液壓技術被引入工業(yè)領域已經(jīng)有一百多年的歷史了,，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,，液壓技術更日新月異,。伴隨著數(shù)學、控制理論,、計算機,、電子器件和液壓流體學的發(fā)展，出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng),，并作為一門應用科學已經(jīng)發(fā)展成熟,，形成自己的體系和一套行之有效的分析和設計方法。好了,，不多說了,，現(xiàn)在我和大家來說說液壓系統(tǒng)設計的方法和注意問題。舉個液壓系統(tǒng)在機床運用的例子來和大家聊,，并歡迎大家提出意見,。
設計機床液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù)
（1）機床的總體布局和工藝要求,，包括采用液壓傳動所完成的機床運動種類,、機械設計時提出可能用的液壓執(zhí)行元件的種類和型號,、執(zhí)行元件的位置及其空間的尺寸范圍,、要求的自動化程度等。
�,。�2）機床的工作循環(huán),、執(zhí)行機構的運動方式（移動、轉動或擺動）,，以及完成的工作范圍,。
（3）液壓執(zhí)行元件的運動速度,、調速范圍,、工作行程、載荷性質和變化范圍,。
�,。�4）機床各部件的動作順序和互鎖要求,，以及各部件的工作環(huán)境與占地面積等。
�,。�5）液壓系統(tǒng)的工作性能,，如工作平穩(wěn)性、可靠性,、換向精度,、停留時間和沖出量等方面的要求。
�,。�6）其它要求,，如污染、腐蝕性,、易燃性以及液壓裝置的質量,、外形尺寸和經(jīng)濟性等。
設計液壓傳動系統(tǒng)的步驟
1,、明確對液壓傳動系統(tǒng)的工作要求,，是設計液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù)，由使用部門以技術任務書的形式提出,。
2,、擬定液壓傳動系統(tǒng)圖。（1）根據(jù)工作部件的運動形式,，合理地選擇液壓執(zhí)行元件,；（2）根據(jù)工作部件的性能要求和動作順序，列出可能實現(xiàn)的各種基本回路,。此時應注意選擇合適的調速方案,、速度換接方案，確定安全措施和卸荷措施,，保證自動工作循環(huán)的完成和順序動作和可靠,。
液壓傳動方案擬定后，應按國家標準規(guī)定的圖形符號繪制正式原理圖,。圖中應標注出各液壓元件的型號規(guī)格,，還應有執(zhí)行元件的動作循環(huán)圖和電氣元件的動作循環(huán)表，同時要列出標準（或通用）元件及輔助元件一覽表,。
3,、計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓元件。（1）計算液壓缸的主要參數(shù),；（2）計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵,；（3）選用油管；（4）選取元件規(guī)格；（5）計算系統(tǒng)實際工作壓力,；（6）計算功率,，選用電動機；（7）發(fā)熱和油箱容積計算,；
4,、進行必要的液壓系統(tǒng)驗算。
5,、液壓裝置的結構設計,。
6、繪制液壓系統(tǒng)工作圖,，編制技術文件,。
設計液壓傳動系統(tǒng)時應注意問題
1、在組合基本回路時,，要注意防止回路間相互干擾,，保證正常的工作循環(huán)。
2,、提高系統(tǒng)的工作效率,，防止系統(tǒng)過熱。例如功率小,，可用節(jié)流調速系統(tǒng),；功率大，最好用容積調速系統(tǒng),；經(jīng)常停車制動,，應使泵能夠及時地卸荷；在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng),，應考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路,。
3、防止液壓沖擊,，對于高壓大流量的系統(tǒng),，應考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥，減慢換向速度,；采用蓄能器或增設緩沖回路,，消除液壓沖擊,。
4,、系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產率的前提下，應力求簡單,，系統(tǒng)越復雜,，產生故障的機會就越多。系統(tǒng)要安全可靠，對于做垂直運動提升重物的執(zhí)行元件應設有平衡回路,；對有嚴格順序動作要求的執(zhí)行元件應采用行程控制的順序動作回路,。此外，還應具有互鎖裝置和一些安全措施,。
