煙機(jī)液壓系統(tǒng)總體及壓緊部分設(shè)計(jì)
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1 引言
1.1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展
液壓傳動(dòng)是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)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，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
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(tái)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(dòng)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(dòng)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(duì)能量波動(dòng) 傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 ;1910 年對(duì)液力傳動(dòng)( 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(dòng)。 應(yīng)該指出 ,日本液壓傳動(dòng)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(dòng) ,1956年成立了“ 液壓工業(yè)會(huì) ”。近 20~30 年間日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，屆世界領(lǐng)先地位。
液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，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)電廠等國；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(tái)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。
應(yīng)該特別提及的是 ,近年來 ,世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展 ,各部門對(duì)液壓傳動(dòng)提出了更高的要求。液壓傳動(dòng)與電子技術(shù)配合在一起 ,廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、海洋開發(fā)、宇宙航行、地震予測及各種電液伺服系統(tǒng) , 使液壓傳動(dòng)的應(yīng)用提高到一個(gè)嶄新的高度。目前，液壓傳動(dòng)發(fā)展的動(dòng)向 , 概括有以下幾點(diǎn) :
（1）節(jié)約能源 , 發(fā)展低能耗元件 , 提高元件效率 ；
（2） 發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應(yīng)元件 , 如發(fā)展高水基液壓介質(zhì)和元件 , 新型石油基液壓介質(zhì)；
（3）注意環(huán)境保護(hù) , 降低液壓元件噪聲；
（4）重視液壓油的污染控制；
（5）進(jìn)一步發(fā)展電氣－液壓控制，提高控制性能和操作性能；
（6）重視發(fā)展密封技術(shù)，防止漏油；
（7）其它方面，如元件微型化、復(fù)合化和系統(tǒng)集成化的趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展，對(duì)液壓系統(tǒng)元件的可靠性設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)，與電子技術(shù)高度結(jié)合，對(duì)故障的早期診斷、預(yù)測以及防止失效的早期警報(bào)等都越來越受到重視。
2 液壓系統(tǒng)的要求
2.1 主要技術(shù)要求
2.1.1 總則
液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合液壓原理圖，油缸設(shè)計(jì)圖、平面布置圖。
2.1.2 零部件制造技術(shù)要求
(1) 液壓泵電機(jī)組
① 液壓泵的額定排量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
② 油泵電機(jī)組工作時(shí)的噪聲應(yīng)不大于90db。
(2) 控制閥組
① 閥的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)少于29ms。在工作壓力29.1MPa的情況下閥的內(nèi)泄漏不大于0.004L/min。
② 溢流閥應(yīng)足以排出液壓泵的流量而無震動(dòng)，其整定壓力最大不超過上述最大系統(tǒng)壓力的120%。
③ 其余各控制閥的選用應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)工作要求，其額定壓力和流量應(yīng)大于實(shí)際通過該閥的最高壓力和最大流量。
④ 壓力控制閥、換向閥、流量控制閥、壓力繼電器、高壓球閥、壓力變送器等關(guān)鍵元件應(yīng)選用國際知名品牌。
⑤ 電磁閥控制電壓均為直流24V。
3液壓系統(tǒng)的方案的設(shè)計(jì)
3.1 確定工作壓力
壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備和類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間和經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況,工作壓力低,勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對(duì)某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì);反之壓力選得太高,對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。
3.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖
3．2．1液壓系統(tǒng)三種運(yùn)動(dòng)方式
該煙機(jī)液壓系統(tǒng)主要為煙機(jī)的三種運(yùn)動(dòng)提供服務(wù)，即往復(fù)擺動(dòng)推出運(yùn)動(dòng)壓緊運(yùn)動(dòng)。往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)是把生產(chǎn)的煙分開出來，擺送到推出運(yùn)動(dòng)裝置上，然后返回，如此往復(fù)。推出運(yùn)動(dòng)把擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)送來的煙送到包裝壓緊裝置中去，然后返回，如此往復(fù)。壓緊運(yùn)動(dòng)是把包裝好的盒子壓緊，然后退出，如此往復(fù)。
⑴ 往復(fù)擺動(dòng)
參見液壓原理圖3.1
在整個(gè)系統(tǒng)中,把溢流閥安裝在三個(gè)運(yùn)動(dòng)回路的最前端用來控制整個(gè)回路的壓力,使各回路壓力保持正常,當(dāng)壓力表6.1顯示壓力不在正常工作范圍內(nèi)時(shí),溢流閥開啟調(diào)節(jié)壓力.油液經(jīng)過電磁換向閥、單向閥,通過節(jié)流閥的控制影響擺動(dòng)的幅度,完成運(yùn)動(dòng)后,油液由各閥返回油箱.
