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沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)論文文獻綜述 200T 擠出機液壓缸系統(tǒng)設計文獻綜述 姓名 完永韜 班級 1101 指導教師 于玲 引言 當前 液壓技術在實現(xiàn)高壓 高速 大功率 高效率 低噪聲 經久耐用 高度集成化等各項要求方面都取得了重大的發(fā)展 在完善比例控制 伺服控制 數(shù)字控制等技術上也有許多新成就 此外 在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔 助設計 計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開發(fā)性工作方面 日益顯示出顯著 的成績 正文 1 發(fā)展前景 今天 為了和最新技術的發(fā)展保持同步 液壓技術必須不斷創(chuàng)新 不斷地 提高和改進元件和系統(tǒng)的性能 以滿足日益變化的市場需求 體現(xiàn)在如下一些 比較重要的特征上 1 提高元件性能 創(chuàng)制新型元件 體積不斷縮小 為了能在盡可能小的空 間內傳遞盡可能大的功率 液壓元件的結構不斷地在向小型化方向發(fā)展 2 高度的組成化 集成化和模塊化 液壓系統(tǒng)由管式配置經板式配置 箱 式配置 集成塊式配置發(fā)展到疊加式配置 插裝式配置 使連接的通道越來越 短 這種組合件不但結構緊湊 工作可靠 而且使用簡便 也容易維護保養(yǎng) 模塊化發(fā)展也是非常重要的方面 完整的模塊以及獨立的功能單元 對用戶而 言 只需要簡單地進行組裝即可投入使用 這樣不僅可以大大節(jié)約用戶的裝配 時間 同時用戶也無須配備各種經專門培訓的技術人員 3 和微電子結合 走向智能化 匯在一起的聯(lián)接體只要一收到微處理機或 者微型計算機處送來的信息 就能實現(xiàn)預先規(guī)定的任務 在裝備制造業(yè)快速發(fā)展的帶動下 液壓缸行業(yè)近年來整體保持了高速增長 勢頭 據前瞻產業(yè)研究院調研數(shù)據顯示 2012 年液壓油缸行業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產值 225 77 億元 同比增長 10 08 行業(yè)實現(xiàn)銷售收入 220 01 億元 同比增長 11 14 全年實現(xiàn)利潤總額 16 億元 隨著我國液壓工業(yè)的不斷發(fā)展 行業(yè)供 給能力增強 結束了 普遍短缺 的局面 但是 像挖掘機專用油缸等一些技 術含量要求高 附加值高的高端油缸產品 國內能夠實現(xiàn)專業(yè)化 規(guī)?；a 的廠商數(shù)量有限 產量遠遠不能滿足國內市場需求 很大程度上仍依賴進口 見前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的 2013 2017 年中國液壓油缸行業(yè)產銷需求預測與轉 型升級分析報告 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 2 設計液壓傳動系統(tǒng)時應注意問題 1 在組合基本回路時 要防止回路間相互干擾 保證正常的工作循環(huán) 2 提高系統(tǒng)的工作效率 要防止系統(tǒng)過熱 例如功率小 可用節(jié)流調速 系統(tǒng) 功率大 最好用容積調速系統(tǒng) 經常停車制動 應使泵能夠及時地卸荷 在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng) 應考慮用蓄能器或壓力補償變量泵 等效率高的回路 3 防止液壓沖擊 對于高壓大流量的系統(tǒng) 應考慮用液壓換向閥代替電磁 換向閥 減速換向速度 采用蓄能器或增設緩沖回路 