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文档简介

摘要液压与气动传动是研究以有压流体(压缩油或压缩空气)为能源介质,来实现各种机械传动和自动控制的学科。近代液压、气压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功装置是舰艇上的炮塔转位器,其后才在机床上应用。在20世纪30年代初期和后期在大型自动化工业中引入液压制动。1940年代开始使用拖拉机一增强农机设备的机动性和效率。在第二次世界大战后,液压技术很快转入民用工业。在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。农机机械、汽车、船舶等行业得到了大幅度的应用和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高,液压、气动元件应用数量急剧增加,元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近十年来,液压和启动技术与传感技术、微电子技术密切结合,出现了许多诸多如电液比例控制阀、数字阀、电业伺服液压缸等机(液)电一体化元器件,使液压技术在高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、使用寿命长、高度集成化等方面取得了重大进展。现今采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。关键字:液压与气动传动民用工业液压系统测试技术ABSTRACTHydraulicandpneumatictransmissionsandadisciplinethatisbasedonfluidmediumenergyofcompressivefluid(pressureoilorcompressiveair)toaccomplishmechanicaltransmissionandautomaticcontrol.Recentlyhydraulicandpneumaticpressuretransmissiontechnologyhasbeendevelopedwithalargescalepetrolicindustryinthe19th,andthebarbettedisplacewasthefirstonesuccessfulusinghydraulicequipment,andthenhydraulicmachinetool.Thegreatautomotiveindustryintroducedhydraulicbrakesintheearlythirtiesandhydraulictransmissionsinthelatethirties.Thetractorindustrybeganusinghydraulicin1940toincreasetheflexibilityandutilityoffarmequipment.AftertheWorldWarII,thehydraulicdevelopmentturnedintocivilindustry,suchasmachinetool,engineering,metallurgy,plasticmachine,farmmachine,vehicleandwatercraft.Inmorerecentyears,theroleofleadershipinhydraulicpowerapplicationhasbeentakenoverlargerbysomeofthelargeearthmovingandconstructionequipmentmanufactures.ThetotalpowerinvolvedisoftengreaterthanthatrequiredineventhelargestaircraftWiththedevelopmentofhigherautomationofhydraulicmachineandincreasinguseofhydraulicandpneumaticelements,thescaledelementsandintegratedsystemwithminiaturizationisinevitable.Especiallyinrecentyearshydraulicandpneumatictransmissioniscombinedcloselywiththesensorandmicro-electronicstechnology.Ithasbeenemergingamountsofnewvalvessuchashydraulic-electricityproportionalvalves,digitalvalve,hydraulicandplectra-hydraulicservocylindersandtheintegrativeelements,whichwillleadthehydraulicandpneumatictechnologytothedevelopmentofhigherpressure,higherspeed,lagerpower,lowerenergywastageandnoise,longevityandhighintegration.Nowadaystheapplicationofhydraulictransmissionsystemhasbecomeoneoftheimportantindicationsofindustrylevelforacounty.Keywords:Hydraulicandpneumatictransmissions;civilindustrial;hydraulicsystem;testingtechnology目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要I\o"CurrentDocument"ABSTRACTII\o"CurrentDocument"1绪论1\o"CurrentDocument"1.1历史液压系统的发展1\o"CurrentDocument"1.2液压技术的发展趋势1\o"CurrentDocument"1.3液压系统的影响因素3\o"CurrentDocument"1.4液压缸测试系统4\o"CurrentDocument"2液压测试系统设计6\o"CurrentDocument"2.1插装阀系统的设计6\o"CurrentDocument"2.2插装阀系统中的功能油路7\o"CurrentDocument"2.3滑阀液压系统设计14\o"CurrentDocument"3油路块设计18\o"CurrentDocument"3.1油路块的定义18\o"CurrentDocument"3.2油路块的特点18\o"CurrentDocument"3.3油路块的共性要求19\o"CurrentDocument"3.4油路块的设计要点21\o"CurrentDocument"3.5原液压缸测控系统油路块与改后液压缸测控系统油路块23\o"CurrentDocument"4液压测试系统泵的概述24\o"CurrentDocument"4.1液压泵的工作原理归纳:24\o"CurrentDocument"5直动型溢流阀概述26\o"CurrentDocument"6液压元件的选型27\o"CurrentDocument"6.1液压阀的选择27\o"CurrentDocument"6.2油管的选择27\o"CurrentDocument"6.3油箱的确定27\o"CurrentDocument"6.4液压阀配置形式的选择30\o"CurrentDocument"6.5泵-电机装置的选择30\o"CurrentDocument"6.6液压元件的选型表31\o"CurrentDocument"参考文献32\o"CurrentDocument"致谢331绪论1.1历史液压系统的发展液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,1795年英国约瑟夫•布拉曼(JosephBraman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁•尼斯克(G・Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。近20~30年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。1.2液压技术的发展趋势由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:1.2.1减少能耗,充分利用能量----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。1.2.2主动维护----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。1.2.3机电一体化----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。(4)计算机仿真标准化,特别对高精度、“高级”系统更有此要求。(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用,如电子直接控制液压泵,采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题,液压产品机电一体化现状及发展。液压行业:----液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。----液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。1.3液压系统的影响因素(1)压力不正常。液压系统压力不正常主要表现为:1)工作压力建立不起来;2)工作压力升不到调定值;3)工作压力不稳定。(2)流量不正常(速度不正常)。液压系统流量不正常主要表现为:1)执行机构运动速度不能调整到应调整的速度范围;2)速度不稳定(高速时产生冲击;低速出现爬行;速度随负载变化而变化);3)速度转换不正常。(3)液压冲击。液压冲击故障现象为1)产生剧烈震动和噪声;2)测量仪表损坏;3)管路破裂;4)连接件松动等。(4)噪音过大及过分振动。液压系统噪音过大及过分振动表现为:1)噪声和振动超过正常工作值;2)噪声主要部位为泵、溢流阀和回油管出油管处;3)振动主要部位为执行件、管路系统、各元件。(5)油温过高。油温过高主要表现为:1)各液压件明显发热;2)油温超过成长范围;3)油黏度明显降低。(6)泄露。液压系统泄露分为外泄漏和内泄漏。故障现象主要表现为:1)系统压力调不高;2)执行机构速度不稳定;3)系统发热;4)压力阀噪声和振动;5)控制元

件失灵;6)油从系统溢出,污染环境。(7)爬行。爬行现象表现为低速时速度跳跃进行,时走时停。(8)液压卡紧,液压卡紧表象为控制元件卡死,运动件不能运动使阀芯动作失灵。(9)气穴现象。气穴现象主要表象为油液泡沫化,同时产生噪声和振动,导致系统压力、速度不正常。1.4液压缸测试系统1.4.1液压缸测试系统结构滑阀式电磁换向阀主要用来实现液流的通断和方向变换,操纵各种执行器的动作(如液压缸的往复、液压马达的回转)。滑阀式电磁换向阀选用要点为:应根据所需控制的流量选择合适的换向阀通径;根据整个液压系统各种液压阀的连接安装方式协调一致的原则,选用合适的安装连接方式;应根据自动化程度的要求和主机工作情况选用适当的换向阀操作方式;根据液压系统的工作要求,选用合适的滑阀机能与对中方式;对电磁换向阀,应根据所用电源、使用寿命、切换频率、安全特性的选用合适电磁铁;回油口T的压力不能超过规定的允许值;双电磁换向阀的两个电磁铁不能同时通电,在设计液压设备的电控系统时应使两个电磁铁的动作互锁;液动换向阀和电液换向阀应根据系统要求,选择合适的先导控制供油和排油方式;液动换向阀和电液换向阀在内部供油时,对于那些中间位置使主油路卸荷的三位四通电液换向阀,应采取措施保证中位时的最低控制压力。