限壓式變量葉片泵性能測試試驗臺液壓系統(tǒng)設計

限壓式變量葉片泵性能測試試驗臺液壓系統(tǒng)設計說明書目錄摘要1Abstract2第一章、緒論3 1.1液壓傳動在機械行業(yè)中的應用.5 1.2液壓系統(tǒng)的基本組成.6 1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點.6 1.4液壓傳動技術的發(fā)展及應用.7第二章、限壓式變量葉片泵性能測試工作臺液壓系統(tǒng)的設計.8 2.1 限壓式變量葉片泵的原理圖的分析和確定9 2.2 液壓液的選擇10 2.3 電機、液壓元件及附件的選擇及設計11 2.4液壓集成塊的結構設計.12 2.4.1通用集成塊組的結構.13 2.4.2集成塊的特點.14 2.4.3液壓集成塊及其設計.16 2.4.4集成塊設計步驟.17 2.4.5集成塊上零件的繪制.19 2.4.5.1設計液壓集成回路.20 2.4.5.2制作液壓元件樣板.22 2.4.5.3油路通道的孔徑設計.25 2.4.5.4底板的外形及尺寸的設計.27 2.4.5.5集成塊上液壓元件的設計.28 2.4.5.6集成塊上密封裝置的設計.30 2.4.5.7集成塊上油路的壓力損失.32 2.4.5.8繪制集成塊加工圖.34第三章、測量系統(tǒng)的設計.36 3.1正確測量的測量條件和測量方法.38 3.2 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的選擇.40 3.3測量儀表的選擇.41 3.3.1流量計的選擇.41 3.3.2真空表的選擇.41 3.3.3壓力表的選擇.41結論41致謝41參考文獻42摘 要 限壓式變量葉片泵作為液壓元件之一，在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應用。限壓式變量葉片泵能按負載大小自動調(diào)節(jié)流量，功率利用合理，可減少油液發(fā)熱，故常用于執(zhí)行元件有快慢速要求或有保壓要求的場合?？焖贂r負載小，壓力低。慢速進給時，負載大，壓力高，流量小，泵自動轉(zhuǎn)換到特性曲線段。保壓時，在近點工作，提供小流量以補償系統(tǒng)泄漏這種限壓式變量葉片泵的額定壓力為6.3pa，從另外一方面來說，葉片泵作為液壓系統(tǒng)的動力源，對液壓系統(tǒng)的好壞起絕對的作用，有著巨大的影響。因此，限壓式變量泵性能測試的工作臺的建設很重要；本文重點講述了限壓式變量葉片泵的分類，工作原理以及在實際當中的應用，對限壓式變量葉片泵的進行靜態(tài)特性實驗分析以及對試驗臺的結構進行了設計。 absraote Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced.The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer augerThis paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.Key word: pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom.第一章 緒論1.1 液壓傳動在機械行業(yè)中的應用液壓傳動在實際生產(chǎn)中的應用有一下幾部分：磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數(shù)控機床、加工中心等 工程機械挖掘機、裝載機、推土機等。 汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等。 農(nóng)業(yè)機械聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等。 輕工機械打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等。 冶金機械電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等。 起重運輸機械起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂?shù)取?礦山機械開采機、提升機、液壓支架等。 建筑機械打樁機、平地機等。 船舶港口機械起貨機、錨機、舵機等。 鑄造機械砂型壓實機、加料機、壓鑄機等。 本測試試驗工作臺適用于限壓式變量葉片泵的性能的檢測，包括它的流量，壓力等等方面的檢測，其總體方案圖結構圖如下： 變量葉片泵性能測試實驗工作臺總體方案與布局圖本次設計的石材切割機液壓控制系統(tǒng)的設計主要是為石材的加工而做的，這樣，只有當需要切割石材時，液壓缸才會打開行程，切割機開始工作。設計中采用PLC控制石材切割機的正反轉(zhuǎn)動作，既可以簡化控制線路，節(jié)省成本，又可以提高勞動生產(chǎn)率。