消除液壓沖擊 4 系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產率前提下 應力求簡單 系統(tǒng)越復雜 產生 故障的機會就越多 系統(tǒng)要安全可靠 對于做往復運動的執(zhí)行元件應保持平衡 對嚴格順序動作要求的執(zhí)行元件應采用行程控制的順序動作回路 此外 還應 具有互鎖裝置與安全措施 5 盡量做到標準化 系列化設計 減少專用件設計 3 在液壓系統(tǒng)中安裝液壓元件時的注意事項 1 液壓元件安裝前 要用煤油清洗 自制的重要元件應進行密封和耐壓試 驗 試驗壓力可取工作壓力的 2 倍 或取最高使用壓力的 1 5 倍 試驗時要分 級進行 不能直接升到試驗壓力 每升一級檢查一次 2 方向控制閥應保證軸線呈水平位置安裝 3 板式元件安裝時 要檢查進出油口處的密封圈是否合乎要求 安裝前密 封圈應突出安裝平面 保證安裝后有一定的壓縮量 以防泄露 4 板式元件安裝時 固定螺釘?shù)臄Q緊力要均勻 使元件的安裝平面與元件 底板平面能很好地接觸 4 空氣侵入到液壓系統(tǒng)所造成的不良影響及解決方式 1 使油液具有一定的壓縮性 致使系統(tǒng)產生噪聲 振動和引起運動部件的 爬行 破壞了工作的穩(wěn)定性 2 易使油液氧化變質 降低油液的使用壽命 解決措施 空氣由油箱進 入系統(tǒng)的機會較多 如油箱油量不足 液壓泵吸入油管侵入油中太短 回油飛 濺 攪成泡沫等因素 因此 油箱的油面要經常保持足夠的高度 吸油管和回 油管應保證在最低油面以下 兩者用隔板隔開 由于密封不嚴或接管口處和 液壓元件接合面處的螺釘擰得不緊 外界空氣就會從這些地方侵入 系統(tǒng)低于 大氣壓部分 如液壓泵的吸油腔 吸油管和壓油管中油流速較高 壓力低 的 局部區(qū)域 這些區(qū)域空氣最容易侵入 因此 要盡量防止各處的壓力低于大氣 壓力 各個密封部件均應使用良好的密封裝置 管接頭和各接合面處的螺釘應 擰緊 經常清洗液壓泵吸油口處的過濾器 以防止吸油阻力增大而把溶解在油 中空氣游離出來進入系統(tǒng) 對于主要液壓設備 液壓缸上最好沒有排氣裝置 以排除系統(tǒng)中的空氣 5 液壓系統(tǒng)中噪聲產生原因及解決措施 1 空氣侵入液壓系統(tǒng)是產生噪聲的主要原因 因為液壓系統(tǒng)侵入空氣時 在低壓區(qū)其體積較大 當流到高壓區(qū)時受壓縮 體積突然變小 而當它流入低 壓區(qū)時 體積突然增大 這種氣泡體積突然改變 產生 爆炸 現(xiàn)象 因而產 生噪聲 此現(xiàn)象通常稱為 空穴 針對這個原因 常常在液壓缸上設置排氣 裝置 以便排氣 另外開車后 使執(zhí)行件以快速全行程往復幾次排氣 也是常 用的方法 2 液壓泵或液壓馬達質量不好 通常是液壓傳動中產生噪聲的主要部分 液壓泵的制造質量不好 精度不符合技術要求 壓力與流量波動大 困油現(xiàn)象 未能很好的消除 密封不好 以及軸承質量差等都是造成噪聲的主要原因 在 使用中 由于液壓泵零件磨損 間隙過大 流量不足 壓力易波動 同樣也會 引起噪聲 面對上述原因 一是選擇質量好的液壓泵或液壓馬達 二是加強維 護和保養(yǎng) 例如若齒輪的齒形精度低 則應對研齒輪 滿足接觸面要求 若葉 片泵有困油現(xiàn)象 則應修正配油盤的三角槽 消除困油 若液壓泵軸向間隙過 大而輸油量不足 則應修理 使軸向間隙在允許范圍內 若液壓泵選用不對 則應更換 3 溢流閥不穩(wěn)定 如由于滑閥與閥孔配合不當或錐閥與閥座接觸處被污物 卡主 阻尼堵塞 彈簧歪斜或失效等使閥芯卡住或在閥孔內移動不靈 引起系 統(tǒng)壓力波動和噪聲 對此 應注意清洗 疏通阻尼孔 對溢流閥進行檢查 如 發(fā)現(xiàn)有損壞 或因磨損超過規(guī)定 則應及時修理或更換 4 換向閥調整不當 使換向閥閥芯移動太快 造成換向沖擊 因而產生噪 聲與振動 在這種情況下 若換向閥是液壓換向閥 則應調整控制油路中的節(jié) 流元件 使換向平穩(wěn)無沖擊 在工作時 液壓閥的閥芯支持在彈簧上 當其頻 率與液壓泵輸油率的脈動頻率或與其他振源頻率相近時 會引起振動 產生噪 聲 這時通過改變管路系統(tǒng)的固有頻率 變動控制的位置或適當?shù)丶有钅芷?