn)單; 設(shè)計(jì)程度規(guī)范, 易于實(shí)現(xiàn)CAD 等。其缺點(diǎn)是流通直角轉(zhuǎn)變較多, 流阻損失較大,故一般適于小流量液壓系統(tǒng)采用。疊加閥式集成疊加閥式集成是在塊式集成基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,但不需要另外的連接塊, 而是以帶有公用油道的疊加閥作連接體, 通過(guò)螺栓將直接疊合在一起的所有液壓閥固定在最底層的底板塊上。底板塊側(cè)面的螺紋孔口可接至執(zhí)行器、液壓泵或油箱, 并可根據(jù)需要用螺塞進(jìn)行阻通。因同一規(guī)格的疊加閥的油口和螺栓孔的大小、位置及數(shù)量均與相匹配的板式換向閥相同, 故只要把同一規(guī)格的疊加閥按一定順序疊積起來(lái), 再將換向閥裝于這些疊加閥的上面, 即可構(gòu)成各種典型液壓回路。27疊加閥式集成的優(yōu)點(diǎn)是: 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、集成化程度高, 設(shè)計(jì)、加工及裝配周期短, 便于實(shí)現(xiàn)CAD; 結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、體積小、重量輕、占地面積小; 配置靈活、安裝維護(hù)方便, 便于通過(guò)增減疊加閥實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)原理變更; 減少了輔助件及管件, 耗材少 , 成本低; 消除了漏油, 減小了振動(dòng)和噪聲, 壓力損失小, 且使用安全可靠。其缺點(diǎn)是回路形式少 , 受通徑限制, 不能滿足復(fù)雜和大功率液壓系統(tǒng)的需要。插入式集成插入式集成的輔助件為整體式多孔通道塊,所連接的液壓閥主要為插裝閥(又稱邏輯閥)。插裝閥本身無(wú)閥體, 靠插入零件(閥心、閥套等) 與通道塊中的孔配合, 并由控制蓋板固定在通道塊中, 通過(guò)通道把各插裝閥連通起來(lái), 通道塊外表面裝上控制插裝閥啟閉的各種先導(dǎo)閥即組成液壓集成裝置。通道塊既是各插裝閥的閥體, 又是油路的連接通道。由于插裝閥流通能力大, 動(dòng)作靈敏, 標(biāo)準(zhǔn)化程度高, 故集成后的液壓裝置更加緊湊, 特別適合重型機(jī)械、冶金、塑料機(jī)械等大流量系統(tǒng)采用。其缺點(diǎn)是液壓系統(tǒng)變更靈活性差, 通道塊的孔系較復(fù)雜, 不便于設(shè)計(jì)與加工。4.2 液壓動(dòng)力源裝置的結(jié)構(gòu)選擇液壓動(dòng)力源向系統(tǒng)提供工作介質(zhì), 并可作為整體式液壓站安放液壓控制裝置的基座, 是液壓站的重要組成部分。液壓動(dòng)力源裝置由液壓泵組及液壓油箱組成, 按液壓泵組的布局, 液壓動(dòng)力源裝置有以下兩大類:上置式動(dòng)力源上置式液壓動(dòng)力源裝置的泵組置于油箱之上。根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝方向又有立式(圖a) 與臥式 (圖b) 之分 ,前者的電動(dòng)機(jī)立式安裝, 液壓泵置于油箱內(nèi); 后者的電動(dòng)機(jī)臥式安裝, 液壓泵置于油箱之上。上置式液壓動(dòng)力源裝置的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小, 結(jié)構(gòu)緊湊, 適用于小功率液壓系統(tǒng)。臥式的電動(dòng)機(jī)與泵軸的同軸度不易保證, 且吸油高度不能過(guò)大。非上置式動(dòng)力源非上置式液壓動(dòng)力源裝置的泵組置于底座或地基上。泵組坐落在與油箱一28體的公用底座上時(shí)稱整體型液壓動(dòng)力源, 若泵組放在油箱側(cè)面稱旁置式, 若泵組放在油箱下面稱下置式; 泵組單獨(dú)裝在地基上稱分離型液壓動(dòng)力源。非上置式液壓動(dòng)力源裝置的優(yōu)點(diǎn)是能有效改善泵的吸油性能, 易維護(hù), 但占地面積大。適用于大功率液壓系統(tǒng)。