【正文】 溢流式隔板的高度不應(yīng)低于液面高度的 2/3；隔板下部應(yīng)開有缺口，以使吸油側(cè)。隔板缺口處要有足夠大的過流面積，使環(huán)流流速為 ～ 。 4）隔板、除氣網(wǎng) 為了延長油液在油箱中逗留的時(shí)間，促進(jìn)油液在油箱中的環(huán)流，促使更多的油液參與在系統(tǒng)中的循環(huán)，從而更好地發(fā)揮油箱的散熱、除氣、沉淀等功能，油箱中，尤其在油液容量超過 100L 的油箱中應(yīng)設(shè)置內(nèi)部隔板。油箱應(yīng)設(shè)有支腳，支腳可以單獨(dú)制作后焊接在 箱底邊緣上，也可以通過適當(dāng)增加兩側(cè)壁高度，以使其經(jīng)彎曲加工后兼作油箱支腳。為此，箱底應(yīng)朝向清洗孔和放油塞傾斜，傾斜坡度通常為 1/25～ 1/20；這樣可以促使沉積物（油泥或水）聚集到油箱中的最低點(diǎn)。液位計(jì)與油箱的連接處有密封措施。液位計(jì)的下刻線至少應(yīng)比吸油過濾器或吸油管口上緣高出 75mm，以防止吸入空氣。 液位計(jì)通常為帶有溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)。 為了便于誘降的搬運(yùn)，應(yīng)在油箱四角的箱壁上方焊接吊耳（也稱吊環(huán)）。清洗口法蘭蓋板應(yīng)該能 由 1 個(gè)人拆裝。 36 當(dāng)箱頂與箱壁之間為不可拆連接時(shí)，應(yīng)在箱壁上至少設(shè)置一個(gè)清洗孔。 2）箱壁、清洗孔、吊耳（環(huán)）、液位計(jì) 對(duì)于鋼板焊接的油箱，用來構(gòu)成油箱體的中碳鋼的最小厚度。為了便于布置和維修，有時(shí)采用裝在箱頂上的回油過濾器。箱頂上安裝液壓泵組時(shí)，頂板的厚度應(yīng)為側(cè)板厚度的四倍，以免產(chǎn)生振動(dòng)。例如，如果液壓泵布置在油箱內(nèi)部液面以下，則箱頂應(yīng)為或應(yīng)有可拆卸的蓋。在最高液面以上要留出等于油液容量的 10％～ 15％的空氣容量，以便形成油液的自由表面，容納熱膨脹和泡沫，促進(jìn)空氣分離，容納停機(jī)或檢修時(shí)靠自重流回油箱的油液。 3．油箱的容量 油箱的總?cè)萘堪ㄓ鸵喝萘亢涂諝馊萘俊? 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。 35 第 4 章注塑機(jī) 液壓輔助 裝置設(shè)計(jì) 液壓油箱的設(shè)計(jì) 1．油箱的作用：存儲(chǔ)液壓油液、散發(fā)油液熱量、逸出空氣、沉淀雜質(zhì)、分離水分和安裝元件。 形位公差要求為：塊間結(jié)合面的平行度公差一般為 ，其余 4 個(gè)側(cè)面與結(jié)合面的垂直度公差為 mm。 集成塊各部位的粗糙度要求不同：集成塊各表面和安裝嵌入式液壓閥的孔的粗糙度不大于 ，末端管接頭的密封面和 O 形圈溝槽的粗糙度不大于 ，一般通油孔道的粗糙度不大于 。 集成塊的毛坯不得有砂眼、氣孔、縮孔和夾層等缺陷，必要時(shí)需對(duì)其進(jìn)行探傷檢查。通常， 對(duì)于固定機(jī)械，低壓系統(tǒng)的集成塊，宜選用 HT250 或球墨鑄鐵；高壓系統(tǒng)的集成塊宜選用 20 鋼和 35鋼鍛件。在孔道布置一定后，壓力損失隨流量增加而增加。 （蓋板） 頂塊的作用是封閉公用通油孔道，并在其側(cè)面安裝壓力表開關(guān)以便測(cè)壓，有時(shí)也可 34 在頂塊上安裝一些控制閥，以減少中間塊數(shù)量。設(shè)計(jì)時(shí)要留有安裝法蘭、壓力表開關(guān)和 管接頭等的足夠空間?；ゲ幌嗤ǖ目组g應(yīng)保持一定壁厚，以防工作時(shí)擊穿； 集成塊的工藝孔均應(yīng)封堵，封堵有螺塞、焊接和球漲等三種方式； 在集成塊間的疊加面上，公用油道孔出口處要安裝 O 形密封圈，以實(shí)現(xiàn)塊間的密封。當(dāng)需與執(zhí)行裝置連接時(shí)， 3 個(gè)側(cè)面安裝元件，一個(gè)側(cè)面安裝管接頭。元件安放位置不僅與典型單元回路的合理性有關(guān)，還要受到元件結(jié)構(gòu)、操縱調(diào)整的方便性等因素的影響。最后確定的中間塊長度和寬度應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)系列塊的一致。一般長度方向的調(diào)整尺寸為 4050 mm，寬度方向?yàn)?2030 mm。在確定中間塊的長度和寬度尺寸時(shí)，在已確定共 有油道孔基礎(chǔ)上，應(yīng)首先確定公有油道孔位置應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)通道塊上的孔一致。 (4) 中間塊外形尺寸的確定 中間塊用來安裝液壓閥，其高度 H 取決于所安裝元件的高度。 通油孔間的最小壁厚的推薦值不小于 5 mm。 單個(gè)集成塊重量在 30 以上時(shí)，應(yīng)按重量和強(qiáng)度確定螺釘孔的直徑。 螺栓直徑確定后，其螺栓孔（ 光孔）的直徑也就隨之而定，系列集成塊的螺栓直徑為 M8M12，其相應(yīng)的連接孔直徑為 ?9?12（ mm）。 固定液壓閥的定位銷孔的直徑和螺釘孔的直徑，應(yīng)與所選定的液壓閥的定位銷直徑及配合要求與螺釘孔的螺紋直徑相同； 連接集成塊組的螺栓規(guī)格可類比相同壓力等級(jí)的系列集成塊的連接螺栓確定，也可以通過強(qiáng)度計(jì)算得到。 