5,、盡量做到標準化、系列化設計,，減少專用件設計,。
使用液壓系統(tǒng)要注意的問題
1）使用者應明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調整手柄的位置及旋向等,。
2）開車前應檢查系統(tǒng)上各調整手柄,、手輪是否被無關人員動過，電氣開關和行程開關的位置是否正常,，主機上工具的安裝是否正確和牢固等,，再對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，而后才可開車,。
3）開車時,，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時,，可直接啟動主液壓泵,。
4）液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設備,，使用3 個月左右即應清洗油箱,，更換新油。以后每隔半年至1 年進行清洗和換油一次,。
5）工作中應隨時注意油液,，正常工作時，油箱中油液溫度應不超過60℃,。油溫過高應設法冷卻,，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時,，應進行預熱,，或在運轉前進行間歇運轉，使油溫逐步升高后,，再進入正式工作運轉狀態(tài),。
6）檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量,。
7）有排氣裝置的系統(tǒng)應進行排氣,，無排氣裝置的系統(tǒng)應往復運轉多次,，使之自然排出氣體。
8）油箱應加蓋密封,，油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器,，防止污物和水分的侵入。加油時應進行過濾,，使油液清潔,。
9）系統(tǒng)中應根據(jù)需要配置粗、精過濾器,，對過濾器應經(jīng)常地檢查,、清洗和更換。
10）對壓力控制元件的調整,，一般首先調整系統(tǒng)壓力控制閥----溢流閥,，從壓力為零時開調，逐步提高壓力,，使之達到規(guī)定壓力值,；然后依次調整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的10%--25%,�,？焖龠\動液壓泵的壓力閥，其調整壓力一般大于所需壓力10%--20%,。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時,，壓力應保持在0.3--0.6MPa范圍內。壓力繼電器的調整壓力一般應低于供油壓力0.3--0.5MPa,。
11）流量控制閥要從小流量調到大流量,，并且應逐步調整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應同時調整,，要保證運動的平穩(wěn)性
1）系統(tǒng)產生噪聲和振動,；
2）運動部件爬行；
3）系統(tǒng)中壓力不足,；
4）運動部件速度不正常,；
5）油溫太高；
6）換向或啟動不正常,；
工作部件產生爬行的原因及排除方法
1）因為空氣的壓縮性較大,，當含有氣泡的液體到達高壓區(qū)而受到劇烈壓縮時，會使油液體積變小,，使工作部件產生爬行,。
采取措施：在系統(tǒng)回路的高處部位設置排氣裝置，將空氣排除,。
2）由于相對運動部件間的磨擦阻力太大或磨擦阻力變化,，致使工作部件在運動時產生爬行。
采取措施：對液壓缸,、活塞和活塞桿等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求,；并應保證液壓系統(tǒng)和液壓油的清潔，以免臟物夾入相對運動件的表面間,，從而增大磨擦阻力,。
3）運動件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半磨擦,，也容易導致爬行,。
采取措施：經(jīng)常檢查有相對運動零件的表面間潤滑情況，使其保持良好,。
4）若液壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不良,，也會出現(xiàn)爬行。
采取措施：應卸除載荷,，使液壓缸單獨動作,，測定出磨擦阻力后，校正定心,。
5）因液壓缸泄漏嚴重,，導致爬行。
采取措施：減少泄漏損失,，或加大液壓泵容量,。
6）在工作過程中由于負載變化，引起系統(tǒng)供油波動,，導致工作部件爬行,。
采取措施：注意選用小流量下保持性能穩(wěn)定的調速閥，并且在液壓缸和調速閥間盡量不用軟管聯(lián)接,，否則會因軟管變形大,，容易引起爬行現(xiàn)象。
液壓系統(tǒng)油溫升高的原因,、后果及解決措施
