165F曲轴箱箱体镗孔组合镗床卧式液压站设计

1、苏州大学本科生毕业设计（论文）摘要 液压站又称液压泵站，独立的液压装置。它按主机要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，用于主机与液压装置可分离的各种液压机械。用户购后只要将液压站与主机上的执行机构(油缸或油马达)用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作，工作循环。液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。 本次毕业设计是165F曲轴箱箱体镗孔组合镗床卧式液压站设计,首先从液压站的性能分析,根据液压站的基本功率,合理判断液压站的零部件选择,通过对液压站的基本了解,制定出一定的设计顺序,最后对液压站系统常见的故障进行判断和处理维护; 之后进行初步的审查对所存在的问题进行确定和修正

2、,同时考虑零件的加工工艺。关键词：液压元件；液压站的结构；液压站的常见故障及维护Summary Hydraulic station and hydraulic pump station, a hydraulic device independent. It requested by host feeding, and Control the oil flow direction, pressure and flow, used in various hydraulic machine and hydraulic device can be separated. Users to buy as

3、long as the actuator of the hydraulic station and host of (cylinder or motor oil) connected with tubing, hydraulic machinery can realize various requirements of movement, the work cycle. Hydraulic pump station is installed, manifold or valve combination, oil tank, an electrical box assembly。 This gr

4、aduation design is "165F crankshaft box combination boring lathe hydraulic station design", the first performance from the hydraulic station analysis, according to the basic power of hydraulic station, reasonable judgment parts hydraulic station, through the basic understanding of the hydr

5、aulic station, establish design order, at the end of the hydraulic station fault the system judging and handling maintenance; after a preliminary review and correction of identified problems, considering the machining process of parts.Keywords: hydraulic components; hydraulic station; common fault a

6、nd maintenance of hydraulic station前言 通过对世界流体传动及控制技术发展趋势的分析,介绍了我国液压行业面临的危机和现状以及和世界水平的差距,并提出我国液压行业的发展方向和对策。 动力传动,以及运动控制依然是21世纪全球经济的重要组成部分,流体传动及控制术也依然是其中极为重要和积极的角色。中国加入W TO ,液压工业在中国的发展将面临空前的挑战和机遇。作为液压元件制造行业中的一员,在工作中,有幸接触了众多既是对手又是朋友的国外知名企业,每年的中国P TC展览会也感触颇深。民族工业的振兴,需要每个人都为之努力。希望中国液压工业能够在世界列强中占有一席之地。 本次

7、毕业设计实际来源于工业，液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。第一章 液压站的概述1.1 165F曲轴箱介绍 165F曲轴箱是汽油机主要零件，属大批大量、多工序加工，为提高生产率，降低成本，稳定产品质量，实现高效自动化，各工位采用专用组合机床，经物料自动储运系统按加工工序联接成自动生产线，以适应大规模自动化生产需要。当产品变化时，重新调整组合机床的通用部件，组成新的自动化生产

8、线。本组合机床为上述生产线中的一个工位，完成165F曲轴箱的镗孔工序。165F曲轴箱体材料为ZL150，箱体主轴孔与凸轮轴孔的尺寸精度、形位精度及粗糙度要求较高，为提高其耐磨性，在孔的内部镶嵌有材料为HT200的衬套，该两孔的加工质量直接影响汽油机性能，故其工艺方案确定为粗镗-半精镗-精镗，且在同一安装工位上对两孔同时进行最终精加工，以保证两孔的加工质量。 组合机床的进给装置多采用液压传动，它可在较大范围内无级调速，具有良好的换向性能，易实现自动工作循环。机床的夹紧装置也采用液压传动，可简化机床结构，提高自动化程度。 加工时采用“一面两孔”定位方式，以箱体和箱盖的结合面为定位基准，采用液压压紧

9、的方式可使用工件压紧、稳定、可靠、速度。 图1箱体零件图1.2 机床总体结构 动力部件的选择主要包括：以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱，各种工艺切削头及实现进给运动的动力滑台。本工序所要镗孔为20mm，为满足箱体镗孔的精度要求，采用固定夹具单工位单面卧式组合机床，可以达到最高加工精度要求。将镗杆设计为刚性，采用刚性主轴头，可大大提高加工精度。此外，卧式机床的结构简单，造价较低，总体结构如图2 1. 床头 2.左镗杆 3.左镗刀 4.弯板 5.后盖（工件） 6.压板7.右镗刀 8左镗杆 9.右镗头 10.夹具底板 11.溜板箱图21.3液压系统的简介液压站又称液压泵站，是独立的液压装置，它按驱动