1.2液壓系統(tǒng)的組成 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無件和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵，它們的性能比較如執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。1.3液壓傳動優(yōu)缺點優(yōu)點：1體積小、重量輕，單位重量輸出的功率大（一般可達32MPa,個別場合更高）。 2可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。 3操縱簡單，便于實現(xiàn)自動化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時，易于實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。 4慣性小、響應速度快，起動、制動和換向迅速。(液壓馬達起動只需0.1s) 5易于實現(xiàn)過載保護，安全性好；采用礦物油作為工作介質(zhì)，自潤滑性好。 6液壓元件易于實現(xiàn)系列化 標準化和通用化。 缺點： 1由于液壓傳動系統(tǒng)中存在的泄漏和油液的壓縮性，影響了傳動的準確性，不易實現(xiàn)定比傳動。 2不適應在溫度變化范圍較大的場合工作。 3由于受液體流動阻力和泄漏的影響，液壓傳動的效率還不是很高，不易遠距離傳動。 4液壓傳動出現(xiàn)故障不易查找。1.4液壓傳動技術的發(fā)展及應用 液壓技術，從年英國制造出世界上第一臺水壓機誕生算起，已經(jīng)有多年的歷史了，然而在工業(yè)上的真正推廣使用卻是世紀中葉的事情了。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些武器裝備上用上了功率大、反應快、動作準的液壓傳動和控制裝置，大大的提高了武器裝備的性能。同時，也加速了液壓技術本身的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術迅速由軍事轉(zhuǎn)入民用，在機械制造、工程機械、鍛壓機械、冶金機械、汽車、船舶等行業(yè)中得到了廣泛的應用和發(fā)展。世紀年代以后，原子能技術、空間技術、電子技術等的迅速發(fā)展，再次將液壓技術向前推進，使其在各個工業(yè)領域得到了更加廣泛的應用?，F(xiàn)代液壓技術與微電子技術、計算機技術、傳感技術的緊密結合已經(jīng)形成并發(fā)展成為一種包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的自動化技術。當前，液壓技術在實現(xiàn)高壓、高速、大功率、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善發(fā)展比例控制和伺服控制、開發(fā)數(shù)字控制技術上也有許多新成果。同時，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計(CAD)和測試(CAT)、微機控制、機電一體化、液電一體化、可靠性、污染控制、能耗控制、小型微型化等方面也是液壓技術發(fā)展和研究的方向。繼續(xù)擴大應用服務領域，采用更先進的設計和制造技術，將使液壓技術發(fā)展成為內(nèi)涵更加豐富完整的綜合自動化技術。 目前，液壓技術已廣泛應用于各個工業(yè)領域的技術裝備上，例如機械制造、工程、建筑、礦山、冶金、船舶等機械，上至航空、航天工業(yè)，下至地礦、海洋開發(fā)工程，幾乎無處不見液壓技術的蹤跡。液壓技術的應用領域大致上可以歸納為以下幾個主要方面：（1）各種舉升、搬運作業(yè)。尤其在行走機械和較大驅(qū)動功率的場合，液壓傳動已經(jīng)成為一種主要方式。如起重機、起錨機等。（2）各種需要作用力大的推、擠、挖掘等作業(yè)裝置。例如，各種液壓機、塑料注射成型機等。（3）高響應、高精度的控制。飛機和導彈的姿態(tài)控制等裝置。（4）多種工作程序組合的自動操作與控制。如組合機床、機械加工自動線。（5）特殊工作場合。例如地下水下、防爆等。第二章、限壓式變量葉片泵性能測試工作臺液壓系統(tǒng)的設計2.1 限壓式變量葉片泵的原理圖的分析和確定 液壓泵主要有三個種類，柱塞泵、齒輪泵，和葉片泵。實驗內(nèi)容也各不相同。其中葉片泵的實驗方法必須參照中華人民共和國國家標準JB/T7039-93來執(zhí)行。另外國家標準還對液壓泵的測試按其性質(zhì)分為液壓泵形式實驗和液壓泵出廠實驗。液壓泵的形式實驗主要目的是全面掌握產(chǎn)品的結構完整性，工作性能和耐久性。確定設計或生產(chǎn)能否定型，它的實驗項目較為嚴格，主要包括靜態(tài)特性、動態(tài)特性，結構完整性和耐久性。實驗結構為產(chǎn)品的特性曲線，其測量精度較高?？勺鳛榭蒲虚_發(fā)，設計定型和生產(chǎn)定型的依據(jù)。液壓泵出廠實驗的主要目的是查明已定型產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量穩(wěn)定性，它的測試性能沒有形式實驗那么高。實驗項目主要是表態(tài)特性，實驗結構數(shù)據(jù)主要用于制定實驗工況下的參考數(shù)據(jù)，測試精度不如形式實驗精度那么高。