銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

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1、 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計 1.概述 1.1 液壓傳動的概念與發(fā)展 液壓傳動是以流體(液壓油液)為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有機地組合成具有一定控制功能的傳動系統(tǒng)。液壓傳動，是機械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一。特別是近年來，隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展與微電子、計算機技術(shù)相結(jié)合，液壓傳動進入了一個新的發(fā)展階段。 液壓傳動技術(shù)是根據(jù)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)。液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，依靠液體的壓力能來傳遞動力的一種傳動形式。與機械傳動相比，它是一門比較新興的技術(shù)。從1795年英國制成

2、世界上第一臺水壓機算起液壓傳動技術(shù)已有二三百年的歷史，但由于沒有成熟的液壓傳動技術(shù)和液壓元件，且工藝水平低下，發(fā)展緩慢。1905 年將工作介質(zhì)水改為油，進一步得到改善。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。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 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進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使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展[3]。第二次世界大戰(zhàn)(1941-19

3、45)期間,在美國機床中有30%應(yīng)用了液壓傳動。20世紀60年代以后，工藝水平有了很大的提高，液壓技術(shù)隨著電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)。在國民經(jīng)濟的各個部門都得到了應(yīng)用，如工程機械、數(shù)控加工中心、冶金自動線等。 如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。歷史的經(jīng)驗證明，流控學科技術(shù)的發(fā)展，僅有20%是靠本學科的科研成果推動，來源于其他領(lǐng)域發(fā)明的占50%移植，其他技術(shù)成果占30%，即大部分，來源于其他相關(guān)學科進步的推動。 隨著應(yīng)用了電子技術(shù)、計算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)及新工藝、新材料的發(fā)

4、展和應(yīng)用液壓傳動技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。液壓傳動技術(shù)已成為工業(yè)機械、工程建筑機械及國防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。而其向自動化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、 輕量化方向發(fā)展，是不斷提高它與電傳動、機械傳動競爭能力的關(guān)鍵。 1.2 液壓傳動的優(yōu)缺點及應(yīng)用 液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點: (1) 在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。例如同功率液壓馬達的重量約只有電動機的1/6左右。 (2) 液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置。 (3) 液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快、液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向

5、。 (4) 操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達2000：1)，它還可以在運行的過程中進行調(diào)速。 (5) 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。 (6) 容易實現(xiàn)直線運動。 (7) 既易實現(xiàn)機器的自動化，又易于實現(xiàn)過載保護，當采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負載、高精度、遠程自動控制。 (8) 液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設(shè)計、制造和使用。 液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點： (1) 液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性泄漏造成的。 (2) 工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條

6、件下工作。 (3) 由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。如果處理不當，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。 (4) 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價高，且對油液的污染比較敏感。 總的說來，液壓傳動的優(yōu)點最突出的，它的一些缺點有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學技術(shù)的發(fā)展而進一步得到克服。由于液壓技術(shù)有許多突出的優(yōu)點，從民用到國防、由一般傳動到精確度很高的控制系統(tǒng)，都得到了廣泛地應(yīng)用。液壓傳動與控制是現(xiàn)代機械工程的基礎(chǔ)技術(shù)，由于其在功率重量比、無級調(diào)速、自動控制、過載保護等方面的獨特技術(shù)優(yōu)勢，使其成為國民經(jīng)濟中各行業(yè)、各類機械裝備實現(xiàn)傳動與控

7、制的重要技術(shù)手段。 2.液壓系統(tǒng)的設(shè)計 本設(shè)計是完成銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計（裝夾裝置靜動摩擦因數(shù)，）的設(shè)計，擬采用缸筒固定的液壓缸驅(qū)動夾緊裝置，完成工件裝夾運動。夾緊裝置由液壓與電氣配合實現(xiàn)的自動循環(huán)要求為：Ⅰ工位夾緊缸夾緊→Ⅰ工位夾緊缸松開→Ⅱ工位夾緊缸夾緊→Ⅱ工位夾緊缸松開。機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)如表2-1所列。 表2-1 機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 工況 行程 /mm 速度 時間 / 運動部件重力 G/N 負載 /N 啟動、制動時間 Ⅰ工位夾緊缸 夾緊 35 0.012 2450 5000 0

8、.05 3 松開 0.035 — 1 Ⅱ工位夾緊缸 夾緊 25 0.125 1500 2000 0.05 0.2 松開 0.25 — 0.1 設(shè)計原則：從實際出發(fā)，注重調(diào)查研究，吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，采用現(xiàn)代設(shè)計思想，在滿足工作性能要求、工作可靠的前提下，力求使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、操作維護方便、使用壽命長。 2.1液壓系統(tǒng)原理及組成 以液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞和控制的傳動形式稱為液壓傳動，與利用液體動能的液力傳動不同的是它以液體的壓力能來傳遞動力，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出液體靜壓力傳動原理來實現(xiàn)的。 液壓系統(tǒng)一

9、般是由以下5個部分組成： 動力源——用來將原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，輸出有一定壓力的油液，最常見的形式就是液壓泵。 執(zhí)行器——用來將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，來驅(qū)動工作機構(gòu)帶動負載工作，可實現(xiàn)往復(fù)直線運動、連續(xù)回轉(zhuǎn)運動、擺動等。有液壓缸、液壓馬達等。 控制調(diào)節(jié)裝置——控制液壓系統(tǒng)油液壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行器驅(qū)動的工作機構(gòu)完成預(yù)期動作。有各種液壓閥。 輔助裝置——用來存放、提供、回收油液，濾除油液雜質(zhì)，給油液降溫；存儲、釋放液壓能或吸收液壓脈動、沖擊；顯示系統(tǒng)壓力、油溫等。有郵箱、管件、過濾器、熱交換器、蓄能器、各種指示儀表等。 液壓工作介質(zhì)——傳遞能量的介質(zhì)，同