10、装置（主机）要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，适用于主机与液压装置可分离的各种液压机械下。电机带动油泵旋转，泵从油泵中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。它按驱动装置（主机）要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，它适用于主机与液压装置可分离的各种液压机械下。用户购买后只要将液压站与主机上的执行机构（油缸和油马达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作、工作循环。液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱

11、、电气盒组合而成。各部件功用如下： 泵装置上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的动力能。 集成块是由液压阀及通道体组合而成。它对液压油实行方向、压力、流量调节。 阀组合是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同。 油 箱是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用来储油、油的冷却及过滤。 电器盒 分两种形式。一种是外接引线的端子板；一种是配置了 全套控制电路。液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成

12、液压系统的各阀类元件及其联接体。完整的液压系统主要由以下五部分组成；1）动力装置：它供给液压系统压力，并将电动机输出的机械能转换为油液的压力能，从而推动整个液压系统工作。2）执行元件：它包括液压缸和液压马达，用以将液体的压力能转换为机械能，以驱动工作部件运动。3)控制调节装置：包括各种阀类，如压力阀、流量阀和方向阀等用来控制液压系统的液体压力、流量(流速)，和液流的方向，以保证执行元件完成预期的工作运动。4）辅助装置：指各种管接头、油管油箱、过摅器和压力计等它们起着连接、储油、过滤、储存压力能和测量油压等辅助作用，以保证液压系统可靠稳定、持久地工作。5）工作介质：指在液压系统中，承受压力并传递

13、压力的油液。第二章 液压站的设计 图3液压站原理图1油箱 2变量泵 3可调式减压阀 4溢流阀 5压力继电器 6压力表 7三位四通换向阀 8液压缸 9单向阀 10滤油器图中，油箱的容积1、泵2的功率下面通过计算可以得到，采用可调式减压阀3的目的是为了通过压力表6的读数，来调节其大小，溢流阀4起系统保压的作用，压力继电器5的作用是防止液压缸压力过大时改变其运动方向，三位四通换向阀7的作用可以控制液压缸左右移动，断电的时候不会夹紧或松开，液压缸8是执行元件，单向阀9的作用是防止回流，滤油器10的作用是过滤系统中的杂质。规格活塞有效面积平房厘米活塞行程最大使用压力Mpa 极限转速r/min最大推拉力K

14、N推荐动力卡盘净重kgP23100X2666203.5500020K52460，k5516013P23125X35103253.5400032K52，k55（160，200）16P23160X52162303.5350051K52，k55（200，250）30P23200X65261303.5300082K52，k55（250，315）42 表2.1液压缸性能参数规格D楔心套行程爪行程直径许用推拉力KN最大加紧力KN极限转速r/min加紧范围撑紧范围推荐气缸P21推荐油缸P23净重kg1601791530300012-14（160）60（30）-140（160）160100 12511.520

15、020102550250016-180（200）75（36）-180（200）160125 160 19.525025133575200025-230（250）96（45）-230（250）200160 20030.4315251348100150040-280（315）110（60）-280（315）25020050400301658120100040-370（400）150（60）-370（400） -200 -5403016100220700（120）-（540）(140)-(540) -300 -630301613028950050-63070-630 -300 - 表2.2液压卡盘性

16、能参数 K52楔式通孔动力卡盘选用的是D200 的其尺寸最大长度是H=137液压卡盘选用K52D200的液压卡盘。2.1 液压元件的选用各种泵的介绍 （1）齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，它一般做成定量泵，按结构不同，齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，而外啮合齿轮泵应用最广。（2）叶片泵的结构较齿轮泵复杂，但其工作压力较高，且流量脉动小，工作平稳，噪声较小，寿命较长。所以它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中，但其结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污染也比较敏感。叶片泵根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同可分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。 （3

17、）柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞帮两种代表性的结构形式；由于径向柱塞泵属于一种新型的技术含量比较高的高效泵，随着国产化的不断加快，径向柱塞泵必然会成为柱塞泵应用领域的重要组成部分；液压泵的选用：在设计液压系统时，应根据设备液压系统的工作情况和其所需要的压力、流量、工作稳定性等来确定液压泵的类型和具体规格。类型项目齿轮泵双作用叶片泵限压式变量叶片泵轴向柱塞泵径向柱塞泵螺杆泵工作压力/Mpa206.3 21720 3510 2010转速/(rmin¹)300 7000500 4000500 2000600 6000700 18001000 18000容积效率0.7 0.950.8 0.9

