【正文】 保護(hù)液壓泵以外的液壓元件 3 回油過濾器 濾除液壓元件磨損后生成的 污物 4 離線過濾器 獨(dú)立于主系統(tǒng)之外，連續(xù)清 除系統(tǒng)雜質(zhì) 5 泄油過濾器 防止生成物進(jìn)入油箱 6 注油過濾器 防止注油時(shí)污物侵入 7 安全過濾器 保護(hù)抗污染能力低的液壓元 件 該系統(tǒng)有兩個(gè)過濾器，分別是吸油過濾器和回油過濾器。 由于本系統(tǒng)要求有一定的自動(dòng)化程度，所以選用電磁控制方式 (6) 過濾器的確定 過濾器以前稱濾油器，其功用是過濾液壓油液中的雜質(zhì)，降低油液 污染度，保證液壓系統(tǒng)正常工作。對(duì)于液控單向閥，除了本款換向閥中相關(guān)的注意事項(xiàng)外，為避免引起系統(tǒng)的異常振動(dòng)和噪聲，還應(yīng)注意合理選用其泄壓方式：當(dāng)液控單向閥的出口存在背壓時(shí)，宜采用外泄式，其他情況可選用內(nèi)泄式。同等功能相同規(guī)格的常規(guī)閥與疊加閥比較，一般常規(guī)閥性能指標(biāo)要優(yōu)于疊加閥 ，所以對(duì)于性能指標(biāo)有較高要求的系統(tǒng)在選擇液壓閥時(shí)除了考慮壓力、流量的合理匹配外，還應(yīng)對(duì)液壓閥的性能指標(biāo)有所了解。 ④ 其他 現(xiàn)代液壓系統(tǒng)日趨復(fù)雜，通 常一個(gè)液壓系統(tǒng)往往包含許多回路或支路，各支路通東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 10 過流量和工作壓力不盡相同，這種情況下若牽強(qiáng)、機(jī)械地選用同一類型的液壓閥有時(shí)未必合理。制造插裝閥的廠家較多，但目前的狀況是，以蓋板式二通插裝閥為例，各制造廠家處于自身利益目的，一般不愿意將插裝閥（插裝件與蓋板）以元件的形式出售給用戶使用，而希望提供整套插裝閥液壓系統(tǒng)。生產(chǎn)疊加閥的廠家較少且規(guī)模較小，產(chǎn)品品種規(guī)格不全，貨源遠(yuǎn)不如常規(guī)閥充足，從而造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不能大量采用疊加閥。從目前發(fā)展趨勢(shì)看，疊加閥與插裝閥的使用量處于增長(zhǎng)和上升狀態(tài)，而常規(guī)板式閥則保持以往水平或稍有下降。 隨著國(guó)內(nèi)疊加閥、插裝閥生產(chǎn)廠商的增多和技術(shù)不斷進(jìn)步，其價(jià)格將會(huì)與常規(guī)閥接近。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中所用液壓閥的安裝方式的選擇，通常應(yīng)考慮如下四個(gè)方面的因素： ① 體積與結(jié)構(gòu) 液壓系統(tǒng)工作流量在 100L/min 以下時(shí)，可優(yōu)先選用疊加閥，這樣會(huì)大大減少油路塊（或通道體）的數(shù)量，從而使系統(tǒng)體積減小，重量減輕；系統(tǒng)工作流量在 200L/min以上時(shí)，可優(yōu)先考慮使用插裝閥，這時(shí)插裝閥的一系列優(yōu)點(diǎn)可得到充分發(fā)揮； 系統(tǒng)流量在 100~200L/min 之間時(shí)，優(yōu)先順序應(yīng)是常規(guī)板式閥、疊加閥、插裝閥。 (4) 液壓閥的安裝連接方式 由于閥的安裝連接方式對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)的液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式有決定性的影響，所以選擇液壓閥時(shí)應(yīng)對(duì)液壓控制裝置的集成方式做到心中有數(shù)。 榆次油研液壓有限公司 。 海門液壓件廠有限責(zé)任公司等 。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 9 的液壓設(shè)備中，完全可以替代廣研所中低壓系列閥的換代產(chǎn)品，對(duì)原使用中低壓系列板式閥的設(shè)備可以采用過渡板連接 。該系列閥具有力士樂閥的一些優(yōu)點(diǎn)，鑄造閥體、機(jī)加工 流道；安裝連接尺寸符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 北京華德液壓工業(yè)集團(tuán)公司 液壓閥分公司、天津液壓件 廠、上海立新液壓件廠、沈陽(yáng)液壓件廠等 。 榆次液壓件廠、上海液壓件一廠 。 上海液壓件二廠、沈陽(yáng)液壓件廠、邵陽(yáng)液壓件廠等 。 榆次液壓件廠、四平液壓件廠、武漢液壓件廠等 。安裝連接尺寸不完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，主要用于工程機(jī)械、冶金設(shè)備。 沈陽(yáng)液壓件廠、天津液壓件一廠、南通液壓件廠、佛山液壓件廠、成都液壓件廠等 。