其主要结构为:(如下图1.1所示)ELILIL/MlnELILIL/Mln图1.11.4.2液压测试系统优点本测试系统与采用插装阀的液压测试系统相比,具有如下优点:液压系统中采用插装阀较液压系统中采用滑阀更加复杂,加工难度更高,且成本较高;滑阀比插装阀安装方便并且滑阀可以缩小安装空间,减少配管、油漏和管道振动等引起的故障,能简单的改变回路、更换元件,维修很方便;插装阀流动阻力小、流通能力大、动作迅速、密封性好、制造简单、工作可靠,适合高水基介质、大流量、高压的液压系统中;由于插装阀绝大部分是锥阀式结构,无卡死现象且抗污染能力强故其工作更可靠;由于插装阀内部泄漏非常小,阀芯动作灵敏,故测试更准确;此外阀芯的行程较小,质量较滑阀轻,因此阀芯动作灵敏,特别合适于高速开启的场合。2液压测试系统设计2.1插装阀系统的设计插装阀与滑阀在液压系统中的运用:插装阀是另一类液压控制阀的统称。其基本核心元件是一种液控型、单控制口的装于油路主级中的两通液阻单元(故又称二通插装阀)。将一个或若十个插入元件进行不同的组合,并配以相应的先导控制级,可以组成插装阀的各种控制功能单元。比如方向控制功能单元、压力控制单元、流量控制单元、复合控制功能单元。插装阀具有以下特点:内阻小,适宜大流量工作;阀口多数采用锥面密封,因而泄漏小,对于乳化液等地粘度的工作介质也适宜,结构简单、工作可靠、标准化程度高;对于大流量、高压力、较复杂的液压系统可以显著的减小尺寸和重量。其结构如图2.1:图2.1二通插装阀结构它是由插入元件、控制盖板、通道块三大部分组成。插入元件有阀芯、阀套、弹簧和密封件组成;控制盖板上根据插装阀的不同控制功能,安装有相应的先导控制级元件;通道块既是嵌入插入元件及安装控制盖板的基础阀体,又是主油路和控制油路的连通体。其中A、B为主油路通口,C为控制油路通口。A、B、C油口的压力和作用面积分别为PA、PB、PC和A1、A2、A3,A3=A1+A2,Fs为弹簧作用力。一般来说,选用插装阀作为油路控制元件的系统:流量较大,再者主机系统对于机械运动动作灵敏性要求较高,液压系统密封性要求较严等。通过更为复杂的组合,可以实现更多的液压阀的功能。通过组合,插装阀可作为压力控制阀(顺序阀、减压阀)、流量控制阀(单向节流阀、节流阀X方向控制阀(调速阀、液控单向阀、两位两通换向阀等)以及复合阀。目前,插装阀有如下几个系列:K系列插装阀,L系列插装阀,TJ系列插装阀,Z系列插装阀。几个系列型号各不相同,厂家可根据用户的要求设计和制造出集成通道块。插装系统原理图:图2.1.1在图中,当电磁铁未通电时,有一定压力的控制油经二位三通先导阀和插装阀的控制口K作用于插装阀阀芯的上端面上,阀芯不启动,油口A和B不通;电磁铁通电后,二位三通先导阀在左边工作,插装阀的控制油口经过先导阀和油箱相同,锥阀开启,油口A和B相通,就构成了常闭式二位三通插装阀。2.2插装阀系统中的功能油路2.2.1调压回路调压回路的功能在于调定或限制液压系统的最高工作压力,或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般由溢流阀来实现这一功能。图2.2.1为最基本的调压回路。当改变节流阀2的开口来调节液压缸速度时,溢流阀1始终开启溢流,使系统工作压力稳定在溢流阀1调定压力附近,溢流阀1作定压阀用。如果在先导型溢流阀1的遥控口上接一远程调压阀3,则系统压力可由阀3远程调压控制。主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。

2.2.2减压回路减压回路的功能在于使系统某一支路具有低于系统压力调定值的稳定工作压力,机床的工作夹紧、导轨润滑及液压系统的控制油路常需减压回路。最常见的减压回路是在所需低压的支路上串接定值减压阀,如图2所示。回路中的单向阀3用于当主油路压力低于减压阀2的调定值时,防止液压缸4的压力受其干扰,起短时保压作用。图2.2.22.2.3进油节流调速回路将节流阀串联在液压泵和液压缸之间,用它来控制进入液压缸的流量达到调速的目的,为进油节流调速回路,如图3所示。定量泵多余的油液通过溢流阀回油箱,这是进、回油节油调速回路能够正常工作的必要条件。由于溢流阀有溢流,泵的出口压力为溢流阀的调定压力并基本保持定值。图2.2.32.2.4采用行程阀的速度换接回路速度换接回路用于执行元件实现速度的切换,因切换前后速度的不同,有快速-慢速的换接。这种回路应该具有较高的换接平稳性和换接精度。实现快、慢速换接的方法很多,更多的则是米用换向阀实现快、慢速换接。米用行程阀的速度换接回路,如图2-44,换向阀处于图示位置,液压缸活塞快进到预定位置,活塞杆上挡块压下行程阀1,行程阀关闭,液压缸右腔油液必须通过节流阀2才能流回油箱,活塞运动转为慢速工进。换向阀左位接入回路时,压力油经单向阀3进入液压缸右腔,活塞快速向左返回。这种回路速度切换过程比较平稳,换接点位置准确。但行程阀的安装位置不能任意布置,管路连接较为复杂。图2.2.42.2.5调速阀串接的速度换接回路此回路为两种慢速的换接回路。某些机床要求工作行程有两种进给速度,一般第一进给速度大于第二进给速度,为实现两次工进速度,常用两个调速阀串联或并联在油路中,用换向阀进行切换。图5为两个调速阀串联来实现两次进给速度的换接回路,它只能用于第二进给速度小于第一进给速度的场合,故调速阀B的开口小于调速阀A。这种回路速度换接平稳性好。i_LT