18、50.8 0.90.9 0.980.85 0.950.75 0.95总效率0.6 0.850.75 0.850.7 0.850.85 0.950.75 0.920.7 0.85功率重量比中中小大小中流量脉动率大小中中中很小自吸特性好 较差 较差较差差好对有污染的敏感性 不敏感敏感敏感敏感敏感不敏感噪声大小中中中很小寿命较短较长 较短长长很小单位功率造价最低中等较高高高较高应用范围机床、工程机械、农机、矿机、起重机机床、注射机、液压机、起重机械、工程机械机床、注射机工程机械、锻压机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、船舶、飞机等机床、液压机、船舶机械精密机床，精密机械，食品、化工、石油、纺织机

19、械 表2.3 6种泵的介绍一般负载小、功率小的液压设备，可用齿轮泵或双作用式定量叶片泵；精度较高的中、小功率的也有设备，可用螺杆泵或双作用式定量叶片泵；负载较大并有快速和慢速工作行程的也有设备，可选用限压式变量叶片泵；负载大、功率大的液压设备，可选用径向柱塞泵或轴向柱塞泵；机械设备辅助装置的液压系统，如送料、定位、夹紧、转位等装置的液压系统，可选用造价较低的齿轮泵。定量泵的选用：（1）若系统采用节流调速回路，或通过改变原动机的转速调节流量，或系统对速度无调节要求，可选用定量泵或手动变量泵。此时手动变量泵不宜在小排量工况下工作，因小排量工况不仅效率低，而且工作不稳定。（2）若系统要求高效节能，应

20、选用变量泵恒变量泵适用于要求恒压源的系统，如液压伺服系统；限压式变量泵和恒功率变量泵适用于要求低压大流量、高压小流量的系统。22泵和驱动电机的选择1）确定液压泵的工作压力 液压泵的最大工作压力 Pp=P1+P =3.5+0.3=3.8MPa （1.1）式中 P1-执行元件的最大工作压力；P-液压泵出口到执行元件入口之间的压力损失。初算时按经验数据选取：管路简单、流速不大的取P=0.20.5MPa：管路复杂、流速较大的取P=0.51.5MPa。由上式可得出所选液压泵为中低压泵，综合考虑下来，在此设计中，选用双作用叶片泵来做为液压站的动力源。2）确定液压泵的流量Qp有以下三种情况 多液压缸（液压马

21、达）同时动作 液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸（液压马达）所需的最大流量，并要考虑到系统的漏损和液压泵磨损后容积效率的下降，即 QpK（q）max (1.2) 式中 K-系统泄漏系数，一般取1.11.3； 大流量取小值；小流量取大值； （q）max-同时动作的液压缸（液压马达）的最大总流量，从qt图上查得；对于工作过程始终用节流调速的系统，在确定流量时，需加上溢流阀的最小溢流量，一般取23L/min.采用差动液压缸回路时 液压泵所需流量为 QpK（A1-A2）max （1.3） 式中A1、A2液压缸无杆腔、有杆腔的有效面积； max活塞的最大移动速度。当系统使用蓄能器时 液压泵流量按系统

22、在一个循环周期中的平均流量选取，即z ViK Qp - (1.4) i=1 Ti 式中 Vi-液压缸（液压马达）在工作周期中的总耗油量； Ti-机器的工作周期；Z-液压缸（液压马达）的个数。 综上，由原理图得出该链接为差动链接，估算液压泵所需流量： Q=1.2x103cm ²x0.5m/min=6.18 L/min3）选择液压泵的规格 按照系统中拟定的液压泵的形式，根据其最大工作压力和流量，参考产品样本就可选择液压泵的规格。 按式（1.1）确定的Pp是系统的静态压力。系统工作过程中存在过渡过程中的动态压力，其最大值往往比静态压力要大很多。所以选取液压泵的额定压力时应比系统最高压力大2

