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沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 塑料擠出機(jī)液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機(jī)制 1102 學(xué)生姓名 徐欣陽 指導(dǎo)教師 侯志敏 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 4 日 摘要 20 世紀(jì) 50 年代我過的液壓工業(yè)才開始 液壓元件初用于鍛壓和機(jī) 床設(shè)備上 六十年代有了進(jìn)一步的發(fā)展 滲透到了各個工業(yè)部門 在工 程機(jī)械 冶金 機(jī)床 汽車等工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用 如今液壓系統(tǒng) 技術(shù)向著高壓 高速 高效率 高集成等方向發(fā)展 同時 新元件的應(yīng) 計算機(jī)的仿真和優(yōu)化等工作 也取得了卓越的成效 機(jī)械工程主要配套件有動力元傳動元件 液壓元件及電器元件等 內(nèi)燃式柴油發(fā)動機(jī)是目前工程機(jī)械動力元件其本上都采用的 傳動分為 機(jī)械傳動 液力機(jī)械傳動等 液力機(jī)械傳動是現(xiàn)在最普遍使用的 液壓 液壓元件主要有泵 缸 密封件和液壓附件 當(dāng)前 我過液壓件也已從低壓到高壓形成系列 我過機(jī)械工業(yè)引進(jìn) 并吸收新技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行好好研究 活的可符合國際標(biāo)準(zhǔn)的液壓產(chǎn)品 并進(jìn)一步的優(yōu)化自己的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 得到性能更好符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品 國外的工程機(jī)械配套件的體電視成產(chǎn)悠久 技術(shù)成熟 生產(chǎn)集中度高 品牌效應(yīng)突出 主機(jī)和配套件事相互影響 相互促進(jìn)的 當(dāng)下 國外工 程機(jī)械配套件的發(fā)展形勢較好 最近這些年國外的工程機(jī)械有一種趨勢 就是主機(jī)的制造企業(yè)逐步 向組裝企業(yè)方向發(fā)展 配套件由供應(yīng)商提供 沒過的凱斯 卡特彼勒 瑞典的沃爾沃登時世界上實力最強(qiáng)的主機(jī)制造企業(yè) 氣配套件的配套能 力也非常強(qiáng) 數(shù)量上也是逐年大幅的增長 配套件主要有零部件制造企 業(yè)來提供 在科技大爆炸的今天 計算機(jī)技師 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 通信技術(shù)等現(xiàn)在信 息技術(shù)對人類的生產(chǎn)生活長生了前所未有的影響 這也是今后制造業(yè)的 發(fā)展 設(shè)計方法和制造方法模式的改變指明了方向 為數(shù)字化的設(shè)計資 源與制造資源的遠(yuǎn)程共享 提高產(chǎn)品效率奠定了基礎(chǔ) 目前 在液壓領(lǐng) 域中 特別是中小企業(yè)在就你想液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計時 存在零部件種 類繁多 系統(tǒng)集成復(fù)雜 參考文獻(xiàn)缺乏等一系列困難 而遠(yuǎn)程設(shè)計服務(wù) 可以解決這些問題 關(guān)鍵詞 工程機(jī)械 機(jī)床 機(jī)械傳動 冶金 Abstract The 1950 s I a hydraulic industrial began hydraulic components and machine tool equipment used for forging early on 60 s have a further development steals the various industrial department s engineering machinery metallurgy machine tools automotive industry etc have been widely used Now to high pressure hydraulic system technology high speed high efficiency high integration development direction Meanwhile new components of the computer simulation and optimization should work also got outstanding achievements Mechanical engineering major fittings to have power transmission components hydraulic components and electrical components etc Internal combustion engine is the type diesel power engineering machinery components of its this used to drive into the mechanical transmission and hydraulic transmission machinery etc Hydraulic mechanical transmission is now the most commonly used Hydraulic pump and hydraulic elements are mainly cylinder seal and hydraulic accessories Current I have also set up hydraulic parts from the low pressure to high pressure formation series I machinery industry and introduction to absorb new technology is conducted on the basis of good research live with the international standard of hydraulic products And further optimize their industrial structure get better performance products meet the national standards Foreign engineering machinery fittings of the body in the production of a television mature technology production concentration is high the brand effect is prominent The host and fittings things influence each other and promote each other At the moment the foreign engineering machinery accessories development situation is better Recent years foreign engineering machinery is a trend and is host of manufacturing enterprises gradually to the assembly enterprises development direction fittings by the supplier The case didn t caterpillar Sweden s Volvo world connection the strongest of host manufacturing enterprise gas fittings are very strong ability of form a complete