10、時起著潤滑、冷卻等作用。有各種液壓油。 2.2 運動分析 運動分析：就是研究工作機構(gòu)根據(jù)工藝要求應(yīng)以什么樣的運動規(guī)律完成工作循環(huán)、運動速度的大小、加速度是恒定的還是變化的、行程大小及循環(huán)時間長短等。為此必須確定執(zhí)行元件的類型，并繪制位移一時間循環(huán)圖或速度一時間循環(huán)圖。 2.2.1 Ⅰ工位液壓缸的負載計算 慣性負載 夾緊： =2450/9.810.012/0.05 =59N 松開： =2450/9.810.035/

11、0.05 =175N 靜摩擦負載 =0.2（2450+0） = 490N 動摩擦負載 =0.1（2450+0） =245N 2.2.2 Ⅱ工位液壓缸的負載計算 慣性負載 夾緊： =1500/9.810.125/0.05 =382N 松開：

12、 =1500/9.810.25/0.05 =765N 靜摩擦負載 =0.2（1500+0） = 300N 動摩擦負載 =0.1（1500+0） =150N 由此得Ⅰ工位夾緊缸和Ⅱ工位夾緊缸在工作的各個階段所受的負載，由表2-2所示 表2-2Ⅰ工位夾緊缸的外負載計算結(jié)果 工況 負載組成 外負載F/N 啟動 490 加速

13、 304 夾緊 5245 反向啟動 490 加速 420 松開 245 表2-3Ⅱ工位夾緊缸的外負載計算結(jié)果 工況 負載組成 外負載F/N 啟動 300 加速 532 夾緊 2150 反向啟動 300 加速 915 松開 150 2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 執(zhí)行元件的工作壓力和流量是液壓系統(tǒng)最主要的兩個參數(shù)。 這兩個參數(shù)是計算和選擇元件、輔件和原動機的規(guī)格型號的依據(jù)。 要確定液壓系統(tǒng)的壓力和流量，首先必須根據(jù)各液壓執(zhí)行元件的負載循環(huán)圖，選定系統(tǒng)工作壓力；再根據(jù)系統(tǒng)壓力，確定液壓

14、缸有效工作面積A或液壓馬達的排量VM；最后，根據(jù)位移一時間循環(huán)圖(或速度一時間循環(huán)圖)確定其流量。 2.3.1 系統(tǒng)工作壓力的確定 根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載循環(huán)圖，可以確定系統(tǒng)的最大載荷點，在充分考慮系統(tǒng)所需流量、系統(tǒng)效率和性能要求等因素后，可參照表2.4或表2.5選擇系統(tǒng)工作壓力。 在系統(tǒng)功率一定時，一般選用較高的工作壓力，使執(zhí)行元件和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、經(jīng)濟性好。 工作壓力過高，會提高對元件的強度、剛度及密封要求和制造精度要求，不但達不到預(yù)期的經(jīng)濟效果，反而會降低元件的容積效率、增加系統(tǒng)發(fā)熱、降低元件壽命和系統(tǒng)可靠性。 工作壓力過低，會增大執(zhí)行元件及整個系統(tǒng)的尺寸，使結(jié)構(gòu)變得龐

15、大。 表2-4按負載選擇工作壓力 負載／kN ＜5 5～10 10～20 20～30 30～50 ＞50 系統(tǒng)壓力／MPa ＜0.8～l 1.6～2 2.5～3 3～4 4～5 ＞5～7 表2-5 按主機類型選擇系統(tǒng)工作壓力 設(shè)備 類型 機 床 農(nóng)業(yè)機械 汽車工業(yè) 小型工程 機械及輔 助機械 工程機械 重型機械 鍛壓設(shè)備 液壓支架 船用 系

16、統(tǒng) 磨床 組合機床 牛頭刨床 插床 齒輪加工 機床 車床 銑床 鏜床 珩磨 機床 拉床 龍門 刨床 壓力／MPa ＜2.5 ＜6.3 2.5～6.3 ＜10 10—16 16—32 14—25 由于我們設(shè)計的主機類型為銑床，所以工作壓力我們初選為4Mpa。為了防止夾緊時發(fā)生沖擊，液壓缸需保持一定回油背壓。參考表2-6液壓執(zhí)行器的背壓力取0.2Mpa。 表2-6液壓執(zhí)行器的背壓力 系統(tǒng)類型 背壓力(MPa) 中低壓系統(tǒng) 簡單系統(tǒng)和和一般輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 0.20.