23、5%60%,使液压泵有一定的压力储备。高压系统的压力储备宜取小值，中、低压系统的压力储备应取大值；最高压力出现时间较短，压力储备可取小些；反之，压力储备应取大些。液压泵的流量按系统所需最大流量选取。 在此选用额定压力P额=1.4xPp=1.4x3.8=5.32MPa4）确定驱动液压泵的功率 工作循环中，液压泵的压力和流量比较恒定，即工况图pt 、qt 曲线变化比较平稳时，则液压泵的驱动功率 PpQq Pp=-=3.8x6.18/0.8=29.355kw(1.5) p 式中 Pp-液压泵的最大工作压力；Qq-液压泵的流量；p-液压泵的总功率。 液压泵的总效率即是液压泵的容积效率与其机械效率之乘积

24、。各类液压泵的总效率可参考表1.1中的数值估取，液压泵规格大取较大值；规格小取小值；变量泵一般取较小值。 液压泵类型齿轮泵 螺杆泵 叶片泵 柱塞泵总效率0.60.80.650.850.70.850.80.9表2.4 液压泵的总效率2.3液压缸主要参数的确定（1）初选液压缸的工作压力由于左液压缸的最大推力为2789N，由表9-1（教材P185）查出负载推力为小于5000N，工作压力为8 1200000Pa，根据表9-2，组合机床系统压力为30 5000000Pa，令被选液压缸的工作压力P1=3200000Pa。（2）计算液压缸尺寸由于左工作部件钻通孔，故在回油路上装有背压阀，按表9-3（教材P1

25、86）选定背压力P2=800000Pa。右工作部件钻盲孔，不需要加背压，故P2=0。由负载循环图知，最大负载是在工作进给阶段，采用无杆腔进油，而且取d=0.7D（即A1=2A2），以便采用差动连接时，快进和快退的速度相等，故液压缸活塞的受力平衡式为：对左液压缸右液压缸计算所得左右液压缸直径均小于50，均所选液压滑台其配套油缸D=50,满足要求，活塞杆直径d=35。左液压缸工作循环中各阶段的压力，流量和功率的实际情况见下表：工况负载（N）液 压 缸计算公式回油腔压力输入流量Q(L/min)进油腔压力输入功率P(KW)快进差动启动845-8.78-加速602-11.46-恒速4224.189.59

26、0.079工进278980.173718.290.0053快退启动845- -8.44-加速6020.5-7-恒速4225.0055.20.043注：启动瞬间活塞尚未移动，p=0，A1=*50 ²/4=19.63²横截面面积A3=9.62² A2=19.63-9.62=10.01²2.4滤油器液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。滤油器的过滤精度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示，按精度可分

27、为粗滤油器（d100 )普通滤油器(d10 )，精滤油器（d5 )，特精滤油器（d1 )。一般对滤油器的基本要求是： （1）能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡一定尺寸的杂质 进入系统。 （2）滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏。 （3）通流能力大，压力损失小。 （4）易于清洗或更换滤芯。滤油器的类型特点：（1）网式滤油器网式滤油器，其滤芯以铜网为过滤材料，在周围开有很多孔的塑 料或金属筒形骨架上，包着一层或两层铜丝网，其过滤精度取决于铜网层数和网孔的大小。这种滤油器结构简单，通流能力大，清洗方便，但过滤精度低，一般用于液压泵的吸油口。 (2)线隙式滤油器线隙式滤油器，用钢线或铝线密绕在筒形

28、骨架的外部来组成滤芯，依靠铜丝间的微小间隙滤除混入液体中的杂质。其结构简单，通流能力大，过滤精度比网式滤油器高，但不易清洗，多为回油滤油器。 （3）纸质滤油器纸质滤油器，其滤芯为平纹或波纹的酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成的纸芯，将纸芯围绕在带孔的镀锡铁做成的骨架上，以增大强度。为增加过滤面积，纸芯一般做成折叠形。其过滤精度较高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法清洗，须经常更换滤芯。 （4）烧结式滤油器烧结式滤油器，其滤芯用金属粉末烧结而成，利用颗粒间的微孔来挡住油液中的杂质通过。其滤芯能承受高压，抗腐蚀性好，过滤精度高，适用于要求精滤的高压、高温液压系统。滤油器的安装(1）泵入口的吸油粗滤器 用