set on the amount is year after year sharp growth fittings mainly parts manufacturing enterprise to provide In science and technology of the big bang today computer technician network technology the communication technology and information technology on human now production and life of the influence of the unprecedented longevity This is also the development of the manufacturing industry in future the design methods and manufacturing methods model of change pointed out the direction for the design of the digital resources and manufacturing resource remote Shared and improve the efficiency of the products to lay the foundation At present in the hydraulic field especially small and medium sized enterprises in it you want to hydraulic transmission system design auto parts various kinds and system integration complex lack of reference a series of difficulties and remote design services can solve these problems Key words engineering machinery machine tool mechanical drive metallurgy 目 錄 第一章 液壓傳動技術(shù) 1 1 1 液壓傳動技術(shù)的發(fā)展 1 1 2 液壓傳動技術(shù)的基本原理及應(yīng)用 1 1 3 液壓傳動系統(tǒng)的組成 2 1 4 液壓傳動的優(yōu)缺點 2 1 4 1 液壓傳動的優(yōu)點 2 1 4 2 液壓傳動的缺點 3 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 2 1 基本結(jié)構(gòu) 4 2 2 控制系統(tǒng)分析 4 2 2 2 上下機(jī)頭開合系統(tǒng) 6 2 2 3 口型盒上下夾持 7 2 2 4 楔形邊鎖緊缸 8 第三章 液壓缸的設(shè)計 10 3 1 液壓缸設(shè)計介紹 10 3 1 1 液壓缸的組成 10 3 1 2 液壓缸的靜態(tài)特征 10 3 1 3 液壓缸的設(shè)計依據(jù)及注意事項 10 3 1 4 設(shè)計步驟 11 3 2 液壓缸主要尺寸的確定 11 3 2 1 液壓缸工作壓力的確定 11 3 2 2 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定 11 3 2 3 液壓缸壁厚和外徑計算 12 3 2 4 液壓缸工作行程的確定 13 3 2 5 最小導(dǎo)向長度的確定 13 3 2 6 缸體長度的確定 13 3 3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3 3 1 缸體與缸蓋的連接形式 13 3 3 2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 14 3 3 3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 14 3 3 4 活塞及活塞桿處密封圈的選用 14 3 3 5 液壓缸的緩沖裝置 14 3 3 6 液壓缸的排氣裝置 14 3 3 7 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 14 3 3 8 液壓缸主要零件的材料 14 第四章 集成油路的設(shè)計 16 4 1 液壓元件安裝連接形式的確定 16 4 1 1 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式確定 16 4 1 2 按閥類元件的配置形式確定 16 4 2 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 17 4 3 液壓油路板的設(shè)計 17 4 3 1 分析液壓系統(tǒng) 確定液壓油路板數(shù)目 17 4 3 2 制做液壓元件樣板 18 4 3 3 液壓元件的布局 18 4 3 4 確定油孔的位置和尺寸 18 4 3 5 繪制液壓油路板零件圖 19 4 4 液壓油箱的設(shè)計 19 4 4 1 液壓油箱有效容積的確定 19 4 4 2 液壓油箱的外形設(shè)計 20 4 4 3 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 23 5 1 液壓系統(tǒng)的污染控制 23 5 1 1 油液污染的危害 23 5 1 2 污染物的種類 23 5 1 3 污染物的來源 24 5 2 液壓系統(tǒng)的維護(hù) 24 結(jié)論 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 液壓傳動技術(shù) 0 第一章 液壓傳動技術(shù) 液壓傳動也稱為流體傳動 是主要利用液體壓力能的液體傳動 它是根據(jù) 17世 紀(jì)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(shù) 是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 廣為應(yīng)用的一門技術(shù) 如今 液壓傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水 平的重要標(biāo)志 1 1 液壓傳動技術(shù)的發(fā)展 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(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上 誕生了世界上第一臺水壓機(jī) 1905 年 將工作介質(zhì)水改為油 又進(jìn)一步得到改善 第一次世界大戰(zhàn) 1914 1918 后液壓傳動廣泛應(yīng)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(jì)末 20 世紀(jì)初的 20年間才開始進(jìn)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(chǔ) 20 世紀(jì)初康斯坦丁 尼斯克 G Constantimsco 對能量波動傳遞所進(jìn)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(xiàn) 使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展 第二次世界大戰(zhàn) 1941 1945 期間 在美國機(jī)床中有 30 應(yīng)用了液壓傳動 應(yīng)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(lǐng)先地位 1 2 液壓傳動技術(shù)的基本原理及應(yīng)用 液壓傳動的基本原理是在密閉的容器內(nèi) 利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來實 現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動力的 其中的液體稱為工作介質(zhì) 一般為礦物油 它的作用和 機(jī)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 