主要用做出廠實驗，產(chǎn)品驗收和修復驗收。而此次設計的試驗臺需要符合形式實驗和出廠實驗，主要做出廠實驗。故而需要參照相關的國家標準來執(zhí)行，例如:JB/T7042-93,JB/T7.39-93,在實驗中，還要參照液壓泵、馬達空載排量測定方法，GB7936-87，將其綜合考慮。2.1 液壓液的選擇1、 選擇液壓油的原則1、 選擇工程機械用液油的依據(jù) （1） 液壓件。不同的液壓元件對所用液壓油都有一個最低的配置要求，因此選擇液壓油時，應注意液壓件種類及其使用的材質(zhì)、密封件和涂料或油漆等與液壓油的相容性，保證各運動副潤滑良好，使元件達到設計壽命，滿足使用性能的要求。液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫性能最敏感的元件之一，因此，常將系統(tǒng)中泵對液壓油的要求作為選擇液壓油的重要依據(jù)（有伺服閥的系統(tǒng)除外）（2）系統(tǒng)工況。如果對執(zhí)行機構速度、系統(tǒng)壓力和機構動作精確度的要求越高，則對液壓油的耐磨和承載能力等的要求也越高。 根據(jù)系統(tǒng)可能的工作溫度，連續(xù)運轉(zhuǎn)時間和工作環(huán)境的衛(wèi)生情況等，選油時須注意油的黏度、高溫性能和熱穩(wěn)定性，以減少油泥等的形成和沉積。（3）油箱大小。油箱越小對油的抗氧化安定性、極壓抗磨性、空氣釋放性和過濾性等要求就越高。（4）環(huán)境溫度。針對工程機械在地下、水上、室內(nèi)、室外、寒區(qū)、或是處于溫度變化的嚴寒區(qū)，以及附近有無高溫熱源或明火等環(huán)境溫度特點，合理選用液壓油。若附近無明火，工作溫度在60以下，承載較輕時，可選用普通液壓油，如果設備須在很低的溫度下啟動時，須選用低凝液壓油。 綜上所述，若液壓油的質(zhì)量合格，系統(tǒng)執(zhí)行機構運動速度很高時，油液的流速也高，液壓損失隨之增大，而泄漏相對減少，故宜選擇黏度較低的油；反之，當油的流速低時，泄漏量相對增大，將對工作機構運動速度產(chǎn)生影響，這是宜選擇黏度較高的油。通常，當工作壓力高時，宜選用黏度高的液壓油，因為解決高壓時的泄漏問題比克服其黏阻更應優(yōu)先；當工作壓力較低時，宜選用低黏度的油。環(huán)境溫度高時，應采用黏度較高的油，反之，應采用黏度較低的油。（5）液壓油的最后確定。液壓油初步選定后，還須注意核查其貨源、黏度、質(zhì)量、使用特點、適用范圍，以及對系統(tǒng)和元件材料的相容性，看各項指標是否能完全滿足使用要求。（6）經(jīng)濟性。要綜合考慮液壓油的價格、使用壽命、以及液壓系統(tǒng)和維護、安全運行周期等情況，著眼于經(jīng)濟效益好的品牌。2、選擇液壓油的經(jīng)濟性分析 選擇液壓油時，不能只注意油價，而忽視了品種、質(zhì)量、維護與再生等情況，如，在高溫熱源和明火附近的高溫、高壓和精密液壓系統(tǒng)，要選用磷酸酯液抗燃液壓油，不能因價貴而用價廉的含水抗燃液代替，這樣會使液壓泵過早的磨損，降低系統(tǒng)精度；又如，在高壓液壓系統(tǒng)中，應選用抗磨液壓油，若選用便宜的機械油或防銹、抗氧液壓油，則液壓泵壽命會縮短。以SO黏度為等級為VG46的品種L-HH和L-HM油為例，分別用于相同的YB-D25型葉片泵（壓力為12.5MPa,溫度為65，轉(zhuǎn)速為500r/min），連續(xù)運行250h后測其磨損量，用L-HH油時泵的磨損量為用L-HM油時的63倍。因此，在中高壓系統(tǒng)中，不該使用L-HH或L-HL油，而要選用L-HM抗磨液壓油。 對于寒區(qū)和嚴寒區(qū)室作作業(yè)工程機械的高壓系統(tǒng)，則于氣溫低，環(huán)境溫度變化大，應該選用高黏度指數(shù)的低溫液壓油，以使系統(tǒng)低溫油液流動性好，冷啟動在液壓設備中使用壽命短。2.HL液壓油(也稱通用型機床工業(yè)用潤滑油) l)規(guī)格HL液壓油是由精制深度較高的中性基礎油加抗氧和防銹添加劑制成的。HL液壓油按40C運動粘度可分為15、22、32、46、68、100六個牌號。2) 用途 HL液壓油主要用于對潤滑油無特殊要求,環(huán)境溫度在OC以上的各類機床的軸承箱、齒輪箱、低壓循環(huán)系統(tǒng)或類似機械設備循環(huán)系統(tǒng)的潤滑。它的使用時間比機械油可延長一倍以上。該產(chǎn)品具有較好的橡膠密封適應性,其最高使用溫度為80C。3)質(zhì)量要求(l)適宜的粘度和良好的粘溫性能。要求油的粘度受溫度變化的影響小,即溫度變化不致影響液壓系統(tǒng)的正常工作。(2) 具有良好的防銹性、抗氧化安定性。(3) 其有較理想的空氣釋放值、抗泡性、分水性和橡膠密封適應性。使用注意事項(l)使用前要徹底清洗原液壓油箱,清除剩油、廢油及沉淀物等,避兔與其他油品混用。(2)本品不適用于工作條件苛刻,潤滑要求高的專用機床。對油品質(zhì)量要求較高的齒輪傳動裝置、液壓系統(tǒng)及導軌,應選用中、重負荷齒輪油、抗磨液壓油或HG液壓油。