4.3 按照泵裝置以 泵 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 、 安 裝 位 置 及 冷 卻 方 式 來(lái) 區(qū) 分 。按 泵 裝 置 的 機(jī) 構(gòu) 形 式 、 安 裝 位 置 可 分 三 種 ： 1、 上 置 立 式 ： 泵 裝 置 立 式 安 裝 在 油 箱 蓋 板 上 ， 主 要 用 于 定 量 泵 系 統(tǒng) 一 思想 2、 上 置 臥 式 ： 泵 裝 置 臥 式 安 裝 在 油 箱 蓋 板 上 ， 主 要 用 于 變 量 泵 系 統(tǒng) ， 以便 于 流 量 調(diào) 節(jié) 。 3、 旁 置 式 ： 泵 裝 置 臥 式 安 裝 在 油 箱 旁 單 獨(dú) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 旁 置 式 可 裝 備 備 用泵 ， 主 要 用 于 油 箱 容 量 大 250 升 ， 電 機(jī) 功 率 7.5 千 瓦 以 上 的 系 統(tǒng) 。 按 站 的 冷 卻 方 式 可 分 為 兩 種 ： 1、 自 然 冷 卻 ： 靠 油 箱 本 身 與 空 氣 熱 交 換 冷 卻 ， 一 般 用 于 油 箱 容 量 小 于250 升 的 系 統(tǒng) 一 思 想 。 2、 強(qiáng) 迫 冷 卻 ： 采 取 冷 卻 器 進(jìn) 行 強(qiáng) 制 冷 卻 ， 一 般 用 于 油 箱 容 量 大 于 250升 的 系 統(tǒng) 。 液 壓 站 以 油 箱 的 有 效 貯 油 量 度 及 電 機(jī) 功 率 為 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) 。 油 箱 容 量 共 有 18 種 規(guī) 格 （ 單 位 ： 升 /L） ： 25、 40、 63、 100、 160、 250、 400、 630、 800、 1000、 1250、 1600、 2000、 2500、 3200 、 4000、 5000、 6000 本 系 列 液 壓 站 根 據(jù) 用 戶 要 求 及 依 據(jù) 工況 使 用 條 件 ， 可 以 做 到 ： 1、 按 系 統(tǒng) 配 置 集 成 塊 ， 也 可 不 帶 集 成 塊 。 2、 可設(shè) 置 冷 卻 器 、 加 熱 器 、 蓄 能 器 3、 可 設(shè) 置 電 氣 控 制 裝 ， 也 可 不 帶 電 氣 控 制 裝置 . 4.4 按油箱形式分為： 1.普 通 鋼 板 ： 箱 體 采 用 5MM－ 6MM 鋼 板 焊 接 ， 面 板 采 用 10－ 12MM 鋼 板 ，若 開(kāi) 孔 過(guò) 多 可 適 當(dāng) 加 厚 或 增 加 加 強(qiáng) 筋 。 2.不 銹 鋼 板 ： 箱 體 選 用 304 不 銹 鋼 板 ， 厚 度 2－ 3MM， 面 板 采 用 304 不銹 鋼 板 厚 度 3－ 5MM， 承 重 部 位 增 加 加 強(qiáng) 筋 。 29普 通 鋼 板 油 箱 內(nèi) 部 防 銹 處 理 較 難 實(shí) 現(xiàn) ， 鐵 銹 進(jìn) 入 油 循 環(huán) 系 統(tǒng) 會(huì) 造 成 很 多故 障 ， 采 用 全 不 銹 鋼 設(shè) 計(jì) 的 油 箱 則 解 決 了 這 一 業(yè) 界 難 題 。4.5 根據(jù)常用液壓缸的結(jié)構(gòu)形式 可 將 其 分 為 四 種 類 型 ： 1.活 塞 式 單 活 塞 桿 液 壓 缸 只 有 一 端 有 活 塞 桿 。 單 活 塞 液 壓 缸 ， 其 兩 端 進(jìn) 出 口 油口 A 和 B 都 可 通 壓 力 油 或 回 油 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 雙 向 運(yùn) 動(dòng) ， 故 稱 為 雙 作 用 缸 。 2.柱 塞 式 （ １ ） 柱 塞 式 液 壓 缸 是 一 種 單 作 用 式 液 壓 缸 ， 靠 液 壓 力 只 能 實(shí) 現(xiàn) 一 個(gè) 方向 的 運(yùn) 動(dòng) ， 柱 塞 回 程 要 靠 其 它 外