【正文】 脈動(dòng)，自吸能力強(qiáng)，允許較高的轉(zhuǎn)速，工作可靠，壽命長。柱塞與定子為點(diǎn)接觸，應(yīng)力高，配油軸磨損后間隙不能補(bǔ)償，漏損較大，故這種徑向泵的工作壓力、容積效率和轉(zhuǎn)速都比軸向柱塞泵低。傳統(tǒng)的泵是整個(gè)油路的一部分，除了選擇泵外，還要連接一些液壓閥及相關(guān)油路來組成一個(gè)基本回路，現(xiàn)在有些泵已經(jīng)集成了一些基本的液壓控制閥，這樣就簡化了整個(gè)油路的設(shè)計(jì)。泵的外形結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖22所示。將液壓泵和電動(dòng)機(jī)解剖后，其主要部件如圖23所示。過濾器的主要作用就是清除液體介質(zhì)中的固體污染物。有吸附能力的濾芯可使污染物黏附在濾芯表面。過濾精度是指過濾器所能過濾雜質(zhì)顆粒的大小。 表22 過濾精度的選取系統(tǒng)類別一般液壓系統(tǒng)伺服系統(tǒng)壓力p/MPa773521顆粒大小/um25～5025105（3） 過濾器的選擇過濾器的選擇主要根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力、介質(zhì)的性質(zhì)、元件等工作條件進(jìn)行。SRFA型雙筒箱上回油過濾器。管路易拆式回油過濾器（YH）一般的液壓系統(tǒng)會(huì)在油路上安裝壓力表，用來測定管路上的壓力，并且使用的大都是表盤機(jī)械式壓力表，當(dāng)然稍高檔的設(shè)備使用的一般是數(shù)顯壓力表。其感應(yīng)元件采用的是蒸發(fā)式半導(dǎo)體應(yīng)變片，穩(wěn)定性和可靠性很高。在深海作業(yè)中，液壓動(dòng)力源裝置的應(yīng)用深度較深，壓力很大，這樣就給密封帶來了一定的困難。設(shè)計(jì)某些機(jī)型結(jié)構(gòu)，在工作情況下越壓越緊，從而實(shí)現(xiàn)密封。用膠填實(shí)小孔密封，造價(jià)低，也可實(shí)現(xiàn)密封。本次設(shè)計(jì)采用的解決的方案屬于第三類，既設(shè)計(jì)某些結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封，適合自制，造價(jià)低，且能滿足應(yīng)用要求。所打的通孔個(gè)數(shù)可以很多，可以實(shí)現(xiàn)多根導(dǎo)線的密封。 圖24 引線接口部件1—壓緊螺母；2—郵箱壁；3—端蓋；4—O形線圈；5—螺釘；6—上墊；7—密封材料；8—引線；9—下墊；10—止動(dòng)螺釘密封的功能是防止設(shè)備泄漏，起密封作用的零件稱為密封件或簡稱密封。動(dòng)密封一般又可以分為接觸式密封和非接觸式密封，通常情況下選用接觸式的，這是由于非接觸式的密封裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。由于油箱后蓋的形狀很不規(guī)則，沒辦法采用O形圈結(jié)構(gòu)，此處就設(shè)計(jì)一個(gè)異形墊片來密封。電動(dòng)機(jī)也采用壓力補(bǔ)償式結(jié)構(gòu)，所以電動(dòng)機(jī)內(nèi)部油液壓力也是與海水壓力相等的，也就是電動(dòng)機(jī)油和液壓油壓力差等于零，這樣對(duì)動(dòng)密封處的要求又是很低了，一般的油封都能滿足要求。圖25 動(dòng)密封件的安裝位置圖26 多級(jí)密封裝置第三章 液壓動(dòng)力單元的結(jié)構(gòu)分析 液壓動(dòng)力源的幾種結(jié)構(gòu)形式液壓動(dòng)力源按布置方式分為上置式、非上置式和柜式三種。當(dāng)電動(dòng)機(jī)立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)時(shí)，稱為立式液壓動(dòng)力源；當(dāng)電動(dòng)機(jī)臥式安裝，液壓泵置于油箱之上時(shí)，稱為臥式液壓動(dòng)力源。整體型液壓動(dòng)力源又可分為旁置式和下置式兩種。當(dāng)采用臥式動(dòng)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，以防液壓泵油口處產(chǎn)生過大的真空度，造成吸空或氣穴現(xiàn)象。 布置方案的選定考慮到本次設(shè)計(jì)的液壓動(dòng)力源的實(shí)際使用環(huán)境，在滿足壓力和排量要求的前提下，整個(gè)系統(tǒng)做得越小越緊湊越好，不僅占地面積小，而且也節(jié)省了不少材料，在這個(gè)大前提下，處在體積和布置上向液壓動(dòng)力單元形式靠近。