【正文】 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。噪聲作為污染已經(jīng)日益受到人們的重視。 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。對于前者的控制辦法，設計時齒輪模數(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。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)。 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。 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。 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。 液壓系統(tǒng)的噪聲分為機械噪聲和流體噪聲。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。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。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。過盈量過大或過小都會造成密封泄漏。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。 實際工作中注意事項 ①要控制液壓系統(tǒng)的油溫。 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。如齒輪泵的端面泄漏；液壓油管的滲透等。 利用酸性清洗管道，是裝配過程中的重要環(huán)節(jié)。 液壓系統(tǒng)污染的預防措施 在系統(tǒng)設計階段對污染的有效控制。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。 集成塊設計應注意幾個方面： 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計； d 設計時應注意壓 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)象均是設計閥板時應注意的。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。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)。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。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓站中被廣泛采用。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。 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。如下所示 在油缸夾緊時，油液依次經(jīng)過單向閥，電磁換向閥，疊加式雙單向閥，疊加式雙單項節(jié)流閥。回油管口要斜切45176。 確定油箱容積 油箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。 選擇閥類元件應注意的問題 1)應盡量選用標準定型產(chǎn)品，除非不得已時才自行設計專用件； 2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。電動機與泵之間采用連軸器聯(lián)結(jié)。液壓泵組由液壓泵，原動機，連軸器及管路附件等組成。 液壓回路的分析、選擇與合成 1）選擇系統(tǒng)一般都必須設置的基本回路，包括調(diào)壓回路、向回路、卸荷回路及安全回路等。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但 油箱體積大，容易混入空氣。此種調(diào)速方式適用于功率大、運 動速度高的液壓系統(tǒng)。在本設計中，油泵向兩個液壓執(zhí)行元件供油而且功率較小，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 也比較簡單，所以本設計采用開式系統(tǒng)。 當計算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)時，還需確定活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑的關(guān)系，以便在計算出液壓缸內(nèi)徑 D 時，利用這一關(guān) 系獲得活塞桿的直徑 d。 系統(tǒng)工作壓力的確定 根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載循環(huán)圖，可以確定系統(tǒng)的最大載荷點，在充分考慮系統(tǒng)所需流量、系統(tǒng)效率和性能要求等因素后，可參照表 或表 選擇系統(tǒng)工作壓力。有郵箱、管件、過濾器、熱交換器、蓄能器、各種指示儀表等。 表 21 機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 工況 行程 /mm 速度 1/v ms?? 時間 / 1ts? 運動部件重力 G/N 負載 eF /N 啟動、制動時間 t? /s Ⅰ工位夾緊缸 夾緊 35 1t 2450 5000 3 松開 2t — 1 Ⅱ工位夾緊缸 夾緊 25 3t 1500 20xx 松開 4t — 設計原則：從實際出發(fā)，注重調(diào)查研究，吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，采用現(xiàn)代設計思想，在滿足工作性能要求、工作可靠的前提下，力求使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、操作維護方便、使用壽命長。如果處理不當，泄漏不僅污染場地，而且還可能引起火災和爆炸事故。 (4) 操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速 (調(diào)速范圍達 20xx： 1)，它還可以在運行的過程中進行調(diào)速。歷史的經(jīng)驗證明，流控學科技術(shù)的發(fā)展，僅有 20%是靠本學科的科研成果推動，來源于其他領(lǐng)域發(fā)明的占 50%移植，其他技術(shù)成果占 30%，即大部分，來源于其他相關(guān)學科進步的推動。第一次世界大戰(zhàn) (19141918)后液壓傳動廣泛應用，特別是 1920 年以后，發(fā)展更為迅速。 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)的設計 液壓傳動的概念與發(fā)展 液壓傳動是以流體 (液壓油液 )為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。 1905 年將工作介質(zhì)水改為油，進一步得到改善。 如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要 標志。 (3) 液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕、慣性小、反應快、液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。 (3) 由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)如表 21 所列。 