17、5 回油帶背壓閥 調(diào)整壓力一般為0.51.5 回油路設(shè)流量調(diào)節(jié)閥的進給系統(tǒng)滿載工作時 0.5 設(shè)補油泵的閉式系統(tǒng) 0.81.5 高壓系統(tǒng) 初算是可忽略不計 2.3.2Ⅰ工位液壓缸參數(shù)的確定 本設(shè)計將Ⅰ工位液壓缸的無桿腔作為主工作腔，則有公式： （2－1） 公式中 ——液壓缸無桿腔的有效面積； ——液壓缸有桿腔的有效面積； ——液壓缸的最大負載力； ——液壓缸的機械效率（一般取0.9-0.97）本設(shè)計取0.95； ——液壓缸工作腔壓力； ——系統(tǒng)的

18、背壓，本設(shè)計取0.2Mpa。 當計算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)時，還需確定活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑的關(guān)系，以便在計算出液壓缸內(nèi)徑D時，利用這一關(guān)系獲得活塞桿的直徑d。通常是由液壓缸的往返速比確定這一關(guān)系，即，按這一關(guān)系得到的d的計算公式入如下表 表2-7根據(jù)往返速度比計算活塞桿直徑d的公式 往返速度比 1.1 1.2 1.33 1.46 1.61 2 活塞桿直徑d 0.3D 0.4D 0.5D 0.55D 0.62D 0.7D 油缸的速比，可由機械設(shè)計手冊查得。本設(shè)計取=1.33。 則由上表查得d=0.5D。 得D=49.9（mm） 按GB/T2348-1980

19、 ,取標準值： D=50（mm） 又d=0.5D，得d=25（mm），取標準值d=28（mm） 則液壓缸無桿腔實際有效面積為： =19.6 有桿腔實際有效面積為： =13.5 2.3.2 Ⅱ工位液壓缸主要參數(shù)的確定 Ⅱ工位夾緊缸的無桿腔作為主工作腔，則有公式： 則有 得 D=27.9（mm）

20、按GB/T2348—1980 ,取標準值： D=32（mm） 又 d=0.5D， 得 d=16（mm）， 取標準值 d=20（mm） 則液壓缸無桿腔實際有效面積為： =8.04 有桿腔實際有效面積為：

21、 =4.89 2.3.3液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值 根據(jù)上述假定條件經(jīng)計算得到液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如下表所示： 表2-8 Ⅰ工位液壓缸工作循環(huán)個階段的壓力、流量和功率 工作階段 計算公式 負載 /N 回油腔壓力 /MPa 工作腔壓力 /MPa 輸入流量 Q 輸入功率 /w 啟動 490 — 0.98 — — 加速 304 0.2 0.53 — — 夾緊 5245 0.2 4.38 0.972 70..96 反向啟動 49

22、0 — 0.40 — — 加速 420 0.2 0.30 — — 松開 245 0.2 0.27 4.116 18.52 表2-9 Ⅱ工位夾緊缸工作循環(huán)各個階段的壓力、流量和功率 工作階段 計算公式 負載 /N 回油腔壓力 /MPa 工作腔壓力 /MPa 輸入流量 Q 輸入功率 /w 啟動 300 — 0.39 — — 加速 532 0.2 0.44 — — 夾緊 2150 0.2 3.06 6.03 307.53 反向啟動 300 — 0.65 —

23、 — 加速 915 0.2 0.85 — — 松開 150 0.2 0.65 4.116 79.46 3.液壓系統(tǒng)圖的擬定 擬定系統(tǒng)原理圖是液壓系統(tǒng)設(shè)計中比較重要的一步，它是從工作原理和結(jié)構(gòu)組成上來具體體現(xiàn)設(shè)計任務(wù)中的各項要求，不需精確計算和選擇元件規(guī)格，只需選擇功能合適的元件，原理合理的基本回路組合成系統(tǒng)。 一般方法: 選擇一種與本系統(tǒng)類似的成熟系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，對它進行適應(yīng)性調(diào)整或改進，使其成為具有繼承性的新系統(tǒng)。 步驟：1）確定系統(tǒng)類型 2）選擇回路 3）組成系統(tǒng) 3.1 供油方式的選擇 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式分為開式和閉式兩種

24、，他們各自的特點及相互比較見下表 表3-1開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油液循 環(huán)方式 開式 閉式 散熱 條件 較方便，但是油箱較大 較復(fù)雜，需要用輔泵來換油冷卻 抗污 染性 較差，但可采用壓力油 箱或者油箱呼吸器來改善 較好，但是油液過濾要求較高 系統(tǒng) 效率 管路壓力損失較大，用節(jié) 流調(diào)速時效率低 管路腰里損失較小，容積調(diào)速時效率較高 限速 制動 形式 用平衡閥進行能耗限速， 用制動閥進行能耗制動， 引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動機拖動時，限速及制動 過程中拖動電能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速和再生制動 其他 對泵

25、的自吸性能要求高 對主泵的自吸性能要求低 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。一般來說，凡是有較大空間可以存放油箱而且不需要另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡單的系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速或者容積節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，均宜采用開式系統(tǒng)。在本設(shè)計中，油泵向兩個液壓執(zhí)行元件供油而且功率較小，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也比較簡單，所以本設(shè)計采用開式系統(tǒng)。 3.2調(diào)速方式的選擇 調(diào)速方案對主機的性能起到?jīng)Q定性的作用。 相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合—容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單，由于

26、這種系統(tǒng)必須用節(jié)流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調(diào)速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進油節(jié)流起動沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速。 調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。

27、 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。 表3-2各種調(diào)速方式的性能比較 主要 性能 節(jié)流調(diào)速 容積調(diào)速回路 容積節(jié)流調(diào)速回路 簡式節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 帶壓力補償閥的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 變量泵 定量馬達 流量適應(yīng) 功率適應(yīng) 進油節(jié)流及回油節(jié)流 旁路節(jié)流 調(diào)