(3)本油品代替機械油用于通用機床及其他類似機械設備的循環(huán)系統(tǒng)的潤滑,經(jīng)濟效益顯著能延長換油周糊平均節(jié)約潤滑油1/3-1/2。3.抗磨液壓油(HM液壓油)l)規(guī)格, 抗磨液壓油(HM液壓油)是從防銹、抗氧液壓油基礎上發(fā)展而來的,它有堿性高鋅、堿性低鋅、中性高鋅型及無灰型等系列產(chǎn)品,它們均按40C運動粘度分為22、32、46、68四個牌號。2) 用途(l)抗磨液壓油主要用于重負荷、中壓、高壓的葉片泵、柱塞泵和齒輪泵的液壓系統(tǒng)J目YB一D25葉片泵、PF15柱塞泵、CBN一E306齒輪泵、YB一E80/40雙聯(lián)泵等液壓系統(tǒng)。(2) 用于中壓、高壓工程機械、引進設備和車輛的液壓系統(tǒng)。如電腦數(shù)控機床、隧道掘進機、履帶式起重機、液壓反鏟挖掘機和采煤機等的液壓系統(tǒng)。（3）除適用于各種液壓泵的中高壓液壓系統(tǒng)外也可用于中等負荷工業(yè)齒輪(蝸輪、雙曲線齒輪除外)的潤滑。其應用的環(huán)境溫度為一10C-40C。該產(chǎn)品與丁腈橡膠具有良好的適應性。3)質(zhì)量要求(l)合適的粘度和良好的粘溫性能,以保證液壓元件在工作壓力和工作溫度發(fā)生變化的條件下得到良好潤滑、冷卻和密封。(2)良好的極壓抗磨,以保證油泵、液壓馬達、控制閥和油缸中的摩擦副在高壓、高速苛刻條件下得到正常的潤滑,減少磨損。(3優(yōu)良的抗氧化安定性、水解安定性和熱穩(wěn)定性,以抵抗空氣、水分和高溫、高壓等因素的影響或作用,使其不易老化變質(zhì)，延長使用壽命。(4良好的抗泡性和空氣釋放值,以保證在運轉(zhuǎn)中受到機械劇烈攪拌的條件 下產(chǎn)生的泡沫能迅速消失;并能將混入油中的空氣在較短時間內(nèi)釋放出來,以實現(xiàn)準確、靈敏、平穩(wěn)地傳遞靜壓。(5)良好的抗乳化性,能與混入油中的水分迅速分離,以免形成乳化液,引起液壓系統(tǒng)的金屬材質(zhì)銹蝕和降低使用性能。(6良好的防銹性,以防止金屬表面銹蝕。4)注意事項(l)要保持液壓系統(tǒng)的清潔,及時清除油箱內(nèi)的油泥和金屬屑。 (2)按換油參考指標進行換油,換油時應將設備各部件清洗干凈,以免雜質(zhì)等混入油中,影響使用效果。(3)儲存和使用時,容器和加油工具必須清潔,防止油品被污染。(4)該油品主要適用于鋼-鋼摩擦副的液壓油泵。用于其它材質(zhì)摩擦副的液壓油泵時,必須要有油泵制造廠或供油單位推薦本產(chǎn)品所適用的油泵負荷限值。4.HR、HG液壓H液壓油是在環(huán)境溫度變化大的中低壓液壓系統(tǒng)中使用的液壓油。該油具有良好的防銹、抗氧性能,并在此基礎上加入了粘度指數(shù)改進劑,使油品具有較好的粘溫特性。該類油由于用量小至今尚未大力開發(fā),在此不作詳細介紹。HG液壓油原為普通液壓油中的32G和68G,曾用名為液壓導軌油,該產(chǎn)品是在HM液壓油基礎上添加油性劑或減磨劑構成的丶一類液壓油。該油不僅具有優(yōu)良的防銹、抗氧、抗磨性能,而且具有優(yōu)良的抗粘滑性。該產(chǎn)品主要適用于各種機床液壓和導軌合用的潤滑系統(tǒng)或機床導軌潤滑系統(tǒng)及機床液壓系統(tǒng)。在低速惰況下,防爬效果良好。目前的液壓一導軌油屬這一類產(chǎn)品。5.H、HS液壓油(低溫液壓油)l)規(guī)格這是兩種不同檔次的液壓油,在GB7631.2一87中均屬寬溫度變化范圍下使用的液壓油。此二類油都有低的傾點,優(yōu)良的抗磨性、低溫流動性和低溫泵送性。HV、HS液壓油按基礎油分為礦油型與合成油型兩種,按40。C運動粘度,H油為15、22、32、46、68、100六個牌號HS油分為15、32、32、46四個牌號。2)用途(l)H低溫液壓油主要用于寒區(qū)或溫度變化范圍較大和工作條件苛刻的工程機械、引進設備和車輛的中壓或高壓液壓系統(tǒng)。如數(shù)控機床、電纜井泵.以及船舶起重機、挖掘機、大型吊車等液壓系統(tǒng)。使用溫度在一30C以上。(2)HS低溫液壓油主要用于嚴寒地區(qū)上述各種設備。使用溫度為一30C以下。3)質(zhì)量要求(l)適宜的粘度。(2)良好的極壓抗磨性能。(3)優(yōu)良的低溫性能,點較低,能保證工程機械或設備在寒區(qū)或嚴寒區(qū)環(huán)境下易于啟動和正常運轉(zhuǎn)。(4)優(yōu)良的粘溫性能,粘度指數(shù)均在130以上,保證液壓設備在溫度變化幅度較大的情況下得到良好的潤滑、冷卻和密封。(5) 良好的抗乳化性和防銹性能。良好的氧化安定性、水解安定性和熱穩(wěn)定性能。4)注意事項(l)低溫液壓油是一種既具有抗磨又具有高低溫性能的高級液壓油,應注意 合理使用。(2)低溫液壓油不能用于有銀部件的液壓設備。(3)HV油和HS油由于基礎油組成不同,所以不能混裝混用八以免影響使用性能。其它注意事項同HM液壓油。（一）液壓油的選用液壓系統(tǒng)運行故障的70%是由液壓油引起的,因此,正確、合理地選用液壓油對于提高液壓設備的工作可靠性,延長系統(tǒng)及元件的壽命,保證機械設備的安全、正常運行具有十分重要的意義。