⑵ 推出運(yùn)動(dòng)（往復(fù)）
參見液壓原理圖3.2
該運(yùn)動(dòng)過程因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)行程由液壓缸的行程來決定,對(duì)壓力要求不是很嚴(yán)格,整個(gè)運(yùn)動(dòng)回路中無須節(jié)流閥來調(diào)壓。
⑶ 壓緊運(yùn)動(dòng)（往復(fù)）
參見原理圖3.3
煙機(jī)工作的最后環(huán)節(jié)是壓緊封裝，對(duì)壓緊回路中壓力要求較嚴(yán)格，它通過壓力表6。2壓力開關(guān)節(jié)流閥控制力在所要求的工作范圍內(nèi)。
該液壓系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)壓力保護(hù)、油箱部分電氣控制等幾個(gè)部分。其完整液壓系統(tǒng)圖3.4
圖3.4 液壓系統(tǒng)原理圖
4 煙機(jī)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 工況分析
本次設(shè)計(jì)是煙機(jī)分煙包裝的液壓系統(tǒng)，只做壓緊缸設(shè)計(jì)，推出缸及擺動(dòng)缸部分由其他同學(xué)完成。額定壓緊力為，工作行程，內(nèi)容包括液壓油缸、液壓控制系統(tǒng)等。
根據(jù)操作煙機(jī)工作特點(diǎn)，對(duì)該設(shè)計(jì)制造原則是：“安全可靠，經(jīng)久耐用、技術(shù)先進(jìn)、操作簡單”，在設(shè)計(jì)和制造方面，全面執(zhí)行技術(shù)條款的全部內(nèi)容。使煙機(jī)的工作方便簡潔。
4.2 液壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算
液壓缸的主要幾何尺寸，包括液壓缸的內(nèi)徑，活塞桿的直徑，液壓缸行程等。該設(shè)計(jì)為壓緊工作回路中的油箱設(shè)計(jì)，煙機(jī)工作中該回路油箱承受的載荷若能滿足要求則其他回路中同型號(hào)的油箱也會(huì)滿足工作要求。
4.2.1 液壓缸內(nèi)徑的確定
4.2.1.1 初選液壓缸的工作壓力
煙機(jī)的負(fù)載較小，初選液壓缸的工作壓力為。
4.2.1.2 計(jì)算液壓缸的尺寸
（4.1）
（4.2）
表4.1 和的關(guān)系
工作壓力
速度比
1.33
1.46；2
2
表4.2 和的關(guān)系
1.15
1.25
1.33
1.46
2
根據(jù)系統(tǒng)工作壓力，選取速度比
再根據(jù)速度比選取和的關(guān)系：
（4.3）
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，按標(biāo)準(zhǔn)?。?，
最大行程查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取最大行程
液壓缸的有桿腔工作壓力：
（4.4）
4.2.2 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算
因?yàn)榛钊麠U長為，而活塞直徑為，
，需要對(duì)活塞桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷,可按下式計(jì)算
（4.5）
在彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷時(shí),活塞桿將縱向彎曲。因此活塞桿最大工件負(fù)荷按下式驗(yàn)證。
（4.6）
式中 —活塞桿材料的彈性模數(shù)，鋼材：
—活塞桿橫截面慣性矩，圓截面：
—安裝及導(dǎo)向系數(shù)
—安全系數(shù)，一般取
—安裝距
經(jīng)計(jì)算活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算合格。
4.2.3 液壓缸的有效面積
根據(jù)上面的結(jié)果，則液壓缸的有效面積為：
無桿腔面積 （4.7）
有桿腔面積 （4.8）
4.2.4 液壓缸的行程
液壓缸的行程為。
4.2.5 液壓缸缸筒的長度
液壓缸缸筒的長度由液壓缸的行程決定，液壓缸缸筒長度。
4.3 液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算
液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括缸筒壁厚，油口直徑、缸底厚度、缸頭厚度等。
油缸與管路之間采用軟管連接。
4.3.1 缸筒壁厚δ的計(jì)算和校核
4.3.1.1 壁厚的計(jì)算
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，由上求得缸體內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)值，得外徑。
可知
4.3.1.2 液壓缸的缸筒壁厚的校核
缸的額定壓力,取。
液壓缸缸壁的材料選45號(hào)鋼，查金屬工藝學(xué)表6-5（GB699-88），得其材料抗拉強(qiáng)度。
取安全系數(shù)為， （4.9）
（4.10）
=3.56mm<10mm
壁厚合適。
4.3.2 液壓缸油口直徑的計(jì)算
（4.11）
式中 —液壓缸油口直徑
—液壓缸內(nèi)徑
—液壓缸最大輸出速度
—油口液流速度
=0.010m
=10mm
4.3.3 缸底厚度h的計(jì)算
該液壓缸為平形缸底且有油孔，其材料是45號(hào)鋼。
（4.12）
式中 —缸底厚度
—缸底油孔直徑
—試驗(yàn)壓力
—液壓缸內(nèi)徑
—缸底材料的許用應(yīng)力，取安全系數(shù)n=5，則。
由于缸的額定壓力，所以取。
（4.13）
4.3.4 缸頭與法蘭的聯(lián)結(jié)
4.3.4.1 聯(lián)結(jié)方式：螺紋聯(lián)結(jié)
4.3.5 缸頭厚度的計(jì)算
本液壓缸選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭，其計(jì)算方法如下：
（4.18）
式中 —法蘭厚度
—法蘭受力總和
—密封環(huán)內(nèi)徑
—密封環(huán)外徑
—螺釘孔分布圓直徑
—密封環(huán)平均半徑
—法蘭材料的許用應(yīng)力
均壓槽一般寬為0.4mm，深為0.8mm，O型密封圈的壓縮率為
W=（，缸頭和法蘭的聯(lián)結(jié)是固定的，其密封也是固定的，取W=20%，即=0.2
得，為密封圈直徑。
，，，
（4.19）
（4.20）
（4.21）
4.3.6 缸頭直徑和缸蓋直徑
取兩者相同，即
==++ （4.22）
4.3.7 缸蓋的聯(lián)結(jié)
聯(lián)接方式：螺紋聯(lián)接
4.3.8 法蘭直徑和厚度的確定
法蘭直徑取與缸頭直徑相同，即
法蘭厚度取
4.3.9 液壓缸主要尺寸的確定
4.3.9.1 最小導(dǎo)向長度
（4.27）
4.3.9.2 活塞的寬度
4.3.9.3 導(dǎo)向套長
，
取
4.3.9.4 隔套長度
（4.28）
4.3.9.5 求液壓缸的最大流量
壓緊油液流量的計(jì)算： （4.29）
無桿腔回油流量： （4.30）
有桿腔進(jìn)油流量：
5 液壓元件的選擇和專用件的設(shè)計(jì)
5.1液壓控制閥的選擇
選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過閥的流量。本系統(tǒng)工作壓力在9Mpa左右，所以液壓閥都選用中、高壓閥。液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個(gè)液壓系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序，工作部件的運(yùn)動(dòng)速度、方向，以及變換頻率，輸出力和力矩等。
在液壓系統(tǒng)中，液壓閥的選擇是非常重要的。可以使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并保證系正常工作的重要條件。不但要按系統(tǒng)功需要選擇各種類型的液壓控制閥，還需要考慮額定壓力，通過流量，安裝形式，動(dòng)作方式，性能特點(diǎn)因素。