2.2.6调速阀并联的速度换接回路图2-2-6为两个调速阀并联来实现两次进给速度的换接回路,这里两个进给速度可以分别调整,互不影响。但一个调速阀工作时另一个调速阀无油通过,其定差减压阀处于最大开口位置,因而在速度转换瞬间,通过该调速阀的流量过大会造成进给部件突然前冲。因此这种回路不宜在同一行程两次进给速度的转换上,只可用在速度预选的场合。图2.2.62.2.7采用顺序阀的顺序动作回路顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按照预定顺序依次动作。利用液压系统工作过程中的压力变化来使执行元件按顺序先后动作是液压系统独具的控制特性。图7是用顺序阀控制的顺序回路。钻床液压系统的动作顺序为1.夹紧工件-2.钻头进给-3.钻头退出-4.松开工件。当换向阀5左位接入回路,夹紧缸活塞向右运动,夹紧工件后回路压力升高到顺序阀3的调定压力,顺序阀3开启,缸2活塞才向右运动进行钻孔。钻孔完毕,换向阀5右位接入回路,钻孔缸2活塞先退到左端点,回路压力升高,打开顺序阀4,再使夹紧缸1活塞退回原位。图2.2.72.2.8采用压力继电器的顺序动作回路图2-2-8是用压力继电器控制电磁换向阀来实现顺序动作的回路。按启动按钮,电磁铁1Y得电,缸1活塞前进到右端点后,回路压力升高,压力继电器1K动作,使电磁铁3Y得电,缸2活塞前进。按返回按钮,1Y、3Y失电,4Y得电,缸2活塞先退回原位后,回路压力升高,压力继电器2K动作,使2Y得电,缸1活塞后退。压力控制的顺序动作回路中,顺序阀或压力继电器的调定压力必须大于前一动作执行元件的最高工作压力的10%〜15%,否则在管路中的压力冲击或波动下会造成误动作,引起事故。这种回路只适用于系统中执行元件数目不多、负载变化不大的场合。2.2.9采用三位换向阀的卸载回路卸载回路是在系统执行元件短时间不工作时,不频繁启停驱动泵的原动机,而使泵在很小的输出功率下运转的回路。因为泵的输出功率等于压力和流量的乘积,因此卸载的方法有两种,一种是将泵的出口直接接回油箱,泵在零压或接近零压下工作;一种是使泵在零流量或接近零流量下工作。前者称为压力卸载,后者称为流量卸载。当然,流量卸载只适用于变量泵。定量泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现泵降压卸载,如图9所示用换向阀中位机能的卸载回路。因回路需保持一定(较低)控制压力以操纵液动元件,在回油路上应安装背压阀a。图2.2.92.2.10采用溢流阀的卸载回路图2-2-10是采用二位二通电磁阀控制先导型溢流阀的卸载回路。当先导型溢流阀1的遥控口通过二位二通电磁阀2接通油箱时,泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱,实现卸载。为防止卸载或升压时产生压力冲击,在溢流阀遥控口与电磁阀之间可设置阻尼b。

2.2.11用顺序阀的平衡回路平衡回路的功能在于使执行元件的回油路上保持一定的背压值,以平衡重力负载,使之不会因自重而自行下落。图2-2-11是采用单向顺序阀的平衡回路,调整顺序阀,使其开启压力与液压缸下腔作用面积的乘积稍大于垂直运动部件的重力。活塞下行时,由于回油路上存在一定背压支撑重力负载,活塞将平稳下落;换向阀处于中位,活塞停止运动,不再继续下行。此处的顺序阀又被称作平衡阀。在这种平衡回路中,顺序阀调整压力调定后,若工作负载变小,系统的功率损失将增大。又由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏,活塞不可能长时间存在任意位置,故这种回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。L图2.2.112.2.12用液控单向阀的锁紧回路图2.2.11锁紧回路的功能是通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在任意位置,并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。使液压缸锁紧的最简单的方法是利用三位换向阀的M型或O型中位机能来封闭缸的两腔,使活塞在行程范围内任意位置停止。但由于滑阀的泄漏,不能长时间保持停止位置不动,锁紧精度不高。最常用的方法是采用液控单向阀作锁紧元件,如图12所示,在液压缸的两侧油路上都串接一液控单向阀(液压锁),活塞可以在行程的任何位置上长期锁紧,不会因外界原因而窜动,其锁紧精度只受液压缸的泄漏和油液压缩性的影响。为了保证锁紧迅速、准确,换向阀应采用H型或Y型中位机能。图12所示回路常用于汽车起重机的支腿油路和飞机起落架的收放油路上。图2.1.122.2.13液压缸插装阀试验油路图:次试验油路图可以测试液压缸的内泄漏(内泄漏:在被试液压缸工作腔输入公称压力的油液,测定经活塞泄至未加压腔的泄漏量)和外泄漏(外泄漏:测量活塞杆密封处的泄漏量,个结合面处不得有渗漏现象)。压力有通过PM1进入有MCI分配到各个油口,进入到相应的控制器。通过控制四个插装阀可以来进行液压缸的运动方式,通过4个二位二通电磁换向阀可以进行液压缸的泄漏测试。

2.3滑阀液压系统设计滑阀是利用阀芯(柱塞、阀瓣)在密封面上滑动,改变流体进出口通道位置以控制流体流向的分流阀(见阀门)。滑阀常用于蒸汽机、液压和气压等装置,使运动机构获得预定方向和行程的动作或者实现自动连续运转。根据结构和动作特点,滑阀分为往复式和回转式两类。往复式滑阀又有平面型单阀瓣、平面型双阀瓣和柱塞式3种。本系统中是使用的是0型柱塞式三位四通电磁换向滑阀上面已经介绍本系统中使用的是0型柱塞式三位四通电磁换向滑阀,其优点为工作装置的进、回油口都封闭,工作机构可以固定在任何位置静止不动,即使有外力作用也不能使工作机构移动或转动,因而不能用于带手摇的机构;从停止到启动比较平稳,因为工作机构回油腔中充满油液,可以起缓冲作用,当压力油推动工作机构开始运动时,因油阻力的影响而使其速度不会太快,制动时运动惯性引起液压冲击较大;油泵不能卸载;换向位置精度高。滑阀式电磁换向阀主要用来实现液流的通断和方向变换,操纵各种执行器的动作(如液压缸的往复、液压马达的回转)。滑阀式电磁换向阀选用要点为:应根据所需控制的流量选择合适的换向阀通径;根据整个液压系统各种液压阀的连接安装方式协调一致的原则,选用合适的安装连接方式;应根据自动化程度的要求和主机工作情况选用适当的换向阀操作方式;根据液压系统的工作要求,选用合适的滑阀机能与对中方式;对电磁换向阀,应根据所用电源、使用寿命、切换频率、安全特性的选用合适电磁铁;回油口T的压力不能超过规定的允许值;双电磁换向阀的两个电磁铁不能同时通电,在设计液压设备的电控系统时应使两个电磁铁的动作互锁;液动换向阀和电液换向阀应根据系统要求,选择合适的先导控制供油和排油方式;液动换向阀和电液换向阀在内部供油时,对于那些中间位置使主油路卸荷的三位四通电液换向阀,应采取措施保证中位时的最低控制压力。本系统中使用的是0型柱塞式三位四通电磁换向滑阀,其结构简图如下图所示:三位四