可以防振降噪 5 機械振動 如油管細長 彎頭多而未加固定 在油流通過是 特別是當 流速較高時 容易引起管子抖動 電動機和液壓泵的旋轉部分不平衡 或在安 裝時對中不好 或聯(lián)軸節(jié)松動等 均能產生振動和噪聲 對此采取的措施有 較長油管應彼此分開 并與在機床壁隔開 適當加設支撐管夾 調整電動機和 液壓泵的安裝精度 重新安裝聯(lián)軸節(jié) 保證同軸度小于 0 1mm 等 總結 液壓傳動元件以其功率大 安裝布置簡便 易于受控 操作方便舒適 故 障率低 便于維護等優(yōu)點 非常適于結構形態(tài)多變 工作條件惡劣的農業(yè)機械 的應用 液 壓 傳 動 的 基 本 原 理 液 壓 系 統(tǒng) 利 用 液 壓 泵 將 原 動 機 的 機 械 能 轉 換 為 液 體 的 壓 力 能 通 過 液 體 壓 力 能 的 變 化 來 傳 遞 能 量 經 過 各 種 控 制 閥 和 管 路 的 傳 遞 借 助 于 液 壓 執(zhí) 行 元 件 缸 或 馬 達 把 液 體 壓 力 能 轉 換 為 機 械 能 從 而 驅 動 工 作 機 構 實 現(xiàn) 直 線 往 復 運 動 和 回 轉 運 動 其 中 的 液 體 稱 為 工 作 介 質 一 般 為 礦 物 油 它 的 作 用 和 機 械 傳 動 中 的 皮 帶 鏈 條 和 齒 輪 等 傳 動 元 件 相 類 似 在 液 壓 傳 動 中 液 壓 油 缸 就 是 一 個 最 簡 單 而 又 比 較 完 整 的 液 壓 傳 動 系 統(tǒng) 分 析 它 的 工 作 過 程 可 以 清 楚 的 了 解 液 壓 傳 動 的 基 本 原 理 幾十年 來 液壓技術不僅在農機 機床 工程機械 建筑機械 航天航空設備等得到 越來越多的應用 而且形成了龐大的市場 全世界液壓元件市場銷售額已超過 二百億美元 我國液壓行業(yè)產值已近 80 億人民幣而液壓油缸是液壓傳動中將液 體的壓力能轉換成機械能 實現(xiàn)往復直線運動或往復擺動的執(zhí)行元件 被廣泛 應用于各種液壓機械設備中 液壓油缸的設計合理性 制造質量 直接影響整 個液壓機械設備的的使用狀態(tài) 乃至整個生產系統(tǒng)的正常運行和生產的安全性 所以 液壓油缸的合理化設計具有重要的現(xiàn)實意義 參考文獻 1 何存興 液壓傳動與氣壓傳動 武漢 華中科技大學出版社 2006 2 王先逵 機械制造工藝學 北京 機械工業(yè)出版社 2006 3 吳宗澤 機械設計師手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2002 4 王章忠 機械工程材料 北京 機械工業(yè)出版社 2001 5 李益民 機械制造工藝設計簡明手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2005 6 戴亞春 機械制造工藝實習指導書 北京 化學工業(yè)出版社 2007 7 何慶 機械制造專業(yè)畢業(yè)設計指導 北京 化學工業(yè)出版社 2008 8 黃如林等 金屬加工工藝及工裝設計 北京 化學工業(yè)出版社 2006 9 王春行 液壓伺服控制系統(tǒng) M 北京 機械工業(yè)出版社 1981 10 雷天覺 新編液壓工程手冊 M 北京 北京理工大學出版社 1998 11 張利平 液壓控制系統(tǒng)及設計 M 北京 化學工業(yè)出版社 2006 12 劉延俊 液壓系統(tǒng)使用與維修 M 北京 化學工業(yè)出版社 2006 13 楊培元 朱福元 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2003