【正文】 以滿足系統(tǒng)的使 用要求。 估算系統(tǒng)效率 由表 42和 43 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。 所以： ?＝ ＝ 本系統(tǒng)的效率是 ?？砂聪率焦浪阆到y(tǒng)的發(fā)熱能量： H＝ipN（ 1－ ?） （ 5－ 5） 式中 H—— 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量； ipN—— 液壓泵的輸入功率。 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 倍時，其散 熱面積的近似計算公式為： A= 3 2V 所以可以導出： ?? ＝3 H V （ 5－ 7）式中 V—— 油箱的有效容量。 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。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。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。 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。 復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。 液壓站的優(yōu)點是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采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。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)量都與相應通徑的板式換向閥相同。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。 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。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。本系統(tǒng)屬于中低壓系統(tǒng)，δ不得小于 5mm。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。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)。 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。 液壓系統(tǒng)在制造階段的污染控制。酸性的清洗是十分必要的，要加強相關(guān)的步驟整合，比如以下內(nèi)容：脫脂、酸洗、中和、鈍化、干燥、涂油、封閉。 經(jīng)過相關(guān)的酸性改善和沖洗，應該改善裝配。內(nèi)泄漏是指液壓元件內(nèi)部有少量液體從高壓腔泄漏到低壓腔，如液壓傳動中油液從高壓腔向低壓腔的泄漏；從換向閥內(nèi)壓力通道向 回油通道的泄漏等。泄漏得不到控制，將會造成：系統(tǒng)壓力調(diào)不高；執(zhí)行機構(gòu)速度不穩(wěn)定；系統(tǒng)發(fā)熱；元件容積效率低；能量、油液浪費；造成控制失靈；引起火災等。在實際中泄漏情況是很復雜的，往往是各種原因和種種情況的綜合，但液壓系統(tǒng)中泄漏大部分是由密封失效引起的。密封件的材料一般應具備下列要求：抵抗工作介質(zhì)侵蝕的能力強，長期工作體積和硬度變化??；彈性和壓縮復原性好，永久變形??；材料敏感性好，不滲漏；具備適當?shù)臋C械強度和硬度；具有能與密封面貼含的柔軟性和彈性；耐低溫和高溫性能好，高溫下不分解不軟化，低溫下不硬化；既不腐蝕，也不粘在金屬表面上；耐臭氧性和耐 老化性好，經(jīng)久耐用；加工制造方便，價格低。安裝時，盡量避免過大拉伸，以免變形。②液壓系統(tǒng)中應盡量減少管接頭，據(jù)統(tǒng)計有 30%~40%的泄漏在管接頭處。③選擇合適的液壓元件，提高元件的表面精度。⑤保持油液的清潔，定期更換油液。也就是說，密封件的密封機理是由密封唇部 ，在運轉(zhuǎn)過程中不斷地將油液從大氣側(cè)泵汲到油側(cè)。密封件的損壞主要是由被污染的液體、不合格的溝槽或有毛病的密封表面及使用不當所引起的。由于密封件所用材料一般為橡膠產(chǎn)品，表面光潔度差或有磨粒都會 對 橡膠產(chǎn)生撕裂作用，使磨損加速。 3） 變形 密封件變形一般是由于安裝不當而造成的。 5） 影響泄漏的幾個重要因素 液壓系統(tǒng)在實際工作中，下面幾個因素對泄漏有重要影響：①工作壓力和溫升。壓力作用下接觸寬度的增加，使摩擦 力矩增加，也使磨損加劇、溫升提高，泄漏增加，進而影響密封的使用壽命。軸的轉(zhuǎn)速不僅影響到密封的泄漏，而且由于轉(zhuǎn)速的改變，將引起溫升、動載等變化，嚴重影響到密封的工作壽命。由于密封件上橡膠與不同油液的親和性不同，因而會出現(xiàn)橡膠的膨脹或收縮，一般來說，工作介質(zhì)粘度越低，越易泄漏，越高越不易泄漏。噪聲作為污染已經(jīng)日益受到人們的重視。 ① 回轉(zhuǎn)體的不平衡 在液壓系統(tǒng)中，電動機、液壓泵 和液壓馬達都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動部件不平衡，就會產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動，因而產(chǎn)生噪聲，這種振動傳到油箱和管路時，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應對轉(zhuǎn)子進行精密的動平衡實驗，并注意盡量避開共振區(qū)。 ③ 聯(lián)軸器引起噪聲 聯(lián)軸器是液壓泵與電動機之間的連接機構(gòu)，如果電動機和液壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏斜，則將產(chǎn)生振動與噪聲。 液壓泵的流體噪聲 液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。對于前者的控制辦法，設(shè)計時齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，缺載槽的形狀和尺寸要合理，柱塞泵的柱塞個數(shù)應為奇數(shù)，最好為 7～ 9 個，并在進、排油配流盤上對稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油。 液壓油的主要性能 液壓系統(tǒng)對所用油液的要求主要有以下幾點： 1） 黏度適宜和黏溫特性好 適宜的黏度和良好的黏溫特性對液壓系統(tǒng)是十分重要的。熱穩(wěn)定性差的油液在溫度升高時油的分子容易裂化或聚合，產(chǎn)生脂狀瀝青、焦油等物質(zhì)。油液遇水發(fā)生分解變質(zhì)的程度稱為水解穩(wěn)定性。 4) 消泡性好 油液中的泡沫一旦進人液壓系統(tǒng)，就會造成振動、噪聲以。