28、速閥在進油路 調(diào)速閥在旁油路及溢流節(jié)流調(diào)速回路 負載 速度剛度 差 很差 好 較好 好 特性 承載能力 好 較差 好 較好 好 調(diào)速范圍 大 小 大 較大 大 功率特性 效率 低 較低 低 較低 最高 較高 高 發(fā)熱 大 較大 大 較大 最小 較小 小 成本 低 較低 高 最高 適用范圍 小功率 輕載或者低速的中 低壓系統(tǒng)及工程機械非經(jīng)常性調(diào)速的場合 大功率高速中高壓系統(tǒng) 負載變化小，速度剛度要大的中小功率，中壓系統(tǒng) 負載變化大速度剛度較大的中高壓系統(tǒng) 考慮到系統(tǒng)本身的性能要求和一些使

29、用要求以及負載特性，本設(shè)計決定采用節(jié)流調(diào)速。 3.3液壓動力源的分析與選擇 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。

30、一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 本設(shè)計采用節(jié)流調(diào)速，所以使用定量泵供油。 3.4 液壓回路的分析、選擇與合成 1）選擇系統(tǒng)一般都必須設(shè)置的基本回路，包括調(diào)壓回路、向回路、卸荷回路及安全回路等。 2）根據(jù)系統(tǒng)的負載特性和特殊要求選擇基本回路，在本系統(tǒng)中考慮到安全的要求，設(shè)置了背壓回路，同時由于是兩個執(zhí)行元件先后動作，且沒有順序聯(lián)動關(guān)系，所以設(shè)置了互不干擾回路。 3）合成

31、系統(tǒng) 選定液壓基本回路之后，配以輔助性回路，如控制油路，潤滑油路、測壓油路等，可以組成一個完整的液壓系統(tǒng)。 在合成液壓系統(tǒng)時要注意以下幾點：防止油路間可能存在的相互干擾；系統(tǒng)應(yīng)力求簡單，并將作用相同或者相近的回路合并，避免存在多余回路；系統(tǒng)要安全可靠，力求控制油路可靠；組成系統(tǒng)的元件要盡量少，并應(yīng)盡量采用標準元件；組成系統(tǒng)時還要考慮節(jié)省能源，提高效率減少發(fā)熱，防止液壓沖擊；測壓點分布合理等。 3.5 液壓原理圖的擬定與設(shè)計 根據(jù)上述分析，可以擬定整個液壓系統(tǒng)的原理圖如下： 圖3-1 液壓系統(tǒng)的原理圖 1－油箱 2－空氣濾清器 3－液位計 4－吸油過濾器 5－液壓泵 6－

32、單向閥 7－壓力表開關(guān) 8－壓力表 9－通道體10－疊加式溢流閥 11－疊加式減壓閥 12－疊加式雙單向節(jié)流閥13－電磁換向閥 14－疊加式雙液控單向閥 15－壓力繼電器 16－電動機 4.計算和選擇液壓元件 液壓元件的計算是指計算元件在工作中承受的壓力和流量，以便選擇零件的規(guī)格和型號，此外還要計算原動機的功率和油箱的容量。選擇元件時應(yīng)盡量選擇標準件。 4.1 液壓泵的選擇 4.1.1 液壓泵站組件的選擇 液壓泵站一般由液壓泵組、油箱組件、過濾器組件和蓄能器組件等組成。根據(jù)系統(tǒng)的實際需要，本設(shè)計選擇液壓泵組、油箱組件、過濾器組件。液壓泵組由液壓泵，原動機，連軸器及管路附件等

33、組成。油箱組件由油箱面板，空氣濾清器，，液位顯示計等組成。過濾器組將是保持工作介質(zhì)清潔度必備的組將，可根據(jù)系統(tǒng)對介質(zhì)清潔度的不同要求設(shè)置不同等級的粗過濾器，精過濾器等。 4.1.2 液壓泵的計算與選擇 液壓泵的最大工作壓力： >＋ （4－1） 其中 ——液壓執(zhí)行元件最大工作壓力； ——液壓泵出口大執(zhí)行元件入口之間所有的沿程壓力損失和局部壓力損失之和。初算時按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?，管中流速不大時，取＝0.2Mpa～0.5Mpa；管路復(fù)雜而且管中流速較大或者有調(diào)速元件時，取＝0.5MPa～1.5MPa。 由上述選取

34、＝0.5MPa，然后帶入公式（4-1）計算得： ≥4.38+0.5＝4.88MPa 在選擇泵的額定壓力時應(yīng)考慮到動態(tài)過程和制造質(zhì)量等因素，要使液壓泵有一定的壓力儲備。一般泵的額定工作壓力應(yīng)比上述最大工作壓力高20％－60％，所有最后算得的液壓泵的額定壓力應(yīng)為： 4.88（1+0.25）＝6.1MPa 表4-1 液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 0.65～0.90 0.70～0.85 0.55～0.85 0.80～0.90 液壓泵的流量按下式計算

35、 ＝K （4－2） 式中 K——考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)，一般取K＝1.1～1.3， ——同時工作的執(zhí)行元件的最大總流量（4.1163=12.348L/min） 本設(shè)計取泄漏系數(shù)為1.1，所以： ＝1.112.348＝13.583L/min 由液壓元件產(chǎn)品樣本查得CBN-E312齒輪泵滿足上述估算得到的壓力和流量要求：該泵的額定壓力為16MPa，公稱排量V＝12 mL/rev，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。現(xiàn)取泵的容積效率＝0.85，當選用轉(zhuǎn)速n＝14