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 8 表 23 國(guó)內(nèi)開發(fā)和生產(chǎn)的常規(guī)液壓閥產(chǎn)品系列概覽 系列名稱 開發(fā)單位、特點(diǎn)及應(yīng)用 主要生產(chǎn)廠 廣州機(jī)床研究所中低系列液壓閥 1966~1968 年以廣州機(jī)床研究所為主聯(lián)合開發(fā)設(shè)計(jì)而成包括方向、壓力、流量三大類閥，主要用于機(jī)床液壓傳動(dòng)。所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，將來能否按照既定要求正?？煽窟\(yùn)行，在很大程度上取決于其中所采用的各種液壓閥的性能優(yōu)劣及參數(shù)匹配是否合理。 (3) 液壓 控制閥的確定 液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中的功用是通過控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的油液的流向、壓力和流量，使執(zhí)行器及其驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)獲得所需的運(yùn)動(dòng) 方向、推力（轉(zhuǎn)矩）及運(yùn)動(dòng)速度（轉(zhuǎn)速）等。在壓力表開關(guān)的壓力表之間應(yīng)設(shè)緩沖阻尼器，以保護(hù)壓力表不因動(dòng)態(tài)壓力沖擊而損壞。測(cè)量單點(diǎn)壓力時(shí)采用單點(diǎn)壓力變開關(guān)。驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)，可根據(jù)上述計(jì)算公式算出的功率和液壓泵的轉(zhuǎn)速及其使用環(huán)境從產(chǎn)品樣本或錄中選 定其型號(hào)規(guī)格，并進(jìn)行核算以保證每個(gè)工作階段電動(dòng)機(jī)的峰值超載量都低于 25%。泵的總效率對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率有很大影響，所以應(yīng)盡量選用高效液壓泵，并盡量使泵在高效區(qū)工作。 310op n VqV ???? 式中 V—— 排量， n—— 轉(zhuǎn)速， V? —— 容積效率 壓力越高、轉(zhuǎn)速越低，則泵的容積效率越低，變量泵在小排量下工作容積效率較低。 液壓泵的最大流量 系統(tǒng)是多個(gè)執(zhí)行器同時(shí)動(dòng)作，液壓泵的最大流量應(yīng)大于同時(shí)動(dòng)作的執(zhí)行器所需的總流量，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的泄露，即 ? ?maxpq K q? ? K—— 系統(tǒng)的泄露系數(shù)，一般取 ~（大流量取小值，小流量取大值）； ? ?maxKq? —— 同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行器的最大流量，對(duì)于工作過程始終用流量閥節(jié)流調(diào)速的系 統(tǒng) ，尚需加上溢流閥的最小溢流量，一般取 2~3L/min 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 7 液壓泵的規(guī)格 按照液壓系統(tǒng)圖中擬定的液壓泵的形式及上述計(jì)算得到的p和pq值，由產(chǎn)品型錄或樣本選取相應(yīng)的液壓泵規(guī)格。初算時(shí)可憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估?。汉?jiǎn)單系統(tǒng)取~。同時(shí)還要考慮定量或變量、原動(dòng)機(jī)類型、轉(zhuǎn)速、容積效率、總效率、自吸特性、噪聲等因素。 (1) 液壓泵的確定 液壓泵有齒輪泵、葉片泵、螺桿泵和柱塞泵等多 種類型，各種泵間的特性有很大差異。 液壓系統(tǒng)原理圖見附錄 組成 元器件的 設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)中的元件分為四大類，即能量輸入元件，例如液壓泵；能量輸出元件，例如液壓缸或馬達(dá)；控制元件，例如各種控制閥；輔助元件，例如油箱、管件、過濾器等。 6． 組合而成的液壓系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，避免盲目追求先進(jìn)，脫離實(shí)際。 4． 保證工作循環(huán)中的每一動(dòng)作均安全可靠，且相互間無干擾 。 2． 從實(shí)際出發(fā)，盡量采用具有互換性的標(biāo)準(zhǔn)液壓元件。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 6 （ 3） 液壓系統(tǒng)的合成 在選定 了滿足系統(tǒng)主要要求的主液壓回路之后；再配上過濾、測(cè)壓、控溫之類的輔助回路，即可將它們組合成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng) 了。 