壓油的選用應當是在全面了解液壓油性質(zhì)并結合考慮經(jīng)濟性的基礎上,根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境及其使用條件選擇合適的品種,確定適宜的粘度。液壓的品種選定后,粘度的選擇具有決定的意義J目粘度選擇適宜就可有效提高統(tǒng)的工作效率靈敏度與工作可靠性,還可以減少溫升與降低磨損,從而延長系統(tǒng)和元件的使用壽命。l.液壓油品種的選擇在本章第二節(jié)中,對于汽車與工程機械所使用的液壓油及共選用已進行了紹。在此僅就液壓油品種的選擇再作一歸納。2.3 電機、液壓元件及附件的選擇及設計 由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進時輸入液壓缸的流量0.5L/min，由小流量液壓泵單獨供油，所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應為3.5L/min。 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R12-6/26型雙連葉片液壓泵，其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為6ml/r和26ml/r,當液壓泵的轉(zhuǎn)速時該液壓泵的理論流量為20.08L/min，若取液壓泵的容積效率，由于液壓缸在工進時輸入功率最大，這是液壓泵工作壓力為2MPa，流量為27.1L/min.按圖標去液壓泵的總效率為則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為： 根據(jù)此數(shù)值查閱電動機產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動機，其額定功率為，額定轉(zhuǎn)速。（二）閥類原件及輔助原件：1）單向閥單向閥分成兩類:有普通單向閥和液控單向閥.普通單向閥只允許液流向一個方向通過.液控單向閥既有普通單向閥的功能,并且只要在遠程控制口通以一定壓力的控制油液,液流反向也能通過.在工程應用中常用兩個液控單向閥組成液壓鎖. 圖2.11 單向閥 液控單向閥可作為單向閉鎖和保壓使用。它用于液壓系統(tǒng)中，阻止油液反向流動，起到普通單向閥作用；但可利用控制壓力油，通過控制活塞打開單向閥芯，使油液實現(xiàn)反向流動。液控單向閥可用在需要嚴格封閉的油路中，進行單向閉鎖，起到保壓作用。對單向閥的要求：1、對于正向開啟壓力為0.04Mpa的液控單向閥，使用時不允許閥芯錐面垂直向上方安裝。2、管接頭連接處，禁止用油漆、麻絲、聚四氟乙烯密封帶，可用密封膠。3、對于外泄式結構的液控單向閥，控制活塞部分的泄漏油應從L口單獨接回油箱。3.單向閥 DIF-L10H1液壓元件產(chǎn)品樣本技術規(guī)格：型號開啟壓力壓力（kgf/cm）流量（l/min）接口尺寸（mm）DIF-L10H10.3521025104.溢流閥 YF-B 10B液壓元件產(chǎn)品樣本 技術規(guī)格：型號重量（）壓力（/）接口尺寸（mm）額定流量YF-B 10B2.60.5-6.310405. 三位四通電磁換向閥 34-H10B-T液壓元件產(chǎn)品樣本 技術規(guī)格：型號重量（）壓力（kgf/cm）流量（ml /min）允許背壓（kgf/cm）接口尺寸（mm）34-H10B-T3.532040<63.3106. 單向順序閥 XYA-F10D-B（A） 液壓元件產(chǎn)品樣本技術規(guī)格：型 號重量（）壓力 （kgf/cm）接口尺寸（mm）閥徑（mm）XYA-F10D-B（A）1.520010127.液控單向閥 液壓元件產(chǎn)品樣本技術規(guī)格：型 號流量（）壓力（kgf/cm）開啟壓力（kgf/cm）控制壓力（kgf/cm）接口尺寸（mm）252102<108108. 二位二通電磁換向閥 22-H10B液壓元件產(chǎn)品樣本P364技術規(guī)格：型 號壓力（kgf/cm）允許背壓（kgf/cm）流量（ml /min）接口尺寸（mm）閥徑（mm）22-H10B320<1.014010129.單向調(diào)速閥 QA-H10液壓元件產(chǎn)品樣本 P322技術規(guī)格：型 號最高壓力（kgf/cm） 流量（l/min）最小穩(wěn)定流量（l/min）接口尺寸（mm）QA-H1032040410根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的流量，可選用這些元件的型號及規(guī)格,如表2-3。表2-3 小型液壓壓力機集成閥元件明細表序 號名 稱通過流量型號及規(guī)格1油管14mm紫銅管2油箱70L油箱3濾油器11.47XLX-06-804雙聯(lián)葉片泵9.75YB1-6.3/6.35單向閥4.875DIF-L10H16溢流閥4.875YF-B 10B7三位四通電磁換向閥9.7534-H10B-T8單向順序閥9.75XYA-F10D-B（A）9液控單向閥9.7510二位二通電磁換向閥4.87522-H10B11單向調(diào)速閥9.75QA-H1012壓力表Y100T13壓力表開關K-3B14電動機Y90S-62）溢流閥圖示為球閥式直動型溢流閥。