三孔式 在集成塊上分別設(shè)置壓力油孔 P、回油孔 O 和泄油孔 L 共 3 個(gè)公用通道三孔式集成塊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，公用油道孔數(shù)較少，缺點(diǎn)是因泄漏油孔 L 要與各元件的泄漏油口相通，故其連通孔道一般細(xì)而長，加工較困難，且 工藝孔較多。二孔式集成塊的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，公用通道少，便于布置元件；泄漏油道孔的通流面積大，泄漏油的壓力損失小。 塊的設(shè)計(jì) （ 1）確定公用油道孔的數(shù)目 集成塊體的公用油道孔，有二孔、三孔、四孔、五孔等多種設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用較廣的為二孔式和三孔式。集成塊的數(shù)量與液壓系統(tǒng)的復(fù)雜程度有關(guān)，一摞集成塊組 中，除基塊和頂塊外，中間塊一般 17 塊。 分解集成塊單元回路時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)有系列集成塊單元回路，以減少設(shè)計(jì)工作量。 塊式集成的特點(diǎn) 可簡化設(shè) 計(jì)； 設(shè)計(jì)靈活、更改方便； 易于加工、專業(yè)化程度高； 31 結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護(hù)方便； 系統(tǒng)運(yùn)行效率較高 塊式集成的主要缺點(diǎn)是集成塊的孔系設(shè)計(jì)和加工容易出錯(cuò)，需要一定的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。綜合考慮本設(shè)計(jì)決定采用臥式液壓動(dòng) 力源布置。當(dāng)電動(dòng)機(jī)立式安裝于油箱之上時(shí)，稱為立式液壓動(dòng)力源。本設(shè)計(jì)采用上置式液壓動(dòng)力源設(shè)計(jì)。例如，油箱上常需將控溫組件中的油溫計(jì)、過濾器組件作為油箱附件而組合在一起構(gòu)成液壓油箱等等。 ③動(dòng)力源裝置確定 液壓動(dòng)力源一般由液壓泵組、油箱組件、控溫組件和過濾器組件等相對(duì)獨(dú)立的部分組成。 由于規(guī)定尺寸限制，由疊加閥組成的回路形式少，通徑較小，一般使用于工作壓力小于 20Mpa，流量小于 200L/min 的機(jī)床，輕工機(jī)械，工程機(jī)械等行業(yè)。使用疊加閥系統(tǒng)配置簡單，元件規(guī)格統(tǒng)一，外行整齊美觀，維修保養(yǎng)容易。疊加閥安裝簡便，裝配周期短，系統(tǒng)有變動(dòng)增減元件時(shí)，重新組裝較為方便。 塊式集成的主要缺點(diǎn)是集成塊的孔系設(shè)計(jì)和加工容易出錯(cuò)，需要一定的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)。 （ 2） 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用壓力油孔 P、回油孔 O（ T）、泄油孔 L 及塊間連接螺栓孔，多個(gè)回路塊疊積在一起，同過 4 只長螺栓固緊后，各塊之間的油路聯(lián)系通過公用油孔來實(shí)現(xiàn)。特別是當(dāng)需要更改回路或追加元件時(shí)，油路板就要重新設(shè)計(jì)加工，而其中的差錯(cuò)可能會(huì)使整塊油路板報(bào)廢。 板式集成的特點(diǎn)是對(duì)于動(dòng)作復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，會(huì)因液壓元件數(shù)量的增加，導(dǎo)致所需油路板的尺寸和數(shù)量的增大，致使 有些孔道甚至無法鉆出，而銑槽往往出現(xiàn)滲漏串腔現(xiàn)象。對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng)，則需將系統(tǒng)分解成若干個(gè)回路，用幾個(gè)油路板來安裝標(biāo)準(zhǔn)板式液壓元件，各個(gè)油路板之間通過管道來連接。 第三章 液壓集成塊的設(shè)計(jì) 液壓控制裝 置的集成主要有板式集成、塊式集成和疊加閥式集成?；钊盎钊麠U處密封圈的選用 活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。密封可靠適用于中高壓液壓缸。 在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為： 導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。 本次設(shè)計(jì)中采用外半環(huán)連接，如下圖 3 所示： 28 圖 3 缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡單；加工裝配方便 缺點(diǎn)：外型尺寸大；缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚 2) 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 參閱 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) P15 表 28，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的 20~30 倍。隔套的長度 C 由需要的最小導(dǎo)向長度 H 決定，即 ? ?BlHC ??? 