36、00 r/min的驅(qū)動電機時，泵的流量為： ＝Vn ＝12 mL/rev0.851400r/min ＝14L/min 由前面的計算可知泵的最大功率出現(xiàn)在Ⅱ工位夾緊階段，現(xiàn)取泵的總效率為 ＝0.85，則： ＝ ＝ ＝840W 選用電動機型號：Y90S—4B5型封閉式三相異步電動機滿足上述要求，其轉(zhuǎn)速為1400r/min，額定功率為1.5kW。電動機與泵之間采用連軸器聯(lián)結(jié)

37、。 根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格及系統(tǒng)工作情況，可計算出液壓缸在各個階段的實際進出流量，運動速度和持續(xù)時間，從而為其他液壓元件的選擇及系統(tǒng)的性能計算奠定了基礎(chǔ)。計算結(jié)果如下表所示： 表4-2Ⅰ工位液壓缸的實際工況 工作階段 流量 / 速度 / 時間 /s 無桿腔 有桿腔 夾緊 ＝ = =1.41 ＝0.972 ＝ = =0.012 = =3 松開 = = =4.67 = =4.67 ＝3.21 ＝ = =0.039 = ＝1 表4-3Ⅱ工位夾緊缸的實際工況

38、 工作階段 流量 / 速度 / 時間 /s 無桿腔 有桿腔 夾緊 ＝6.03 ＝ = =3.67 ＝ = =0.125 = =0.2 松開 = =14 ＝23.02 = =14 ＝ = =0.48 = ＝0.05 上表中——油缸的工作腔面積； ——油缸回油腔面積； ——進油缸流量； ——出油缸流量； ——油缸的運動速度； ——油缸的運動時間。 4.2 液壓控制閥的選擇 4.2.1 選擇依據(jù)

39、 計算液壓元件在工作中承受的壓力和通過的流量，以便選擇元件的規(guī)格、型號。計算原動機的功率和液壓油箱的容量。選擇元件時，應(yīng)盡量選用標準元件。 閥類元件的規(guī)格應(yīng)按閥所在回路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量，從產(chǎn)品樣本中選定。選用閥類元件時應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級、連接方式、集成方式及操縱方式等。 4.2.2 選擇閥類元件應(yīng)注意的問題 1)應(yīng)盡量選用標準定型產(chǎn)品，除非不得已時才自行設(shè)計專用件； 2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時，應(yīng)按液壓泵的最大流量選取。選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機器低速性能的要求； 3)一

40、般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實際通過的流量大一些，必要時，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的20%； 根據(jù)以上要求，現(xiàn)選定各類閥和組將的型號如表4-4所示： 表4-4 各種液壓元件的類型選擇 序號 名稱 通過流量/L 額定流量/ 額定壓力 /MPa 額定壓降 /MPa 型號規(guī)格 1 吸油過濾器 14 20 — — MF-02 2 單向閥 14 40 25 <0.1 CIT-03-A1 3 壓力繼電器 — — 25 — MJCS-02B-HH 4 壓力表 — — 0～10

41、— W-2-1/2-100-A1 5 壓力表開關(guān) 14 21 10 — GCT-02 6 疊加式溢流閥 14 35 25 <0.12 MRF-02P-K1-20 7 疊加式減壓閥 14 35 25 <0.2 MPR-02P-K1-02 8 疊加式單向閥 14 35 21 <0.1 MPC-02W-05-30 9 二位四通換向閥 23.02 80 25 <0.2 D5-02-3N2-D2 10 疊加式單向節(jié)流閥 23.02 35 21 <0.15 MTC-02W-K-I-20 11 二位四通換向閥 14

42、 80 25 <0.2 D5-02-3N2-D2 12 疊加式單向節(jié)流閥 14 35 21 <0.15 MTC-02W-K-I-20 13 空氣濾清器 — — — — AB-1162 14 液位計 — — — — LS-3” 4.3 液壓附件的計算和選擇 4.3.1 確定管件的尺寸 表4-5 油管中的允許流速 油液流經(jīng)油管 吸油管 高壓管 回油管 短管及局部收縮處 允許速度（m/s） 0.5－1.5 2．5－5 1.5－2.5 5－7 表4-6 安全系數(shù) 管內(nèi)最高工作壓力 <7 7－17.5 17.5 安全

43、系數(shù) 8 6 4 由表4-2和4-3 得知Ⅰ工位夾緊液壓缸有桿腔和無桿腔油管的實際最大流量分別為3.21L/min和4.67L/min，Ⅱ工位夾緊液壓缸有桿腔和無桿腔油管的實際最大流量分別為14L/min和23.02L/min，按照表4-5的推薦值取油管內(nèi)油液的允許流速為4m/min，按計算公式： d = （4－3） 式中q——通過油管的最大流量； V——油管中允許流速； d——油管內(nèi)徑。 將數(shù)值代入公式（4-3）得 Ⅰ工位夾緊液壓缸： ＝

44、 ＝4.9mm ＝ ＝4.1mm Ⅱ工位夾緊液壓缸： ＝ ＝11.1mm ＝ ＝8.6mm 根據(jù)JB827－66，同時考慮到制作方便，Ⅰ工位夾緊液壓缸兩根油管同時選用101（外徑10mm，壁厚1mm）的10號冷拔無縫鋼管。Ⅱ工位夾緊液壓缸兩根油管同時選用141（外徑14mm，壁厚1mm）的10號冷拔無縫鋼管。由機械設(shè)