通三位四

通其工作原理为是借助于滑阀和阀体之间的相对运动,使与阀体相连的各油路实现液压油流的接通、切断和换向。其中P表示进油口,T表示回油口,A、B表示工作油口。在使用滑阀的液压测试系统设计中我们发现,基本的功能油路和使用插装阀的一样,所以基本油路可以不用在行设计,只是使用插装阀和滑阀的液压站的集成块会不一样,我们止血药怪便集成块的加工工艺即可。液压缸滑阀测试油图:

图2.3.1如图所示当电磁滑阀左位通电时液压缸伸出,当电磁滑阀右位通电时液压缸回缩,在此过程中通过外部得测试装置对液压缸的内泄漏及外泄漏进行测试。2.4插装阀、滑阀在该液压测试系统中的性能比较插装阀系统:小巧,安装很灵活,可通过流量较大,通常结合弹簧使用组成压力阀,如溢流阀,减压阀等。插装阀通流量可达到1000L/min,通经可达200〜250mm。结构简单,阀芯结构简单,阀芯动作灵敏,密封性好。功能比较单一,,主要实现同或断,与普通液压控制阀组合使用时,才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。在该系统中如入才用插装阀来控制的话,对于液压站集成块的加工造成很大的困难,快的加工工艺复杂成本增加。集成块图:图2.4.1

最终装备图:图2.4.1图2.4.2滑阀系统:工作原理简单,加工制造及安装方便,通常可以用作普通方向阀和比例阀甚至伺服阀的主阀等。运用该阀可以降低成本但是在控制精度上会有所欠缺,不便于拆卸、安装、维修。集成块图:图2.4.3最终装配图:图2.4.43油路块设计3.1油路块的定义液压油路块(又称集成块)是用来安装板式液压阀的,并通过块内打孔使各阀的流道依据所设计的原理实现正确沟通。油路块是各种集成方式中的关键零件,块的外面用于安装液压阀和管接头等元件,内部的复杂孔系用于实现各液压阀的油路沟通和联系。3.2油路块的特点油路块是静压作用的零件,靠液压油静压力使机械运动,这是与其它设备的基本不同点。最突出的特点是更容易获得大的压力。油路块是靠冲击力打击锻造出来的,因而会产生较强的密度。为了提高打击效率和减轻振动,需要有很大的钢座和良好的地基,因而锻锤不可能造得很大。油路块是靠液压油机构传递能量,由于受到液压油的限制,一般只造到500以下。油路块利用静压力工作,不需要大的钢座和坚实的地基。由于采用了液压传动,其动力设备可以与主机分开安置,可以适当加大柱塞的直径或采用多缸联合工作的方式来获得大的工作压力。目前大型油路块已造到500以上。油路块容易获得大的工作行程,并可在全行程的任意位置施加最大的工作压力;在工作行程的任意位置都可以回程。机械传动的压力机的滑块行程是不变的,并且只能在滑块下止点前较小的行程内产生标称压力。而且必须在下止点后才能回程,如果过载将会发生炯车现象,导致损坏。液压机则与其相反,所以液压机对要求工作行程较长而且变形力均匀的工艺十分适应。容易获得大的工作空间。油路块本体没有庞大的机械传动机构,其液压缸可根据操作的要求来布置,因而可以容易地获得较大的工作空间。工作压力可以调整,可以实现保压,并可防止过载。例如,有个工作缸的液压机可以很容易地获得三级不同的工作压力。将高压液体通人中间工作缸得到第一级压力;通入两侧工作缸得到第二级压力;个工作缸同时通人高压液体就得到第三级压力。油路块可以作长时间的保压翩伏系统有调压装置,可以根据要求来调整液体的压力。它的安全装置,能可靠地防止过载。调速方便。通过调整通人工作缸液体的流量,可以实现各种行程速度。例如,实现空程下降和回程时高速,工作行程时慢速,而且这种调速是无级的。液压机结构简单,操作方便。油路块的本体结构很简单,而且容易制造。特别是中、小型的液压机,由于液压元件的标准化、系列化和通用化程度的提高,使其设计与制造更为简便,成本降低。液压机还易于实现自动控制和遥控。油路块工作平稳。撞击、振动和噪声都较小,有利于改善工人的劳动强度和工作条件。缺点是油路块采用液体作为工作介质,因而对液压元件的精度和密封条件要求较高。另外,不可避免的泄漏会带来环境的污染。3.3油路块的共性要求油路块是各种集成方式中的关键零件,块的外表用于安装液压阀和管接头等元件,内部的复杂孔系用于实现各液压阀的油路沟通和联系。因此,不同油路块在结构、使用的材料及加工精度等方面有一些共性的要求。3.3.1加工图样及材料的选择油路块的加工图样,要有足够的视图数目,以正确、全面地表达油路块的内外形状;除了标注油路块的总体大小外,液压阀等元件的安装尺寸和块间连接尺寸、各种孔道的形状尺寸和位置尺寸等应标志齐全、正确;所确定的基准和标注的尺寸,应便于油路块的加工和控制元件的安装。油路块的毛坯可用锻压、铸造等方法获得,常用材料有热轧钢板、碳素、主贴和铝合金等,低压固定设备要用铸铁,高压强振场合要用锻钢。可根据具体使用条件安表3-1进行选择。表3-1油路块的常用材料种类工作压力/MPa厚度/mm工艺性焊接性相对成本热轧钢板~35<160一般一般100碳素锻件~35>160一般一般150灰口铸铁~14一好不可200球墨铸铁~35一一般不可210铝合金锻件~21一好不可10003.3.2液压元件安装面(孔)的加工精度要求油路块个平面的铣削和磨削余量应不小于2mm。油路块上液压阀安装平台的表面粗糙度应满足制造厂产品样本的要求,通常Ra不大于0.8um;块间结合面(叠积面)的表面粗糙度Ra不大于0.8um。安装平面的有关尺寸公差及形状位置公差及形状公差参见各类板式液压阀安装面及叠加阀的安装面的有关标准:GB/T2514—2007和GB/T8098—2003、GB/T8099—1987、GB/T8100—1987、GB/T8101—2002。块间结合面的平行度公差一般为0.03um,其余四侧与结合面的垂直度公差为0.1mm。