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 液壓傳動技術(shù) 1 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 液壓傳動有許多突出的優(yōu)點 因此它的應(yīng)用非常廣泛 如一般工 業(yè)用的塑料 加工機(jī)械 壓力機(jī)械 機(jī)床等 行走機(jī)械中的工程機(jī)械 建筑機(jī)械 農(nóng)業(yè)機(jī)械 汽 車等 鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)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(jī)構(gòu)等 發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置 核 發(fā)電廠等等 船舶用的甲板起重機(jī)械 絞車 船頭門 艙壁閥 船尾推進(jìn)器等 特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置 測量浮標(biāo) 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(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置 等 1 3 液壓傳動系統(tǒng)的組成 液壓傳動系統(tǒng)主要由 動力元件 油泵 執(zhí)行元件 油缸或液壓馬達(dá) 控 制元件 各種閥 輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成 1 動力元件 油泵 它的作用是把液體利用原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能 是液壓傳動中的動力部分 2 執(zhí)行元件 油缸 液壓馬達(dá) 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 其中 油缸做直線運(yùn)動 馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 3 控制元件 包括壓力閥 流量閥和方向閥等 它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào) 節(jié)液動機(jī)的速度 并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力 流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制 4 輔助元件 除上述三部分以外的其它元件 包括壓力表 濾油器 蓄能裝置 冷卻器 管件及油箱等 它們同樣十分重要 5 工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液 它經(jīng)過油泵和 液動機(jī)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換 1 4 液壓傳動的優(yōu)缺點 1 4 1 液壓傳動的優(yōu)點 液壓傳動的主要優(yōu)點有 1 體積小 重量輕 例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動機(jī)的 10 20 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 液壓傳動技術(shù) 2 因此慣性力較小 當(dāng)突然過載或停車時 不會發(fā)生大的沖擊 2 能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度 并可實現(xiàn)無極調(diào)速 且調(diào)速范 圍最大可達(dá) 1 2000 一般為 1 100 3 換向容易 在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下 可以較方便地實現(xiàn)工作機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動的轉(zhuǎn)換 4 液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接 在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制 5 由于采用油液為工作介質(zhì) 元件相對運(yùn)動表面間能自行潤滑 磨損小 使 用壽命長 6 操縱控制簡便 自動化程度高 7 容易實現(xiàn)過載保護(hù) 8 液壓元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化 系列化 通用化 便于設(shè)計 制造和使用 1 4 2 液壓傳動的缺點 液壓傳動的主要缺點有 1 使用液壓傳動對維護(hù)的要求高 工作油要始終保持清潔 2 對液壓元件制造精度要求高 工藝復(fù)雜 成本較高 3 液壓元件維修較復(fù)雜 且需有較高的技術(shù)水平 4 液壓傳動對油溫變化較敏感 這會影響它的工作穩(wěn)定性 因此液壓傳動不 宜在很高或很低的溫度下工作 一般工作溫度在 15 60 范圍內(nèi)較合適 5 液壓傳動在能量轉(zhuǎn)化的過程中 特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中 其壓力大 流 量損失大 故系統(tǒng)效率較低 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 3 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 液壓系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個組成部分 液壓系統(tǒng)的設(shè)計要與主機(jī)的總體設(shè)計同時 進(jìn)行 著手設(shè)計時 必須從實際出發(fā) 有機(jī)地結(jié)合各種傳動形式 充分發(fā)揮液壓傳動的 優(yōu)點 力求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單 工作可靠 成本低 效率高 操作簡單 維修方便的液壓傳 動系統(tǒng) 主要參數(shù) 工作壓力 16MPa 流量 10L min 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1450r min 電機(jī)功率 4kW 主電源 AC380V 50HZ 控制電源 AC220V 50HZ 2 1 基本結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)由動力系統(tǒng) 低 高壓供油系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 各種液壓缸 控制系統(tǒng) 控制閥 組成 工作介質(zhì)為液壓油 高 低壓供油系統(tǒng)由雙聯(lián)葉片泵供油 高低 壓供油系統(tǒng)及其他系統(tǒng)主控元件都安裝在油箱上面 實現(xiàn)了與執(zhí)行系統(tǒng)的分離 既 便于故障原因分析 又利于擠出機(jī)的檢修 2 2 控制系統(tǒng)分析 本次設(shè)計中主要對合模 起模兩個過程詳細(xì)分析 合模過程 機(jī)頭合上 上 下口型鎖緊缸鎖緊 楔形邊夾緊 開始工作 啟模過程 楔形邊松開 上 下口型鎖緊缸松開 機(jī)頭張開 檢修清理 如圖 2 1所示為擠出機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 表 2 1為電磁鐵動作順序表 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 圖 2 1 擠出機(jī)液壓原理圖 表 2 1 電磁鐵通電順序表 1Y A 2Y A 3Y A 4Y A 5Y A 6Y A 7Y A 8Y A 9Y A 10Y A 11Y A 下口型鎖緊缸開鎖 下口型鎖緊缸關(guān)鎖 上口型鎖緊缸開鎖 上口型鎖緊缸關(guān)鎖 機(jī)頭張合開 機(jī)頭張合關(guān) 