45、計手冊查得管材的抗拉強度為412MPa，由表4-6取安全系數(shù)為8，按公式對管子的強度進行校核： ≥ （4－4） 式中 p——管內(nèi)最高工作壓力； d——油管內(nèi)徑； n——安全系數(shù)； ——管材抗拉強度； ——油管壁厚。 將數(shù)值代入公式（4-4）得： ＝1mm≥= ＝0.5mm ＝1mm≥= ＝0.7mm 所以選的管子壁厚安全。 其他油管，可直接按所連接的液壓元、輔件的接口尺寸決定其管徑的大小。 4.3.2 確定油箱容積 油

46、箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。 油箱設(shè)計要點： 1）油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的80%； 2）吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過濾

47、器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。回油管口要斜切45角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱； 3）油箱底部應(yīng)有適當斜度，泄油口置于最低處，以便排油； 4）注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)； 5）油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。 油箱的容積可以按照下列經(jīng)驗公式進行計算： V＝ （4－5） 式中 V——油箱的有效容積/L； ——液壓泵的總額定流量/； ——與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)：低壓系統(tǒng)取=2～4，中壓系統(tǒng)=5～7，高壓系統(tǒng)取=10～12，對對于行走機械取或經(jīng)常間斷作業(yè)的設(shè)

48、備，系數(shù)取較小值；對于安裝空間允許的固定機械，或需藉助油箱頂蓋安裝液壓泵及電動機和液壓閥集成裝置時，系數(shù)可適當取較大值。 本設(shè)計取=6，將數(shù)值代如公式（4-5）得： V＝614 ＝84 L 5.液壓系統(tǒng)的性能驗算 由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法全面的計算，故只能先估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計好管路布置圖后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。 5.1液壓缸的壓力損失驗算 在油缸夾緊時，油液依次經(jīng)過單向閥，疊加式減壓閥，疊加式溢流閥，

49、電磁換向閥，疊加式雙單向節(jié)流閥，。所以進油路上的壓力損失為 ＝ （5－1） =0.0009MPa 式中 ——總的壓力損失； ——各種閥的壓降； ——流經(jīng)閥的設(shè)計流量； ——閥的額定流量。 在油缸松開時，退油路上的壓力損失為 ＝） ＝0.0097MPa 由此可以看出，系統(tǒng)閥的壓力損失都小于原先的估計值，所以滿足系統(tǒng)的使用要求。因為Ⅱ工位夾緊缸的運動過程是一樣的，使用對此油缸的壓力校驗過程和上面的計算過程是一樣的。如下所示 在油缸夾緊時，油液依

50、次經(jīng)過單向閥，電磁換向閥，疊加式雙單向閥，疊加式雙單項節(jié)流閥。進油路上的壓力損失為： ＝ =0.017MPa 在油缸松開時，退油路上的壓力損失為： ＝ ＝0.2Mpa 由此看出各種閥同樣滿足使用要求。 5.2 估算系統(tǒng)效率 由表4-2和4-3可以看出，本液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中，液壓缸夾緊是主要的工作過程，所以系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升等可一概用夾緊時的數(shù)值計算。 系統(tǒng)效率的計算公式為： ＝ （5－2） 式中 ——執(zhí)行元件的負載壓力； ——執(zhí)行元

51、件的負載流量； ——液壓泵的供油壓力； ——液壓泵的供油流量。 Ⅰ工位液壓缸夾緊時，將數(shù)值代如公式（5-2）得： ＝ ＝0.06 Ⅱ工位液壓缸夾緊時，將數(shù)值代入公式（5-2）得： ＝ ＝0.27 系統(tǒng)在一個完整的循環(huán)周期內(nèi)的平均回路效率可按下式計算： ＝ （5－3） 式中 —— 一個周期的平均回路效率； ——各工作階段的液壓回路效率； ——各個工作階段的持續(xù)時間； T——一個完整循環(huán)的時間。 分別將Ⅰ、Ⅱ

52、工位液壓缸夾緊時的數(shù)值代入公式（5-3）得： ＝ ＝0.073 則系統(tǒng)的總效率為： ＝ （5－4） 式中 ——液壓泵的總效率，取0.85； ——液壓回路的效率； ——液壓執(zhí)行元件的總效率，取0.95。 所以： ＝0.850.950.073 ＝0.06 本系統(tǒng)的效率是0.06。 整個系統(tǒng)的效率很低，主要是由于溢流損失和節(jié)流損失造成的。 5.3 系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升 液壓

53、系統(tǒng)的壓力、容積和機械損失構(gòu)成總的能量損失，這些能量損失都將轉(zhuǎn)化為熱量，是系統(tǒng)的油溫升高，產(chǎn)生一系列不良的影響。為此，必須對系統(tǒng)進行發(fā)熱和溫升計算，以便對系統(tǒng)溫升進行控制。可按下式估算系統(tǒng)的發(fā)熱能量： H＝（1－） （5－5） 式中 H——系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量； ——液壓泵的輸入功率。 將數(shù)值代入公式（5-5）得： H＝ ＝1264w 表5-1各種機械允許油溫 液壓設(shè)備類型 正常工作溫度/ 最高允許溫度/ 數(shù)控機床

54、 30～50 55～70 一般機床 30～55 55～70 機車車輛 40～60 70～80 船舶 30～60 80～90 冶金機械、液壓機 407～0 60～90 工程機械、礦山機械 50～80 70～90 液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱是主要散熱面。因為管道的散熱面相對較小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般濾去不計。當只考慮油箱散熱時，其散熱量可按下式計算： ＝KA （5－6） 式中 K——散熱系數(shù)（），計算時可選用推薦值：通風很差K