液壓系統(tǒng)在工作中有能量損失,，包括壓力損失、容積損失和機械損失三方面,，這些損失轉化為熱能,，使液壓系統(tǒng)的油溫升高。一般液壓系統(tǒng)的油溫應控制在（30-60）℃范圍內,，最高不超過（60-70）℃,。
油溫升高會引起一系列不良后果：（1）使油液粘度下降，泄漏增加,，降低了容積效率,，甚至影響工作機構的正常運動,；（2）使油液變質，產生氧化物雜質,，堵塞液壓元件中的小孔或縫隙,，使之不能正常工作；（3）引起熱膨脹系數(shù)不同的相對運動零件之間的間隙變小,，甚至卡死,，無法運動；（4）引起機床或機械的熱變形,，破壞原有的精度,。
保證液壓系統(tǒng)正常工作溫度的措施：
1、當壓力控制閥的調定值偏高時,，應降低工作壓力,，以減少能量損耗；
2,、由于液壓泵及其連接處的泄漏造成容積損失而發(fā)熱時,，應緊固各連接處，加強密封,；
3,、當油箱容積小、散熱條件差時,，應適當加大油箱容積,，必要時設置冷卻器；
4,、由于油液粘度太高,，使內磨擦增大而發(fā)熱時，應選用粘度低的液壓油,；
5,、當油管過于細長并彎曲，使油液的沿程阻力損失增大,、油溫升高時,，應加大管徑，縮短管路,，使油液通暢,；
6、由于周圍環(huán)境溫度過高使油溫升高時,，要利用隔熱材料和反射板等,，使系統(tǒng)和外界隔絕；
7,、高壓油長時間不必要地從溢流閥回油箱,，使油溫升高時,，應改進回路設計，采用變量泵或卸荷措施
空氣侵入到液壓系統(tǒng)的不良后果及解決措施
空氣侵入到液壓系統(tǒng)的不良后果主要有：（1）使油液具有一定的壓縮性,，致使系統(tǒng)產生噪聲,、振動和引起運動部件的爬行，破壞了工作的平穩(wěn)性,；（2）易使油液氧化變質,，降低油液的使用壽命,。
解決措施：
1,、空氣由油箱進入系統(tǒng)的機會較多，如油箱的油量不足,；液壓泵吸油管侵入油中太短,；吸油管和回油管在油箱中距離太近或沒有用隔板隔開；回油飛濺,，攪成泡沫,；液壓泵吸入空氣；回油管沒有插入油箱,，使回油沖出油面和箱壁,，在油面上會產生大量氣泡，使空氣與油一起吸入系統(tǒng),。因此,，油箱的油面要經(jīng)常保持足夠的高度；吸油管和回油管應保證在最低油面以下,，兩者要用隔板隔開,；
2、由于密封不嚴或管接頭處和液壓元件接合面處的螺釘擰得不緊,，外界空氣就會從這些地方侵入,；系統(tǒng)中低于大氣壓部分，如液壓泵的吸油腔,、吸油管和壓油管中油流速度較高（壓力低）的局部區(qū)域,；在系統(tǒng)停止工作，系統(tǒng)中回油腔的油液經(jīng)回油管返回油箱時,，也會形成局部真空的區(qū)域,，在這些區(qū)域空氣最容易侵入。因此,，要盡量防止各處的壓力低于大氣壓力,；各個密封部件均應使用良好的密封裝置，管接頭和各接合面處的螺釘應擰緊,；經(jīng)常清洗液壓泵吸油口處的過濾器,，以防止吸油阻力增大而把溶解在油中的空氣游離出來進入系統(tǒng),；
3、對于主要的液壓設備,，液壓缸上最好設有排氣裝置,，以排除系統(tǒng)中的空氣。
系統(tǒng)中流量不足的原因及解決措施
1,、由于液壓泵流量不足,，致使系統(tǒng)中流量不足時，應檢查液壓泵零件是否有損壞情況,，及時地更換或修復損壞超差件,；如果因泵內吸入空氣影響了液壓泵的流量，則要采取措施,，防止空氣吸入,，變量泵由于變量機構工作不良影響泵的流量，應對變量機構拆卸,、清洗或修理,、更換；
2,、壓力分配閥工作不良引起流量不足時,，應修理或更換；
3,、因油液粘度不合適而影響流量時,，要更換粘度適當?shù)挠鸵海⒆⒁庥蜏貙φ扯鹊挠绊懀?BR>
4,、溢流閥工作不良影響流量時,，應采取措施，使其工作正常,；
5,、由于液壓缸、閥等元件泄漏嚴重,，造成流量不足時,，應針對不同情況采取相應的措施；
6,、流量控制閥的調節(jié)機構工作不正常時,，應根據(jù)零件損壞情況予以修復或更新、或拆開清洗,，使調節(jié)機構動作靈活,，工作正常。
液壓系統(tǒng)中噪聲產生原因及解決措施
1、空氣侵入液壓系統(tǒng)是產生噪聲的主要原因,。因為液壓系統(tǒng)侵入空氣時,，在低壓區(qū)其體積較大，當流到高壓區(qū)時受壓縮,，體積突然縮小,，而當它流入低壓區(qū)時，體積突然增大,，這種氣泡體積的突然改變,，產生“爆炸”現(xiàn)象，因而產生噪聲,，此現(xiàn)象通常稱為“空穴”,。針對這個原因，常常在液壓缸上設置排氣裝置,，以便排氣,。另外在開車后,，使執(zhí)行件以快速全行程往復幾次排氣,，也是常用的方法；
