【正文】 這種化學(xué)反應(yīng)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。因此在安裝時(shí)，兩者應(yīng)保持在最小范圍內(nèi)。③工作介質(zhì)的清潔度。 2） 擠出現(xiàn)象 當(dāng)密封件工作在高于推薦的工作壓力時(shí)，密封根部的加強(qiáng)部分由于受力而被磨損掉。如系統(tǒng)不要求有快速切換，則應(yīng)選擇濕式電磁閥，因它壽命長(zhǎng)，沖擊小，推桿處無動(dòng)密封，消除了推桿部位引起的泄漏 。 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(cè)、正確選用 和使用密封件等入手。一定要確認(rèn)所有被密封的面經(jīng)過完善的清洗才能夠被利用。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(diǎn)，如外露的往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(xì)，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(bǔ)油時(shí)不注意油的過濾、臟的油桶未經(jīng)過嚴(yán)格的清洗就拿來用，從而把污染物帶入。 比較簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)，其閥件較少，可安裝在同一個(gè)集成塊上。 液壓站按控制裝置位置和液壓站功能分為動(dòng)力型和復(fù)合型。 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(dòng)力源（即液壓泵站）是多種元、附件組合而成的整體。因?yàn)棰蚬の粖A緊缸的運(yùn)動(dòng)過程是一樣的，使 用對(duì)此油缸的壓力校驗(yàn)過程和上面的計(jì)算過程是一樣的。 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。現(xiàn)取泵的容積效率 v? ＝ ，當(dāng)選用轉(zhuǎn)速 n＝ 1400 r/min 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，泵的流量為： pq ＝ Vn v? ＝ 12 mL/rev 1400r/min 310? ＝ 14L/min 由前面的計(jì)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(dòng)機(jī)型號(hào)： Y90S— 4B5 型封閉 式三相異步電動(dòng)機(jī)滿足上述要求，其轉(zhuǎn)速為 1400r/min，額定功率為 。 本設(shè)計(jì)采用節(jié)流調(diào)速，所以使用定量泵供油。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。一般來說，凡是有較大空間可以存放油箱而且不需要另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)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)。 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(fù)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(dá)的排量 VM；最后，根據(jù)位移一時(shí)間循環(huán)圖 (或速度一時(shí)間循環(huán)圖 )確定其流量。機(jī)床工位夾緊裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)如表 21 所列。 (3) 液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快、液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。 1905 年將工作介質(zhì)水改為油，進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn) (19141918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是 1920 年以后，發(fā)展更為迅速。 (4) 操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速 (調(diào)速范圍達(dá) 20xx： 1)，它還可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。 表 21 機(jī)床工位夾緊裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 工況 行程 /mm 速度 1/v ms?? 時(shí)間 / 1ts? 運(yùn)動(dòng)部件重力 G/N 負(fù)載 eF /N 啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)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(shè)計(jì)原則：從實(shí)際出發(fā)，注重調(diào)查研究，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(jiǎn)單、成本低、效率高、操作維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)。 系統(tǒng)工作壓力的確定 根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載循環(huán)圖，可以確定系統(tǒng)的最大載荷點(diǎn)，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。在本設(shè)計(jì)中，油泵向兩個(gè)液壓執(zhí)行元件供油而且功率較小，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 也比較簡(jiǎn)單，所以本設(shè)計(jì)采用開式系統(tǒng)。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但 油箱體積大，容易混入空氣。 液壓回路的分析、選擇與合成 1）選擇系統(tǒng)一般都必須設(shè)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。電動(dòng)機(jī)與泵之間采用連軸器聯(lián)結(jié)。 確定油箱容積 油箱的作用是儲(chǔ)油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。如下所示 在油缸夾緊時(shí)，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(xiàng)節(jié)流閥。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(dòng)力，兼作整體式液壓站安放液壓控制裝置基座的整體裝置。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。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。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。 利用酸性清洗管道，是裝配過程中的重要環(huán)節(jié)。 泄漏檢測(cè) 首先對(duì)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。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。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。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(duì)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。 