5.1.1 根據(jù)液壓閥額定壓力來選擇
選擇的液壓閥應(yīng)使系統(tǒng)壓力適當(dāng)?shù)陀诋a(chǎn)品標(biāo)明的額定值。對(duì)液壓閥流量的選擇，可以按照產(chǎn)品標(biāo)明的公稱流量為依據(jù)，根據(jù)產(chǎn)品有關(guān)流量曲線來確定。
5.1.2 液壓閥的安裝方式的選擇
是指液壓閥與系統(tǒng)的管路或其他閥的進(jìn)出油口的連接方式，一般有三種，螺紋連接方式，板式連接方式，法蘭連接方式。安裝方式的選擇要根據(jù)液壓閥的規(guī)格大小，以及系統(tǒng)的簡繁及布置特點(diǎn)來確定。
5.1.3 液壓閥的控制方式的選擇
液壓閥的控制方式一般有四種，有手動(dòng)控制，機(jī)械控制，液壓控制，電氣控制。根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進(jìn)行選擇。
5.1.4 液壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇
液壓閥的結(jié)構(gòu)方式分為：管式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)。一般按照系統(tǒng)的工作需要來確定液壓閥的結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)以上的要求來選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。所以本液壓系統(tǒng)所選的液壓閥有中、高壓閥。具體規(guī)格型號(hào)和名稱見表2
表2 液壓控制閥
序號(hào)
代 號(hào)
名稱及規(guī)格
材料
數(shù)量
1
GRD350M200M-170
溢流閥
成品
1
2
KH3-08SP-L-1112-12X-KPMBI
球閥
成品
1
3
DHO-0713/-SP-666-24DC
電磁換向閥
成品
3
4
HR-012
疊加式雙液控單向閥
成品
3
5
HQ-012/G
單向節(jié)流閥
成品
2
6
KHP-06-1212-04X
截止閥
成品
1
7
HMP-013/350
疊加式溢流閥
成品
1
8
DZ5E-01X-250V
單向順序閥
成品
2
9
DB4E-01X-350V
溢流閥
成品
1
5.2其他元件的選擇
5.2.1 壓力表
由液壓系統(tǒng)的壓力來選擇壓力表，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：
HM63-25MPa-B-G1/4-FF 壓力表
5.2.2軟管
根據(jù)系統(tǒng)的壓力來選擇高壓軟管和快換接頭，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：
1SN12-DKO-S-1000 測壓軟管
PAV1.0606.001+PAV1.0606.003
PAV1.1313.002+PAV1.1313.003 快換接頭
5.2.3 液位液溫計(jì)，空氣濾清器和回油濾油器濾芯的選擇
依據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，系統(tǒng)的發(fā)熱量來選擇，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：
回油濾油器濾芯 FAX-250*10
液位液溫計(jì) YWZ-200TA
液位液溫計(jì) WSSX-411，-40～80°C
空氣濾清器 QUQ2-20*1.0
5.3 確定油箱的有效容積
初步確定油箱的有效容積,跟據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來確定油箱的容量,
V= (5.7)
式中--液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積
--經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
已知所選泵的總流量為1.706L/min,查表3
表3
系統(tǒng)類型
行走機(jī)械
低壓系統(tǒng)
中壓系統(tǒng)
鍛壓系統(tǒng)
冶金系統(tǒng)
1～2
2～4
5～7
6～12
10
得=2
故V==2×0.001706=0.003412
設(shè)計(jì)油箱圖如圖5.1
5.4管道尺寸的確定
5.4.1 非橡膠管道的選擇
（1） 管道內(nèi)徑的計(jì)算
本系統(tǒng)管路很復(fù)雜，取其中主要的幾條來計(jì)算，按照公式：
d≥1130 (5.8)
--液體流量
--流速，對(duì)于吸油管v=1~2m/s,一般取1m/s以下，對(duì)于壓油管v≤3~ 6m/s,對(duì)于回油管v≤1.5~2.5m/s。
再按照公式d= (5.9)
算出管道內(nèi)徑：
--液體流量
--流速
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：Φ12
5.4.2 膠管的選擇
根據(jù)工作壓力和按公式得管子的內(nèi)徑選擇膠管的尺寸規(guī)格。高壓膠管的工作壓力對(duì)不正常使用的情況下可提高20%；對(duì)于使用頻繁，經(jīng)常扭變的要降低40%。膠管在使用及設(shè)計(jì)中應(yīng)主要下列事項(xiàng)：
（1）膠管的彎曲半徑不宜過小，一般不應(yīng)小于320，膠管與管接頭聯(lián)接處應(yīng)留有一段直的部分，此段長不應(yīng)小于管外徑的兩倍。
（2）膠管的長度應(yīng)考慮到膠管在通入壓力油后，長度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮是取3%~4%，膠管安裝時(shí)避免處于拉緊狀態(tài)。
（3）膠管安裝是應(yīng)保證不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，為便于安裝，可沿管長涂以色紋，以便檢查。
（4） 膠管的接頭軸線，應(yīng)盡量放置在運(yùn)動(dòng)的平面內(nèi)，避免兩端互相運(yùn)動(dòng)時(shí)膠管受
（5）膠管應(yīng)避免與機(jī)械上的尖角部分想接觸和摩擦，以免管子損壞。
5.5 電動(dòng)機(jī)功率的確定
5.5.1 電動(dòng)機(jī)選用的一般原則
⒈ 在選擇電動(dòng)機(jī)的類型時(shí)要根據(jù)工作機(jī)的要求來選取。負(fù)荷平穩(wěn)且無特殊要求的長期工作制機(jī)械，應(yīng)首先采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。
⒉ 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求及環(huán)境條件進(jìn)行選擇。
⒊ 選用電動(dòng)機(jī)的類型，除滿足工作機(jī)械的要求外，還需滿足電網(wǎng)的要求。如啟動(dòng)時(shí)能維持電網(wǎng)電壓水準(zhǔn)，保持功率因數(shù)在合理的范圍內(nèi)等。
⒋ 電動(dòng)機(jī)功能應(yīng)有適當(dāng)?shù)膫溆萌萘俊Ｍǔ?duì)在變載荷作用下，長期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，所選用的電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)稍大于工作機(jī)的功率。
5. 煙機(jī)在整個(gè)動(dòng)作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個(gè)循環(huán)的需要，按較大功率段來確定電動(dòng)機(jī)功率。
從工況圖來看出，活塞桿在上升時(shí)系統(tǒng)的壓力和流量均較大。泵通過一個(gè)溢流閥、一個(gè)電磁換向閥、一個(gè)節(jié)流閥和一個(gè)液控單向閥供油給油缸。
N=P×Qmax/60×η
其中：η為電機(jī)效率取0.88.