水下電動(dòng)機(jī)應(yīng)著重考慮電動(dòng)機(jī)耐受水壓以及水的隔離問題，某公司的產(chǎn)品采用了兩種方法。平衡壓力結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)內(nèi)部充油，以非金屬膜盒加以封閉，靠此膜盒的伸縮適應(yīng)內(nèi)部油液的熱膨脹以及外部水壓的變動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外壓力達(dá)到平衡。在這種情況下液壓動(dòng)力源如與原來的布置一樣，會(huì)造成防腐材料的損失，那么就可以將電動(dòng)機(jī)放在油箱外面而只將液壓泵放在油箱內(nèi)，這樣會(huì)使得液壓動(dòng)力單元的體積和重量都變小，不足的是其長度會(huì)有所增加。整體式油箱是指在液壓系統(tǒng)或機(jī)器的構(gòu)件內(nèi)形成的油箱。獨(dú)立油箱是應(yīng)用最為廣泛的一類油箱。說到排油問題，圓柱形的油箱就有優(yōu)勢了。則可求得系統(tǒng)所需油液的體積 V 為： V=3=（L）本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是將液壓泵及其他的一些部件放置在油箱內(nèi)部，所以要計(jì)算油箱的體積需要將這些部件的體積加上所需油液的體積。V=10 （22） (23)式中 V 油箱所需的體積 ，cm ；——油箱端面的直徑，㎝； ——油箱長度，㎝。①活塞結(jié)構(gòu)油箱是利用活塞的可移動(dòng)特性改進(jìn)而來，能隨時(shí)保持內(nèi)外壓力相同，活塞結(jié)構(gòu)油箱簡圖如圖31所示。這種結(jié)構(gòu)使得海水和活塞之間有一膠皮相隔，這樣就避免海水與導(dǎo)軌的接觸而破壞了導(dǎo)軌的潤滑，以及雜質(zhì)的進(jìn)入而卡住導(dǎo)軌。此種結(jié)構(gòu)必須要通過油箱油液的最大變化率來計(jì)算氣囊的大小，這樣才能保證氣囊在被完全壓縮前已經(jīng)能滿足其最大體積變化的需求，同時(shí)也盡量不要把氣囊做得太大，否則會(huì)帶來一定的不便。圖34 內(nèi)置氣囊型結(jié)構(gòu)此種結(jié)構(gòu)原理和外置氣囊型結(jié)構(gòu)大同小異，主要區(qū)別在于內(nèi)置型的氣囊不易被損壞，但是它的油箱容積沒有外置型的大，同時(shí)也要注意計(jì)算氣囊的大小，當(dāng)使用單個(gè)氣囊會(huì)使氣囊體積過大時(shí)，可以考慮多個(gè)氣囊。這種結(jié)構(gòu)在鋼質(zhì)圓形油箱的一端加橡膠膜或在方形油箱的5個(gè)面上開窗并加橡膠膜，利用橡膠膜的伸縮變形進(jìn)行壓力平衡和克服體積變化，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、易于加工。圖35 非金屬膜結(jié)構(gòu) 圖36 橡膠罩結(jié)構(gòu)⑦波紋管結(jié)構(gòu)（圖37）利用了波紋管的縱向可收縮性，隨時(shí)改變管內(nèi)油液的體積，從而改變內(nèi)部的壓力，但是波紋管的可改變體積相對(duì)較小，不能滿足某些由于外部系統(tǒng)的原因，而要求油液體積改變較大的情況，并且此結(jié)構(gòu)制作也相對(duì)復(fù)雜。使用單個(gè)氣囊雖然已經(jīng)能滿足體積變化的要求，但是這是還涉及一個(gè)響應(yīng)的問題，因?yàn)闅饽彝鈿の膊康男】撞豢赡荛_得太大，在有些情況下，油箱的體積突然發(fā)生變化，壓力平衡裝置不能馬上響應(yīng)，會(huì)造成油箱內(nèi)部壓力小于外界壓力的情況，當(dāng)然這也是本課題的一個(gè)分支問題，本文就只分析道這里。方形油箱和圓桶形油箱加了壓力平衡裝置。使用蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)作為壓力平衡結(jié)構(gòu)，考慮到安裝方便，就把其放在油箱的上背面，但是為了系統(tǒng)在初始的狀態(tài)下氣囊內(nèi)就能裝滿有油液，氣囊結(jié)構(gòu)的最高位置要低于油箱壁的最高位置。在海水中金屬材料的腐蝕性主要是電化學(xué)腐蝕，目前主要有如下防腐蝕措施：加Zn塊實(shí)踐證明采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料是可行的。