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。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。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)。 ③ 聯(lián)軸器引起噪聲 聯(lián)軸器是液壓泵與電動(dòng)機(jī)之間的連接機(jī)構(gòu)，如果電動(dòng)機(jī)和液壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏斜，則將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。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(dòng)載等變化，嚴(yán)重影響到密封的工作壽命。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(huì) 對(duì) 橡膠產(chǎn)生撕裂作用，使磨損加速。③選擇合適的液壓元件，提高元件的表面精度。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。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。主要指液壓元件以及管道、油箱在制造、儲(chǔ)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。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。 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(dòng)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。 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(zhǎng)、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。 在油缸松開時(shí)，退油路上的壓力損失為 vp?? ＝ ()Qp Q??實(shí)壓 降額） ? ?2 2 2 224 .6 7 4 .6 7 4 .6 7 4 .6 70 .1 0 .2 0 .1 0 .1 54 0 8 0 3 5 3 54 .6 7 1 3 .50 .1 5 0 .13 5 1 9 .6? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ????????? ＝ 由此可以看出，系統(tǒng)閥的壓力損失都小于原先的估計(jì)值，所以滿足系統(tǒng)的使 用要求。 將數(shù)值代入公式（ 44）得： ?Ⅰ ＝ 1mm≥ 2bpdn? = 6366 .1 1 0 8 1 0 82 4 1 2 1 0 ?? ? ? ??? ＝ ?Ⅱ ＝ 1mm≥ 2bpdn? = 10 10 82 41 2 10 ?? ??? ? ??? ＝ 所以選的管子壁厚安全。一般泵的額定工作壓力應(yīng)比上述最大工作壓力高 20％ － 60％ ，所有最后算得的液壓泵的額定壓力應(yīng)為： （ 1+）＝ 表 41 液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ～ ～ ～ ～ 液壓泵的流量 pq 按下式計(jì)算 pq ＝ K max)q?? （ 4－ 2） 式中 K—— 考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)，一般取 K＝ ～ ， max)q?? —— 同時(shí)工作的執(zhí)行元件的最大總流量（ ? 3=） 本設(shè)計(jì)取泄漏系數(shù)為 ，所以： pq ＝ ＝ 由液壓元件產(chǎn)品樣本查得 CBNE312 齒輪泵滿足上述估算得到的壓力和流 量要求：該泵的額定壓力為 16MPa，公稱排量 V＝ 12 mL/rev，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。 步驟： 1）確定系統(tǒng)類型 2）選擇回路 3）組成系統(tǒng) 供油方式的選擇 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式分為開式和閉式兩種，他們各自的特點(diǎn)及相互比較見下表 表 31 開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油液循 環(huán)方式 開式 閉式 散熱 條件 較方便，但是油箱較大 較復(fù)雜，需要用輔泵來?yè)Q油冷卻 抗污 染性 較差，但可采用壓力油 箱或者油箱呼吸器來改善 較好，但是油液過濾要求較高 系統(tǒng) 管路壓力損失較大，用節(jié) 效率 流調(diào)速時(shí)效率低 管路腰里損失較小，容積調(diào)速時(shí)效率較 高 限速 制動(dòng) 形式 用平衡閥進(jìn)行能耗限速， 用制動(dòng)閥進(jìn)行能耗制動(dòng)， 引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，限速及制動(dòng) 過程中拖動(dòng)電能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速和再生制動(dòng) 其他 對(duì)泵的自吸性能要求高 對(duì)主泵的自吸性能要求低 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。 這兩個(gè)參數(shù)是計(jì)算和選擇元件、輔件和原動(dòng)機(jī)的規(guī)格型號(hào)的依據(jù)。夾緊裝置由液壓與電氣配合實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)循環(huán)要求為： Ⅰ工位夾緊缸夾緊→Ⅰ工位夾緊缸松開→Ⅱ工位夾緊缸夾緊→Ⅱ工位夾緊缸松開。 (2) 液壓傳動(dòng)的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置。從 1795 年英國(guó)制成的液壓傳動(dòng)技術(shù)和液壓元件，且工藝水平低下，發(fā)展緩慢。 1925 年維克斯 ()發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 ,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。 (5) 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。 液壓系統(tǒng)原理及組成 以液體作 為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量傳遞和控制的傳動(dòng)形式稱為液壓傳動(dòng)，與利用液體動(dòng)能的液力傳動(dòng)不同的是它以液體的壓力能來傳遞動(dòng)力，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出液體靜壓力傳動(dòng)原理來實(shí)現(xiàn)的。 在系統(tǒng)功率一定時(shí)，一般選用較高的工作壓力，使執(zhí)行元件和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、經(jīng)濟(jì)性好。 調(diào)速方式的選擇 調(diào)速方案對(duì)主機(jī)的性能起到?jīng)Q定性的作用。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。 2）根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載特性和特殊要求選擇基本回路，在本系統(tǒng)中考慮到安全的要求，設(shè)置了背壓回路，同時(shí) 由于是兩個(gè)執(zhí)行元件先后動(dòng)作，且沒有順序聯(lián)動(dòng)關(guān)系，所以設(shè)置了互不干擾回路。 根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格及系統(tǒng)