29、来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质，根据泵的要求，可用粗的或普通精度的滤油器，为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象，滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过0.010.035MPa。 (2)泵出口油路上的高压滤油器 这种安装主要用来滤除进入液压系统的污染杂质，一般采用过滤精度1015mm的滤油器。它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应小于0.35MPa，并应有安全阀或堵塞状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。（3）系统回油路上的低压滤油器 可滤去油液流入油箱以前的污染物，为液压泵提供清洁的油液。因回油路压力很低，可采用滤芯强度不高的精滤油器，并允许滤油器有较大的压力

30、降。 （4）安装在系统以外的旁路过滤系统 大型液压系统可专设一液压泵和滤油器构成的滤油子系统，滤除油液中的杂质，以保护主系统。 安装滤油器时应注意，一般滤油器只能单向使用，即进、出口不可互换。吸油、回油滤油器优缺点：吸油滤油器一般安装在油泵的吸油口处，用以保护油泵和其他液压元件，以避免吸入污染杂质，可以有效的控制液压系统的清洁度。 回油滤油器用于液压系统回油过滤，过滤液压系统中由于元件磨损产生的金属颗粒，心脏密封件产生的污染物，使流回油箱的油液保持清洁。 相比较下来，我选择用在吸油口安装一个网式滤油器，回油口用一个烧结式滤油器。25液压泵与电动机的连接将液压泵与电动机连接方式，采用连轴器方式,

31、采用联轴器，用来把电动机轴与泵轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器有刚性联轴器、挠性联釉器两大类，其中挠性联釉器又可以分为无弹性元件的挠性联釉器和有弹性元件的挠性联釉器两大类别。选择联釉器考虑以下几点：（1）所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。例如，对大功率的重载传动，可选用齿联轴器；对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联袖器等具有高弹性的联轴器。（2） 联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。液压泵与电机之间的联轴

32、器，一般用简单弹性套柱销联轴器或弹性。其二者的共同特点是传递扭矩范围较大，转速较高，弹性好，能缓冲扭矩急剧变化引起的振动，能补偿轴位移。但在使用中应定期检查弹性圈。安装联轴器的技术要求如下：（1）半联轴器做主动件。（2）联轴器与电动机轴配合时采用H7/H6 配合，与泵轴则采用H8/H7 的配合。（3）最大同轴度偏差不大于0.1mm，轴线倾角不大于40。26油箱的选用1液压油箱在液压系统中的主要作用为储油、散热、分离油中所含空气及消除泡沫。选用油箱首先要考虑其容量，一般移动式设备取泵最大流量的23倍，固定式设备取34倍；其次考虑油箱油位，当系统全部液压油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位，当油缸回

33、缩以后油面不得高于最高油位；最后考虑油箱结构，传统油箱内的隔板并不能起沉淀脏物的作用，应沿油箱纵轴线安装一个垂直隔板。此隔板一端和油箱端板之间留有空位使隔板两边空间连通，液压泵的进出油口布置在不连通的一端隔板两侧，使进油和回油之间的距离最远，液压油箱多起一些散热作用。油箱设计是要注意一下几个问题：（1） 油箱应有足够的刚度和强度；（2） 油箱要有足够的有效容积（3） 吸油管和回油管应尽量相距远些（4） 防止油液污染（5） 油箱要进行油温控制（6） 油箱内壁要加工2油箱容量的确定 按使用情况确定油箱容量初始设计时，可依据使用情况，按下列经验公式确定油箱容积。 V=aq=6x6.18x10

34、9;=37.08x10³m³ (1.6) 式中 V-油箱的有效容积（m³）； q-液压泵的流量（m³/min）； a-经验系数，见下表：2.5 行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械A12 24 57 612 10 表2.5 如果安装空间不受限制，可适当增大油箱容积，以提高其散热能力。系统确定后，应按照系统的发热与散热关系进行校核。 油箱容量的标准 油箱容量的选定应符合JB/T 7938-2010液压泵站油箱公称容量系列的规定。3 油箱结构简介 长期以来，液压油箱的结构型式，基本上是由矩形板折边压形成四棱柱，再用封板堵住两侧而构成。端部封板及中间隔板由

35、冲压成形，箱体是经四次压圆角，接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造工艺较差，主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高；不同机型上的液压油箱必须使用自己专用的一套压型模具。每套模具的体积大、造价高、利用率低。箱底面及端部，以及箱底面和侧面分别折成形断面；再焊好加油口和中间隔板等附件后，扣合拼焊而成。这种结构的液压油箱具有以下优点：1、下料精度要求不高；2、对原材料机械性能适应力强；3、折边部位可随意调整，适合多品种小批量生产；4、不用模具，大大节省了费用，缩短了生产周期等等。结构设计：通过对油箱的了解，该油箱，是单件的生产，因此，采用拼焊的方法焊接而成。进行油箱结构设计时，首先考虑的是油箱的刚

