【導(dǎo)讀】輪對(duì)軸承壓裝機(jī)的功用是將軸承壓裝在輪對(duì)上。它由伸套定位、壓裝、頂對(duì)、及送對(duì)等部分構(gòu)成，動(dòng)作由液壓缸實(shí)現(xiàn)。伸套缸安裝于支撐架上，兩端各一個(gè)；頂。對(duì)缸在兩道軌之間，作用在輪對(duì)中部，并與兩伸套缸同在一個(gè)軸線(xiàn)。要研究其液壓系統(tǒng)部分。由于列車(chē)速度的提高，為保證行車(chē)的安全性和舒適性，輪。對(duì)軸承壓裝質(zhì)量的提高刻不容緩，故提出本次設(shè)計(jì)。其自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作過(guò)程為：推入輪對(duì)→伸套定位→輪對(duì)鎖緊。損率低，經(jīng)久耐用。液壓控制裝置采用無(wú)管集成的方式使得結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀，而且采用的是集成塊的板式連接閥，在我國(guó)，集成塊的設(shè)計(jì)已經(jīng)比。液壓裝置中各部件、元件的布置要做到均。裝在液壓油箱之外，主要考慮液壓油箱的大小和剛度。并且要適當(dāng)?shù)刈⒁馔庥^的整

　　

【正文】 163675Re75 11 ????。進(jìn)油管道 2AD 的沿程壓力損失 11??p為 2 211 vdlp ???? ? = ? ? 2 2???? Pa=20347Pa 查產(chǎn)品樣本得多路換向閥 4WE10E30/A的壓力損失 21??p =，單向閥 RVP10的壓力損失 31??p =。 忽略通過(guò)管接頭、油路板等處的局部壓力損失，則進(jìn)油路總壓力損失 1p? 為 1p? = 11??p + 21??p + 31??p =（ ++） MPa= ② 伸套壓裝 缸 伸套 時(shí)的回油壓力損失。由于選用單活塞桿液壓缸，且 液壓缸有桿腔的工作面積為無(wú)桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進(jìn)油管的二唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 20 分之一，則 2342212 ?? vvcm/min =171cm/min 則有 22 ???? vdv ??? 回油管道的沿程壓力損失 12??p 為 2 212 vdlp ???? ? = ? ? 2 ..0 2???? Pa=10174Pa 查產(chǎn)品樣本知多路換向閥 4WE10E30/A 的壓力損失 22??p =,順序閥DZ10DP 的壓力損失為 32??p =。 回路總壓力損失為 2p? = 12??p + 22??p + 32??p =(++)MPa = ③ 變 量泵出口壓力 11 22 pA pAFp cmp ????? ? = 6??? Pa+ 610? Pa = 頂對(duì)缸、送對(duì)缸、鎖緊缸動(dòng)作 時(shí)壓力損失驗(yàn)算從略。上述驗(yàn)算表明，無(wú)需修改原設(shè)計(jì)。 (2)系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算。 在整個(gè)工作循環(huán)中，伸套壓裝缸工作時(shí)所占的時(shí)間 最長(zhǎng)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，主要考慮壓裝時(shí)的發(fā)熱量。本系統(tǒng)采用變量柱塞泵恒功率控制，消除了溢流損失，泵的效率為 。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 21 1）計(jì)算發(fā)熱功率。液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量。 ① 伸套壓裝 缸 伸套 時(shí) v =3m/min m i n/ 322 mvDq ???? ?? = min/10 33m?? =泵的出口壓力 為 ，則有 ???輸入 kW = vFP ?輸出 =20210 310603 ??? kW=1 kW 此時(shí)的功率損失為 ??? 輸出輸入 PPP ()kW= ② 伸套壓裝 缸 壓裝 時(shí) v = m i n/ 322 mvDq ???? ?? = min/10 33m?? =泵的出口壓力為 ，則有 ???輸入 = vFP ?輸出 =550000 ??? kW= 此時(shí)的功率損失為 ??? 輸出輸入 PPP ()kW= 可見(jiàn)系統(tǒng)在 伸套壓裝 缸 壓裝 時(shí)功率損失 最大 為 ， 發(fā)熱量最大。 2）計(jì)算散熱功率。前面初步求得油箱的有效容積為 800L，按油箱各邊分別取a= b= h= 。