楔形邊夾緊鎖開鎖 楔形邊夾緊鎖關(guān)鎖 電 磁 鐵工 況 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 5 圖 2 3 機(jī)頭開合系統(tǒng)原理圖 2 2 2 上下機(jī)頭開合系統(tǒng) 機(jī)頭開合液壓系統(tǒng)見上圖 機(jī)頭開合上下單獨動作 液壓原理完全相同 分析 如下 系統(tǒng)中換向閥 6YA得電 壓力油經(jīng)過換向閥的右油路 液壓鎖的右側(cè)單向閥 單向節(jié)流閥的右側(cè)閥進(jìn)入油缸的無桿腔 完成機(jī)頭的關(guān)閉動作 當(dāng)機(jī)頭到位接近開 關(guān)檢測 油路內(nèi)壓力到達(dá) 16MPa后 才確定機(jī)頭關(guān)閉到位 系統(tǒng)中換向閥 7YA得電 壓力油經(jīng)過換向閥的左油路 液壓鎖的左側(cè)單向閥 單向節(jié)流閥的左側(cè)閥進(jìn)入油缸的有桿腔 完成機(jī)頭的打開動作 當(dāng)機(jī)頭到位接近開 關(guān)檢測 油路內(nèi)壓力到達(dá) 16MPa后 才確定機(jī)頭打開到位 單向節(jié)流閥和雙控平衡閥共同確保壓力油緩慢平穩(wěn)流動 液壓缸平穩(wěn)卸壓 使 機(jī)頭開合動作平穩(wěn) 避免打開或關(guān)閉機(jī)頭時速度過快而發(fā)生意外 液壓鎖和 Y型換 向閥能夠同時接通油箱卸油 液壓鎖的 2個單向閥立即同時關(guān)閉 油缸活塞立刻停 止動作 使機(jī)頭在任意位置停留 不至于發(fā)生安全事故 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 6 圖 2 4上下機(jī)頭鎖緊原理圖 2 2 3 口型盒上下夾持 上圖為上口型鎖緊系統(tǒng) 口型盒夾持油缸分為 2組 分別由獨立的液壓系統(tǒng)進(jìn) 行控制 兩者的不同之處在于下組油缸的液壓系統(tǒng)沒有平衡閥 系統(tǒng)在得到夾持或 松開口型盒信號后上下液壓系統(tǒng)同時啟動 油缸同步動作 完成口型盒夾持或松開 要求 系統(tǒng)中換向閥 2YA得電 壓力油經(jīng)過換向閥右油口進(jìn)入油缸的無桿腔 活塞 桿伸出完成夾持動作 由于此系統(tǒng)中油缸較多 為了減少動作時間 油缸排出的壓 力油經(jīng)單向閥進(jìn)入供油管路補(bǔ)給油源 減少壓力油循環(huán)造成浪費(fèi) 系統(tǒng)中的平衡閥 確?；赜凸苈穳毫?使上組油缸活塞桿緩慢伸出 避免沖頂口型盒 而下組油缸活 塞桿是自下而上伸出 自身阻力可以確?；钊麠U伸出平穩(wěn) 因此下組油缸液壓系統(tǒng) 中沒有平衡閥 活塞桿收回時 系統(tǒng)中 3YA動作 壓力油經(jīng)換向閥的左油口 單向 閥 平衡閥進(jìn)入油缸小腔 此時回油經(jīng)進(jìn)油打開的夜空單向閥直接回流油箱 完成 松開動作 上下口型夾持動作只有當(dāng)油路內(nèi)壓力達(dá)到 16MPa并且口型的上下兩組油缸動作 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 7 全部夾持到位 才確定口型夾持動作完成 夾持動作完成后 若油路壓力低于 16MPa時 低壓泵啟動開始補(bǔ)壓 圖 2 5 楔形邊夾緊原理圖 2 2 4 楔形邊鎖緊缸 楔形邊夾緊鎖機(jī)構(gòu)和機(jī)頭張合系統(tǒng)相似 所不同的是兩組液壓缸同時進(jìn)行動作 系統(tǒng)中換向閥 9YA得電 壓力油經(jīng)過換向閥的右油路 液壓鎖的右側(cè)單向閥 單向 節(jié)流閥的右閥進(jìn)入油缸的無桿腔 完成機(jī)頭的關(guān)閉動作 當(dāng)機(jī)頭到位經(jīng)檢測開關(guān)檢 測 油路內(nèi)壓力達(dá)到 16MPa后 才確定楔形邊夾緊到位 單向節(jié)流閥的作用是保證壓力油緩慢平穩(wěn)流動 液壓缸平穩(wěn)卸壓 使機(jī)頭開合 動作平穩(wěn) 避免打開或關(guān)閉機(jī)頭時速度過快而發(fā)生意外 液壓鎖和 Y型換向閥能夠 共同確保在系統(tǒng)突然失電時 換向閥的閥芯處于中位且其兩油口同時接通油箱卸油 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 8 液壓鎖的兩個單向閥立即同時關(guān)閉 油缸活塞即刻停止動作 使機(jī)頭在任意位置停 留 不至于發(fā)生安全事故 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 9 第三章 液壓缸的設(shè)計 3 1 液壓缸設(shè)計介紹 3 1 1液壓缸的組成 1 缸體組件 螺栓聯(lián)接 螺釘聯(lián)接 半環(huán)聯(lián)接 焊接 鋼絲擋圈聯(lián)接 拉桿聯(lián)接 活塞組件 螺母開口銷 焊接 半環(huán)套環(huán) 半環(huán) 卡簧 雙螺母 3 密封裝置 1 間隙密封 2 活塞環(huán)密封 3 橡膠圈密封 4 緩沖裝置 1 間隙緩沖 2 可變節(jié)流緩沖 3 可調(diào)節(jié)流緩沖 5 排氣裝置 1 排氣塞 2 排氣閥 3 1 2 液壓缸的靜態(tài)特征 1 推力和運(yùn)動速度 實際推力和速度由于摩擦損失和油液泄漏損失的影響 要比計算值小些 2 容積效率 機(jī)械效率和總效率 容積效率等于實際流量與理論流量的比值 機(jī)械效率等于理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩的比值 總效率等于輸出功率與輸入功率的比值 3 1 3液壓缸的設(shè)計依據(jù)及注意事項 1 設(shè)計依據(jù) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 10 1 設(shè)備的用途工件條件 2 工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點 負(fù)載情況 速度要求 行程大小和動作要求 3 液壓系統(tǒng)所選定的工作壓力 4 材料 配件和加工工藝的現(xiàn)狀 5 有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范等 2 設(shè)計時的注意事項 1 在保證設(shè)計要求的前提下 盡量使結(jié)構(gòu)簡單 緊湊 尺寸小 采用標(biāo)準(zhǔn)形式 和標(biāo)準(zhǔn)件 使設(shè)計 制造容易 裝配 調(diào)整 維護(hù)方便 2 應(yīng)盡量使活塞桿在多拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載 在多壓狀態(tài)下具有良好的縱向 穩(wěn)定性 3 在確定與設(shè)備的固定形式時 必須考慮缸體受熱后的伸長問題 為此 缸體 只應(yīng)在一端固定 而讓另一端能自由伸縮 3 1 4設(shè)計步驟 1 選擇液壓缸的類型和各部分的結(jié)構(gòu)形式 2 確定基本參數(shù) P D d 3 結(jié)構(gòu)計算與驗算 包括缸筒壁厚 外徑 端蓋的強(qiáng)度計算 活塞桿強(qiáng)度和 穩(wěn)定性驗算 以及各部分連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計算 4 導(dǎo)向 密封 緩沖 排氣及防塵裝置設(shè)計 5 整理設(shè)計計算書 繪制裝配圖和零件圖 3 2 液壓缸主要尺寸的確定 3 2 1 液壓缸工作壓力的確定 液壓缸工作壓力可根據(jù)負(fù)載的大小及機(jī)器的類型來確定 本次設(shè)計中取液壓缸 工作壓力為 16MPa 3 2 2 液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d的確定 3 1 22114cmFDpdP 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 11 式中 P 1 液壓缸工作壓力 P2 液壓缸回油腔背壓力 d D 活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比 F 工作循環(huán)中最大的外負(fù)載 液壓缸的機(jī)械效率 cm 326420163 