另外，通過噴涂處理也能起到防腐蝕的作用，如采用噴涂GZH系列無機(jī)磷酸鹽富鋅涂料的方法就能滿足要求，這種涂層同時(shí)兼具屏蔽、陽極保護(hù)和緩蝕三大功能，不但可以防止化學(xué)緩蝕、屏蔽、磷化、轉(zhuǎn)化銹（輕微銹），還具有較強(qiáng)的耐高溫氧化腐蝕、附著力強(qiáng)及防腐年限長的特點(diǎn)，因此這也是一個(gè)不錯(cuò)的防腐選擇。 化學(xué)組成成分是不飽和的橡膠烴。①通用橡膠。主要有：乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠聚硫橡膠、氯化聚乙烯橡膠等。 表43各種橡膠材料的性能比較材料名稱拉伸強(qiáng)度/MPa伸長率/%耐油性耐水性耐酸堿性礦物油天然橡膠25~35650~900+80~+300優(yōu)可，良劣異戊橡膠20~30600~900+80~+300優(yōu)可，良劣丁苯橡膠15~20500~800+75~+200良，優(yōu)可，良劣順丁橡膠18~25450~800+75~+200優(yōu)可，良劣氯丁橡膠25~27800~1000+10~+45優(yōu)良良丁基橡膠17~21650~800+150~+400良，優(yōu)優(yōu)劣丁腈橡膠15~30300~8005~+5優(yōu)可，良可，良，優(yōu)乙丙橡膠15~25400~800+100~+300優(yōu)優(yōu)劣氯磺化聚乙烯橡膠7~20100~500+50~+150良可，良良丙烯酸酯橡膠7~20400~600+5~+15劣，次，可可，次良聚酯橡膠20~35300~8001~+5可劣良硅橡膠4~1050~500+90~+175良次劣氟橡膠20~22100~500+1~+3優(yōu)優(yōu)優(yōu)聚硫橡膠9~15100~7002~+3可可，良優(yōu)氯化聚乙烯橡膠15——良良良通過表43的比較，丁腈橡膠是比較適合的選擇，具有較好的耐油性、耐酸堿性、耐水性，所以本設(shè)計(jì)中壓力平衡裝置中的橡膠材料使用丁腈橡膠，同時(shí)O形圈的材料也使用丁腈橡膠。通過圖41中的尺寸可以粗略計(jì)算出其體積為27L左右，也就是說此氣囊能提供27L的體積變化差。在實(shí)際應(yīng)用中，由于在液體內(nèi)不可避免地會(huì)混入氣泡等原因，使K值顯著減小，一般選用（~）10MPa，取K為110MPa，則其體積變化可按如下公式計(jì)算。④由于深海作業(yè)，海水的溫度基本上恒定不變的，所以由于溫度影響而造成的體積變化dv4也為0。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，我終于對(duì)自己現(xiàn)在的設(shè)計(jì)方向和方法有了一定的掌握。在設(shè)計(jì)過程中遇到困難我就及時(shí)和指導(dǎo)老師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請教專業(yè)課老師。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對(duì)無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情，為了畢業(yè)設(shè)計(jì)我曾打字到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅而毫無疲憊。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中獲得的最大收益。這里留下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點(diǎn)滴。最初接觸蘇老師是在大二第二個(gè)學(xué)期的時(shí)候，她教我們《液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用與維修》這門課程，蘇老師的課程和別的老師不太一樣，從教學(xué)方法上看，張老師是循序漸進(jìn)，引人入勝。此外還要感謝我們小組的其他成員，在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我們相互討論，也解決了一定的問題，從你們身上我看到了“認(rèn)真”二字，在無形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計(jì)。衷心祝愿廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的明天更加美好！參考文獻(xiàn)[1] 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