【導讀】輪對軸承壓裝機的功用是將軸承壓裝在輪對上。它由伸套定位、壓裝、頂對、及送對等部分構成，動作由液壓缸實現(xiàn)。伸套缸安裝于支撐架上，兩端各一個；頂。對缸在兩道軌之間，作用在輪對中部，并與兩伸套缸同在一個軸線。要研究其液壓系統(tǒng)部分。由于列車速度的提高，為保證行車的安全性和舒適性，輪。對軸承壓裝質量的提高刻不容緩，故提出本次設計。其自動循環(huán)動作過程為：推入輪對→伸套定位→輪對鎖緊。損率低，經(jīng)久耐用。液壓控制裝置采用無管集成的方式使得結構緊湊，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，集成塊的設計已經(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?shù)刈⒁馔庥^的整

　　

【正文】 163675Re75 11 ????。進油管道 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 =。 忽略通過管接頭、油路板等處的局部壓力損失，則進油路總壓力損失 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桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進油管的二唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 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 = 頂對缸、送對缸、鎖緊缸動作 時壓力損失驗算從略。上述驗算表明，無需修改原設計。 (2)系統(tǒng)溫升的驗算。 在整個工作循環(huán)中，伸套壓裝缸工作時所占的時間 最長，為了簡化計算，主要考慮壓裝時的發(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 院 畢 業(yè) 設 計 21 1）計算發(fā)熱功率。液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉化為熱量。 ① 伸套壓裝 缸 伸套 時 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 此時的功率損失為 ??? 輸出輸入 PPP ()kW= ② 伸套壓裝 缸 壓裝 時 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= 此時的功率損失為 ??? 輸出輸入 PPP ()kW= 可見系統(tǒng)在 伸套壓裝 缸 壓裝 時功率損失 最大 為 ， 發(fā)熱量最大。 2）計算散熱功率。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 院 畢 業(yè) 設 計 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 通風條件差 通風條件良好 用風扇冷卻 循環(huán)水強制冷卻 8～ 9 15～ 17 23 11～ 170 表 414 各種機械允許油溫 （ C0 ） 液壓設備類型 正常工作溫度 最高允許溫度 數(shù)控機床 30～ 50 55～ 70 一般機床 30～ 55 55～ 70 機車車輛 40～ 60 70～ 80 船舶 30～ 60 80～ 90 冶金機械、液壓機 40～ 70 60～ 90 工程機械、礦石機械 50～ 80 70～ 90 hcP =（ 16? 40? ） W=4294W= maxP?? = 由此可見，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足系統(tǒng)的散熱要求，即系統(tǒng)的溫升在許可范圍內，系統(tǒng)設計合理。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 23 5 油箱的設計 液壓油箱的作用是貯存液壓油、分離液壓油中的雜質和空氣，同時還起到 散熱的作用 。 液壓油箱有效容積的計算 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?。? 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。 在本次設計中，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 本設計取油箱容積為 800L。 液壓油箱的外形尺寸 液壓油箱的有效容積確定后，需設計液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸比（長：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，可將液壓油箱的容積予以增大。如果所設計的液壓油箱能滿足現(xiàn)有尺寸系列的要求，則可以從中選取。 本次設計中油箱選用 BEX800 型油箱。 液壓油箱的結構設計 在一般設備中，液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱，很少采用機床床身底座作為液壓油箱。本次設計中就可以采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。 （ 1）隔板 1）作用 增長液壓油流動循環(huán)時間，除去沉淀的雜質，分離、清除水和空氣，調整溫度，吸收液壓油壓力的波動及防止液面的波動。 2）安裝型式 隔板的安裝型式有多種，可以設計成高出液壓油面，使液壓油從隔板側面流過；還可以把隔板設計成低于液壓油面，其高度為最低油面的 2/3，唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 24 使液壓油從隔板上方流過。 3）過濾網(wǎng)的配置 過濾網(wǎng)可以設計成將液壓油箱內部一分為二，使吸油管與回油管隔開，這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾。過濾網(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、帶擴散器的出口等幾種型式，斜口應用的較多，一般為 45 斜口。為了防止液面波動，可以在回油管出口裝擴散器?；赜凸鼙仨毞胖迷谝好嬉韵?