【正文】 .................. 35 擴(kuò)口式管接頭 ................................................................................................. 36 選擇管路連接方式 ......................................................................................... 36 第 7 章 液壓站的組裝調(diào)試、使用維護(hù) ................................................................................ 37 液壓站的組裝 ........................................................................................................... 37 VI 液壓元件和管道安裝 ....................................................................................... 37 液壓站的使用與檢查 ............................................................................................. 38 使用的一般注意事項(xiàng) .................................................................................. 38 檢查 ................................................................................................................. 38 第 8 章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)架的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 39 實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)架的基本尺寸的確定 ............................................................................... 39 實(shí)驗(yàn)臺(tái)材料的選擇確定 ........................................................................................... 39 實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要梁的強(qiáng)度校核 ....................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 42 總 結(jié) ........................................................................................................................................ 43 致 謝 ........................................................................................................................................ 44 VII VIII 全套設(shè)計(jì)請加 197216396或 401339828 1 2 第 1 章 概述 液壓傳動(dòng)特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)有機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速。除此以外，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)操作控制方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、中遠(yuǎn)程距離控制、過載保護(hù)。 而且液壓元件屬機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件，標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度較高，有利于縮短機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造周期和降低制造成本。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢，例如，國外今 日生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械、 90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。 當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。 我國的液壓工業(yè)開始于本世紀(jì) 50 年代，其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來才用到拖拉機(jī) 和工程機(jī)械上。 80 年代起更加速了對西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國產(chǎn)化工作，以確保我國的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。 由于液壓傳動(dòng)是封閉的，多數(shù)情況 下其元件均可由傳動(dòng)液壓自行潤滑，因此磨損很小。 驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)，它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。油液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵，當(dāng)它從泵中輸出進(jìn)入壓力管后，將換向閥手柄、開停手柄方向往內(nèi)的狀態(tài)下，通過開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔， 推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向右移動(dòng)。 如果將換向閥手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下，則壓力管中的油將經(jīng)過開停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔，推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向左移動(dòng)，并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油管。當(dāng)節(jié)流閥開大時(shí)，進(jìn)入液壓缸的油液增多，工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。要克服的阻力越大，缸中的 油液壓力越高；反之壓力就越低。所以，在系統(tǒng)中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的，它和缸中的油液壓力不一樣大。比例控制技術(shù)是 20世紀(jì) 60 年代末人們開發(fā)的一種可靠，廉價(jià)，控制精度和響應(yīng)特性，均能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)際需要的控制系統(tǒng)。希望有一種廉價(jià)，控制精度能滿足需要的控制技術(shù)去替代，這種需求背景導(dǎo)致了 4 比例技術(shù)的誕生和發(fā)展。 液壓控制閥在液壓系統(tǒng) 中被用來控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照負(fù)載的需求進(jìn)行工作。 比例閥按主要功能分類，分為壓力控制閥，流量控制閥和方向控制閥三大類，每一類又可以分 為直接控制和先導(dǎo)控制兩種結(jié)構(gòu)形式，直接控制用的小流量小功率系統(tǒng)中，先導(dǎo)控制 用的大流量大功率系統(tǒng)中。首先是通用清洗設(shè)備的適用性問題。其次是關(guān)于清洗液的潔凈性問題。目前國內(nèi)清洗設(shè)備較普遍地存 在過濾裝置不夠完善的問題，過濾精度低，納垢容量小，不能有效的濾除從零件沖洗出來的顆粒污染物。這樣，在清洗的初期清潔度可能符合要求，但清洗到后期，由于污染物積累清洗液污染越來越嚴(yán)重，不僅達(dá)不到清洗的目的，反而污染了零件。采用可清洗濾芯和增加外過濾系統(tǒng)，可提高過濾凈化能力并節(jié)約費(fèi)用。 為了使設(shè)計(jì)更趨于合理化、標(biāo)注化、絕大多數(shù)零件都按照國家標(biāo)注進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形 5 式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。 4)輔助裝置 —— 上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。 液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn)： 1） 在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力，因?yàn)? 液壓系統(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出 30~40 倍。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的 12%左右。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。 3） 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá) 2021），它還 可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來使 用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作，接受遠(yuǎn)程控制。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在失速狀 態(tài)下工作而不會(huì)過熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無法辦到的。 6） 由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 制造和使用都比較方便。 7） 用液壓傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡單。 2） 液壓傳動(dòng)在工作過程中常有較多的 能量損失（摩擦損失、泄漏損失 等），長距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。 4） 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價(jià) 較貴，而且對油液的污染比較敏感。 6） 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。 7 第 2 章 液壓綜合實(shí)驗(yàn)裝置液壓原理設(shè)計(jì) 液壓傳動(dòng)綜述 系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)主要由以下五個(gè)主要部分來組成： ： 液壓泵。 ： 液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。 ： 液壓閥。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括 節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 ： 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等 .通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。在同等功率的情況下，液 壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。由于液壓傳動(dòng)是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上，已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng)，不僅操作方便，而且外形美觀大方。例如，相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的 12%～ 13%。 8 (3)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 (4)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。 (5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) —— 借助于設(shè)置溢流閥等，同時(shí)液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 ： (1)液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，在相對運(yùn)動(dòng)表面間不可避免地要有泄漏，同時(shí)，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。 (3)液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感，油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。 (4)為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。 (6)隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題。液壓傳動(dòng)將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動(dòng)方式的結(jié)合更是前途無量。 [18]盡管如此，走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失 ,采用集成化回路和鑄造流道 ,可減少管道損失 ,同時(shí)還可減少漏油損失。 (3)采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。 (5)改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。 液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時(shí)，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。 [17]要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。 化 電子技術(shù)和液壓傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓onoE 系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng) ,為適應(yīng)上述發(fā)展 ,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 (2)發(fā)展和計(jì)算機(jī)直接接口 的功耗為 5mA 以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥 (小于 3mS)等。 (4)計(jì)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對高精度、“高級(jí)”系統(tǒng)更有此要求。 機(jī)床工業(yè) —— 磨床、銑床、刨床、拉床 、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等 工程機(jī)械 —— 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等 汽車工業(yè) —— 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等 農(nóng)業(yè)機(jī)械 —— 聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等 輕工機(jī)械 —— 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等 冶金機(jī)械 —— 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等 起重運(yùn)輸機(jī)械 —— 起重機(jī)、叉車、裝卸機(jī)械、液壓千斤頂?shù)? 礦山機(jī)械 —— 開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等 建筑機(jī)械 —— 打樁機(jī)、平地機(jī)等 船舶港口機(jī)械 —— 起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等 鑄造機(jī)械 —— 砂型壓實(shí)機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)等 置的應(yīng)用 靜液壓傳動(dòng)由于具有無級(jí)變速，調(diào)速范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)恒扭或恒功率調(diào)速，容易實(shí)現(xiàn)電控等優(yōu)點(diǎn)，在工程機(jī)械中具有良好的應(yīng)用前景。 90 年代以來，國內(nèi)已引進(jìn)了德國林德公司靜液壓叉車，以及利勃海爾公司靜液壓推土機(jī)的裝載機(jī)，但在國內(nèi)市場所占份額很小。這些信息技術(shù)的進(jìn)步，為今后制造業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)模式的改變指明