块间结合面不允许有内奥凹平面度缺陷。插装式液压阀的安装孔的粗糙度不大于Ra0.8um,末端管接头的密封面和O形圈沟槽的粗糙度不大于Ra3.2um,一般通油孔道德粗糙度不大于Ra12.5um。二通插装阀的安装连接尺寸及螺纹式插装阀的阀孔尺寸请按GB/T2877—2007和JB/T5963—2004的标准规定。3.3.3油口螺纹及工艺孔的加工要求油路块的油口和孔系较为复杂,孔道与孔道相交处,要考虑不形成污染物集存窝和气窝,易于排除切削与去毛刺。油路块上安装管接头的油口(例如通执行器的油口),应加工出连接螺纹孔,液压元件及油路块主要使用米制细牙螺纹和锥螺纹,其规格尺寸如表4-2所列。表3-2米制细牙螺纹螺纹规格管子外径/mm焊接式管接头扩口试管接头卡套式管接头Bosch公司①M10*164,5,6M12*1.586,86M14*1.510108,108M16*1.51210,1210M18*1.5141412,1412M20*1.514M22*1.51816,1816,1816M27*22220,2220M32*22825,2820,2225M42*23432,3425,2830M48*232,3438M50*242,5040,42注:为德国Bosch公司给出的管子与管接头的搭配关系。为了改善工艺性,可在油路块上适当增加和加工一些工艺孔,即把较长的盲孔(不通孔)改变为通孔,钻毕再把一端用螺塞等堵头进行封堵。常用的堵头有标准的锥螺纹塞、锥管螺纹塞、直螺纹螺塞和标准球胀堵头以及非标准的焊接堵头等。各种标准螺塞及球胀堵头的类型、规格尺寸可按JB/ZQ4444-4453—1986及ZBJ22007—1988等相关标准选用。为了便于维护,堵头应设置在不需拆卸管件、元件或块体即可接近的部位。3.4油路块的设计要点3.4.1分解液压系统,绘制油路块单元回路图当液压控制装置决定采用块式集成时,首先要对已经设计好的液压系统原理图进行分解,并绘制油路块单元回路图。油路块单元回路图实质上是液压系统原理图的一个等效转换,它是设计块式集成液压控制装置的基础,也是设计油路块的依据。分解液压系统,绘制油路块单元回路图时应该注意一下两点:一、为了减少设计工作量,可采用现有系列油路块单元回路图;二、为了减小整个液压控制装置的结构尺寸和质量,油路块上液压阀的安排应紧凑,块数应尽量少。3.4.2油路块的设计尽管目前已有多种油路块系列及其单元回路,但是现代液压系统随着主机设备的进步而日趋复杂,故系列油路块常常不能满足用户的使用和特殊要求,工程实际中任有不少回路油路块需自行设计。由于油路块的孔系结构复杂,因此设计者经验的多寡对于设计质量的优劣乃至成败有很大影响。对于初次涉足油路块的设计者而言,建议研究和参考现有通用油路块系列的结构及特点,以便加快设计进程,减少设计失误,提高设计工作质量和效率。油路块的设计要点如下。公用油道孔目数的确定,油路块的公用油道孔,应用较广的为二孔氏和三孔氏设计方^<。液压元件样板的制作,为了在油路块四周面上二实现液压阀的合理布置及正确安排其通油孔(这些孔将于公用油道孔相连),可按照液压阀的轮廓尺寸及油口位置预先制作援建样板,放在油路块各有关视图上,安排适合的位置。对于简单回路则不必制作样板,直接摆放即可。孔道直径及通油孔间壁厚的确定,油路块上的孔道可分为三类:第一类是通油孔道,其中包括贯通上下叠积面的公用孔道,安装液压阀的三个侧面上直接与阀的油口相通孔道,另一侧面安装管接头的孔道,不直接与阀的油口相通的中间孔道即工艺孔等四种;第二类是连接孔,其中包括固定液压阀的定位销和螺钉孔(螺孔),成摞连接各类油路块的螺栓孔(光孔);第三类是质量在30kg以上的油路块的起吊螺钉孔。其中,通油通道的直径的确定:与阀的油口相通孔道的直径,应于液压阀的油口直径相同;与管接头相连接的孔道,其直径一般应按通过的流量和允许流速来确定;工艺孔应用螺塞和球胀堵死;公用孔道中压力油孔和回油孔的直径可以类比同压力等级的系列油路块中的孔道直径确定。连接孔直径的确定:固定液压阀的定位销孔的直径和螺纹孔(螺孔)的直径,应分别与所选定的液压阀的定位销直径及配合要求与螺纹孔的螺纹直径相同;连接油路块的螺栓规格可类比相同压力等级的系列油路块的连接螺栓确定。期待螺钉孔的确定:单个油路块质量在30kg以上时,应按质量和强度确定起呆螺纹孔的直径。最后要进行油孔间的壁厚及其校核。通油孔间的最小壁厚的推荐值不小于5mm。当系统压力高于6.3MPa时,或孔间壁厚较小时,应进行强度校核,以防系统在使用中被击穿。但考虑到油路块上的孔大多细而长,钻孔加工时可能偏斜,实际壁厚应在计算基础上适当取大一些。中间块外形尺寸的确定,中间块用来安装阀,其高度H取决于所安装元件的高度H1°H通常应大于所安装的液压阀的高度。当确定中间块的长度L和宽度B时,在已确定公用油道孔基础上,应首先公用油道孔在块间结合面上的位置。如果油路块中有部分采用标准系列通道块,则自行设计的公用油道孔位置应与标准通道块上的孔一致。应当指出的是,现在有些液压系统产品中,一个油路块上安装的元件不止三个,有时一块上所装的元件数量达到5—8个,甚至更多,其目的无非是减少整个液压控制装置所用油路块的数量。油路块上液压元件的布置,在确定了右路快种共用油道孔的数目、直径及在块间连接面中的位置与油路块的外形尺寸后,即可逐块布制液压元件了。液压元件在通道块上的安装位置合理与否,直接影响油路块体内与单元回路的合理性有关,还要受到元件结构、操纵调整的方便性等因素的影响。油路块油路的压力损失,油液在流经油路块孔系后要产生一定的压力损失,其数值是反映块式油路块装置设计质量与水平的重要标志之一。显然,油路块中的工艺孔愈少,附加的压力损失愈小。绘制油路块加工图,其中的加工内容是:为了便于读图、加工和安装,通常油路块的加工图应包括四个侧面视图及顶面视图、各层孔道剖面图与该油路块的单元图回路图,并将块上各孔编号列表,并注明孔的直径、深度及与之阻、通的孔号,当然,加工图还应包括油路块所用材料及加工技术要求等。油路块的材料和主要技术要求是:制造油路块的材料因液压系统压力高低和主机类型不同而异,可以参照表4-1选取。