1 950 7D 0 132m d 0 092m 將 D和 d圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑 D 160mm d 110mm 對選定的液壓缸內(nèi)徑 D 必須進(jìn)行最小穩(wěn)定速度驗算 要保證液壓缸節(jié)流腔的 有效面積 A 必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積 Amin 即 A Amin 3 2 miniqv 式中 q min 流量閥的最小流量 vmin 液壓缸最低速度 222 16 05 9644ADdcm 2min0 i 7 qLcvs A Amin 符合要求 3 2 3 液壓缸壁厚和外徑計算 3 3 2 yPD 式中 液壓缸壁厚 m D 液壓缸內(nèi)徑 m Py 試驗壓力 一般取最大工作壓力的 1 25 1 5 倍 MPa 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 12 缸筒材料的許用應(yīng)力 1 360 152m 圓 整 后 取 3 2 4 液壓缸工作行程的確定 液壓缸工作行程長度 可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實際工作的最大行程來確定 取 L 400mm 3 2 5 最小導(dǎo)向長度的確定 如果導(dǎo)向長度過小 將使液壓缸的初始撓度 間隙引起的撓度 增大 影響液 壓缸的穩(wěn)定性 因此設(shè)計時必須保證有一定的最小的導(dǎo)向長度 對一般的液壓缸 最小導(dǎo)向長度 H應(yīng)滿足以下要求 3 4 20 LDH 式中 L 液壓缸的最大行程 D 液壓缸的內(nèi)徑 3 5 401602Hm m 活 塞 的 寬 度 B d 6101 6L 缸 蓋 滑 動 支 撐 面 的 長 度 2 12CHB 隔 套 的 長 度 3 2 6 缸體長度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞寬度之和 缸體的外形長度還要 考慮到兩端端蓋的厚度 L1 l1 B 400 112 512mm 3 3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 13 3 3 1缸體與缸蓋的連接形式 缸體端部與缸蓋的連接形式與工作壓力 缸體材料以及工作條件有關(guān) 本次設(shè)計 中選擇法蘭連接 法蘭連接具有以下優(yōu)點 1 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 2 容易加工 便于 裝拆 3 強(qiáng)度較大 能承受高壓 3 3 2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 活塞桿與活塞的連接方式分為整體式結(jié)構(gòu)和組合式結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計采用組合式 結(jié)構(gòu)中的螺紋連接 3 3 3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 包括活塞桿與端蓋 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu) 以及密封 防塵和鎖 緊裝置等 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)為了磨損后便于更換制造成與端蓋分開的結(jié)構(gòu) 為了有利 于導(dǎo)向套的潤滑導(dǎo)向套安裝在密封圈的內(nèi)側(cè) 3 3 4活塞及活塞桿處密封圈的選用 本次設(shè)計中選擇 O形圈 材料為 NBR PTFE 3 3 5 液壓缸的緩沖裝置 液壓缸帶動工作部件運(yùn)動時 因運(yùn)動件的質(zhì)量較大 運(yùn)動速度較高 則在到達(dá) 行程終點時 會產(chǎn)生液壓沖擊 甚至使活塞與缸桶端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞 為了防 止這種現(xiàn)象發(fā)生 在行程末端設(shè)置環(huán)節(jié)間歇式節(jié)流緩沖裝置 3 3 6 液壓缸的排氣裝置 為了滿足運(yùn)動速度穩(wěn)定性的要求在液壓缸的頂端設(shè)置排氣閥 3 3 7液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 1 液壓缸的安裝形式 本次設(shè)計采用耳環(huán)安裝 2 液壓缸進(jìn) 出油口形式及大小的確定 液壓缸進(jìn) 出油口布置在端蓋或缸體上 進(jìn)出油口的形式一般選用螺孔或法蘭 連接 3 液壓缸用耳環(huán)安裝結(jié)構(gòu) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 液壓缸的設(shè)計 14 本次設(shè)計中選用球鉸耳環(huán)結(jié)構(gòu) 3 3 8 液壓缸主要零件的材料 液壓缸主要材料的選擇見表 3 1 表 3 1 液壓缸的主要材料的選擇 零件名稱 材料 零件名稱 材料 缸體 35 活塞 45 活塞桿 45 缸蓋 45 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 15 第四章 集成油路的設(shè)計 4 1 液壓元件安裝連接形式的確定 液壓元件的安裝形式與液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和元件的配置形式有關(guān) 現(xiàn)分別加 以討論 4 1 1 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式確定 液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分為集中式和分散式兩種 集中式結(jié)構(gòu)是將液壓系統(tǒng)的動 力裝置 控制調(diào)節(jié)裝置和油箱等放在主機(jī)之外 單獨設(shè)置一個液壓站 這中形式的 優(yōu)點是安裝連接方便 液壓源的振動 發(fā)熱都不會影響主機(jī)的工作性能 缺點就是 設(shè)置液壓站 增加了占地面積和管路長度 分散式結(jié)構(gòu)是將液壓元件分散放置在主 機(jī)的某些部位 與主機(jī)合為一體 其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊 占地少 管路短 缺點是安 裝連接 包括維修 復(fù)雜液壓源的振動和發(fā)熱都會影響主機(jī)的工作性能和精度 為此 對于一般的液壓系統(tǒng) 為了使結(jié)構(gòu)緊湊 可采用分散式安裝連接的方式 而對于組合機(jī)床 自動線和精密設(shè)備的液壓系統(tǒng)為了減少油箱的發(fā)熱 液壓源振動 的影響 保持主機(jī)的工作精度 多采用集中式的配置形式確定 4 1 2 按閥類元件的配置形式確定 液壓元件的配置形式分為管式 板式和集成式配置三種形式 配置形式不同 液壓系統(tǒng)的壓力損失和元件的連接方式也就不同 目前 閥類元件的配置形式廣泛 采用集成式 通常使用的液壓元件有板式和管式兩種結(jié)構(gòu) 管式元件通過油管來實現(xiàn)相互之 間的連接 液壓元件的數(shù)量越多 連接的管件越多 結(jié)構(gòu)越復(fù)雜 系統(tǒng)壓力損失越 大 占用的空間就越大 維修 保養(yǎng)和拆裝越困難 因此 管式元件一般用于結(jié)構(gòu) 簡單的系統(tǒng) 板式元件固定在板件上 分為液壓油路連接 集成塊連接和疊加閥連接 把一 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 16 個液壓回路中個元件合理地布置在一塊液壓油路板上 這與管式連接比較 除了進(jìn) 出液壓油液通過管道外 各液壓元件用螺釘規(guī)則地固定在一塊液壓閥塊上 元件之 間由液壓油路板上的孔道勾通 板式元件的液壓系統(tǒng)安裝 調(diào)試和維修方便 壓力 損失小 外形美觀 但是 其結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度差 互換性不好 結(jié)構(gòu)不夠緊湊 制 