36、度，其次考虑便于换油和清洗油箱以及安装和拆卸油泵装置，油箱的结构应该尽量简单，以利于密封和降低造价。（1）油箱体 油箱体由Q235钢板焊接而成，取钢板厚度36mm，箱体大者取大值，本设计的油箱板厚度为4mm。在油箱侧壁上安装油位指示器。在油箱与隔板垂直的一个壁上常常开清洗孔，以便于清洗油箱。（2）油箱底部 油箱底部采用倾斜的方式，用焊接方法与壁板焊接而成，采用这种结构，便于排油，底部最低处有排油口。（3）油箱隔板 为了使吸油区和压油区分开，便于回油中杂质的沉淀，油箱中设置了隔板。隔板的安装方式主要有两种，第一种：回油区的油液按一定方向流动，既有利于回油中的杂质、气泡的分离，又有利于散热。第二种

37、：回油经过隔板上方溢流至吸油区，或经过金属网进入吸油区，更有利于杂质和气泡的分离。在本设计中，采用隔板的方式，主要为了将装置中的气泡分离。隔板的位置在油箱的中间，将吸油区和回油区分开，隔板的厚度等于油箱侧壁厚度。（4）油箱盖 油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造，现采用钢板，在油箱盖上钻下列通孔：回油管孔、通大气孔（孔口有空气滤清器）。1吸油管 2过滤器 3空气过滤器 4回油管5上盖 6油面指示器 7、9隔板 8放油阀减少油箱噪音：防噪音问题是现代机械设备设计中必须考虑的问题之一。油路系统的噪音源，以泵站为首，因此进行油箱设计时，从以下几个方面减轻噪音：（1）油箱与箱盖间增加防震橡皮垫；（2）用地

38、脚螺栓将油箱牢固固定在基础上；（3）油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接；（4）回油管管接头振动噪音较大时，改变回油管直径或增设一条回油管，使每个回油管接头的通路减少。2.7压力控制阀及其作用 对于夹紧压力控制，我选用的是可调式减压阀，压力的现实由压力表的读数来确定，在原理图中的压力表的作用就是为了配合减压阀，起到能够确定夹紧力的作用。减压阀的调速范围应该为0到3.5MPa，因而压力表的读数应为0到4MPa。 溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护，几乎在所有的液压系统中都要用到它，其性能好坏对整个系统的正常工作有很大影响。在本设计中，溢流阀的作用是用对液压系统定压的。压力继电器是一种

39、将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件，当油液压力达到继电器的调定压力时，即发出电信号，以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向、执行元件实现顺序动作或关闭电动机使系统停止工作，起安全保护作用等。原理图中的压力继电器的作用主要是用来防止压力冲击的，当液压缸一端压力突然增大时，压力继电器就将换向阀换到中位，停止其突然的变化，方向阀采用三位四通的作用还有重要的一点就是在断电时可以保证所夹的工件不会松开掉下来。原理图中的单向阀的作用是防止回流，回油路中的单向阀还起到断电时做背压阀。第三章 液压站结构形式3.1 液压装置的总体布置方式 液压控制装置是液压系统中各类控制阀及其连接

40、体的统称, 在液压站中多用无管集成。亦即将各类控制阀固定在某种专用或通用的连接体(又称辅助件) 上,辅助件内开的一系列通道(油道) , 控制阀之间的油路联系主要由这些通道而非管道实现。按结构可分为集中式与分散式两种：1）集中式布置集中式布置是将液压系统的油源、控制及调节装 置r土机之外、构成独直的液压站。这种布置方式主要用于固定式液设备，如机床及自动线液压系统，冶金设备液 系统等。其优点是装配、维修方便，从根本卜消除了动力源的振动和油温对主机的影响。缺点是单独设置液压站，占地面积火。有强烈热源和烟尘污染严重的冶金设备，常将液压站置于地下 。2）分散式布置分散式布置是将液压系统的液压泵、控制调节