通常,对于固定机械,低压系统的油路块,宜选用用HT250或球墨铸铁;高压系统的油路块宜选用20钢和35钢锻件。油路块的毛坯不得有砂眼、气孔、缩送和夹层等缺陷,必要时对其进行探伤检查。毛坯在切削加工前应进行时效处理或退火处理,以消除内应力。3.4.3油路块液压控制装置的总装图油路块液压控制装置的总装图(也称油路块组装装配图)是所有安装上标准液压阀的集成块成叠积后的外形图。为了便于读图、装配调试和使用维护,建议在总装图中附上整个液压系统等效的集成块回路图3.5原液压缸测控系统油路块与改后液压缸测控系统油路块原液压缸测控系统油路块与改后液压缸测控系统油路块的设计完整原理图见附件。有图可知原液压缸测控系统油路块原理图存在以下不足:连接液压缸MCA(进油口)、MCB(回油口)两者距离太近容易产生干涉;在标注时为注明公差;并未标注块上各孔编号列表、孔的直径、深度及与之阻、通的孔号。这些不足均在改后液压缸测控系统油路块原理图中进行了改正4液压测试系统泵的概述4.1液压泵的工作原理归纳:1)液压泵必须具有一个由运动件(柱塞)和非运动件(缸体)所构成的密闭容积,该容积的大小随运动件的运动发生周期性变化。容积增大时形成真空,油管的油液在大气压作用下进入密封容积(吸油);容积减小时油液受挤压克服管路阻力排出(排油)。因它的吸油和排油均依赖密闭容积的容积变化,因此称之为容积式泵。2)液压泵的密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才转为排油;同理,密闭容积减小到极限时,先要与排油腔隔开,然后才转为吸油。3)液压泵每转一转吸入或排出的油液体积取决于密闭容积的变化量。4)液压泵的吸油的实质是邮箱的油液在大气压的作用下进入具有一定真空度的吸油腔。为防止气蚀,真空度应小于0.05MPa,因此对吸油管路的液流速度及油液提升高度有一定的限制。泵的吸油腔容积能自动增大的泵称为自吸泵。5)液压泵的排油压力取决于排油管路油液流动所受到的总阻力,即液流的管道损失、元件的压力损失及需要克服的外负载阻力。总阻力越大,排油压力越高。若排油管路直接接回油箱,则总阻力为零,泵排出压力为零,泵的这一工况称之为卸载。6)组成液压泵密闭容积的零件,有的是固定件,有的是运动件。它们之间存在相对运动,因此必然存在间隙。当密闭容积为排油时,压力油将经此间隙向外泄露、使实际排出的油液体积减小,其减小的油液体积称为泵的容积损失。7)为了保证液压泵的正常工作,泵内完成吸、压油的密闭容积在吸油与压油之间相互转换时,将瞬间存在既不与吸油腔相通、又不与压油腔相通的闭死的容积。若此闭死容积在转移的过程中大小发生变化,则容积减小时,因液体受挤压而使压力提高;容积增大时又会因无液体补充而使压力降低。必须注意的是,如果闭死容积的减小是发生在该容积离开压油腔之后,则压力将高于压油腔的压力,这样会导致周期性的压力冲击,同时高压液体会通过运动副之间的间隙挤出,导致油液发热;如果闭死容积的增大是发生在该容积刚离开吸油腔之后,则会使闭死容积的真空度增大,以致引起气蚀和噪声。这种因存在闭死容积大小发生变化而导致的压力冲击、气蚀、噪声等危害液压泵的性能和寿命的现象,称为液压泵的困油现象,在设计与制造液压泵时应竭力消除与避免。泵站原理图:5直动型溢流阀概述早起出现的直动型溢流阀为滑阀式,由阀芯7、阀体6、调压弹簧3、调节杆1等零件组成。图示为阀的安装位置(常位),阀芯在弹簧力Ft的作用下处于最下端位置,阀芯台肩的封油长度L将进、出油口隔断。当阀的进口压力油经阀心下端的径向孔、轴向小孔a进入阀芯底部油室,油液受压形成一个向上的液压力F。在液压力F等于或大于弹簧力Ft阀芯向上运动,上移行程L后阀口开启。随着通过阀口的流量q增大,阀口进一步开启,阀的出口流量流回油箱。此时,阀芯处于受力平衡状态,阀口开度为x,通流量为q,进口压力为p。如果记弹簧开度为K,预压缩量为xo,阀芯直径为D,阀口刚开启时的进口压力为pk,通过额定流量qs时的进口压力为ps,作用在阀芯上的稳态液动力为Fs,则可以得到:1)阀口刚开启时的阀芯受力平衡关系式兀D2,、P,^~=K(君+L)2)阀口开启溢流时阀芯受力平衡关系式兀D2p=K(x+L+x)+F40s3)阀口开启溢流的压力流量方程q=史七pp联立求解式2)和3)可求得不同流量下的进口压力。如上所述,可以归纳以下几点:调节弹簧的预压缩量xo,可以改变阀口的开启压力pk,进而调节控制阀的进口压力p,即对应于一定弹簧预压缩量xo,阀的进口压力p基本为定值。此处弹簧称之为调压弹簧。当流经阀口的流量增大使阀的开口增大时,弹簧会进一步被压缩而产生一个附加弹簧力△Ft=Kx,同时液动力Fs也发生变化,这将导致阀的进口压力p随之增大。弹簧腔的泄漏油经阀体上的泄油通道直接引到溢流阀的出口,然后回油箱。若回油路有背压,则背压力作用在阀芯的上端,导致溢流阀的进口压力随之增大。4)直动型溢流阀因液压力直接与弹簧力相比较而得名。若阀的压力较高、流量较大,则要求调压弹簧具有很大的弹簧力,这不仅使调节性能变差,而且结构上也难以实现。所以滑阀式直动型溢流阀已很少采用。为此,近年来出现了锥阀式直动型溢流阀。针对阀口大小改变时阀口液动力和附加弹簧力变化的影响,采取了相应的结构措施,故额定压力可达40MPa,最大通流量为330L/min。6液压元件的选型6.1液压阀的选择根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量,可选出这些元件的型号及规格。本设计中所有的额定压力都为6.3MPa,额定流量根据各阀通过的流量,确定为10L/min,25L/min和63L/min三种规格,回路所有元件的规格型号列于下表序号元件名称最大通过流量/Lmin型号1溢流阀16YF-B322单向阀16C5G-8253电磁换向阀32DG4V-531C6.2油管的选择根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定管道尺寸。液压缸的进、出油管按输入、排出的最大流量来计算。