55、＝8；通風良好K＝14－20；風扇冷卻時，K＝20－25；用循環(huán)水冷卻時，K＝110－175； A——油箱散熱面積； ——系統(tǒng)溫升。 當系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量H等于其散發(fā)出去的熱量時，系統(tǒng)達到平衡，此時： ＝H/KA 當六面體油箱長、寬、高比例為1：1：1－1：2：3 且液面高度是油箱高度的0.8倍時，其散熱面積的近似計算公式為： A=0.056 所以可以導(dǎo)出： ＝ （5－7）式中 V——

56、油箱的有效容量。 取散熱系數(shù)K=15，將數(shù)值代入公式（5-7）得： ＝ 6.液壓動力源裝置的設(shè)計 液壓動力源（即液壓泵站）是多種元、附件組合而成的整體。是為一個或幾個系統(tǒng)存放一定清潔度的工作介質(zhì)，并輸出一定壓力、流量的液體動力，兼作整體式液壓站安放液壓控制裝置基座的整體裝置。，液壓動力源是整個液壓系統(tǒng)或液壓站的一個重要部件，其設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，對液壓設(shè)備性能關(guān)系很大。 6.1 液壓泵站的結(jié)構(gòu)形式 液壓泵站上泵組的布置方式分成上置式和非上置式。泵組置于油箱上的上置式液壓泵站中，采用立式電動機并將液壓泵置于油箱之內(nèi)時，稱為立式（圖6-1）；采用臥式

57、電動機時稱為臥式（圖6-2）。非上置式液壓泵站中，泵組與油箱并列布置的為旁置式（圖6-3）；泵組置于油箱下面時為下置式（圖6-4）。 本設(shè)計采用上置式液壓動力源，即泵組布置在油箱之上的動力源，當電動機臥式安裝，液壓泵置于油箱之上時，稱為臥式液壓動力源。當電動機立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)時，稱為立式液壓動力源。上置式液壓動力源站地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓泵置于油箱內(nèi)的立式安裝動力源，噪聲低且便于收集漏油。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓站中被廣泛采用。本次設(shè)計即采用這種結(jié)構(gòu)。當采用臥式動力源時，由于液壓泵置于油箱之上，必須注意各類液壓泵的吸油高度，以防液壓泵進油口產(chǎn)生過大的真空度，造成吸空或氣穴現(xiàn)象。

58、而立式安裝的動力源則可避免這種情況的發(fā)生。 按泵組流量特性分為定量型和變量型；按泵組驅(qū)動方式分為電動型、機動型和手動型。 圖6-1 圖6-2 圖 6-3 圖6-4 7.液壓系統(tǒng)的總體配置 液壓裝置按其總體配置分為分散配置型和集中配置型兩種主要結(jié)構(gòu)類型。 集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的執(zhí)行器安放在主機上，而將液壓泵及其驅(qū)動電機、輔助元件等獨立安裝在主機之外，即集中設(shè)置所謂液壓站。 液壓站按控制裝置位置和液壓站功能分為動力型和復(fù)合型。其中復(fù)合型又分為整體式和分離式；按液壓站規(guī)模分為單機型、機組型和中央

59、型；按通用化程度分為專用型和通用型。本次設(shè)計采用復(fù)合型整體液壓站設(shè)計。 復(fù)合型液壓站是將系統(tǒng)中液壓泵及其驅(qū)動電機、油箱及其附件、液壓控制裝置及其他輔助元件等均安裝在主機之外，系統(tǒng)的執(zhí)行器仍然安裝在主機上。復(fù)合型液壓站不僅具有向執(zhí)行器提供液壓動力的功能，同時還兼具控制調(diào)節(jié)功能。按照液壓控制裝置是否安裝在液壓泵站上，此種液壓站又可進一步分為整體式液壓站和分離式液壓站。整體式液壓站是將液壓控制裝置及蓄能器等均安裝在液壓泵站上；而分離式液壓站則是將液壓泵及其驅(qū)動電動機和油箱及其附件、液壓控制裝置和蓄能器等分裝成液壓泵站、液壓閥站和蓄能器站等幾部分。 液壓站的優(yōu)點是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采

60、集和檢測電液信號以利于自動化，可以隔離液壓系統(tǒng)震動、發(fā)熱等對主機精度的影響。 7.1液壓控制閥的塊式集成 疊加式液壓閥簡稱疊加閥，是近十年內(nèi)在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件。這種閥既具有板式液壓閥的工作功能，其閥體本身又同時具有通道體的作用，從而能用其上、下安裝面呈疊加式無管連接，組成集成化液壓系統(tǒng)。 疊加閥自成體系。每一種通徑系列的疊加閥，其主油路通道和螺釘孔的大小、位置、數(shù)量都與相應(yīng)通徑的板式換向閥相同。因此，同一通徑系列的疊加閥可按需要組合疊加起來組成不同的系統(tǒng)。 7.2集成塊設(shè)計 1）塊體結(jié)構(gòu) 集成塊的材料一般為鑄鐵或鍛鋼，低壓固定設(shè)備可用鑄鐵，高壓強振場合要用鍛鋼

61、。塊體加工成正方體或長方體。通常其四周除1面安裝通向液壓執(zhí)行器（液壓缸或液壓馬達）的管接頭外，其余3面安裝標準的板式液壓閥及少量的疊加閥或插裝閥，這些閥之間的油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通道孔實現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面。 比較簡單的液壓系統(tǒng)，其閥件較少，可安裝在同一個集成塊上。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜，控制閥較多，就要采取多個集成塊疊積的形式。 如果系統(tǒng)為比較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，各種閥可安裝在相互疊積的集成塊上，上下面一般為疊積接合面，鉆有公共壓力油孔P，公用回油孔T，泄漏油孔L和4個用以疊積緊固的螺栓孔。 P孔，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)壓后進入公用壓力油孔P，作為供給各單元回路壓力油的公用油源。