P為液壓系統(tǒng)油泵出口壓力
那么:N=56.52×24.3÷60÷0. 88=26Kw
查產(chǎn)品樣品，選用電機(jī)，型號(hào)為Y270M-4，轉(zhuǎn)速n=1480rpm,電機(jī)功率為27kw。
6液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算
6.1 驗(yàn)算回路中的壓力損失
本系統(tǒng)較為復(fù)雜，有多個(gè)液壓缸執(zhí)行元件動(dòng)作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較大的要算快速運(yùn)動(dòng)回路，故主要驗(yàn)算由泵到液壓缸這段管路的損失
6.1.1 沿程壓力損失
沿程壓力損失，主要是液壓缸快速運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)油管路的損失。此管路長為5m，管內(nèi)徑0.012運(yùn)動(dòng)時(shí)通過的流量為2.7L/s，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后的粘度為= 27 ，油的密度為=918Kg/
油在管路的實(shí)際流速 ===2.93m/s (6.1)
Re===3702＞2300 (6.2)
油在管路中呈紊流流動(dòng)狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：
= (6.3)
根據(jù)公式=求得沿程壓力損失為:
==0.023MPa
6.1.2 局部壓力損失
局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通過控制閥的局部壓力損失。其中管路局部壓力損失相對(duì)來說小得多，故主要考慮通過控制閥的局部壓力損失。
從系統(tǒng)圖中可以看出,從大泵的出口到油缸的進(jìn)油口,要經(jīng)過單向閥、電磁換向閥、單向調(diào)速閥、溢流閥。
單向閥的額定流量為50L/min,額定壓力損失0.3MPa, 電磁換向閥的額定流量為150L/min,額定壓力損失為0.2MPa, 單向調(diào)速閥的額定流量為160L/min,額定壓力損失為0.3MPa。溢流閥的額定流量為120L/min,額定壓力損失為0.2MPa。
通過各閥的局部壓力損失之和：
=0.65 MPa
通過各閥的損失之和為:
=0.76Mpa
=0.023+0.76=0.783MP
6.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升的計(jì)算
6.2.1 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率
液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。液壓系統(tǒng)的功率損失主要有以下幾種形式：
（1）液壓泵的功率損失
(6.4)
式中--工作循環(huán)周期（s）；
z—投入工作液壓泵的臺(tái)數(shù)；
--液壓泵的輸入功率（W）；
--各臺(tái)液壓泵的總效率；
--第I臺(tái)泵工作時(shí)間（s）；
（2）壓執(zhí)行元件的功率損失
(6.5)
式中 M—液壓執(zhí)行元件的數(shù)量；
--液壓執(zhí)行元件的輸入功率（W）；
--液壓執(zhí)行元件的輸入效率；
--第j個(gè)執(zhí)行元件工作時(shí)間（s）；
（3）溢流閥的功率損失
(6.6)
式中 --溢流閥的調(diào)整壓力（MPa）；
--經(jīng)過溢流閥回油箱的流量（）。
（4）油液流經(jīng)閥或管道的功率損失
(6.7)
式中 --通過閥或管路的壓力損失（MPa）；
--通過閥或管路的流量（）。
由以上各種損失構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的功率損失，即液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率
(6.8)
該公式適用于回路比較簡單的液壓系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，一一計(jì)算較麻煩，通常用下式計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率
=- (6.9)
式中是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，是輸出的有效功率。
對(duì)于本系統(tǒng)來說, 就是正個(gè)工作循環(huán)中的雙泵的平均輸入功率
==13.3KW (6.10)
式中是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，是輸出的有效功率。
==3KW (6.11)
式中 --工作周期（s）；
z、n、m—分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)的數(shù)量；
、、--第i臺(tái)泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率；
--第i臺(tái)泵工作時(shí)間（s）；
、--液壓缸外載荷及驅(qū)動(dòng)此載荷的行程（N·m）。
總的發(fā)熱功率按照公式(6.9) =-=13.3-3=10.3KW
6.2.2 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率
液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較長，而且要考慮管道的散熱功率時(shí)，也應(yīng)考慮管路表面散熱。
(6.12)
=1.932+0.5
=2.432KW
式中 --油箱的散熱系數(shù)
--管路的散熱系數(shù)
、--分別為油箱、和管道的散熱面積
--油溫與環(huán)境溫度之差
油箱散熱系數(shù)見表5
表5 （W/℃）
冷卻條件
通風(fēng)條件很差
8～9
通風(fēng)條件良好
15～17
用風(fēng)扇冷卻
23
循環(huán)水強(qiáng)制冷卻
110～170
管道的散熱系數(shù)見表6
表6（W/℃）
風(fēng)速
/
管道外徑/m
0.01
0.05
0.1
0
8
6
5
1
25
14
10
5
69
40
23
則計(jì)算出的，油溫會(huì)不斷升高，這時(shí)，最大溫差,根據(jù)公式(6.12)
環(huán)境溫度為，則油溫。當(dāng)油箱的散熱面積不能再加大，或加大一些無濟(jì)于事時(shí)，需要安裝冷卻器。
6.2.3 根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量
在初步確定油箱容積的情況下，驗(yàn)算其散熱面積是否滿足要求。當(dāng)系統(tǒng)的發(fā)熱量求出以后，可依據(jù)散熱的要求拉確定油箱的容量。
油箱的散熱面積,根據(jù)公式(6.12)
油箱的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下圖，一般油面的高度為油箱高h(yuǎn)的0.8倍，與油直接接觸的表面算全散熱面，與油不接觸的表面算半散熱面，油箱的有效容積和散熱面積分別為
V=0.8abh=0.4 a=0.5, b=1,h=1
=1.8h(a+b)+1.5ab=1.8×1(0.5+1)+1.5×0.5×1=3.45㎡
油箱的散熱功率為
式中 --油箱散熱系數(shù),查表得16W/℃
--油溫與環(huán)境溫度之差,取=35℃
=16×3.45×35=1.932KW＜=10.3KW
由此可見,油箱的散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了系統(tǒng)散熱的要求,管路散熱是極小的。如按要求求出的油箱容積過大，遠(yuǎn)超出用油量的需要，且又受空間尺寸的限制，則應(yīng)當(dāng)縮小油箱尺寸，則需要另設(shè)冷卻器。
6.2.4 冷卻器所需冷卻面積的計(jì)算