散熱 較好，但油箱較大 較差，需用輔助泵換油冷卻 管路損失及效率 損失較大， 節(jié)流調(diào)速時(shí)效率較 低 損失較小，容積調(diào)速時(shí)效率較 高 。 表 22 循環(huán)方式 開式系統(tǒng) 閉式系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和造價(jià) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高 適應(yīng)工況 一般均能適應(yīng)，一臺(tái)泵可向多 個(gè)執(zhí)行器供油 限于換向平穩(wěn)、換向速度要求較高的部分容積調(diào)速系統(tǒng)，通常一臺(tái)泵只能向一個(gè)執(zhí)行器供油 。 中等功率 (35kW)，要求溫升小、平穩(wěn)性要求較高的系統(tǒng) 。 較高 功率損失 大 小 較小 適用工況 小功率 (3kW)負(fù)載變化不大、平穩(wěn)性要求不高的系統(tǒng) 。 表 21 液壓調(diào)速方案比較 調(diào)速方式 節(jié)流調(diào)速 容積調(diào)速 容積 節(jié)流聯(lián)合調(diào)速 變速調(diào)節(jié)方法 手動(dòng)調(diào)節(jié)流量控制閥或電動(dòng)調(diào)節(jié)電液比例流量閥 手動(dòng)調(diào)節(jié)式、壓力反饋 式、電動(dòng)伺服、電動(dòng)比例調(diào)節(jié)變量泵或變量馬達(dá) 壓力反饋式變量泵和流量控制閥聯(lián)合調(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu)、成本 簡(jiǎn)單、成本低 復(fù)雜、成本高 較復(fù)雜、成本較高 調(diào)速范圍 小 大 較大 速度剛性 用普通節(jié)流閥調(diào)速時(shí)，速度剛性低 。此種調(diào)速方案用于固定頻率為電源的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)備，其液壓系統(tǒng)只能采用液壓調(diào)速。但由于目前變頻器價(jià)格尚高，故此種調(diào)速方案的應(yīng)用受到限制。此種方案，液壓泵的動(dòng)、靜特性良好。 。 此 種 調(diào) 速 方 案 用 于 以 內(nèi) 燃 機(jī) 為 原 動(dòng) 機(jī) 的 主 機(jī) 液 壓 系 統(tǒng) 中，通過調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的油門大小，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到改變液壓泵輸出流量，實(shí)東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 5 現(xiàn)液壓執(zhí)行器的調(diào)速要求。 ⑤最后選定壓力控制回路：在高壓泵出口并聯(lián) —— 溢流閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定壓溢流。 減少由于速度變化過快對(duì)探頭的損壞。 ②端面探頭升降缸回路：系統(tǒng)為了保證端面探頭的定位精度， 在此回路上設(shè)置應(yīng)用兩個(gè)液控 單向閥組成的緊鎖回路。如今，液壓技術(shù)與現(xiàn)代社會(huì)中人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究 活動(dòng)產(chǎn)生著日益密切的關(guān)系，已成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備和裝置中的基本技術(shù)構(gòu)成、現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù) 要素和工業(yè)及國(guó)防自動(dòng)化的重要手段，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)以及幾乎所有技術(shù)領(lǐng)域中日益廣泛應(yīng)用，應(yīng)用液壓技術(shù)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。 與其他幾種類型相比，液壓系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì)，以下是液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)： (1)更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 (2)更易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 (3)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) (4)承載能力大 (5)元件使用壽命長(zhǎng) (6)易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) (7)易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化 (8)體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊 液壓傳動(dòng)的一些優(yōu)點(diǎn)是其他傳動(dòng)形式無法比擬的。 