62、 T孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔T，流回到油箱。 L孔，各液壓閥的泄漏油，統(tǒng)一通過公用泄漏油孔流回油箱。 2）集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 外形尺寸要求滿足閥件的安裝，孔道布置及其他工藝要求。為減少工藝孔，縮短孔道長度，閥的安裝位置經(jīng)仔細考慮，使相通油孔盡量在同一豎直面上，一定要保證三個公用油孔的坐標相同，使之疊積起來后形成三個主通道。 各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，具體參照管徑的大小確定孔徑，與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。 集成塊設(shè)計應(yīng)注意幾個方面： a閥的選型安裝尺寸； b 整機的結(jié)構(gòu)及管路的布局，應(yīng)按美觀、管路彎道少、管路順暢的原則選擇 閥板上

63、的接管的位置； c 根據(jù)a、b兩點進入閥體的具體設(shè)計； d 設(shè)計時應(yīng)注意壓力孔壁厚的選擇，實際情況依壓力情況及閥板材料而定； e 另外要注意鉆閥板時工藝要求，例如細長孔鉆頭的偏擺誤差等； f 閥板閥的安裝面粗糙度要求及相交孔毛刺清除等； g 接頭孔間距要求以防兩接頭干涉等現(xiàn)象均是設(shè)計閥板時應(yīng)注意的。 對于中低壓系統(tǒng)，油孔之間的壁厚δ，不得小于5mm，高壓系統(tǒng)應(yīng)更大些。本系統(tǒng)屬于中低壓系統(tǒng)，δ不得小于5mm。 8.液壓系統(tǒng)的污染控制 液壓系統(tǒng)的故障是多種多樣的，這些故障有的是有某一液壓元件失靈而引起的；有的是系統(tǒng)中多個液壓元件的綜合性因素

64、造成的；有的是因為液壓油被污染造成的；有的是機械、電器以及外界的因素引起的，但液壓系統(tǒng)的故障有75%以上與液壓油的污染有關(guān)。因此，提高油液的清潔性，實現(xiàn)污染控制，能大幅度降低設(shè)備故障的發(fā)生。 8.1 污染物的來源與形態(tài) 1）．殘留的污染物：液壓元件安裝時沒有清洗干凈，殘留的污染物。主要指液壓元件以及管道、油箱在制造、儲存、運輸、安裝過程中，帶入的砂粒、鐵屑、磨料、焊渣、銹片、油垢、棉紗和灰塵等，雖然經(jīng)過清洗，但未清洗干凈而殘留下來的殘留物所造成的液壓油液污染； 2）．侵入的污染物：液壓設(shè)備密封不嚴，灰塵和臟物侵入污染液壓油。周圍環(huán)境中的污染物，例如空氣、塵埃、水滴等通過一切可能的侵入點，

65、如外露的往復(fù)運動活塞桿、油箱的通氣孔和注油孔等侵入系統(tǒng)所造成的液壓油液污染；還如維修過程中不注意清潔，將環(huán)境周圍的污染物帶入，以粗代細，甚至不用過濾器，過濾器幾年不清洗、濾網(wǎng)不經(jīng)常清洗、換油或補油時不注意油的過濾、臟的油桶未經(jīng)過嚴格的清洗就拿來用，從而把污染物帶入。水冷式冷卻器泄漏導(dǎo)致冷卻水進入液壓系統(tǒng)中，是導(dǎo)致液壓油乳化最常見的原因。 3）．生成物的污染物：液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中所產(chǎn)生的金屬微粒、密封材料磨損顆粒、涂料剝離片、水分、氣泡及油液變質(zhì)后的膠狀物等所造成的液壓油液污染。這些顆粒污物類似于研磨金屬加工面使用的研磨劑，液壓系統(tǒng)中的污染顆粒隨著液壓油的流動而遍布整個系統(tǒng)。當通過泵、缸

66、、閥各液壓元件時，會加劇各摩擦副的磨損，產(chǎn)生出新的污染顆粒，造成惡性循環(huán)，大大降低元件的使用壽命，嚴重地威脅著液壓系統(tǒng)的正常工作。 液壓油氧化變質(zhì)而產(chǎn)生的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和碳渣，會腐蝕機件，并使元件表面的污物分散到油液中去而難以清除，還降低過濾網(wǎng)附著污物的能力，常常使節(jié)流小孔堵塞。使液壓元件失效造成故障。 4）．混入的其它油品： 不同品種、不同牌號的液壓油其化學成分是不相同的，當液壓油中混入其它油品后，就改變了其化學組成，從而使用其性質(zhì)也發(fā)生變化。 8.2 液壓系統(tǒng)污染的危害 液壓系統(tǒng)油液污染后，極易造成液壓系統(tǒng)的失效，從失效的形式上可分為三種：突發(fā)性失效，間歇性失效，退化性失效。 8.3 液壓系統(tǒng)污染的預(yù)防措施 　　在系統(tǒng)設(shè)計階段對污染的有效控制。在系統(tǒng)設(shè)計的時候一定要謹慎操作，進一步加強裝置的安全性和清潔度，在關(guān)鍵性液壓元件的進油口設(shè)置輔