冷卻面積
A= (6.13)
式中 K—冷卻器的散熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，去K=116W/（W/℃）
--平均溫升
= (6.14)
、--液壓油入口和出口溫度
、--冷卻水或風(fēng)的入口和出口溫度
取油進(jìn)入冷卻器的溫度=60℃，油流出冷卻器的溫度=50℃，冷卻水入口溫度=25℃，冷卻水出口溫度=30℃。則：
=℃
所需冷卻面積為：
A===2.2
考慮到冷卻器長期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕油垢。水垢對(duì)散熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計(jì)算面積大30﹪，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為：
A=1.3×2.2=2.9㎡
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》并圓整得
A=3㎡
7 設(shè)計(jì)液壓裝置
7.1 液壓裝置總體布局
液壓系統(tǒng)總體布局有集中式、分散式。本液壓系統(tǒng)選用分散式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是將液壓系統(tǒng)中液壓泵、控制調(diào)節(jié)裝置分別安裝在設(shè)備上適當(dāng)?shù)牡胤?。機(jī)床、工程機(jī)械等可移動(dòng)設(shè)備一般采用該種結(jié)構(gòu)。
7.2 液壓閥的配置形式
液壓閥的配置形式有兩種：板式配置、集成式配置。板式配置是把板式液壓元件用螺釘固定在平板上，板上鉆有與閥口對(duì)應(yīng)的孔，通過管接頭聯(lián)接油管而將各閥按系統(tǒng)圖接通。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)等普遍采用這種配置。目前液壓系統(tǒng)大多數(shù)采用集成式。它將液壓閥件安裝在集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部油路作用。這種配置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。本液壓站即采用該種配置方式。
7.3 集成塊的設(shè)計(jì)
7.3.1 塊體結(jié)構(gòu)
集成快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(qiáng)振場合要用鍛鋼，高壓強(qiáng)振場合要用鍛鋼。塊體結(jié)構(gòu)為長方體或正方體。
對(duì)于較簡單的液壓系統(tǒng),其閥件較少,可安裝在同一個(gè)集成快。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜,控制閥較多,就要采取多個(gè)集成快疊積的形式。
相互疊積的集成塊,上下面一般為疊積接合面,鉆有公共壓力油孔P,公共回油孔T,泄漏油孔L和4個(gè)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(jìn)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。
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。
集成塊的其余四個(gè)表面，一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管，另三個(gè)面用以安裝液壓閥。塊體內(nèi)部按系統(tǒng)圖的要求，鉆有溝通各閥的孔道。
7.3.2 集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定
外形尺寸要滿足閥件的安裝、孔道布置及其他工藝要求。為減少工藝孔，縮短孔道長度，閥的安裝位置要仔細(xì)考慮，使相通油孔精良在同一水平面或是同一豎直面上。對(duì)于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，需要多個(gè)集成塊疊積時(shí)，一定要保證三個(gè)公用油孔的坐標(biāo)相同，使之疊積起來后形成三個(gè)主通道。
各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，具體參照本章4.4節(jié)確定孔徑。一般來說，與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。
油孔之間的壁厚不能太小，一方面防止使用過程中，由于油的壓力而擊穿，另一方面避免加工時(shí)，因油孔的偏斜而誤通。對(duì)于中低壓系統(tǒng)，不得小于5mm，高壓系統(tǒng)應(yīng)更大些。
設(shè)計(jì)閥體如圖7.1
7.4 繪制正式工作圖
液壓系統(tǒng)確定以后，要正規(guī)繪制出液壓系統(tǒng)圖。除元件符號(hào)表示的原理圖外，還包括動(dòng)作循環(huán)和元件的規(guī)格型號(hào)表。圖中各元件一般按系統(tǒng)停止位置表示，如特殊需要，也可以按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)畫出，但要加以說明。
7.4.1 繪制裝配圖
8煙機(jī)液壓系統(tǒng)使用說明
8.1 概述
本說明書所述液壓系統(tǒng)是用于煙機(jī)油缸擺動(dòng)、推出、壓緊的液壓系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、布局美觀、性能可靠、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，其油缸工況符合用戶提供的原理要求。
8.2 液壓系統(tǒng)組成及參數(shù)
主要元件型號(hào)及參數(shù)：
(1) 油泵： 25CY14-1B
額定壓力：60MPa
排量：37 ml/rev
(2) 主電動(dòng)機(jī)：Y200L-6 (IP54)
功率：22KW
轉(zhuǎn)速：1480r/min
(3) 液壓系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)訊觸點(diǎn)：DC24V
(4) 工作介質(zhì)：LHM-N46液壓油 精度等級(jí)不低于NAS8級(jí)
(5) 油箱容積：不銹鋼焊接2200L
(6) 液壓系統(tǒng)壓力范圍：不大于16.2 Mpa
(7) 壓緊力：56.52KN
(8) 最大工作行程：1000mm
8.3 油箱的幾種控制方式
動(dòng)力及壓力控制
在設(shè)備初次調(diào)試前，請(qǐng)按原理圖要求正確連接缸旁閥塊、工作油缸，檢查液壓系統(tǒng)的各油泵吸油口球閥、溢流閥、各安全溢流閥的調(diào)壓手柄，確定都處于松開狀態(tài)。
確定油箱內(nèi)已加滿液壓油；拆開主油泵泄油膠管，從油泵泄油口加入清潔的液壓油，直至充滿殼體，裝上主油泵泄油膠管；點(diǎn)動(dòng)油泵電機(jī)，確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正確。
球閥處于開啟狀態(tài)，方可啟動(dòng)油泵電機(jī)，自動(dòng)或半自動(dòng)啟動(dòng)油泵電機(jī)，往外輸出壓力油液，完成主油泵的啟動(dòng)。
油箱內(nèi)液體清潔度控制
當(dāng)回油過濾器進(jìn)出口壓力差上升到0.35MPa時(shí)（顯示過濾器的濾芯已堵塞），濾油器報(bào)警裝置觸點(diǎn)閉合并發(fā)訊啟動(dòng)聲光報(bào)警，提醒更換或清洗濾芯。
油箱內(nèi)液位控制
按油箱的實(shí)際使用情況合理的安裝面板式液位控制器，當(dāng)液位超過上限時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，停泵檢查；當(dāng)液位低于下限液面時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，停泵檢查液面下降原因，人工往油箱內(nèi)加油。