由于本液压台快进快退时,油管内通油量最大,其实际流量为泵的额定流量的两倍达32L/min,则液压缸进、出油管直径d按产品样本,选用内径为15mm,外径为19mm的10号冷拔钢管。6.3油箱的确定油箱是用钢板焊成,大型的油箱则用型钢作成骨架,再在外表焊上钢板。油箱的形状一般是方形或长方形的,为了便于清洗油箱内壁及箱内滤油器,油箱盖板一般都是可拆开的。设计油箱时应考虑以下几点:壁板:厚度一般为3〜4mm;容量大的油箱可取4〜6mm。对于大容量的油箱,为了清洗方便,也可以在油箱侧壁开较大的窗口,并用侧盖板紧密封闭。底板与底脚:底板应比侧板稍厚一些,底板应有适当斜度以便排净存油和清洗。油箱的底部应装设底脚,底脚高度一般为150~200mm,以利于通风散热及排出箱内油液。顶板:顶板一般取得厚一些,为6〜10mm,若泵、阀和电机安装在油箱顶部时,顶板厚度应选大值。顶板上的元件和部件的安装面应经过机械加工,以保证安装精度。为减少机加工工作量,安装面应该用形状和尺寸适当的厚钢板焊出。隔板:油箱内一般设有隔板,隔板的作用是使回油区与泵的吸油区隔开,增大油液循环的路径,降低油液的循环速度,有利于降温散热、气泡析出和杂质沉淀。隔板一般沿油箱的纵向布置,其高度一般为最低液面高度的2/3~3/4。有时隔板高于液面,在中部开有较大的窗口并配上适当面积的滤网,对油液进行粗滤。油箱的最下面有个汽油浮子。油面高的时候浮子就浮上来,拉动固定死的一个连杆指针向上,指针压着一个类似于台灯开关的一个东西,指针越高,电阻越小,油表显示就是满的。指针越低。电阻加大,油表就下降。如果油表显示不准确的话,可以把油箱翻过来拆下来,自己用手折一下就好了。副油箱实际就是油箱开关上的一个高底管子。正常状态下开主油箱的时候,油是上面的那根高管子流出来的。高管子开口要高些,油流不进去了,就要开副油箱。开关扳上去,高管子的通道关闭,低管子通道打开。就又有油流出来。如果开关设计得比最底油面高的话,那么就有可能出现副油箱烧得跑不动了,但是一摇还是有油的情况。油箱在液压系统中功用是储存液压系统所需的足够油液,散发油液中的热量,分离油液中气体及沉淀污物。另外对中小型液压系统,往往把泵装置和一些元件安装在油箱顶板上使液压系统结构紧凑。油箱有总体式和分离式两种。总体式油箱是与机械设备机体做在一起,利用机体空腔部分作为油箱。此种形式结构紧凑,各种漏油易于回收。但散热性差,易使邻近构件发生热变形,从而影响了机械设备精度,再则维修不方便,可减少油箱发热和液压振动对工作精度的影响,便于设计成通用化、系列化的产品,因而得到广泛的应用。对一些小型液压设备,或为了节省占地面积或为了批量生产,常将液压泵一一电动机装置及液压控制阀安装在分离油箱的顶部组成一体,称为液压站。对大中型液压设备一般采用独立的分离油箱,即油箱与液压泵一一电动机装置及液压控制阀分开放置。当液压泵一一电动机安装在油箱侧面时,称为旁置式油箱;当液压泵一一电动机安装在油箱下面时,称为下置油箱(高架油箱)。通常油箱用2.5〜5mm钢板焊接而成。6.3.1油箱的构造与设计要点1)油箱必须有足够大的容量,以保证系统工作时能够保持一定的液位高度;为满足散热要求,对于管路比较长的系统,还应考虑停车维修时能容纳油液自由流回油箱时的容量;在油箱容积不能增大而又不能满足散热要求时,需要设冷却装置。2)设置过滤器。油箱的回油一般都设置系统所要求的过滤精度的回油过滤器,以保持返回油箱的油液具有允许的污染等级。油箱的排油口(即泵的吸口)为了防止意外落入油箱中污染物,有时也装设吸油网式过滤器。由于这种过滤器侵入油箱的深处,不好清理,因此,即使设置,过滤网目也是很低的,一般为60mm以下。3)设置油箱主要油口。油箱的排油口与回油口之间的距离应尽可能远些,管口都应插入最低油面之下,以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45°斜角,以增大吸油出油的截面,使油液流动时速度变化不致过大。管口应面向箱壁。吸油管离箱底距离HN2D(D为管径),距箱边不小于3D。回油管离箱底距离hN3D。4)设置隔板将吸、回油管隔开,使液流循环,油流中的气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流式标准型、回流式及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上安置滤网。5)在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器。兼作注油口用。油箱的注油口一般不从油桶中将油液直接注入油箱,而是经过滤车从注油口注入,这样可以保证注入油箱中的油液具有一定的污染等级。6)放油孔要设置在油箱底部最低的位置,使换油时油液和污物能顺利地从放油孔流出。在设计油箱时,从结构上应考虑清洗换油的方便,设置清洗孔,以便于油箱内沉淀物的定期清理。7)当液压泵和电动机安装在油箱盖板上时,必须设置安装板。安装板在油箱盖板上通过螺栓加以固定。8)为了观察向油箱注油的液位上升情况和在系统中看见液位高度必须设置液位计。9)按GB/T3777——1983中5、2、3a规定:“油箱的底部应离地面积150mm以上,以便于搬移、放油和散热。10)为了防止油液可能落在地面上,可在油箱下或上盖附近四周设置油盘。油盘必须有排油口,以便于油盘的清洁。油箱的内壁应进行抛丸或喷砂处理,以清除焊渣和铁锈。待灰砂清理干净之后,按不同工作介质进行处理或者涂层。对于矿物油,常采用磷化处理。对于高水基或水、乙二醇等介质,则采用与介质相容的涂料进行涂刷,以防油漆剥落污染油液。6.3.2油箱设计时应注意问题1)油箱容量的确定,是油箱设计的关键。主要根据热平衡来确定。通常油箱的容量取液压泵每分钟流量3~8倍进行估算。此外,还要考虑到液压系统回油到油箱不至溢出,油面高度一般不超过油箱高度的80%。中压系统的油箱容积一般取液压泵额定流量的5〜7倍,本例取7倍,故油箱容积为y=(7*16)L=112L。2)油箱中应设吸油过滤器,要有足够的通流能力。因需经常清洗过滤器

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