，一般距液壓油箱底面的距離大于300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上。 2）回油集管 單獨設置回油管當然是理想的，但不得已時則應使用回油集管 。對溢流閥、順序閥等，應注意合理設計回油集管，不要人為的施以背壓。 3）泄漏油管的配置 管子直徑和長度要適當，管口應在液面之上，以避免產(chǎn)生背壓。泄漏油管以單獨配管為好，盡量避免與回油管集流配管的方法。 4）吸油管 吸油管前一般應設置濾油器，其精度為 100~200 目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。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不小于 20mm。吸油管應插入液壓油面以下，防止吸油時卷吸空氣或流入液壓油箱的液壓油攪動油面，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。為了不使回油管的壓力波動波及吸油管，吸油管與回油管的斜口方向應一致，而不是相對的。 （ 3）防止雜質侵入 為了防止液壓油被污染，液壓油箱應做成完全密封型的。在結構上應注意以下幾點： 1）不要將配管簡單的插入液壓油箱，這樣空氣、雜質和水分等便會從其周圍的間隙侵入。同時應盡量避免將液壓泵及馬達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清器常設計成既能過濾空氣又能加油的結構。 （ 4）頂蓋及清洗孔 1）頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設泵、馬達、閥組、空氣濾清器時，必須十分牢固。液壓油箱同它們的結合面要平整光滑，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、水和唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 25 空氣侵入，并防止漏油。同時，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。 液壓泵及液壓馬達的底座要與上頂蓋 分開，另行制作。 2）清洗孔 液壓油箱上的清洗孔，應最大限度地易于清掃液壓油箱內的各個角落和取出箱內的元件。 3）雜質和污油的排放 為了便于排放污油，液壓油箱底部應做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。 （ 5）液面指示 為觀察液壓油箱內的液面情況，應在箱的側面安裝液面指示計，指示最高、最低油位。液面指示計可選用帶溫度計的 （ 6）液壓油箱的起吊 對液壓裝置而言，從工廠裝配開始，到最終送到用戶，要經(jīng)過反復裝卸，所以在液壓裝置整體上或閥塊上應裝設吊鉤、吊環(huán)螺釘或吊耳環(huán)。 （ 7）液壓油箱的防銹 為了防 止液壓油箱內部生銹，應在油箱內壁涂耐油防銹涂料。 （ 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，最高不超過 60 ，最低不低于 15 。 1）加熱 寒冷地區(qū)因溫度低，液壓泵起動困難，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 部分應全部浸入液壓油中，不允許應液面降低而使 箱底 部分外露。 ②為保證電加熱器全部浸入液壓油中，應使之水平安裝。 ③使用電加熱器時，應同時加一個熱電偶，當液壓油 溫度升高至預定值時，加熱器自行斷電。 2）冷卻 液壓系統(tǒng)工作時，因各種損失，有時使液壓油液產(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冷兩種。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 26 6 液壓控制裝置的集成 液壓控制裝置是液壓系統(tǒng)中各類控制閥及其連接體的統(tǒng)稱。 一個液壓系統(tǒng)中有很多控制閥，這些控制閥可用不同方式來連接或集成。顯然，集成方式合理與否，對液壓系統(tǒng)的工作性能及使用維護有著很大的影響。液壓控制裝置可分為有管集成和無管集成兩大類集 成方式。 有管集成是液壓技術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)點是連接方式簡單，不需要制造油路板或油路塊。缺點是當組成系統(tǒng)的控制元件較多時，要求有較多的管子和管接頭，上下交叉，縱橫交錯，占用空間加大，從而使得系統(tǒng)布置相當不便，安裝維護和故障診斷困難，系統(tǒng)運行時，壓力損失大，且容易產(chǎn)生泄漏，混入空氣及振動噪聲等不良現(xiàn)象。此種集成方式僅用于較簡單的液壓系統(tǒng)及有些行走機械設備中。 無管集成是將液壓控制元件固定在某種專用或通用的輔助連接件上，輔助連接件內開有 一系列通油孔道，液壓控制元件之間的油路聯(lián)系通過這些通油孔道來實現(xiàn)。按輔助連接件型式的不同，無管集成可分為板式、塊式、鏈式、疊加閥式和插裝式等 5 種主要形式。它們的共同特點是：油路直接做在輔助件或液壓閥閥體上，省去了大量管件（無管集成因此而得名）；結構緊湊，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、主機機身或液壓執(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)液壓設備中，也可用于行走設備及其它設備上。 本次設計中采用的是無管集成的集成方式。 塊式集成的結構及特點 塊式集成的結構 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）的管接頭外，其余 3 面安裝標準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)系由油路塊內部的通道孔實現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結合面，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，多個回路塊疊積在一起，通過 4 只長螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過公共油孔來實現(xiàn)。 塊式集 成的特