【正文】 — 14— 油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1）油箱必須有足夠大的容積。吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。吸油管可安裝 100μ m 左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器。角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有利于散熱。隔板高度為液面高 度的 2/3～ 3/4。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)置放油閥。 油箱底部應(yīng)距地面 150mm 以上，以便于搬運(yùn)、放油和散熱。 2）對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。適用于所有介 質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。 ③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。 ④ 噴砂后進(jìn)行噴塑。但受烘干設(shè)備限制，油箱不能過大。當(dāng)系統(tǒng) 為中高壓時(shí)取 57倍 。一般采用經(jīng)驗(yàn)公式 V= （ ~）（（ ~） *Qb+Qg） （ ） 其中 Qb 是泵的流量， Qg是液壓油缸的容量。但對于一般情況來說，油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量 qp(L/min)估計(jì)出來。隔板高度最好為箱內(nèi)油面高度的 3/4。精濾油器與回油管管端在油面最低時(shí)仍應(yīng)沒在油中，防止吸油時(shí)卷吸空氣或回油沖入油箱時(shí)攪動(dòng)油面而混入氣泡。以增大出油口截面積，減慢出口處油流速度，此外，應(yīng)使回油管斜切口面對箱壁，以利油液散熱?！?15176。減慢回油流速、減少它的沖擊攪拌作用，也可以采取讓它通過擴(kuò)散室的辦法來達(dá)到。管端與箱底、箱壁間距離均不宜小于管徑的 3倍。 ，油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封。防止油箱出現(xiàn)負(fù)壓而設(shè)置的通氣孔上須裝空氣濾清器。油箱內(nèi)回油集中部分及清污口附近宜裝設(shè)一些磁性塊，以去除油液中的鐵屑和帶磁性顆粒。箱底應(yīng)適當(dāng)傾斜，在最低部位處設(shè)置堵塞或放油閥，以便排放污油。濾油器的安裝位置應(yīng)便于裝拆。 ，必須考慮好它的安裝位置，以及測溫、控制等措施。箱壁愈薄，散熱愈快， 有資料建議 100L 容量的油箱箱壁厚度取 ， 400L 以下的取 3mm， 400L 以上的取 6mm，箱底厚度大于箱壁，箱蓋厚度應(yīng)為箱壁的 4倍。當(dāng)液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)和其它液壓件都要裝在油箱上時(shí)，油箱頂蓋要相應(yīng)地加厚。外壁如涂上一層極薄的黑漆 (不超過 厚 度 )，會(huì)有很好的輻射冷卻效果。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 — 16— 油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定 1. 油箱結(jié)構(gòu) 圖 油箱的結(jié)構(gòu) 如圖 所示為油箱的結(jié)構(gòu)示意圖，其中 1 為徑向柱塞泵放在油箱里面， 2 為圓形孔，3 為可視液位計(jì)， 4 為油堵， 5 為支座， 6 為聯(lián)軸器， 7 為吊耳。 2. 油箱尺寸計(jì)算 由該油箱的結(jié)構(gòu)并根據(jù)以往的尺寸經(jīng)驗(yàn)可以得到該油箱的尺寸 a=660mm， b=520mm， c=420mm V=abc=660*520*420=144L120L 該油箱容積設(shè)計(jì)合格 油箱壁厚根據(jù) 第六條可知 h=3mm，箱蓋厚度 h1=4h=12mm。 液壓管路 與金屬管相比，液壓軟管有一定的柔性，方便拆卸，適用于有運(yùn)動(dòng)部件或者是經(jīng)常拆卸的部件之間的連接。各軟管通徑和尺寸可查看表 。 一般，對于壓力孔道， vmax不大于 6 m/s；對于回油孔道， vmax不大于 3 m/s。 根據(jù)式（ ） 可得低壓進(jìn)油管直徑 D1 VQ11 =* = 圓整后查表 根據(jù)式（ ）可得高壓進(jìn)油管直徑 D2 VQ22 =* = 圓整后查表 表 軟管尺寸參數(shù) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 — 18— 4 液壓閥塊的設(shè)計(jì) 閥塊設(shè)計(jì)中的術(shù)語 1 液壓控制閥塊（以下簡稱閥塊或集成塊） 將多個(gè)選定的液壓控制閥件集成或組合安裝在同一金屬塊體上，組成具有預(yù)定控制功能的裝配體； 2 閥塊體 用于安裝選定的各類液壓控制閥件，并加工有要求的油路孔道，以組成具有預(yù)定的液壓控制功能的金屬塊體； 3 主級孔道 閥塊體上動(dòng)力傳動(dòng)油液流經(jīng)的孔道，一般指與液壓動(dòng)力源、主回油以及液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作腔相連接的孔道； 4 先導(dǎo)孔道 閥塊體上先導(dǎo)控制油液流經(jīng)的孔道，指與先導(dǎo)控制回路對應(yīng)的進(jìn)油、回油、泄油、與受控連通、壓力檢測以及相應(yīng)的 工藝孔道等； 5 工藝孔 為加工孔道而加工的孔，當(dāng)孔加工完成時(shí)，這些工藝孔將會(huì)被堵上。 2 閥塊體材料宜采用 45鋼鍛件或連鑄坯件。 4 對于較簡單的液壓系統(tǒng)，其液壓閥較少，可安裝在同一個(gè)集成塊上。相互疊積的集成塊上下面一般為疊積接合面，鉆有公共壓力油孔 P，公 共回油孔 T，泄油孔 L和四個(gè)用于疊積的螺栓孔。 T孔：各單元回路的回油均通到公共回油孔 T，流回到油箱。 集成塊的其余四個(gè)表面，一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管，另三個(gè)面用以安裝液壓閥。 