它也有一個阻尼活塞，但與錐閥式結構不同，活塞與球閥之間不是剛性連接，而是通過阻尼彈簧使活塞與球閥接觸（活塞兩端的液壓力平衡）。由于活塞的阻尼作用，可使始終與活塞相連接的球閥運動平穩(wěn)。當壓力油自進油口經(jīng)環(huán)形槽進入油腔時，同時液壓油經(jīng)油道進入閥芯右面腔。當油口處壓力升高到作用在閥芯右側的力超過彈簧力的時候。閥芯左移，閥口處于某一開度，油腔和回油環(huán)形槽接通，油液從回油口排出，這時壓力油作用在閥心上的力就和開度下作用在閥芯上的彈簧力保持平衡：PA=Fs=k(x0+x)由于閥芯位移量x遠小于x0，所以 PA=Fs=k(x0+x)kx0 P=F/A= k(x0+x)/Akx0/A=常數(shù)即壓力也就基本穩(wěn)定在kx0數(shù)值上。圖3.13 溢流閥3）三位四通換向閥由閥體和閥芯組成。閥體圓孔內(nèi)有5條環(huán)形槽，分別對應P、A、B、T1四個油口，閥芯上有三個凸臺。圖3.14 三位四通換向閥4 限壓式變量葉片泵當齒輪旋轉(zhuǎn)時，在A腔，由于輪齒脫開使容積逐漸增大，形成真空從油箱吸油，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔，在B腔，由于輪齒嚙合，容積逐漸減小，把液壓油排出、利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化，完成泵的功能，不需要配流裝置，不能變量結構最簡單、價格低、徑向載荷大圖3.15 限壓式變量葉片泵（三）油管：各原件間連接軌道的規(guī)格按液壓原件接口處的尺寸決定，液壓缸進，出油管則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵選定之后液壓缸在各個工作階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以需要重新計算。按照經(jīng)驗值推薦去油液在壓油管的流速v=3m/s,則算得與液壓缸無桿腔及有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為這兩根油管都選用內(nèi)徑、外徑mm的冷拔無縫鋼管。（四）油箱 油箱容積按公式估計，取其經(jīng)驗數(shù)據(jù)，故其容積為,按GB/T79381999規(guī)定，其標準值為V=250L。2.4液壓集成塊的結構設計集成塊這種結構是液壓集成的最早形勢，在我國已經(jīng)形成了多種系列。很多集成塊都有固定的完整的回路，但還有些回路需自己設計，大約占系統(tǒng)回路的20%到30%。2.4.1通用集成塊組的結構集成塊組，是按通用的液壓典型回路設計成的通用組件，它由集成塊、底塊和頂蓋按一定得順序疊加，用四只螺栓垂直固緊而成。液壓元件一般安裝在集成塊的前面、后面和右側面，左側面不安放元件，留著連接油管，以便向執(zhí)行元件供油，為了操縱方便，通常把需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的元件，如調(diào)速閥、溢流閥、減壓閥等布置在右側面或前面。元件通過塊體的內(nèi)部的油道孔，每一塊都有自己的壓油孔p、回油孔o、泄露油孔L、和連接螺栓孔，有的回路省略掉泄油孔。2.4.2集成塊的特點從集成塊的組成原理圖可以看出，集成塊由板式元件與通道體組成，元件可根據(jù)要求自由選用。集成塊與其他連接方式相比有以下特點：（1）有現(xiàn)有的板式標準元件，可以組成各種回路，方便增加和替換， 因而具有極大的靈活性。（2）由于是在小塊體上加工各種孔道，故制造簡單，工藝孔大為減少，便于檢查和及時發(fā)現(xiàn)毛病。如果加工中除了問題，僅報廢其中一小塊通道體，而不使整個系統(tǒng)報廢。（3）集成塊最大限度的減少管道接頭使泄露減少到最小程度，提高 元集成回路，以減少集成塊設計工作量，提高通用性。 2）把各液壓單元集成回路連接起來，組成液壓集成回路，即為組合銑床的液壓集成回路圖。一個完整的液壓集成回路由底板、供油回路、壓力控制回路、方向回路、調(diào)速回路、頂蓋及測壓回路等單元液壓集成回路組成。液壓集成回路設計完成后，要和液壓回路進行比較，分析工作原理是否相同，否則說明液壓集成回路出了差錯。2.4.3液壓集成塊及其設計集成塊是由底板、各中間塊和頂蓋組成，由四個緊固螺栓把它們連接起來，再由四個緊固螺釘將其緊固在液壓油箱上，液壓泵通過油管與底板連接組成液壓站，液壓元件分別固定在各集成塊上，組成一個完整的液壓系統(tǒng)。1. ）底板及供油塊設計 底板塊及供油塊，其作用是連接集成塊組。液壓泵供應的壓力油P由底板引入各集成塊，液壓系統(tǒng)回油路T及泄油路L經(jīng)底板引入液壓油箱冷卻沉淀。2.）頂蓋及測壓蓋設計 頂蓋及測壓塊。頂蓋的主要用途是封閉主油路，安裝壓力表開關及壓力表觀察泵及系統(tǒng)各部分工作壓力。設計頂蓋時，要充分利用頂蓋的有效空間，也可把測壓回路、卸荷回路以及定位夾緊回路等布置在頂蓋上。