油箱內(nèi)油溫控制
油箱內(nèi)安裝一個(gè)溫度開關(guān)共設(shè)有三個(gè)發(fā)信點(diǎn)，系統(tǒng)工作的正常溫度為20-60℃，用戶可根據(jù)系統(tǒng)所處地具體情況調(diào)節(jié)發(fā)信溫度。當(dāng)油溫過高時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，停泵檢查；當(dāng)溫度過低時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，啟動(dòng)電加熱器。
9 液壓系統(tǒng)安裝及調(diào)試
9. 1 液壓系統(tǒng)管道安裝
(1) 液壓系統(tǒng)所有的管道均采用二次安裝方式，即：預(yù)安裝→酸洗→循環(huán)沖洗→正式安裝；
(2) 預(yù)安裝時(shí)，先將液壓系統(tǒng)，液壓缸固定在規(guī)定的基礎(chǔ)上，然后根據(jù)圖紙要求把液壓系統(tǒng)各部件的進(jìn)出油口按原理圖管路連線要求用要求的管路連接起來，彎管處橢圓度不低于95%；
(2) 管路的焊接要求全部采用管道對(duì)接焊接，焊接前，管口處要求倒角、去刺處理，焊接時(shí)，要求采用氬弧焊進(jìn)行或用氬弧焊打底、電弧焊蓋面進(jìn)行，焊接后要求對(duì)焊接處進(jìn)行管路通徑檢驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)，如果條件允許，可對(duì)管道焊接處進(jìn)行探傷處理；
(3) 管道的酸洗工藝參見"YBJ207-85"中有關(guān)要求，（建議采用循環(huán)沖洗形式對(duì)管道內(nèi)表面進(jìn)處理）；
正式安裝前，要將管道內(nèi)部沖洗干凈，本套設(shè)備要求沖洗后管道內(nèi)部清潔度不低于16/13（ISO4406），相當(dāng)于Nａｓ7～ Nａｓ8級(jí)；
(4) 正式安裝時(shí)，各管口要求擦拭干凈，不準(zhǔn)有砂粒、焊渣等污物進(jìn)入管道內(nèi)，管道安裝完畢后，可在適當(dāng)位置上安裝管夾（1500 ｍｍ至2500ｍｍ），以防止管道震動(dòng)。
9.2 調(diào)試前準(zhǔn)備工作
(1) 用加油泵往油箱中加入清潔的、規(guī)定牌號(hào)的液壓油液，將油液加至液面高度達(dá)可視液位液溫計(jì)的上限位置。
(2)按照液壓原理圖，將各液壓元件的手柄打到正確的啟、閉位置上，鎖定。
(3) 調(diào)試運(yùn)行
① 首次啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，注意保證電機(jī)正確的旋轉(zhuǎn)方向；在啟動(dòng)前，給油泵灌入清潔的引液。
② 啟動(dòng)油泵電機(jī)，待油泵空運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘之后，方可將系統(tǒng)壓力逐步調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)要求。
③ 油泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，按前面所說次序調(diào)好系統(tǒng)壓力、溫度控制、液位控制等系統(tǒng)各參數(shù)。
④ 系統(tǒng)壓力油液輸出正常后，按前面所說各控制閥組調(diào)節(jié)調(diào)試好閥組的控制參數(shù)。
⑤ 系統(tǒng)液壓調(diào)試正常后，接入電器控制進(jìn)行半自動(dòng)化調(diào)試，進(jìn)一步測試各報(bào)警是否正常。
⑥ 系統(tǒng)半自動(dòng)化調(diào)試正常后，接入中央控制進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)試，進(jìn)一步測試各報(bào)警是否正常。
⑦中央控制自動(dòng)化調(diào)試完全成功后，交給生產(chǎn)線試生產(chǎn)，試生產(chǎn)正常后，液壓調(diào)試人員撤離。
9.3 液壓系統(tǒng)的用液及對(duì)污染的控制
(1) 液壓所用油液對(duì)液壓系統(tǒng)能否正常使用具有十分重要的意義，除系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理、元件制造的質(zhì)量和維護(hù)使用等條件外，油液的適用性和油液清潔度是一個(gè)十分重要的因素。
(2) 液壓油液作為液壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)，除了傳替能量外，還有潤滑液壓元件運(yùn)動(dòng)副以及保護(hù)金屬不被銹蝕等作用。
(3) 液壓油液污染的主要原因是多方面的，從量值角度可用如下公式表示：
M=Mo+Mi+Ms-Mq
M--系統(tǒng)中所含有的污染總量
Mo--系統(tǒng)中原含有的污染量
Mi--系統(tǒng)中被侵入的污染量
Ms--系統(tǒng)中新生的污染量
Mq--過濾,去除舊的污染量
(4) 液壓油液污染嚴(yán)重時(shí)，液壓系統(tǒng)工作性能惡化，容易產(chǎn)生故障、元件加速磨損、壽命縮短、甚至造成設(shè)備和操作的重大事故。
9.4 調(diào)試運(yùn)行中應(yīng)注意的問題
(1) 在正常運(yùn)行情況下，各球閥手柄應(yīng)按原理圖處于正確的位置，并將其鎖定；
(2) 溢流閥調(diào)定值應(yīng)按前面的數(shù)值調(diào)定，并將其鎖定，不得隨意更改。
9.5 液壓系統(tǒng)的維護(hù)及注意事項(xiàng)
(1) 液壓系統(tǒng)應(yīng)加入規(guī)定牌號(hào)的液壓油液，不得將不同牌號(hào)的液壓油液混合使用。
(2) 應(yīng)保證液壓系統(tǒng)內(nèi)所使用的液壓油液的污染度等級(jí)不低于規(guī)定的污染度等級(jí)要求；系統(tǒng)第一次投入運(yùn)行三個(gè)月后，應(yīng)將液壓油液過濾一次或更換，并清洗油箱；以后，一般每一年換一次油液；油液每三個(gè)月應(yīng)化驗(yàn)一次，對(duì)于已經(jīng)變質(zhì)老化或被嚴(yán)重污染的液壓油液應(yīng)及時(shí)更換。
(3) 不得隨意將壓力控制繼電器的控制點(diǎn)變動(dòng)，以免影響系統(tǒng)正常工作。
(4) 要經(jīng)常檢查儀表及其它元件功能是否正常，如要維修更換，請(qǐng)注意型號(hào)和說明書要求。
(5) 每班檢查一次油箱內(nèi)的液面高度，如異常應(yīng)檢查各元件和管線滲漏點(diǎn)；如果發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)，在不影響使用的情況下作好標(biāo)記，停機(jī)時(shí)進(jìn)行處理，如滲漏嚴(yán)重，應(yīng)立即停機(jī)處理。
(6) 要保持液壓系統(tǒng)周圍環(huán)境的清潔，要求周圍環(huán)境的相對(duì)濕度不大于85%，且無雨雪侵蝕。
(7) 液壓系統(tǒng)要定期檢修，過濾或更換液壓油液，并清洗油箱。
9.6日常維護(hù)要求
9.6.1 操作保養(yǎng)規(guī)程
(1) 操作者必須熟練掌握液壓系統(tǒng)原理，熟悉生產(chǎn)工藝規(guī)程和安全操作規(guī)程，了解系統(tǒng)主要元件特別是各種閥與泵的結(jié)構(gòu)、作用。
(2) 經(jīng)常監(jiān)視，注意系統(tǒng)工作狀況，觀察系統(tǒng)工作壓力，油缸工作速度，電壓、電表讀數(shù)，并且按時(shí)作好記錄。
(3) 每天觀察檢查油箱液位，并作好記錄。
(4) 未經(jīng)主管部門同意，操作者不得對(duì)各液壓元件私自拆動(dòng)。