5 插件在閥塊體中的安裝位置的布置，應(yīng)能使閥塊體外形尺寸盡可能小，且便于孔道的加工。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 — 19— （ a）立式對稱布置時(shí)，插件在垂直方向分層排列配置，每層兩個(gè)插件，相對安裝在閥塊體的兩個(gè) 相對的側(cè)面內(nèi)。 （ b）臥式 L 形布置時(shí)，插件在水平方向分列配置，每列兩個(gè)插件，成 L 形安裝在閥塊體的兩個(gè)相鄰 表面（頂面和正面）內(nèi)。 6 閥塊體的插件安裝孔一般應(yīng)符合 GB 2877 的規(guī)定。 1設(shè)計(jì)閥塊體的主級孔道時(shí)應(yīng)考慮盡可能減小流阻損失及加工方便。 一般，對于壓力孔道， vmax 不大于 6 m/s；對于回油孔道， vmax 不大于 3 m/s。 3閥塊孔道間的最小壁厚 為防止系統(tǒng)使用中被擊穿，閥塊中間兩兩相鄰（相交或平行）孔道（含安裝螺紋孔）之間的最小壁厚應(yīng)不小于 4mm。 孔間壁厚可按公式（ 5）進(jìn)行校核，考慮到集成閥塊上的油孔細(xì)而長 ，鉆孔加工時(shí)可能會(huì)鉆偏，實(shí)際壁厚應(yīng)在計(jì)算基礎(chǔ)上適當(dāng)取大一些。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 — 20— 5工藝孔道應(yīng)采用螺塞、法蘭等可拆方式封堵，以便孔道的清理、清洗和檢查。在位置不允許時(shí)，對直徑不大于 12 mm 的孔道，允許采用球漲式堵頭封堵，球漲式堵頭的安裝尺寸應(yīng)符合 ZBJ 22021 的規(guī)定。本系統(tǒng)中涉及到兩個(gè)閥塊的設(shè)計(jì)，以下分別介紹： 閥塊設(shè)計(jì) 在該系統(tǒng)中，閥塊一集成了兩個(gè)單向閥，兩個(gè)壓力表，兩個(gè)溢流閥，兩個(gè)壓力繼電器，為了便于閥塊的安裝和元件的使用，將這些元件分布在閥塊的上面和左右側(cè)面，閥塊的 A口和 B口安排在后面而 P口和 T 口安排在下面，其原理圖如圖 所示，閥塊的裝配圖如圖 。 該閥塊的設(shè)計(jì)使用 solidworks 軟件完成。從 1995 年推出第一套SolidWorks 三維機(jī)械設(shè)計(jì) 軟件 至今，至 2021 年已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300家經(jīng)銷商在全球 140 個(gè)國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 下面是設(shè)計(jì)的流程圖。 (2)插入溢流閥的草圖及螺紋孔和定位孔 點(diǎn)擊插入底板草圖的菜單，則可以查詢到以 L1 為基點(diǎn)的坐標(biāo)形式的液壓閥底板尺寸。 (3)插入手動(dòng)換向閥的草圖及螺紋孔和定位孔特征 由液壓原理圖可以知道，溢流閥的 T口與基準(zhǔn)面 3上的單向閥的 T 口相通，通過查詢系統(tǒng)查詢單向閥的尺寸坐標(biāo)，確定單向閥的 T口的坐標(biāo)，然后計(jì)算其他坐標(biāo)。選擇油口 P 的草圖圓和溢流閥的 P 的草圖圓，程序會(huì)判斷是否需要打工藝孔，點(diǎn)擊孔道連通按鈕，則孔道生成。 (6)輔助功能的進(jìn)行 點(diǎn)擊閥塊或閥塊上的一點(diǎn)或一面，然后點(diǎn)擊透明性按鈕，會(huì)發(fā)現(xiàn)閥塊體的表面變?yōu)橥该?，把特征孔同面的設(shè)置為同一個(gè)顏色。 根據(jù)孔道連通要求，可以從 3個(gè)方向進(jìn)行剖切，可以看到剖切位置。 (7)從三維標(biāo)準(zhǔn)件庫調(diào)用液壓元件進(jìn)行虛擬裝配。 圖 閥塊設(shè)計(jì)三維視圖 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 — 22— （主視圖） （俯視圖） 圖 閥塊一裝配圖 2. 2閥塊設(shè)計(jì) 閥塊二集成的液壓元件有二位三通手動(dòng)換向閥，蓄能器和壓力表，其液壓原理圖如圖 所示，集成的三個(gè)元件布置在閥塊的上表面，閥塊的進(jìn)油管在前表面，出油管在后表面，該閥塊的設(shè)計(jì)方法同閥塊一，其裝配圖如圖 所示。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，不僅綜合了大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識，也讓我開始真正的接觸到實(shí)際工作中的液壓設(shè)計(jì)。首先根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)行了液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，元件進(jìn)行簡單的組合，能基本達(dá)到系統(tǒng)的要求。 （ 2）完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，開始選型。 （ 3）把一些功能相近的液壓元件組合到一起，形成液壓閥塊，方便以后的維修。 最后繪制液壓原理圖，閥塊零件加工圖和泵站的裝配圖。 （ 1）該液壓系統(tǒng)原理圖在原理上可行，但還沒有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。 （ 2）在設(shè)計(jì)液壓閥塊的時(shí)候，由于沒有接觸過實(shí)物，有很多元件的分布或是油口的布置以及孔道加工的工藝還不是很合理等。 Gas, 2021(6): 4551 [8] 劉白雁，陳新元，謝劍剛等 . 自動(dòng)垂直鉆井工具的理論與技術(shù)研究 [J],武 漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 31（ 1）： 610 [9] 趙梅 . 深井井下 VDS 糾斜集成塊壓力響應(yīng)特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究 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