油液在很高的壓力下流過很小的縫隙或孔時，由于機械剪切作用使油的化學結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，黏度減小。油液與空氣中的氧或其他含氧物質(zhì)發(fā)生反應后生成酸性化合物，能腐蝕金屬。 3) 穩(wěn)定性要好 即對熱、氧化、水解和剪切都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長 。 液壓介質(zhì)是液壓系統(tǒng)中最重要的材料成分，是系統(tǒng)的生命線。同時 液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生波動，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中 (指開式回路 )溶解了大約 5%的空氣。 產(chǎn)生流體噪聲的原因及控制方法 在液壓系統(tǒng)中，流體噪聲占相當大的比例。機械噪聲包括轉(zhuǎn)子不平衡引起的低頻噪聲，軸承有缺陷和安裝不合適而引起的高頻噪聲以及電動機支架與電動機之間共振所引起的噪聲。 液壓系統(tǒng)的噪聲分為機械噪聲和流體噪聲。因此，分析液壓傳動密封的失效，采取有效的對策控制泄漏，促進液壓傳動技術(shù)在實際工作中發(fā)揮更大的作用有著重要意義。液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)是液壓油，如果油液不潔，或由于機械對元件在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的磨損粉末和切屑粉末，以及外部侵入的灰塵，一旦進入油液，油質(zhì)將變 差，形成油泥和固形雜質(zhì)，引起密封唇口與元件表面的劃傷，從而導致密封的急劇磨損，泄漏增加。隨著油液溫度的增高，其密封壽命將急劇下降，溫度每增加 10℃，密封壽命將縮短約 1/3。當工作壓力大于密封耐壓時，密封唇部易變形，中間發(fā)生凹陷，從而增大了接觸寬度。 4） 系統(tǒng)中的空氣引起密封的損壞 液體中的氣泡經(jīng)過密封唇邊時，氣泡被壓縮為原來尺寸的幾分之一。擠出現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，一般都是由于密封溝槽和密封件尺寸偏差造成擠出間隙過大引起的。 1） 過度磨損 過度磨損是密封件損壞的主要表現(xiàn)之一。過盈量過大或過小都會造成密封泄漏。就密封而言，其中比較有說服力、并經(jīng)實驗結(jié)果得以證實的，是 等人研究并提出的“泵汲”效應模型理論。④在易于進入粉塵、灰塵的液壓元件或密封處，增加擋塵裝置，如防塵環(huán)、擋塵罩等。液壓系統(tǒng)中常用的管接頭有擴口式、卡套式和焊接式三類。 實際工作中注意事項 ①要控制液壓系統(tǒng)的油溫。 密封件的安裝 為使密封可靠、壽命長，在設(shè)計密封槽時，要有適當?shù)膲嚎s率，不能過大也不能過小，過大則壓縮應力增加，摩擦力增大，加快密封磨損，亦易產(chǎn)生扭曲破壞，壽命縮短，有時造成裝配困難；過小，則密封性不好，易泄漏。 泄漏檢測 首先對液壓系統(tǒng)的泄漏原因進行診斷，這是控制泄漏的關(guān)鍵。工程機械液壓系統(tǒng)的設(shè)計和產(chǎn)品制造過程中造成的缺陷；液壓系統(tǒng)要定期對其進行管接頭檢測；液壓系統(tǒng)在工作中會產(chǎn)生高溫，高溫會對橡膠密封和液壓油的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。如齒輪泵的端面泄漏；液壓油管的滲透等。 液壓系統(tǒng)的泄漏 液壓系統(tǒng)中的工作液體，是在液壓元件（包括管道）的容腔內(nèi)流動或暫存的，循環(huán)的工作液體理應限于在規(guī)定的容腔內(nèi)，然而由于壓力、間隙等種種原因，有 部分液體超過容腔邊界流出，液體的“越界流出”現(xiàn)象稱為泄漏。 利用酸性清洗管道，是裝配過程中的重要環(huán)節(jié)。從其他單位購買的元件如閥門、高壓連 接軟管、液壓缸等以及液壓油要進行嚴格檢測以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。 液壓系統(tǒng)污染的預防措施 在系統(tǒng)設(shè)計階段對污染的有效控制。 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。水冷式冷卻器泄漏導致冷卻水進入液壓系統(tǒng)中，是導致液壓油乳化最常見的原因。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。 集成塊設(shè)計應注意幾個方面： a閥的選型安裝尺寸； b 整機的結(jié)構(gòu)及管路的布局，應按美觀、管路彎道少、管路順暢的原則選擇 閥板上的接管的位置； 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)計閥板時應注意的。 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。如果液壓系統(tǒng)復雜，控制閥較多，就要采取多個集成塊疊積的形式。 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。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)。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。其中復合型又分為整體 式和分離式；按液壓站規(guī)模分為單機型、機組型和中央型；按通用化程度分為專用型和通用型。 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。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓站中被廣泛采用。非上置式液壓泵站中，泵組與油箱并列布置的為旁置式（圖 63）；泵組置于油箱下面時為下置式（圖 64）。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。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。 系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升 液壓系統(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。 Ⅰ工位液壓缸夾緊時，將數(shù)值代如公式（ 52）得： c? ＝ 10 1060 14 10 / 60? ?? ????? ? ?? ? ? ? ＝ Ⅱ工位液壓缸夾緊時，將數(shù)值代入公式（ 52）得： c? ＝ 10 1060 14 10 / 60? ?? ? ?? ? ? ? ＝ 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： c? ＝ icitT??? （ 5－ 3） 式中 c? —— 一個周期的平均回路效率； ic?—— 各工作階段的液壓回路效率； it —— 各個工作階段的持續(xù)時間； T—— 一個