(5) 液壓設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，操作者不得擅自離開崗位，應(yīng)報(bào)告主管部門，等待維修人員，維修人員趕赴現(xiàn)場后，應(yīng)協(xié)助配合進(jìn)行修理。
(6) 保持液壓設(shè)備及周圍環(huán)境的清潔，防止塵埃、棉絨、污物等進(jìn)入油箱及系統(tǒng)。
(7) 行程開關(guān)、壓力控制繼電器等發(fā)訊裝置應(yīng)實(shí)行定期檢查的制度。
(8) 定期拆洗油箱，定期更換濾油器濾芯。
9.6.2 日常維護(hù)
(1) 按設(shè)計(jì)規(guī)定和工作要求，合理地調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的工作壓力，油缸工作速度，當(dāng)溢流閥、節(jié)流閥等調(diào)節(jié)到所要求的數(shù)值后，應(yīng)將調(diào)節(jié)桿螺母鎖定，防止松動(dòng)。
(2) 按照設(shè)備使用說明書規(guī)定用油液牌號(hào)選用液壓油液，加油液時(shí)，油液必須經(jīng)不低于5ｕ的濾油車過濾，并要求定期化驗(yàn)油液質(zhì)量，合理更換。
(3) 工作溫度一般適宜在55℃之下，最高不能超過60℃，發(fā)現(xiàn)油液溫度突然升高，應(yīng)立即檢查原因并予以排除。
(4) 經(jīng)常檢查緊固件連接接頭，防止松動(dòng)。
(5) 當(dāng)系統(tǒng)某部位發(fā)生故障時(shí)，要及時(shí)分析原因并處理好。
(6) 油泵在運(yùn)行過程中如有故障或有不正常的噪聲時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)，排除故障后才可以開車運(yùn)行。
9.6.3 檢修程序
原則上至少五年更換一次系統(tǒng)的所有液壓元件。在日常維護(hù)中，哪個(gè)元件失效換哪個(gè)元件，在更換系統(tǒng)元件時(shí)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行元件更換。
(1) 當(dāng)設(shè)備需要檢修時(shí)，首先必須根據(jù)原理圖關(guān)閉或打開相應(yīng)的球閥、蝶閥。
(2) 球閥、蝶閥關(guān)閉或打開后，方可撤換損壞的液壓元件。
(3) 工作完成后應(yīng)按原理圖將球閥、蝶閥恢復(fù)到原來的位置。
(4) 對(duì)需要調(diào)節(jié)的元件，如壓力繼電器、溢流閥、減壓閥等，按前面說明的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)至需要的值時(shí)，鎖定。
9.7 常見液壓故障處理辦法
液壓系統(tǒng)的故障出現(xiàn)都是由于液壓元件的失效造成的，原因是多方面的，要求維護(hù)、維修人員根據(jù)液壓原理圖進(jìn)行分析處理，根據(jù)由易至難的方法來處理出現(xiàn)的現(xiàn)象，直至找到原因。對(duì)于一些原因復(fù)雜的現(xiàn)象，應(yīng)用多種思路綜合分析，要參照原理圖考慮何種原理才出現(xiàn)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。表9.1列舉了一些本液壓系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的簡單的液壓故障及處理辦法。
表7 故障分析
故障現(xiàn)象
原因分析
處理辦法
油泵不出油
1 電機(jī)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤
2 吸油濾油器堵塞
3 油箱內(nèi)液面過低
4 油泵卡死或損壞
5 變量泵的流量為零
修改電機(jī)接線
清洗或更換濾芯
往油箱內(nèi)加入適量的液壓油液
修理或更換油泵
調(diào)節(jié)變量泵的變量機(jī)構(gòu)
油泵電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中噪音大、振動(dòng)大
1 油液的粘度過大
2 泵內(nèi)有空氣或吸油管漏氣
3 油泵、電機(jī)同心度不夠
4 油泵內(nèi)部損傷
對(duì)油液加熱或更換油液
排盡泵內(nèi)空氣或更換泵吸油管的密封圈，旋緊螺母、螺釘
找出原因并處理好
修理或更換油泵
油泵的輸出壓力、流量不夠
1 泵有故障或磨損
2 油泵的參數(shù)沒調(diào)節(jié)好
3 溢流閥工作不良或損壞
4 各零、部件滲漏太大
修理或更換油泵
進(jìn)行油泵參數(shù)調(diào)節(jié)
修復(fù)或更換溢流閥
修復(fù)或更換各零、部件
系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定
1 油泵有故障
2 溢流閥工作不穩(wěn)定
修理或更換油泵
修復(fù)或更換溢流閥
油液溫升過高
1 油泵泄漏量過大，發(fā)熱
2 主油泵卸荷時(shí)間過短
3 環(huán)境溫度過高
修理或更換油泵
適當(dāng)延長主油泵卸荷時(shí)間
改善環(huán)境條件
油缸運(yùn)行不正常
1 油缸或管路中有氣體，油缸爬行
2 減壓閥與溢流閥的調(diào)壓值靠得太近，或控制閥工作不正常
3 油缸串缸
4 油缸內(nèi)部零件損傷或磨損過度
排盡氣體
調(diào)大減壓閥與溢流閥的工作壓力值差，或更換控制閥
更換密封圈
修復(fù)或更換油缸
系統(tǒng)有外部滲漏
1密封件過期或損壞
2密封接觸處松動(dòng)
3元件安裝螺釘松緊度不均
更換密封件
進(jìn)行緊固處理
調(diào)整元件安裝螺釘松緊度
換向閥不換向
1電磁鐵未通電
2電磁鐵損壞
3閥中有污垢，閥芯卡死
4閥損壞
接通控制電源
更換電磁鐵或電磁換向閥
清洗閥體、閥芯
更換換向閥
9.8主要元件
本液壓系統(tǒng)的主要元件包括油箱 、控制閥、組泵集成塊、電動(dòng)機(jī)、蓄能器、各種密封圈、管道,具體見表9.2
表8 元件匯總表
序號(hào)
代 號(hào)
名稱及規(guī)格
材料
數(shù)量
01
HP2HF-2.6-05-XITS-11TP20BX
油箱泵組
成品
1
02
GRD350M200M-170
溢流閥
成品
1
03
LFBN/HC30-IB10AI.X/-B6
過濾器
成品
1
04
KH3-08SP-L-1112-12X-KPMBI
球閥
成品
1
05
S100-AC(M16*1.5)-AC(G1/4)-080
軟管(兩端均不是快換式)
成品
3
06
HM63-25Mpa-B-G1/4-FF
壓力表
成品
2
07
DHO-0713/-SP-666-24DC
電磁換向閥
成品
3
08
HR-012
疊加式雙液控單向閥
成品
3
09
HQ-012/G
單向節(jié)流閥
成品
1
10
KHP-06-1212-04X
截止閥
成品
2
11
EDS345-1-250=000+ZBE01+ZBM300
壓力開關(guān)
成品
1
12
HMP-013/350
疊加式溢流閥
成品
1
13
PAV1.1313.002+PAV1.1313.003
快換接頭
成品
1
14
ISN12-DKO-S-1000
高壓軟管(M24*1.5)
成品
1
15
PAV1.0606.001+PAV1.0606.003
快換接頭
成品
2
16
YXNZ-76T
液位計(jì)
成品
1
17
QXZ-L6
消聲器
成品
1
18
2SX16-BES-1200
消聲器
成品
2
19
DZ5E-01X-250V
單向順序閥
成品
1
20
DB4E-01X-350V
溢流閥
成品
1
21
DH-0151
手動(dòng)換向閥
成品
1
22
HD13
手動(dòng)泵
成品
1
9.9易損件
本煙機(jī)液壓系統(tǒng)的主要易損件是各中型號(hào)的密封圈,具體型號(hào)見表9.3
表9.3
序號(hào)
代號(hào)
名稱及規(guī)格
材料
數(shù)量
備注
01
GB1235-76
O型圈 11*1.9
丁晴橡膠
6
02
GB1235-76
O型圈 12*1.9
丁晴橡膠
4
03
GB1235-76
O型圈 30*3.1
丁晴橡膠
1
04