常見的動(dòng)力系統(tǒng)有以下幾種類型：電力、氣動(dòng)和液壓等。 動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是自動(dòng)檢測(cè)裝置的兩個(gè)支柱，它們是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)的先決條件。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的所有動(dòng)作都是靠機(jī)械、液壓、控制共同完成的。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 4 2 液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)主要有機(jī)械系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。 （ 4）液壓系統(tǒng)工作過程的 研究 敘述。 （ 2） 液壓系統(tǒng) 原理圖 的 設(shè)計(jì) 。中科院成都光電所在 2021年研制成功車輛輪對(duì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了輪對(duì)各關(guān)鍵面尺寸、形狀以及位置的全自動(dòng)檢測(cè)，但對(duì)于車輪內(nèi)部的裂紋也還沒有涉及。目前只有北方交通大學(xué)、上海鐵道學(xué)院、華中理工大學(xué)等在這方面作探索研究。因此盡快開發(fā)火車輪的自動(dòng)在線無損檢測(cè)系統(tǒng)顯得尤為迫切和需要，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。提速后，列車故障增多，其中車輪故障最為明顯閉。我國(guó)目前規(guī)定對(duì)火車零部東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 3 件進(jìn)行無損檢測(cè)的技師每隔 4 年接受一次培訓(xùn)，這種情況在其他行業(yè)里也是少見的。 磁粉 表面及近表面缺陷，裂紋，夾雜，對(duì)小的、非穿透裂紋敏感 顯示近表面缺陷，特別是夾雜，省時(shí)，成本低 磁場(chǎng)的對(duì)中要求苛刻，實(shí)驗(yàn)后要退磁，檢驗(yàn)前后都要清理表面 。 表 11 超聲波、渦流和磁粉等常規(guī)無損檢測(cè)方法的主要特點(diǎn) 方法 探測(cè)項(xiàng)目 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 渦流 (200~6O0rlz) 表面和次表面缺陷、裂紋、熱處理偏析、裂紋深度 設(shè)備自動(dòng)化程度高，不必清理試件表面，省時(shí)，不需耦合劑和探針 對(duì)零件 幾 何形狀突變引起的邊緣 效應(yīng)敏感，容易給出虛假的結(jié)果 。 .磁粉探傷機(jī)標(biāo)準(zhǔn) GB3721 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 2 .TBZO 性 7 鐵路用探傷磁粉技術(shù)條件 .《鐵道機(jī)車車輛材料超聲波驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》 ISO5948 一 1994 .《超聲探傷用探頭性能測(cè)試方法》 ZBY231 一 84 .《超聲波探傷儀》 JJG746 一 91 .鐵道機(jī)車車輛車軸磁粉探傷標(biāo)準(zhǔn) TB/T1819—— 1998 圖 11 檢測(cè) l 現(xiàn)場(chǎng) 常用 無損檢測(cè)方法概述 使用的檢測(cè)方法主要還是傳統(tǒng)的超聲波、渦流和磁粉等無損探傷方法。在檢修過程中則是將火車輪和軸作為一個(gè)整體從火車上拆下來進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè)，如圖 11 所示。 我國(guó)目前是對(duì)火車輪是在整個(gè)生命周期內(nèi) (20 年 )的運(yùn)行狀況都要進(jìn)行檢測(cè)。英國(guó)、法國(guó)、丹麥也各自不同程度地開發(fā)出監(jiān)測(cè)火車運(yùn)行狀態(tài)的車載式檢測(cè)系統(tǒng)。意大利也研制成適用于車輪檢測(cè)的超聲波檢測(cè)裝置。目前世界上不少發(fā)達(dá)國(guó)家己經(jīng)開發(fā)出火車車輪的在線自動(dòng)檢測(cè)裝置。因此，為了能準(zhǔn)確地檢測(cè)車輪內(nèi)部缺陷，克服人工外觀檢測(cè)和經(jīng)驗(yàn)判斷的隨機(jī)性，減少車輛行車事故，火車輪車輪裂紋在線、在役檢測(cè)方法的研究是十分必要的。由于輪軸疲勞裂紋引起的切軸事故，大多