輔助裝置 —— 用來存放、提供、回收油液，濾除油液雜質(zhì)，給油液降溫；存儲、釋放液壓能或吸收液壓脈動、沖擊；顯示系統(tǒng)壓力、油溫等。 要確定液壓系統(tǒng)的壓力和流量，首先必須根據(jù)各液壓執(zhí)行元件的負載循環(huán) 圖，選定系統(tǒng)工作壓力；再 根據(jù)系統(tǒng)壓力，確定液壓缸有效工作面積 A 或液壓馬達的排量 VM；最后，根據(jù)位移一時間循環(huán)圖 (或速度一時間循環(huán)圖 )確定其流量。 表 26 液壓執(zhí)行器的背壓力 Ⅰ工位液壓缸參數(shù)的確定 系統(tǒng)類型 背壓力 (MPa) 中低壓系統(tǒng) 簡單系統(tǒng)和和一般輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ? 回油帶背壓閥 調(diào)整壓力一般為 ? 回油路設流量調(diào)節(jié)閥的進給系統(tǒng)滿載工作時 設補油泵的閉式系統(tǒng) ? 高壓系統(tǒng) 初算是可忽略不計 本設計將Ⅰ工位液 壓缸的無桿腔作為主工作腔，則有公式： 1 2 2 1 m axcmP A P A F ??? （ 2－ 1） 公式中 21 4AD?? —— 液壓缸無桿腔的有效面積 ? ?2m ； ? ?222 4A D d???—— 液壓缸有桿腔的有效面積 ? ?2m ； maxF —— 液壓缸的最大負載力 ??N ； m? —— 液壓缸的機械效率（一般取 ）本設計取 ； 1p —— 液壓缸工作腔壓力； 2p —— 系統(tǒng)的背壓，本設計取 。一般來說，凡是有較大空間可以存放油箱而且不需要另設散熱裝置的系統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡單的系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速或者容積節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，均宜采用開式系統(tǒng)。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 本設計采用節(jié)流調(diào)速，所以使用定量泵供油。根據(jù)系統(tǒng)的實際需要，本設計選擇液壓泵組、油箱組件、過濾器組件?，F(xiàn)取泵的容積效率 v? ＝ ，當選用轉(zhuǎn)速 n＝ 1400 r/min 的驅(qū)動電機時，泵的流量為： pq ＝ Vn v? ＝ 12 mL/rev 1400r/min 310? ＝ 14L/min 由前面的計算可知泵的最大功率出現(xiàn)在Ⅱ工位夾緊階段，現(xiàn)取泵的總效率為 p? ＝ ，則： pN ＝ ppppq? ＝ 10 1060 ?? ??? ?? ＝ 840W 選用電動機型號： Y90S— 4B5 型封閉 式三相異步電動機滿足上述要求，其轉(zhuǎn)速為 1400r/min，額定功率為 。選用閥類元件時應考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級、連接方式、集成方式及操縱方式等。 其他油管，可直接按所連接的液壓元、輔件的接口尺寸決定其管徑的大小。吸油管可安裝 100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。因為Ⅱ工位夾緊缸的運動過程是一樣的，使 用對此油缸的壓力校驗過程和上面的計算過程是一樣的。 整個系統(tǒng)的效率很低，主要是由于溢流損失和節(jié)流損失造成的。 取散熱系數(shù) K=15，將數(shù)值代入公式（ 57）得： ?? ＝? ?2312641 5 0 .0 6 5 8 4?? 液壓動力源（即液壓泵站）是多種元、附件組合而成的整體。上置式液壓動力源站地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓泵置于油箱內(nèi)的立式安裝動力源，噪聲低且便于收集漏油。 液壓站按控制裝置位置和液壓站功能分為動力型和復合型。 液壓控制閥的塊式集成 疊加式液壓閥簡稱疊加閥，是近十年內(nèi)在板式閥集成化基礎上發(fā)展起來的新型液壓元件。 比較簡單的液壓系統(tǒng)，其閥件較少，可安裝在同一個集成塊上。 各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，具體參照管徑的大小確定孔徑，與閥直接相通的孔徑應等于所裝閥的油孔通徑。周 圍環(huán)境中的污染物，例如空氣、塵埃、水滴等通過一切可能的侵入點，如外露的往復運動活塞桿、油箱的通氣孔和注油孔等侵入系統(tǒng)所造成的液壓油液污染；還如維修過程中不注意清潔，將環(huán)境周圍的污染物帶入，以粗代細，甚至不用過濾器，過濾器幾年不清洗、濾網(wǎng)不經(jīng)常清洗、換油或補油時不注意油的過濾、臟的油桶未經(jīng)過嚴格的清洗就拿來用，從而把污染物帶入。 液壓系統(tǒng)污染的危害 液壓系統(tǒng)油液污染后，極易造成液壓系統(tǒng)的失效，從失效的形式上可分為三種：突發(fā)性失效，間歇性失效，退化性失效。一定要確認所有被密封的面經(jīng)過完善的清洗才能夠被利用。外泄漏是指少量液體從元件內(nèi)部向外泄漏。 液壓系統(tǒng)泄漏的控制 為控制液壓系統(tǒng)的泄漏，必須從檢測、正確選用 和使用密封件等入手。特別注意的是必須保證密封唇口部端面垂直于軸的中心線，否則產(chǎn)生的偏移會造成唇口單邊的局部磨損，不 能形成泵汲。如系統(tǒng)不要求有快速切換，則應選擇濕式電磁閥，因它壽命長，沖擊小，推桿處無動密封，消除了推桿部位引起的泄漏 。從密封機理可知，密封件過盈量是保證密封性能的一個重要指標。 2） 擠出現(xiàn)象 當密封件工作在高于推薦的工作壓力時，密封根部的加強部分由于受力而被磨損掉。液壓系統(tǒng)壓力越高越易泄漏。③工作介質(zhì)的清潔度。由于液壓系統(tǒng)的振動和噪聲本身不可避免，而且近幾年，隨著液壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方向的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴重，并且成為妨礙液壓技術(shù)進一步發(fā)展的因素，因此研究和分析液壓噪聲和振動的機理，從而減少與降低振動和噪聲，并改善液壓系統(tǒng)的性能，有著積極而深遠的意義。因此在安裝時，兩者應保持在最小范圍內(nèi)。為防止空氣混 入 因此，降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施，減少噪聲，必須對噪聲源進行實際調(diào)查，測量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級，進行頻率分析，從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應辦法： 1）使用低噪聲電機，并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動和噪聲； 2）液壓泵和液壓閥的安裝面上應設置防振膠墊； 3）盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動； 4）用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動引起的振動，蓄能器能吸收 10 Hz 以下的噪聲，而高頻噪聲，用液壓軟管則十分有效；5）用帶有吸聲材料的隔聲罩，將液壓泵罩上也能有效地降低噪聲； 6）系統(tǒng)中應設置放氣裝 置。這種化學反應是隨溫度升高而加快的，所以一般液壓油的工作溫度限制在 65℃以下