造加工困難 使用受到限制 此外 還可以把液壓元件分別固定在幾塊集成塊上 再把各集成塊按設(shè)計規(guī)律裝配成一個液壓集成回路 這種方式與油路板比較 標(biāo)準(zhǔn) 化 系列化程度高 互換性能好 維修 拆裝方便 元件互換容易 集成塊可進(jìn)行 專業(yè)化生產(chǎn) 起質(zhì)量好 性能可靠而且設(shè)計生產(chǎn)周期短 使用近年來在液壓油路板 和集成塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件疊加閥組合成回路也有其獨特的優(yōu)點 他 不需要另外的連接件 由疊加閥直接疊加而成 其結(jié)構(gòu)更為緊湊 體積更小 重量 更輕 無管件連接 從而消除了因油管 接頭引起的泄漏 振動和噪音 4 2 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 液壓油路板一般采用灰鑄鐵來制造 要求材料致密 無縮孔疏松等缺陷 液壓 油路板的結(jié)構(gòu) 正面用螺釘固定液壓元件 表面粗糙度值為 Ra0 8um 背面連接壓 力油管 P 回油管 T 泄漏油管 L 和工作油管 A B 等 油管與液壓油路 板通過管接頭用米制細(xì)牙或英制管螺紋連接 液壓元件之間通過液壓油路板內(nèi)部的 孔道連接 除了正面外 其他加工面和孔道的表面粗糙度值為 Ra6 3 12 5um 此外液壓油路板的安裝固定也很重要的 油路板一般采用框架固定 要求安裝 維修和檢測方便 它可以安裝固定在機(jī)床上或機(jī)床附屬設(shè)備上 但比較方便的是安 裝在液壓站上 4 3 液壓油路板的設(shè)計 4 3 1 分析液壓系統(tǒng) 確定液壓油路板數(shù)目 簡單的液壓系統(tǒng)元件不多 要求液壓油路板上的元件布局緊湊 盡量把元件都 裝在一塊板上 但液壓系統(tǒng)復(fù)雜時 由于液壓元件較多 應(yīng)避免液壓油路板上孔道 過長 給加工制造帶來困難 所以板的外形尺寸一般不大于 400mm 板上安裝的閥 一般不多于 10 12 個 這也可以避免孔道過于復(fù)雜 難于設(shè)計和制造 若一個液壓 系統(tǒng)需多個塊液壓油路板布局 則應(yīng)對該系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)分解 但應(yīng)注意 1 同一個液壓回路的液壓元件應(yīng)布置在同一塊液壓油路板上 盡量減少連 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 17 接管道 2 組合機(jī)床加工自動線或多工位機(jī)床液壓系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)相同的部分應(yīng)設(shè)計成 可互換的通用板 不同結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計成專用板 4 3 2制做液壓元件樣板 初次設(shè)計液壓油路時 要制做液壓元件樣板 根據(jù)產(chǎn)品樣本 對照事物繪制液 壓元件頂視輪廓尺寸 虛線繪出液壓元件底面各油口位置尺寸 依照輪廓線剪下來 便是液壓元件樣板 若產(chǎn)品樣本與 實物有出入 則以實物為準(zhǔn) 若產(chǎn)品樣本中的液壓元件配有底板 則樣板可按底板所提供的尺寸來制做 若沒有 底板 則要注意 有的樣本中提供的是元件的仰視圖 做樣板時應(yīng)把產(chǎn)品樣本中的 圖翻轉(zhuǎn) 180 4 3 3 液壓元件的布局 繪出液壓油路板平面尺寸 把制作好的液壓元件樣板放在液壓油路板上進(jìn)行布 局 此時應(yīng)該注意 1 液壓閥閥芯應(yīng)處于水平方向 防止閥芯自重影響液壓閥的靈敏度 特別 是換向閥一定要水平放置 2 與液壓油路板上主液壓油路相通的液壓元件 其相應(yīng)油口應(yīng)盡量沿同一 坐標(biāo)軸線布置 以減少加工孔道 壓力表開關(guān)布置在最上方 如果需要在液壓元件 之間布置 則應(yīng)留出足夠安裝壓力表的空間 3 液壓元件之間的距離應(yīng)大于 5mm 換向閥的電磁鐵 壓力閥的先導(dǎo)閥以 及壓力表等可適當(dāng)伸到液壓油路板的輪廓線外 以減少油路板的尺寸 4 3 4 確定油孔的位置和尺寸 液壓油路板正面用來安裝液壓元件 表面粗糙度 Ra0 8 m 上面布置有液壓元 件固定螺釘孔 油路板固定孔和液壓元件的油孔 當(dāng)液壓元件布置完畢后 孔到位 置尺寸就基本上確定了 液壓油路板的背面 設(shè)計有與執(zhí)行元件連接的油孔 A B 與液壓泵連接的壓 力油孔 P 以及與液壓油箱連接的回油孔 T 次類液壓油孔可加工成米制細(xì)牙螺 紋孔或者英制管螺紋孔 液壓油路板內(nèi)部孔道一般分三層布置 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 18 第一層 距液壓油路捕拿正面距離約 10mm 一般布置泄漏油孔 L 和控制油 孔 K 要注意的是防止第一層孔道與液壓元件固定螺孔相通 第二層 距液壓油路板正面約 25mm 距離第一層約 15mm 布置壓力油口 第三層 距液壓油路板正面約 41mm 距離第二層約 16mm 距離液壓油路板反 面 19mm 布置回油孔 T 因此液壓油路板的總厚度一般為 60mm 4 3 5 繪制液壓油路板零件圖 油路板結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 用多個視圖表達(dá) 主視圖表達(dá)液壓元件安裝固定的位置 液壓元件進(jìn)出油口的位置和大小 以液壓油路板兩條棱為坐標(biāo)軸繪出口的尺寸也定 了 4 4 液壓油箱的設(shè)計 液壓油箱的作用是貯存液壓油 分離液壓油中的雜質(zhì)和空氣 同時還起到散熱 的 作用 4 4 1液壓油箱有效容積的確定 液壓油箱容量是油箱主要的技術(shù)參數(shù) 油箱必須有一定的容量 才能實 基本功能 設(shè)計油箱容量涉及很多的因素 老資格的設(shè)計人員常采用經(jīng)驗法 但對 于要求教高的液壓系統(tǒng)有必要分析系統(tǒng)的各種要求 并以熱量為基礎(chǔ)采用計算的方 法來確定 液壓油箱在不同的工作條件下影響散熱的條件很多 通常按壓力范圍來 考慮 液壓油箱的有效容 V可概略為 在低壓系統(tǒng)中 P 2 5MPa 可取 V 2 4 Qp 在中壓系統(tǒng)中 P 6 3MPa 可取 V 5 7 Qp 在高壓系統(tǒng)中 P 6 3MPa 可取 V 6 12 Qp 式中 V 液壓油箱的有效容量 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 19 Qp 液壓泵額定流量 應(yīng)當(dāng)注意 設(shè)備在停止運(yùn)行后 設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱 為了防止液壓油從油箱里溢出 油箱的液壓油位不能太高 一般不應(yīng)超過液壓油箱 高度的 80 4 4 2液壓油箱的外形設(shè)計 液壓油箱的一般尺寸比 1 1 1 1 2 3 為提高冷卻效率 在安裝位置不受 限 時候 可將油箱的容量予以增大 經(jīng)分析選用 BEX 160 在油箱上蓋或側(cè)面可以安裝液壓泵 電動機(jī)以及其他液壓元件 4 4 3 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在一般設(shè)備中液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱 其結(jié)構(gòu) 隔板 作用 增長液壓油流動循環(huán)時間 除去沉淀的雜質(zhì) 分離 清降水和空氣 調(diào)整溫度 吸收液壓油壓力的波動及防止液面的波動 安裝形式 隔板的安裝形式有多種 可以設(shè)計成高出液壓油面 使液壓油從 側(cè)面流過 還可以把隔板設(shè)計成低于液面 其高度為最低油面的 2 3 使液壓油從 隔板上方流過 過濾網(wǎng)的配置 過濾網(wǎng)可以設(shè)計成將液壓油箱內(nèi)部一分為二 使吸油管與回 油管隔開 這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾 過濾網(wǎng)通常使用 50 100 目左右的金屬 網(wǎng) 其精度為 100 200 