3、）中間塊的設計若液壓單元集成塊回路中液壓元件較多或者不好安排時，可以采用 過渡板把閥與集成塊連接起來。如：集成塊某個側面要固定兩個液壓集成元件有困難，如果采用過渡板則會會使問題比較容易解決。使用過渡板時，應注意，過渡板不能與上下集成塊上的元件相碰，避免響集成塊的安裝，過渡一般安裝在集成塊的正面，過渡板厚度為35-40mm，在不影響其它部件工作的條件下，其長度可稍大于集成塊尺寸。過渡板上孔道的設計與集成塊相同?？刹捎孟葘⑵溆寐葆斉c集成塊連好，再將閥裝在其上的方法安裝。2.4.4.集成塊設計步驟1)制作原件樣板，方法與油路板一節(jié)相同。 2)決定通道的孔徑。集成塊上的公用通道，即壓力油孔P、回油孔T、泄油孔L及四個安裝孔。壓力油孔由液壓泵流量決定，回油孔一般不得小于壓力油孔。直接與液壓元件連接的液壓油孔由選定的液壓元件規(guī)定確定?？着c孔之間的連接孔用螺塞在集成塊表面堵死。與液壓油管連接的液壓油孔可采用米制細牙螺紋或英制管螺紋。3）集成塊上液壓元件的布置。把制作好的液壓元件樣板放在集成塊各視圖上進行布局，有的液壓元件需要連接板，樣板應以連接板為準。電磁閥應布置在集成塊的前、后面上要避免電磁換向閥兩端的電磁鐵與其他部分相碰。液壓元件的布置應以在集成塊上加工的孔最少為好,如圖所示，孔道相通的液壓元件盡可能布置在同一水平面，或在直徑d的范圍內(nèi)，否則要鉆垂直中間油孔，不通孔道之間的最小壁厚h必須進行強度校核液壓元件在水平面上的孔道若與公共油孔相通，應盡可能地布置 在同一垂直位置或在直徑d范圍，否則要鉆中間孔道，集成塊前后與左右連接的孔道應互相垂直，不然也要鉆中間孔道。設計專用集成塊時，要注意其高度應比裝在其上的液壓元件的最大橫向尺寸2mm，以避免上下集成塊上的集成元件相碰，影響集成塊緊固。4）集成塊上液壓元件布置程序。電磁換向閥布置在集成塊的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免電磁換向閥的固定螺孔與閥口通道，集成塊固定螺孔相同。液壓元件泄露孔可考慮與回油孔合并。水平位置孔道可分三層進行布置。根據(jù)水平孔道布置的需要，液壓元件可以上下左右移動一段距離。溢流閥的先導閥部分可伸出集成塊外，有的原件可以橫向布置。2.4.5集成塊零件的繪制 集成塊的六個面都是加工面，其中有三個側面要裝液壓元件，一個側面引出管道?？靸?nèi)孔道縱橫交錯，層次多，需要多個視圖和23個剖視圖才能表達清楚?？障兜奈恢镁纫筝^高，因此尺寸，公差及表面粗糙度均應標注清楚，技術要求也要說明。集成塊的視圖比較復雜，是應盡肯能少用虛線表達。 為了便于檢查和裝配集成塊，應把單向集成回路和集成塊上液壓元件布置簡圖繪在旁邊。而且應將個孔道編上號，列表說明各孔的尺寸，深度以及與那些孔相交等情況。液壓集成閥塊是把一個液壓回路中各元件合理地布置在一塊液壓油路板上，這與管式連接比較，除了進出液壓油通過管道外，各液壓元件用螺釘規(guī)則地固定在一塊液壓閥板上，元件之間由液壓油路板上的孔道勾通。集成塊的液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。集成閥液壓集成回路2.4.5.1設計液壓集成回路把液壓回路劃分為若干單元回路，每個單元回路一般由三至四個液壓元件組成，采用通用的壓力油路P和回油路T,這樣的單元稱為液壓單元集成回路。設計液壓單元集成回路時，優(yōu)先選用通用液壓單元集成回路，以減少集成塊設計工作量，提高通用性1。把各液壓單元集成回路連接起來，組成液壓集成回路，圖31即為小型液壓壓力機集成閥的液壓集成回路。一個完整的液壓集成回路由底板、供油回路、壓力控制回路、方向回路、調(diào)速回路、頂蓋及測壓回路等單元液壓集成回路組成。液壓集成回路設計完成后，要和液壓回路進行比較，分析工作原理是否相同，否則說明液壓集成回路出了差錯1。2.4.5.2制作液壓元件樣板根據(jù)產(chǎn)品樣本，對照實物繪制液壓元件視圖輪廓尺寸，依照輪廓線剪下來，便是液壓元件樣板。2.4.5.3.油路通道的孔徑的設計集成閥塊上的公用通道，即壓力油孔P、回油孔T及四個安裝孔。壓力油孔有液壓泵流量決定，回油孔一般不得小于壓力油孔1。直接與液壓元件連接的液壓油孔由選定的液壓元件規(guī)格確定。本設計中油孔的大小已經(jīng)在液壓系統(tǒng)的設計中確定D=10mm。工藝孔應采用螺塞、焊接或球脹將其堵死。螺塞封堵是將螺塞旋入螺紋孔內(nèi)，多用于需要打開或者改接測壓元件的工藝孔封堵，螺塞應按有關標準制造。焊接封堵是將短圓柱周邊牢固焊接在封堵處，對于小于5mm的工藝孔可以忽略圓柱而直接焊接封堵，多用于靠近集成塊邊壁的交叉孔的封堵。球脹封堵是將鋼球以足夠的過盈壓入孔中，對用于直徑小于10mm工藝孔的封堵，制造球脹式堵頭及封堵孔的材料及尺寸應符合ZBJ22 0071988標準的規(guī)定。另外，不論選用螺塞、圓柱或者鋼球封堵均不得凸出集成塊的壁面，對于焊接封堵后應將焊接處磨平。封堵的密封質(zhì)量以不漏油為準。結合集成塊的實際管徑和材料在比較了以上三種工藝孔的封堵閥選擇焊接堵的方式10。如圖3-3所示圖3-3 焊接封堵本設計采用的是鑄鐵制作的堵頭，焊接在集成閥中。集成閥中共需5個堵頭，都選用9.8mm，深度為10mm，倒角為1mm的堵頭，將其焊接在5個缺口處，并將表面磨平。