121 液壓缸： 最小導(dǎo)向長度： mmH ??? ，取 H=72mm 活塞寬度： B==64mm 缸蓋滑動(dòng)支承面長度： mmDl ?? 隔套長度： ? ? mmC 1264562172 ???? 夾緊與定位液壓缸： 最小導(dǎo)向長度： 27 mmH ??? ，取 H=47mm 活塞寬度： B==，取 B=50mm 缸蓋滑動(dòng)支承面長度： mmDl ?? 隔套長度： ? ? 050442147 ????C 5) 缸體長度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。 活塞的寬度 B 一般取 B=(~10)D；缸蓋滑動(dòng)支承面的長度 1l ，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D而定； 當(dāng) D80mm 時(shí)，取 ? ?Dl ~ ? ；當(dāng) D80mm 時(shí)，取 ? ?dl ~ ? 。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。 ?????? ?，取 t’ =50mm 夾緊與定位液壓缸： 無孔時(shí) mmmt 3 ?????? ?，取 t=17mm 有孔時(shí)： mmmt 339。 25 無孔時(shí) ? ??ypDt 24 3 ? 有孔時(shí) ? ?? ?02224 3 dD DpDt y ?? ? 式中 t—— 缸蓋有效厚 度 (m)； 2D —— 缸蓋止口內(nèi)徑 (m)； 0d —— 缸蓋孔的直徑 (m)。 液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為 1D 為mmDD 90528021 ?????? ? 同理 夾 緊 與 定 位 液 壓 缸 的 壁 厚 與 外 徑 為 ：? ?mmmmDp y4 ??????????取壁厚 缸體外徑 mmDD 71426321 ?????? ? 夾緊與定位液壓缸的壁厚與外徑為： mm4?? ， mmD 711 ? 2）液壓缸工作行程的確定 液壓缸工作行程長 度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來確定，并參閱 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) P12 表 26 中的系列尺寸來選取標(biāo)準(zhǔn)值。則： ? ? mmmmDp y 5, 0 ????? ??? 取 在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死 或漏油。工程機(jī)械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算 式中 ?—— 液壓缸壁厚 (m)； D—— 液壓缸內(nèi)徑 (m)； yp —— 試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的 (~)倍； ??? —— 缸筒材料的許用應(yīng)力。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。 液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。同一個(gè)方案，設(shè)計(jì)者不同，也可以設(shè)計(jì)出不同的結(jié)果，例如系 統(tǒng)壓力的選擇、執(zhí)行元件的選擇、閥類元件的選擇等等都可能不同。℃ )； Δ tm— 平均溫升 (℃ )； 22 2121 ttTTtm ????? 取油進(jìn)入冷卻器的溫度 T1＝ 60℃，油流出冷卻器的溫度 T2＝ 50℃，冷卻水入口溫度 tl＝ 25℃ ，冷卻水出口溫度 t2＝ 30℃。 23 Phc＝ 16 35kW＝ ＜ Phr＝ 由此可見，油箱的散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設(shè)冷卻器。求得油箱散熱面積為： At＝ (a＋ b)＋ ＝ ( l (＋ 1) ＋ )m2 ＝ 油箱的散熱功率為： Phc＝ K1AtΔ T 式中 K1—— 油箱散熱系數(shù)，查表 5— 1， K1 取 16W/(m2 b注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。這樣，可算得雙泵平均輸入功率 Pr＝ 12kW。 發(fā)熱功率計(jì)算如下 Phr＝ Pr－ Pc 對(duì)本系統(tǒng)來說， Pr 是整個(gè)工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。 綜合考慮各工況的需要，確定系統(tǒng)的最高工作壓力為 ，也就是 溢流閥 7的調(diào)定壓力。 另外要說明的一點(diǎn)是：在整個(gè)注射過程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的進(jìn)口壓力也隨之由小到大變化，當(dāng)注射壓力達(dá)到最大時(shí)，注射缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度也將近似等于零，此時(shí)管路的壓力損失隨流量的減小而減少。單向閥 13 的額定流量為 250L/min，額定壓力損失為 MPa。單向順序閥 18 的額定流量為150L/min，額定壓力損失 MPa。 單向順序伺 17 的額定流量為 50L/min，額定壓力損失為 。其中管路局部壓力損失相對(duì)來說小得多，故主要計(jì)算通 21