根據(jù)式 tA =(a+b)+，求得油箱散熱面積唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 22 為： tA =? ? )( m?????? =（ +） 2m = 2m 油箱的散熱功率為 TAt?? thc KP 式中 tK — 油箱散熱系數(shù)，查表 **，取 16 )(W 02 Cm ? T? — 油溫與環(huán)境溫度之差，查表 **，取 T? =40C0 表 油箱散熱系數(shù) tK )(W 02 Cm ? 冷卻條件 tK 通風(fēng)條件差 通風(fēng)條件良好 用風(fēng)扇冷卻 循環(huán)水強(qiáng)制冷卻 8～ 9 15～ 17 23 11～ 170 表 414 各種機(jī)械允許油溫 （ C0 ） 液壓設(shè)備類(lèi)型 正常工作溫度 最高允許溫度 數(shù)控機(jī)床 30～ 50 55～ 70 一般機(jī)床 30～ 55 55～ 70 機(jī)車(chē)車(chē)輛 40～ 60 70～ 80 船舶 30～ 60 80～ 90 冶金機(jī)械、液壓機(jī) 40～ 70 60～ 90 工程機(jī)械、礦石機(jī)械 50～ 80 70～ 90 hcP =（ 16? 40? ） W=4294W= maxP?? = 由此可見(jiàn)，在不考慮極小的管路散熱面積的情況下，油箱的散熱面積也能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的散熱要求，即系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 23 5 油箱的設(shè)計(jì) 液壓油箱的作用是貯存液壓油、分離液壓油中的雜質(zhì)和空氣，同時(shí)還起到 散熱的作用 。 液壓油箱有效容積的計(jì)算 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來(lái)考慮。液壓油箱的有效容量 V 可概略的確定為： 在低壓系統(tǒng)中（ P）可?。? V = ( 2 ～ 4 ) Q 在中壓系統(tǒng)中（ ? P20Mpa）可取： V = ( 5 ～ 7 ) Q 在高壓系統(tǒng)中（ P? 20Mpa）可?。? V = ( 6 ～ 12 ) Q 式中 V — 液壓油箱有效容積； Q — 液壓泵額定流量。 在本次設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的額定壓力為 32 Mpa，可確定為 高 壓系統(tǒng)。則： V = (6～ 12) Q = （ 600 ～ 1200） L 本設(shè)計(jì)取油箱容積為 800L。 液壓油箱的外形尺寸 液壓油箱的有效容積確定后，需設(shè)計(jì)液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸比（長(zhǎng)：寬：高）為 1： 1： 1 ~ 1： 2： 3。為提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時(shí)，可將液壓油箱的容積予以增大。如果所設(shè)計(jì)的液壓油箱能滿(mǎn)足現(xiàn)有尺寸系列的要求，則可以從中選取。 本次設(shè)計(jì)中油箱選用 BEX800 型油箱。 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在一般設(shè)備中，液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱，很少采用機(jī)床床身底座作為液壓油箱。本次設(shè)計(jì)中就可以采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。 （ 1）隔板 1）作用 增長(zhǎng)液壓油流動(dòng)循環(huán)時(shí)間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離、清除水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油壓力的波動(dòng)及防止液面的波動(dòng)。 2）安裝型式 隔板的安裝型式有多種，可以設(shè)計(jì)成高出液壓油面，使液壓油從隔板側(cè)面流過(guò)；還可以把隔板設(shè)計(jì)成低于液壓油面，其高度為最低油面的 2/3，唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 24 使液壓油從隔板上方流過(guò)。 3）過(guò)濾網(wǎng)的配置 過(guò)濾網(wǎng)可以設(shè)計(jì)成將液壓油箱內(nèi)部一分為二，使吸油管與回油管隔開(kāi)，這樣液壓油可以經(jīng)過(guò)一次過(guò)濾。