41、装置等分别布置存设备的遁当位置卜。这种布置方式主要用于移动式液压设备(如工程机械上)，一 些机床液压系统也有采用分散式布置的。优点是结构紧凑，占地面积小。缺点是安装维护较复杂。对机床来说，动力源的振动及油温对j二机的精度有影响。选择方案女如下。鉴于本系统需要装配、维修方便，消除动力源的振动和油温对主机的影响和把液压系统的油源、控制及调节置于主机之外，所以本系统选择集中布置为液压装置的总体布置方式。 则本机床液压站采用集中式结构，将机床液压系统的供油方式、控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站，优点是安装维修方便，重要的是液压装置的震动、发热都与机床隔开，可使机床在精镗时有效保证加工精度

42、，缺点是液压站增加啦占地面积。 将液压泵和与之相连接的油管放在液压油箱内结构紧凑、美观。同时电动机与液压泵的同轴度好，能保证稀有条件良好，漏油可以直接回油箱，并节省占地面积。电动机与液压泵采用法兰式的连接方式，液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电动机连接。电动机与液压泵依靠法兰盘的止口来保证同轴度，这种结构装拆很方便。3.2 液压元件的连接在一套完整的液压系统中有许多液压元什，这些元件可以用不同的方式连接。不同连接方式对系统的性能、使用及维护均有很大影响。液压元件的连接方式可分为管式连接、板式连接和集成连接三种。1）管式连接管式连接是液膳系统最早采用的一种连接方式，它是用管丁将各元件连接起

43、来，组成所要求的系统。这种有管连接方式只能用于较简单的系统。因为，即使不太复杂的系统也要有很多管子和管接头，上下交叉，纵横交错， 霞很小方便，安装维修闲难，占地空间大，压力损失大，容易漏油、混入 以肢产生振动等不良现象。管式连接多川于移动式机械巾。2）板式连接液压元件用螺钉连接在阀板上，阀板内加工出油道，实现各元件之间所要求的联接。照阀板内油道加工方式的不同，可分为两种结构形式。(1)粘合式阀板阀板由底板和面板组成。在面板上钻出通道孔，炸铣出通油沟槽，用粘合剂将底板和面板粘合在一起，并用螺钉紧固，成为一个完整的封闭体。面板上的通道孔分别对应于各个液压元件上相应的油13，而各元件之间油液的流动则

44、经过面板上铣出的沟槽。这种结构的阀板制造较方便，但当系统产生压力冲击时，粘合剂会失效，造成油路串腔，使系统不能正常工作。(2)整体式悯板整体式阀扳上的油路，是存整块板上钻出或用精密铸造铸出的这种结构的阀板比粘台式阀板叮靠性好，应用较多。但工艺性差，特别足深扎的加工较难。3）集成式连接集成式连接是由标准液压元件或专用、通用的辅助元件，按设计要求用螺栓连接组合成一个系统。应用较多的有集成块、叠加阀、锥阀和插装阀等。集成连接结构紧凑，安装方便，可以很容易地增减元件，油路直接做在阀体或连接块上，属无管连接，压力损失小。在一些工程机械及拖拉机等行走机械的液压系统中，为了减轻重量，常将大部分控制元件与液压

45、泵集成在一起 控制元件多采用专门设计的结构。也有将全部控制元件与泵和马达集成任一起的。选择方案如下。由于本系统结构简单、且本系统属丁移动式机械类，又从经济的角度来综合考虑。所以选择管式连接为液压元件的连接方式3.3液压动力源装置的结构选择液压动力源向系统提供工作介质, 并可作为整体式液压站安放液压控制装置的基座, 是液压站的重要组成部分。液压动力源装置由液压泵组及液压油箱组成, 按液压泵组的布局, 液压动力源装置有以下两大类:上置式动力源上置式液压动力源装置的泵组置于油箱之上。根据电动机安装方向又有立式 与卧式之分,前者的电动机立式安装, 液压泵置于油箱内; 后者的电动机卧式安装, 液压泵置于

46、油箱之上。上置式液压动力源装置的优点是占地面积小, 结构紧凑, 适用于小功率液压系统。卧式的电动机与泵轴的同轴度不易保证, 且吸油高度不能过大。非上置式动力源非上置式液压动力源装置的泵组置于底座或地基上。泵组坐落在与油箱一体的公用底座上时称整体型液压动力源, 若泵组放在油箱侧面称旁置式, 若泵组放在油箱下面称下置式; 泵组单独装在地基上称分离型液压动力源。非上置式液压动力源装置的优点是能有效改善泵的吸油性能, 易维护, 但占地面积大。适用于大功率液压系统。3.4 液压泵的分类液压站的结构形式，主要以泵装置的结构形式、安装位置及冷却方式来区分。1.按泵装置的机构形式、安装位置可分为：1）上置立式