目的網(wǎng)式或線隙式濾油器 吸油管和回油管 回油管出口 回油管出口有直口 斜口 彎管直口 帶擴(kuò)散器的出口等幾種 形式 斜口應(yīng)用得教多 一般為 45 斜口 為防止液面波動 可以在回油管出口裝 擴(kuò)散器 回油管必須放置在液面以下 一般距液壓油箱底面的距離大于 300 回油 管出口絕對不允許放在液面以上 回油集管 單獨設(shè)置回油管當(dāng)然是理想的 但不得已時則應(yīng)使用回油集管 對溢流閥 順序閥等 應(yīng)注意合理設(shè)計回油集管 不要人為地施加背壓 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 20 泄漏油管的配置 管子直徑和長度要適當(dāng) 管口應(yīng)在液面之上 以避免產(chǎn)生 背壓 泄漏油管以單獨配置為好 盡量避免與回油管集流配置管的方法 吸油管 吸油管前一般應(yīng)設(shè)置濾油器 其精度為 100 200 目的網(wǎng)式或線隙式 濾油器 濾油器要有足夠的容量 避免阻力太大 濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于 20 吸油管應(yīng)插入液壓油面以下 防止吸油時卷吸空氣或因流入液壓油箱的液壓油 攪動油面 致使油中混入氣泡 吸油管與回油管的方向 為了使油液流動具有方向性 要綜合考慮隔板 吸 油管和回油管的配置 盡量把吸油管和回油管用隔板隔開 為了不使回油管的壓力 波動及吸油管 吸油管及回油管的斜開口方向應(yīng)一致 而不是相對著 防止雜質(zhì)侵入 為了防止液壓油被污染 液壓油箱應(yīng)做成完全封閉型的 在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該注意以 下幾點 不要將配管簡單地插入液壓油箱 這樣空氣 雜質(zhì)和水等便會從其周圍的間 隙侵入 同時應(yīng)盡量避免將液壓泵及馬達(dá)直接裝在液壓油箱蓋上 在接合面上需襯入密封填料 密封膠和液態(tài)密封膠 以保證可靠的氣密性 例如液壓油箱的上蓋可以直接焊上 也可以加密封墊 1 5 厚以上的耐油密封墊 進(jìn)行密封 為了保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣 需配備空氣濾清器 空氣濾清器 成設(shè)計成既能過濾空氣有能加油的結(jié)構(gòu) 頂蓋及清洗 頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)泵 馬達(dá) 閥組 空氣濾清器時 必須十分牢 固 液壓油箱同它們的結(jié)合面要平整光滑 將密封填料 耐油橡膠密封墊圈 厚 2 1 5 左右 以液態(tài)密封膠 耐油性 半干燥性 襯入其間 以防止雜質(zhì) 水和空 氣侵入 并防止漏油 同時 不允許由閥和管道泄漏在箱蓋上的液壓油流回到液壓 油箱內(nèi) 液壓泵及液壓馬達(dá)的底座要與上頂蓋分開 另行制作 清洗孔 液壓油箱上的清洗孔 應(yīng)最大限度地易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個角 落和取出箱內(nèi)的元件 雜質(zhì)和污油的排放 為了便于排放污油 箱底部應(yīng)做成傾斜式箱底 并將放 油塞安放在最低處 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 21 液面指示 為了觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況 應(yīng)在油箱的側(cè)面安裝液面指示計 指示最高 最低油位 液面指示計可選用帶溫度計的 液壓油箱的起吊 對液壓裝置而言 從工廠裝配開始 到最終送到客戶 要經(jīng)過反復(fù)裝卸 所以 在液壓裝置整體上或閥塊上應(yīng)裝設(shè)吊鉤 吊環(huán)或吊耳環(huán) 液壓油箱的防銹 為了防止液壓油箱內(nèi)部生銹 應(yīng)在油箱內(nèi)壁涂耐油防銹涂料 液壓油箱的加熱與冷卻 為了提高液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性 應(yīng)使系統(tǒng)在適宜的溫度下工作 液壓溫度一 般希望保持在 30 50 范圍內(nèi) 最高不超過 60 最低不低于 15 對于工作機(jī) 及其他固定裝置 工作溫度可允許在 40 55 范圍內(nèi) 對于移動式小型裝置 例如 裝在車輛上工程機(jī)器等之上的油箱其最高工作溫度允許達(dá) 65 在特殊情況下允許 答 85 對于高壓系統(tǒng) 為了避免漏油 推薦不超過 50 在液壓泵型式試驗中 油溫是一個重要的試驗條件 所以在設(shè)計系統(tǒng)的時候就 必須使液壓油溫度可調(diào)和恒溫控制 也就是進(jìn)行熱平衡計算 使試驗過程中的發(fā)熱 功率與散熱功率相平衡 考慮到恒溫控制和可靠性 選擇冷卻器時 應(yīng)使冷卻器散 熱功率等于或大于系統(tǒng)發(fā)熱功率 再加上油箱的散熱功率就能保證實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié) 試驗過程溫度降下來時可通過停止冷卻器水循環(huán)使溫度回升 我們選用的冷卻器效 率高的板式換熱器潛水泵來進(jìn)行系統(tǒng)的冷卻降溫 在室外專設(shè)了冷卻水塔 試驗過 程中 工作溫度基本控制在 35 5 范圍之內(nèi) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 集成油路的設(shè)計 22 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 23 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 5 1 液壓系統(tǒng)的污染控制 一個液壓系統(tǒng)的好壞不僅取決于系統(tǒng)設(shè)計的合理性和系統(tǒng)元件性能的的優(yōu)劣 還因系統(tǒng)的污染防護(hù)和處理 系統(tǒng)的污染直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和元件的 使用壽命 據(jù)統(tǒng)計 國內(nèi)外的的液壓系統(tǒng)故障大約有 70 是由于污染引起的 5 1 1 油液污染的危害 油液污染對系統(tǒng)的危害主要如下 元件的污染磨損 油液中各種污染物引起元件各種形式的磨損 固體顆粒進(jìn)入運(yùn)動副間隙中 對 零件表面產(chǎn)生切削磨損或是疲勞磨損 高速液流中的固體顆粒對元件的表面沖擊引 起沖蝕磨損 油液中的水和油液氧化變質(zhì)的生成物對元件產(chǎn)生腐蝕作用 此外 系 統(tǒng)的油液中的空氣引起氣蝕 導(dǎo)致元件表面剝蝕和破壞 2 元件堵塞與卡緊故障 固體顆粒堵塞液壓閥的間隙和孔口 引起閥芯阻塞和卡緊 影響工作性能 甚 至導(dǎo)致嚴(yán)重的事故 3 加速油液性能的劣化 油液中的水和空氣以其熱能是油液氧化的主要條件 而油液中的金屬微粒對油液的 氧化起重要催化作用 此外 油液中的水和懸浮氣泡顯著降低了運(yùn)動副間油膜的強(qiáng) 度 使?jié)櫥阅芙档?5 1 2 污染物的種類 污染物是液壓系統(tǒng)油液中對系統(tǒng)起危害作用的的物質(zhì) 它在油液中以不同的形態(tài)形 式存在 根據(jù)其物理形態(tài)可分成 固態(tài)污染物 液態(tài)污染物 氣態(tài)污染物 固態(tài)污染物可分成硬質(zhì)污染物有 金剛石 切削 硅沙 灰塵 磨損金屬和金屬氧 化物 軟質(zhì)污染物有 添加劑 水的凝聚物 油料的分解物與聚合物和維修時帶入 的棉絲 纖維 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 24 液態(tài)污染物通常是不符合系統(tǒng)要求的切槽油液 水 涂料和氯及其鹵化物等 通常 我們難以去掉 所以在選擇液壓油時要選擇符合系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的液壓油 避免一些不必 要的故障 氣態(tài)污染物主要是混入系統(tǒng)中的空氣 這些顆粒常常是如此的細(xì)小 以至于不 能沉淀下來而懸浮于油液之中 最后被擠到各種閥的間隙之中 對一個可靠的液壓 