GB3452.1-92
O型圈 4.5*1.8G
丁晴橡膠
1
05
GB3452.1-92
O形圈 7.5*1.8G
丁晴橡膠
1
06
GB3452.1-92
O型圈 16*2.65G
丁晴橡膠
2
07
GB3452.1-92
O型圈 21.2*3.55G
丁晴橡膠
1
08
GB3452.1-92
O型圈 28*3.55G
丁晴橡膠
3
09
GB3452.1-92
O型圈 32.5*3.55G
丁晴橡膠
1
10
GB3452.1-92
O型圈 42.5*3.55G
丁晴橡膠
1
11
GB3452.1-92
O型圈 50*3.55G
丁晴橡膠
4
12
JB982-77
組合墊 8
成 品
9
13
JB982-77
組合墊 10
成 品
1
14
JB982-77
組合墊 14
成 品
22
15
JB982-77
組合墊 22
成 品
18
16
JB982-77
組合墊 33
成 品
4
17
YN100-Ⅲ
-0-16Mpa
壓力表
成品
1
18
YN100-Ⅲ-0-25Mpa
壓力表
成品
1
19
FAX-250*10
回油濾油器濾芯
成品
總 結(jié)
在戴正強(qiáng)老師的耐心指導(dǎo)下，以及各位同學(xué)的熱心幫助下，經(jīng)過兩個(gè)月多時(shí)間的設(shè)計(jì)，本課題——煙機(jī)液壓系統(tǒng)總體及壓緊部分設(shè)計(jì)，其說明書的編寫終于完成。雖然不是很復(fù)雜，但通過這一設(shè)計(jì)實(shí)踐，我感到自己在這方面仍存在許多不足之處。對(duì)于我的本次設(shè)計(jì)，我覺得設(shè)計(jì)計(jì)算部分非常認(rèn)真。在各種機(jī)械設(shè)備上，液壓系統(tǒng)得到了廣泛的使用。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)的結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)。
此次設(shè)計(jì)，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過電磁閥控制液壓缸來達(dá)到控制油缸擺動(dòng)、推出、壓緊的效果。其中結(jié)合了需方需要的技術(shù)要求，根據(jù)計(jì)算來確定電機(jī)、油箱容積、油泵的型號(hào)及各種液壓元件的選擇。由于系統(tǒng)需要安全互鎖，所以在油缸設(shè)計(jì)中采用了鎖緊裝置。
根據(jù)已知的條件和性能要求，計(jì)算了油缸壓緊時(shí)的受力情況。參照了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上的計(jì)算公式，根據(jù)計(jì)算所得的結(jié)果來選取各種液壓元件。對(duì)系統(tǒng)的性能、發(fā)熱溫升進(jìn)行了驗(yàn)算。并對(duì)液壓站的液壓原理、操作及調(diào)試步驟進(jìn)行了說明。出于對(duì)液壓站的進(jìn)一步了解，我還對(duì)液壓站以后的使用、維護(hù)和一般故障的排除進(jìn)行了跟蹤說明。
液壓站設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便、外形美觀，并且有在突然停電情況下迅速關(guān)閉蝶閥的功能。
通過此設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)液壓原理和流體機(jī)械及有關(guān)課程和知識(shí)，提高了綜合運(yùn)用這些知識(shí)的能力。并為在今后走下工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并提高了運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，及國家標(biāo)準(zhǔn)的能力。
致謝
經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，我覺得收獲甚豐。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)過程中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓我學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的東西，學(xué)會(huì)了獨(dú)立設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，以及如何查閱資料。得到了一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)，為以后的走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。在此，我忠誠的感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和各位導(dǎo)師給我的幫助。
回想大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，我真誠地感謝我的導(dǎo)師戴正強(qiáng)老師和邵陽學(xué)院機(jī)械能源工程系的所有老師，正是在他們精心的培養(yǎng)、指導(dǎo)、無私的關(guān)懷與幫助下，促使我順利完成了學(xué)業(yè)。
各位老師，不僅在學(xué)業(yè)上嚴(yán)格要求我，而且在工作、生活中給予了我無微不至的長者的關(guān)懷和照顧。他們淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，執(zhí)著的敬業(yè)精神、認(rèn)真的教學(xué)作風(fēng)以及高尚的人品，使我受益終生。在此我謹(jǐn)向老師們致以最崇高的敬意和最衷心的感謝！
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我科學(xué)的思維方式和正確的設(shè)計(jì)思想，以及分析和解決實(shí)際問題的能力，是我在畢業(yè)前全面素質(zhì)教育的重要實(shí)踐訓(xùn)練。在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，我認(rèn)真貫徹理論與實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，教育與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展相結(jié)合的原則，加強(qiáng)多學(xué)科理論知識(shí)和技能綜合運(yùn)用能力的訓(xùn)練，加強(qiáng)了我的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。
同時(shí)也感謝邵陽學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和同學(xué)，他們給予了我無私的幫助。
感謝論文引用的參考文獻(xiàn)的作者們，他們大量開拓性的工作和成果，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此外，我的家人在我求學(xué)期間一直默默地鼓勵(lì)、支持我，也向他們表示衷心的感謝！
參考文獻(xiàn)
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2.張建中主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中國礦業(yè)大學(xué)出版社2001年
3.盧頌峰主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》北京工業(yè)大學(xué)出版社1993
4.吳宗澤主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)》高等教
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