過(guò)濾網(wǎng)通常使用 50 ～ 100 目左右的金屬網(wǎng)。 （ 2）吸油管與回油管 1）回油管出口 回油管出口型式有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾種型式，斜口應(yīng)用的較多，一般為 45 斜口。為了防止液面波動(dòng)，可以在回油管出口裝擴(kuò)散器?；赜凸鼙仨毞胖迷谝好嬉韵拢话憔嘁簤河拖涞酌娴木嚯x大于300mm，回油管出口絕對(duì)不允許放在液面以上。 2）回油集管 單獨(dú)設(shè)置回油管當(dāng)然是理想的，但不得已時(shí)則應(yīng)使用回油集管 。對(duì)溢流閥、順序閥等，應(yīng)注意合理設(shè)計(jì)回油集管，不要人為的施以背壓。 3）泄漏油管的配置 管子直徑和長(zhǎng)度要適當(dāng)，管口應(yīng)在液面之上，以避免產(chǎn)生背壓。泄漏油管以單獨(dú)配管為好，盡量避免與回油管集流配管的方法。 4）吸油管 吸油管前一般應(yīng)設(shè)置濾油器，其精度為 100~200 目的網(wǎng)式或線(xiàn)隙式濾油器。濾油器要有足夠的容量，避免阻力太大。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于 20mm。吸油管應(yīng)插入液壓油面以下，防止吸油時(shí)卷吸空氣或流入液壓油箱的液壓油攪動(dòng)油面，致使油中混入氣泡。 5）吸油管與回油管的方向 為了使油液 流動(dòng)具有方向性，要綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量把吸油管和回油管用隔板隔開(kāi)。為了不使回油管的壓力波動(dòng)波及吸油管，吸油管與回油管的斜口方向應(yīng)一致，而不是相對(duì)的。 （ 3）防止雜質(zhì)侵入 為了防止液壓油被污染，液壓油箱應(yīng)做成完全密封型的。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）不要將配管簡(jiǎn)單的插入液壓油箱，這樣空氣、雜質(zhì)和水分等便會(huì)從其周?chē)拈g隙侵入。同時(shí)應(yīng)盡量避免將液壓泵及馬達(dá)直接安裝在液壓油箱頂蓋上。 2）在接合面上需襯入密封填料、密封膠和液態(tài)密封膠，以保證可靠的氣密性。例如，液壓油箱的上蓋可直接焊上，也可加密 封墊（ 厚以上的耐油密封墊）進(jìn)行密封。 3）為保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣，需配備空氣濾清器?？諝鉃V清器常設(shè)計(jì)成既能過(guò)濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。 （ 4）頂蓋及清洗孔 1）頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)泵、馬達(dá)、閥組、空氣濾清器時(shí)，必須十分牢固。液壓油箱同它們的結(jié)合面要平整光滑，將密封填料、耐油橡膠密封墊圈（厚2~ 左右）以及液態(tài)密封膠（耐油性、半干燥性）襯入其間，以防雜質(zhì)、水和唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 25 空氣侵入，并防止漏油。同時(shí)，不允許由閥和管道泄漏在箱蓋上的液壓油流回液壓油箱內(nèi)。 液壓泵及液壓馬達(dá)的底座要與上頂蓋 分開(kāi)，另行制作。 2）清洗孔 液壓油箱上的清洗孔，應(yīng)最大限度地易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個(gè)角落和取出箱內(nèi)的元件。 3）雜質(zhì)和污油的排放 為了便于排放污油，液壓油箱底部應(yīng)做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。 （ 5）液面指示 為觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況，應(yīng)在箱的側(cè)面安裝液面指示計(jì)，指示最高、最低油位。液面指示計(jì)可選用帶溫度計(jì)的 （ 6）液壓油箱的起吊 對(duì)液壓裝置而言，從工廠裝配開(kāi)始，到最終送到用戶(hù)，要經(jīng)過(guò)反復(fù)裝卸，所以在液壓裝置整體上或閥塊上應(yīng)裝設(shè)吊鉤、吊環(huán)螺釘或吊耳環(huán)。 （ 7）液壓油箱的防銹 為了防 止液壓油箱內(nèi)部生銹，應(yīng)在油箱內(nèi)壁涂耐油防銹涂料。 （ 8）液壓油箱的加熱與冷卻 為提高液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，應(yīng)使系統(tǒng)在適宜的溫度下工作。液壓油溫度一般希望保持在 30~50 范圍內(nèi)，最高不超過(guò) 60 ，最低不低于 15 。 1）加熱 寒冷地區(qū)因溫度低，液壓泵起動(dòng)困難，需首先加熱。工廠中常用SRY 型油用管狀電加熱器。 加熱器的使用安裝要求： ① 加熱器大 部分應(yīng)全部浸入液壓油中，不允許應(yīng)液面降低而使 箱底 部分外露。 ②為保證電加熱器全部浸入液壓油中，應(yīng)使之水平安裝。 ③使用電加熱器時(shí)，應(yīng)同時(shí)加一個(gè)熱電偶，當(dāng)液壓油 溫度升高至預(yù)定值時(shí)，加熱器自行斷電。 2）冷卻 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，因各種損失，有時(shí)使液壓油液產(chǎn)生大量的熱量，直接影響系統(tǒng)的正常工作，這些熱量單憑一般的液壓油箱散發(fā)是不夠的。因此，需設(shè)置冷卻裝置。液壓系統(tǒng)中冷卻器的常用冷卻方式有水冷和風(fēng)冷兩種。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 26 6 液壓控制裝置的集成 液壓控制裝置是液壓系統(tǒng)中各類(lèi)控制閥及其連接體的統(tǒng)稱(chēng)。 一個(gè)液壓系統(tǒng)中有很多控制閥，這些控制閥可用不同方式來(lái)連接或集成。顯然，集成方式合理與否，對(duì)液壓系統(tǒng)的工作性能及使用維護(hù)有著很大的影響。液壓控制裝置可分為有管集成和無(wú)管集成兩大類(lèi)集 成方式。 有管集成是液壓技術(shù)中最早采用的一種集成方式。它用管件（管子和管接頭）將各管式連接液壓控制閥集成在一起。其主要優(yōu)點(diǎn)是連接方式簡(jiǎn)單，不需要制造油路板或油路塊。缺點(diǎn)是當(dāng)組成系統(tǒng)的控制元件較多時(shí)，要求有較多的管子和管接頭，上下交叉，縱橫交錯(cuò)，占用空間加大，從而使得系統(tǒng)布置相當(dāng)不便，安裝維護(hù)和故障診斷困難，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，壓力損失大，且容易產(chǎn)生泄漏，混入空氣及振動(dòng)噪聲等不良現(xiàn)象。此種集成方式僅用于較簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)及有些行走機(jī)械設(shè)備中。 無(wú)管集成是將液壓控制元件固定在某種專(zhuān)用或通用的輔助連接件上，輔助連接件內(nèi)開(kāi)有 一系列通油孔道，液壓控制元件之間的油路聯(lián)系通過(guò)這些通油孔道來(lái)實(shí)現(xiàn)。按輔助連接件型式的不同，無(wú)管集成可分為板式、塊式、鏈?zhǔn)?、疊加閥式和插裝式等 5 種主要形式。它們的共同特點(diǎn)是：油路直接做在輔助件或液壓閥閥體上，省去了大量管件（無(wú)管集成因此而得名）；結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀；安裝位置靈活（可以直接安裝在液壓泵站上，也可以根據(jù)需要安裝在閥架、主機(jī)機(jī)身或液壓執(zhí)行器上）；油路通道短，壓力損失較小，不易泄漏。此種集成方式既可用于工業(yè)液壓設(shè)備中，也可用于行走設(shè)備及其它設(shè)備上。 本次設(shè)計(jì)中采用的是無(wú)管集成的集成方式。 塊式集成的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 塊式集成的結(jié)構(gòu) 塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路，做成通用化的 6面體油路塊（集成塊），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疊加閥或插裝閥，這些液壓閥之間的油路聯(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，布有由下向上貫穿通道體的公共壓力油孔 P、回油孔 O（ T）、泄漏油孔 L 及塊間連接螺栓孔，多個(gè)回路塊疊積在一起，通過(guò) 4 只長(zhǎng)螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過(guò)公共油孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。 塊式集 成的特