系統(tǒng)來說 這些間隙的對實現(xiàn)有限控制 重要性和準(zhǔn)確性是極為重要的 5 1 3 污染物的來源 系統(tǒng)油液中污染物的來源途徑主要有以下幾個方面 1 外部侵入的污染物 外部侵入污染物主要是大氣中的沙礫或塵埃 通常通 過油箱氣孔 油缸的封軸 泵和馬達(dá)等軸侵入系統(tǒng)的 主要是使用環(huán)境的影響 2 內(nèi)部污染物 元件在加工時 裝配 調(diào)試 包裝 儲存 運(yùn)輸和安裝等環(huán) 節(jié)中殘留的污染物 當(dāng)然這些過程是無法避免的 但是可以降到最低 有些特種元 件在裝配和調(diào)試時需要在潔凈室或潔凈臺的環(huán)境中進(jìn)行 3 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物 系統(tǒng)在運(yùn)作過程當(dāng)中由于元件的磨損而產(chǎn)生的顆 粒 鑄件上脫落下來的砂粒 泵 閥和接頭上脫落下來的金屬顆粒 管道內(nèi)銹蝕剝 落物以其油液氧化和分解產(chǎn)生的顆粒與膠狀物 更為嚴(yán)重的是系統(tǒng)管道在正式投入 作業(yè)之前沒有經(jīng)過沖洗而有的大量雜質(zhì) 5 2 液壓系統(tǒng)的維護(hù) 一個系統(tǒng)在正式投入之前一般都要經(jīng)過沖洗 沖洗的目的就是要清除殘留在系 統(tǒng)內(nèi)的污染物 金屬屑 纖維化合物 鐵心等 在最初兩小時工作中 即使沒有完 全損壞系統(tǒng) 也會引起一系列故障 所以應(yīng)該按下列步驟來清洗系統(tǒng)油路 1 用一種易干的清潔溶劑清洗油箱 再用經(jīng)過過濾的空氣清除溶劑殘渣 2 清洗系統(tǒng)全部管路 某些情況下需要把管路和接頭進(jìn)行浸漬 3 在管路中裝油濾 以保護(hù)閥的供油管路和壓力管路 4 在集流器上裝一塊沖洗板以代替精密閥 如電液伺服閥等 5 檢查所有管路尺寸是否合適 連接是否正確 要是系統(tǒng)中使用到電液伺服閥 伺服閥得沖洗板要使油液能從供油管路流向集 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 25 流器 并直接返回油箱 這樣可以讓油液反復(fù)流通 以沖洗系統(tǒng) 讓油濾濾掉固體 顆粒 沖洗過程中 沒隔 1 2 小時要檢查一下油濾 以防油濾被污染物堵塞 此時 旁路不要打開 若是發(fā)現(xiàn)油濾開始堵塞就馬上換油濾 沖洗的周期由系統(tǒng)的構(gòu)造和系統(tǒng)污染程度來決定 若過濾介質(zhì)的試樣沒有或是 很少外來污染物 則裝上新的油濾 卸下沖洗板 裝上閥工作 有計劃的維護(hù) 建立系統(tǒng)定期維護(hù)制度 對液壓系統(tǒng)較好的維護(hù)制度建議如下 1 至多 500小時或是三個月就要檢查和更換油濾 2 定期沖洗油泵的進(jìn)口油濾 3 檢查液壓油被酸化或其他污染物污染情況 液壓油的氣味可以大致鑒別是 否變質(zhì) 4 修護(hù)好系統(tǒng)中的泄漏 5 確保沒有外來顆粒從油箱的通氣蓋 油濾的塞座 回油管路的密封墊圈以 及油箱其他開口處進(jìn)入油箱 對液壓系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)檢查要比出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修更經(jīng)濟(jì) 建議在經(jīng) 過一定工作時間以后 對系統(tǒng)進(jìn)行定期預(yù)防性保養(yǎng)并對重要密封材料進(jìn)行定期更換 為防止遺漏 建議按照油液流動方向進(jìn)行保養(yǎng)程序 1 1 油箱 油面必須正確 油必須是規(guī)定類型并且具有相應(yīng)的粘度 對于大型 系統(tǒng) 可進(jìn)行定期油樣分析 確認(rèn)油液是否能繼續(xù)使用 1 2 吸油管路 必須檢查損壞及嚴(yán)重彎曲情況 它會減少油管的通徑 成為噪 聲源 1 3 油泵 檢查軸的密封和其他漏油情況 1 4 壓力油管 壓力端的不同油路應(yīng)沿油液流動方向逐個檢查 不應(yīng)存在泄漏 1 5 控制部分 主要檢查閥接口處的泄漏情況 1 6 回油管路及油濾油器 應(yīng)檢查它們的泄漏情況 過濾器必須檢查 如沒有 污染指示 需將過濾器取出 檢查是否需要清洗或更換 1 7 執(zhí)行元件 需檢查泄漏情況 1 8 輔件和附件 檢查工作情況 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 液壓系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 26 1 9 電氣部分 定期檢查電機(jī)接線部分的連接 2 液壓系統(tǒng)初次使用三月后應(yīng)更換一次液壓油 以后每隔半年更換一次 以保 證系統(tǒng)的正常運(yùn)行 3 液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中 應(yīng)隨時檢查濾油器阻塞情況并及時清洗或更換濾芯 4 液壓系統(tǒng)平時應(yīng)常備易損件及元 輔件備件 以便及時處理故障 5 冬季室內(nèi)油溫未達(dá)到 25 時 不準(zhǔn)開始順序動作 夏季油溫高于 60 時 要注意系統(tǒng)的工作狀況 并通知維修人更員進(jìn)行處理 6 停機(jī)四小時以上的設(shè)備 應(yīng)先使泵空載運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘 再起動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作 7 不能任意調(diào)整電控系統(tǒng)的互鎖裝置 損壞或任意移動各限位擋塊的位置 8 當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時 不準(zhǔn)擅自亂動 應(yīng)立即通知維修部門分析原因并排 除 定期對液壓系統(tǒng)的元件 輔件進(jìn)行檢查 沈陽化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 結(jié)論 27 結(jié) 論 我的畢業(yè)設(shè)計課題是擠出機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計 液壓系統(tǒng)是復(fù)合擠出機(jī)的一個重要 組成部分 本次設(shè)計的擠出機(jī)液壓系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性 安全性和環(huán)保性 在供油系統(tǒng)中選用的雙聯(lián)葉片泵具有噪音低 耐磨性好 體積小 質(zhì)量小 外 形美觀和安裝方便等特點 在液壓系統(tǒng)中選用了液壓鎖與 Y 型電磁換向閥同步使用 確保了系統(tǒng)在突然失電情況下的安全性 而在系統(tǒng)中使用的單向節(jié)流閥 單 雙控平 衡閥 溢流閥等元件使系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn) 部件動作平衡 避免出現(xiàn)沖擊或碰撞 在鎖 緊油缸端蓋上均接有回油管直通油箱 端蓋內(nèi)有卸油槽 防止端蓋密封圈損壞泄漏 的油液污染設(shè)備和環(huán)境 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論 28 參考文獻(xiàn) 1 成大先 機(jī)械設(shè)計手冊 單行本 液壓傳動 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 2 成大先 機(jī)械設(shè)計圖冊第 2卷 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2001 3 董林福 趙艷春 液壓與其壓傳動 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 4 趙應(yīng)樾 名優(yōu)機(jī)械液壓系統(tǒng)及其修理 M 上海 上海交通大學(xué)出版社 2002 5 周士昌 液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003