2.4.5.4底板外形及尺寸的設計圖3-4底座視圖底板! e& d W2 m$ / 0 o% 基塊的作用式將基塊的地的作用是將集成塊組件固定在油箱頂蓋或者專用閥架上，并將公用通油孔通過外管接頭與液壓泵和油箱相連接。由于集成塊的長和寬都是250mm，所以底板的尺寸也就隨之確定了，只要在兩邊各加兩個固定的位置就行了。如圖3-4所示底板的長為（連螺釘螺紋的邊圈）300mm，寬為250mm。T孔為通孔，下面是M181.5的螺紋孔，用于與油箱連接。P孔的孔深為44mm，與正前面的一個M181.5的螺紋孔相連，再連接液壓泵。底板上與液壓集成閥連接的四個螺紋都為M12的螺紋，深度為25mm。底板與底面固定的四個螺紋，都是直徑為20mm，深度為25的螺釘螺紋。2.4.5.5. v, 9 f2 U* v9 _3.4.3集成塊上液壓元件的設計、 圖3-5集成塊在確定了集成塊公用油道孔的數(shù)目、直徑及在塊間連接面中的位置與集成塊的外形尺寸后，即可逐塊布置液壓元件了。把制作好的液壓元件樣板放在集成閥塊各視圖上進行布局，有的液壓元件需要連接板，則樣板應以連接板為準。電磁閥應布置在集成閥塊的前、后面上，要避免電磁換向閥兩端的電磁鐵與其他部分相碰。液壓元件的布置應以在集成閥塊上加工的孔最少為好?？椎老嗤ǖ囊簤涸M可能布置在同一水平面。液壓元件在水平面上的孔道若與公共油孔相通，則盡可能布置在同一垂直位置，否則要鉆中間孔道，集成閥塊前后與左右連接的孔道應相互垂直，不然也要鉆中間孔。圖3-5即為小型液壓壓力機集成閥的集成塊的各視圖。正視圖的三位四通電液換向閥上的孔分別標為1、2、3、4。本設計就以三位四通電磁換向閥為起點，開始做圖。三位四通電磁換向閥選用的是4個M6，深度為12mm的螺栓將其與集成閥固定，1號孔為回油孔，直接連主回油孔7號孔連接，孔深197mm，因為有三個轉(zhuǎn)角，所以需要工藝孔來幫忙完成，5號6號口都為工藝孔，堵頭將其堵住，焊接并且將表面磨平。2號孔為三位四通電磁換向閥A孔，與左面上的分流器8號孔和單向調(diào)速閥的壓力油孔9號孔連接，孔深108mm。分流器上分別連接單向閥和二位二通電磁換向閥與單向調(diào)速閥并聯(lián)連接，再讓液壓油，由10號孔，流到背面的11號孔，孔深83mm。液壓油再經(jīng)過11號孔流到液壓缸的上端。分流器采用的是M181.5的內(nèi)螺紋與集成閥固定，單向調(diào)速閥采用的是4個M10，深度為16mm的螺栓與集成閥固定。3號孔為三位四通電磁換向閥B孔，與右面上的液控單向閥12號孔連接，孔深63mm，通過液控單向閥，再由13號孔與后面的單向閥14號孔和單向順序閥15號孔連接，孔深154mm。單向閥與單向順序閥并聯(lián)連接，再讓液壓油，由16號孔流到右面的18號孔，孔深為129mm，因為打通該孔需要一個2個轉(zhuǎn)角，所以需要工藝孔來幫忙完成，17號為工藝孔，堵頭將其堵住，焊接并且將表面磨平。液壓油再經(jīng)過18號孔流到液壓缸的下端。單向閥采用的是M181.5的內(nèi)螺紋與集成閥固定，單向順序閥采用4個6.5的螺紋孔與集成閥固定。4號孔為三位四通電磁換向閥的壓力油孔，與主壓力油孔20號孔連接，孔深為161mm。因為有一個轉(zhuǎn)角，所以需要一個工藝孔來幫忙完成，19號孔為工藝孔，堵頭將其堵住，焊接，并將表面磨平。21,23號孔為溢流閥上的兩個孔，溢流閥用4個M14的螺栓將它與集成閥固定，21號孔為壓力油孔，與主油孔20號孔相連，孔深90mm，因為有一個轉(zhuǎn)角，所以需要一個工藝孔來幫忙完成，22號孔為工藝孔，堵頭將其堵住，焊接，并將表面磨平。23號孔為溢流孔，與主回油孔7號孔相連，孔深為50mm。2.4.5.6. v, 9 f2 U* v9 _366集成塊上密封裝置的設計密封裝置的作用是用來阻止有壓工作介質(zhì)的泄漏；防止外界空氣、灰塵、污垢與異物的侵入。其中起密封作用的原件稱密封件。通常在液壓系統(tǒng)與元件中，存在工作介質(zhì)的內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏會降低系統(tǒng)的容積效率，惡化設備的性能指標，甚至無法正常工作。外泄漏導致流量減少，不僅污染環(huán)境，有可能引起火災，嚴重時還可能引起設備故障和人身事故。系統(tǒng)中侵入空氣，就會降低工作介質(zhì)的彈性模量，產(chǎn)生空穴，有可能引起振動和噪聲?；覊m和異物即會堵塞小孔和縫隙，又會增加液壓缸中相互運動件之間的摩擦磨損，降低使用壽命，并且加速了內(nèi)外泄漏。所以為了保障液壓設備工作的可靠性及提高工作壽命，密封裝置與密封件不容忽視。液壓缸的密封主要指活塞、活塞桿處的動密封和缸蓋等處的靜密封。密封方式有間隙密封和密封圈密封。間隙密封，這是依靠兩運動件配合面之間保持一段很小的間隙，使用其產(chǎn)生液體摩擦阻力來防止泄漏的一種方法。用該方法密封，只適合用于直徑小的、壓力較低的液壓缸與活塞件密封。間隙密封屬于非接觸式密封，它是靠相對運動件配合面之間的微小間隙來防止泄漏，實施密封，常用于柱塞式液壓泵中柱塞和缸體配合、圓柱滑閥的摩擦副的配合中。通常在閥芯的外表面開幾條等距離的均壓槽，其作