47、：泵装置立式安装在油箱盖板上，主要用于定量泵系统。2）上置卧式：泵装置卧式安装在油箱盖板上，主要用于变量泵系统，以便于流量调节。3）旁置式：泵装置卧式安装在油箱旁单独的基础上，旁置式可装备备用泵，主要用于油箱容量大250升，电机功率7.5千瓦以上的系统。2、按站的冷却方式可分为：1）自然冷却：靠油箱本身与空气热交换冷却，一般用于油箱容量小于250升的系统。2）强迫冷却：采取冷却器进行强制冷却，一般用于油箱容量大于250升的系统。液压站以油箱的有效贮油量度及电机功率为主要技术参数。油箱容量共有18种规格（单位：升/L）： 25、40、63、100、160、250、400、630、800、1000

48、、1250、1600、2000、2500、3200 、4000、5000、6000 本系列液压站根据用户要求及依据工况使用条件，可以做到：按系统配置集成块，也可不带集成块；可设置冷却器、加热器、蓄能器；可设置电气控制装，也可不带电气控制装置.3、按油箱形式可分为：1）普通钢板：箱体采用5MM6MM钢板焊接，面板采用1012MM钢板，若开孔过多可适当加厚或增加加强筋。2）不锈钢板：箱体选用304不锈钢板，厚度23MM，面板采用304不锈钢板厚度35MM，承重部位增加加强筋。3）普通钢板油箱内部防锈处理较难实现，铁锈进入油循环系统会造成很多故障，采用全不锈钢设计的油箱则解决了这一业界难题。4、按常

49、用液压缸的结构形式可分为：1）活塞式单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。2）柱塞式柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸；工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度；柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。3）伸缩式伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大

50、。伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。4）摆动式摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动。第四章 液压系统常见故障诊断与维护4.1故障的诊断液压执行机构不能正常工作，例如没有运动、运动不稳定、运动方向不正确、运动速度不符合要求、动作顺序错乱、力输出不稳定、爬行等许多故障现象，无论具体是什么缘故，往往可根据压力和流量这两个基本的工作参数查到故障原因并加以排除。一般来说，若系统工作压力不正常，则可能液压泵、

51、压力控制阀等有故障；若系统中流量不正常，则可能液压泵、流量控制阀等有故障。液压传动系统由于其独特的优点，即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本，在各个领域中获得愈来愈广泛的应用。但由于客观上元、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当，且系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作，不象机械设备那样直观，也不象电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数,液压设备中，仅靠有限几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数，其他参数难以测量，而且一般故障根源有许多种可能，这给液压系统故障诊断带来一定困难。在生产现场，由于受生产计划和技术条件的制约，要求故障诊断人员准确、简便和高效地

52、诊断出液压设备的故障；要求维修人员利用现有的信息和现场的技术条件，尽可能减少拆装工作量，节省维修工时和费用，用最简便的技术手段，在尽可能短的时间内，准确地找出故障部位和发生故障的原因并加以修理，使系统恢复正常运行，并力求今后不再发生同样故障。液压系统故障诊断的一般原则正确分析故障是排除故障的前提，系统故障大部分并非突然发生，发生前总有预兆，当预兆发展到一定程度即产生故障。引起故障的原因是多种多样的，并无固定规律可寻。统计表明，液压系统发生的故障约90%是由于使用管理不善所致为了快速、准确、方便地诊断故障，必须充分认识液压故障的特征和规律，这是故障诊断的基础。以下原则在故障诊断中值得遵循：（1）首先判明液压系统的工作条件和外围环境是否正常需首先搞清是设备机械部分或电器控制部分故障，还是液压系统本身的故障，同时查清液压系统的各种条件是否符合正常运行的要求。（2）区域判断根据故障现象和特征确定与该故障有关的区域，逐步缩小发生故障的范围，检测此区域内的元件情况，分析发生原因，最终找出故障的具体所在。（3）掌握故障种类进行综合分析根据故障最终的现象，逐步深入找出多种直接的或