【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(gè)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(shí)的數(shù)值計(jì)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(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量 H 等于其散發(fā)出去的熱量時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到平衡，此時(shí)： ?? ＝ H/KA 當(dāng)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(shí)，其散 熱面積的近似計(jì)算公式為： A= 3 2V 所以可以導(dǎo)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(dāng)電動機(jī)立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)時(shí)，稱為立式液壓動力源。當(dāng)采用臥式動力源時(shí)，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(jìn)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(jī)上，而將液壓泵及其驅(qū)動電機(jī)、輔助元件等獨(dú)立安裝在主機(jī)之外，即集中設(shè)置所謂液壓站。 復(fù)合型液壓站是將系統(tǒng)中液壓泵及其驅(qū)動電機(jī)、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(jī)之外，系統(tǒng)的執(zhí)行器仍然安裝在主機(jī)上。 液壓站的優(yōu)點(diǎn)是外形整齊美觀，便于安裝維護(hù)，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(jī)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(yīng)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(dá)）的管接頭外，其余 3面安裝標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(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。為減少工藝孔，縮短孔道長度，閥的安裝位置經(jīng)仔細(xì)考慮，使相通油孔盡量在同一豎直面上，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。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(yùn)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(yán)，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(gè)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(xué)成分是不相同的，當(dāng)液壓油中混入其它油品后，就改變了其化學(xué)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(qiáng)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(yīng)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(jī)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(fèi)；造成控制失靈；引起火災(zāi)等。在實(shí)際中泄漏情況是很復(fù)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(yīng)具備下列要求：抵抗工作介質(zhì)侵蝕的能力強(qiáng)，長期工作體積和硬度變化??；彈性和壓縮復(fù)原性好，永久變形小；材料敏感性好，不滲漏；具備適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)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(jià)格低。安裝時(shí)，盡量避免過大拉伸，以免變形。②液壓系統(tǒng)中應(yīng)盡量減少管接頭，據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jī)理是由密封唇部 ，在運(yùn)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(dāng)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(dāng)而造成的。 5） 影響泄漏的幾個(gè)重要因素 液壓系統(tǒng)在實(shí)際工作中，下面幾個(gè)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(jìn)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(yán)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(jī)、液壓泵 和液壓馬達(dá)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(shí)，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應(yīng)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行精密的動平衡實(shí)驗(yàn)，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(jī)之間的連接機(jī)構(gòu)，如果電動機(jī)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(jì)時(shí)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(gè)數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為 7～ 9 個(gè)，并在進(jìn)、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(diǎn)： 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(shí)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(jìn)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(shí)，由于機(jī)械剪切作用使油的化學(xué)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(yīng)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(shí) 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(dāng)大的比例。機(jī)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(jī)支架與電動機(jī)之間共振所引起的噪聲。 液壓系統(tǒng)的噪聲分為機(jī)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(jìn)液壓傳動技術(shù)在實(shí)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(jī)械對元件在運(yùn)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(jìn)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(dǎo)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(dāng)工作壓力大于密封耐壓時(shí)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果得以證實(shí)的，是 等人研究并提出的“泵汲”效應(yīng)模型理論。④在易于進(jìn)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(kuò)口式、卡套式和焊接式三類。 實(shí)際工作中注意事項(xiàng) 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(jì)密封槽時(shí)，要有適當(dāng)?shù)膲嚎s率，不能過大也不能過小，過大則壓縮應(yīng)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(shí)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(jìn)行診斷，這是控制泄漏的關(guān)鍵。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jìn)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(yīng)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(jìn)行嚴(yán)格檢測以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。 液壓系統(tǒng)污染的預(yù)防措施 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)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(dǎo)致冷卻水進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，是導(dǎo)致液壓油乳化最常見的原因。因此，提高油液的清潔性，實(shí)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(jì)應(yīng)注意幾個(gè)方面： a閥的選型安裝尺寸； b 整機(jī)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 閥板上的接管的位置； c 根據(jù) a、 b兩點(diǎn)進(jìn)入閥體的具體設(shè)計(jì)； d 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意壓 力孔壁厚的選擇，實(shí)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(shí)工藝要求，例如細(xì)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(jì)閥板時(shí)應(yīng)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(fù)雜，控制閥較多，就要采取多個(gè)集成塊疊積的形式。 集成塊設(shè)計(jì) 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(qiáng)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(shí)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(jìn)一步分為整體式液壓站和分離式液壓站。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(jī)型、機(jī)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(jī)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(shí)為下置式（圖 64）。是為一個(gè)或幾個(gè)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?yàn)楣艿赖纳崦嫦鄬^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(jì)。 系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升 液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機(jī)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(shí)，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(shí)，將數(shù)值代入公式（ 52）得： c? ＝ 10 1060 14 10 / 60? ?? ? ?? ? ? ? ＝ 系統(tǒng)在一個(gè)完整的循環(huán)周期內(nèi)的平均回路效率可按下式計(jì)算： c? ＝ icitT??? （ 5－ 3） 式中 c? —— 一個(gè)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(gè)工作階段的持續(xù)時(shí)間； T—— 一個(gè)