液壓泵或液壓馬達質量不好,，通常是液壓傳動中產生噪聲的主要部分,。液壓泵的制造質量不好，精度不符合技術要求,，壓力與流量波動大,，困油現(xiàn)象未能很好消除，密封不好,，以及軸承質量差等都是造成噪聲的主要原因,。在使用中，由于液壓泵零件磨損,，間隙過大,，流量不足，壓力易波動,，同樣也會引起噪聲,。面對上述原因，一是選擇質量好的液壓泵或液壓馬達,，二是加強維修和保養(yǎng),，例如若齒輪的齒形精度低，則應對研齒輪,，滿足接觸面要求,；若葉片泵有困油現(xiàn)象，則應修正配油盤的三角槽，消除困油,；若液壓泵軸向間隙過大而輸油量不足,，則應修理，使軸向間隙在允許范圍內,；若液壓泵選用不對,，則應更換；
3,、溢流閥不穩(wěn)定,，如由于滑閥與閥孔配合不當或錐閥與閥座接觸處被污物卡住、阻尼孔堵塞,、彈簧歪斜或失效等使閥芯卡住或在閥孔內移動不靈,，引起系統(tǒng)壓力波動和噪聲。對此,，應注意清洗,、疏通陰尼孔；對溢流閥進行檢查,，如發(fā)現(xiàn)有損壞,，或因磨損超過規(guī)定，則應及時修理或更換,；
4,、換向閥調整不當，使換向閥閥芯移動太快,，造成換向沖擊,，因而產生噪聲與振動。在這種情況下,，若換向閥是液壓換向閥,，則應調整控制油路中的節(jié)流元件，使換向平穩(wěn)無沖擊,。
在工作時,，液壓閥的閥芯支持在彈簧上，當其頻率與液壓泵輸油率的脈動頻率或與其它振源頻率相近時,，會引起振動,，產生噪聲。這時,，通過改變管路系統(tǒng)的固有頻率,，變動控制閥的位置或適當?shù)丶有钅芷鳎瑒t能防振降噪,。
5,、機械振動,，如油管細長，彎頭多而未加固定,，在油流通過時,，特別是當流速較高時，容易引起管子抖動,；電動機和液壓泵的旋轉部分不平衡,，或在安裝時對中不好，或聯(lián)軸節(jié)松動等,，均能產生振動和噪聲,。對此應采取的措施有：較長油管應彼此分開，并與機床壁隔開,，適當加設支承管夾,；調整電動機和液壓泵的安裝精度；重新安裝聯(lián)軸節(jié),，保證同軸度小于0.1MM等,。
在液壓系統(tǒng)中安裝油管、液壓元件,、液壓泵的注意事項
在液壓系統(tǒng)中安裝油管的注意事項：
1,、吸油管不應漏氣，各接頭要緊牢和密封好,；
2,、吸油管道上應設置過濾器,；
3,、回油管應插入油箱的油面以下，防止飛濺泡沫和混入空氣,；
4,、電磁換向閥內的泄漏油液，必須單獨設回油管,，以防止泄漏回油時產生背壓,，避免阻礙閥芯運動；
5,、溢流閥回油口不許與液壓泵的入口相接,；
6、全部管路應進行兩次安裝,，第一次試裝,，第二次正式安裝。試裝后,，拆下油管,，用20%的硫酸或鹽酸溶液酸洗，再用10%的蘇打水中和，最后用溫水清洗,，待干燥后涂油進行二次安裝,。注意安裝時不得有砂子和氧化皮等。
在液壓系統(tǒng)中安裝液壓元件時的注意事項：
1,、液壓元件安裝前,，要用煤油清洗，自制的重要元件應進行密封和耐壓試驗,，試驗壓力可取工作壓力的2倍,，或取最高使用壓力的1.5倍。試驗時要分級進行,，不要一下子升到試驗壓力,，每升一級檢查一次；
2,、方向控制閥應保證軸線呈水平位置安裝,；
3、板式元件安裝時,，要檢查進出油口處的密封圈是否合乎要求,，安裝前密封圈應突出安裝平面，保證安裝后有一定的壓縮量,，以防泄漏,；
4、板式元件安裝時,，固定螺釘?shù)臄Q緊力要均勻,，使元件的安裝平面與元件底板平面能很好地接觸。
在液壓系統(tǒng)中安裝液壓泵時的注意事項：
1,、液壓泵傳動軸與電動機驅動軸同軸度偏差小于0.1MM,，一般采用撓性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結，不允許用V帶直接帶動泵軸轉動,，以防泵軸受徑向力過大,，影響泵的正常運轉；
2,、液壓泵的旋轉方向和進,、出油口應按要求安裝；
3,、各類液壓泵的吸油高度,，一般要小于0.5M。
如何清洗液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)在制造,、試驗,、使用和儲存中都會受到污染,，而清洗是清除污染，使液壓油,、液壓元件和管道等保持清潔的重要手段,。生產中，液壓系統(tǒng)的清洗通常有主系統(tǒng)清洗和全系統(tǒng)清洗,。全系統(tǒng)清洗是指對液壓裝置的整個回路進行清洗,，在清洗前應將系統(tǒng)恢復到實際運轉狀態(tài)。清洗介質可用液壓油,，清洗時間一般為2-4小時,，特殊情況下也不超過10小時，清洗效果以回路濾網(wǎng)上無雜質為標準,。
清洗時注意事項：
1,、一般液壓系統(tǒng)清洗時，多采用工作用的液壓油或試車油,。不能用煤油,、汽油、酒精,、蒸氣或其它液體,，防止液壓元件、管路,、油箱和密封件等受腐蝕,；
2、清洗過程中,，液壓泵運轉和清洗介質加熱同時進行,。清洗油液的溫度為（50-80）℃時，系統(tǒng)內的橡膠渣是容易除掉的,；
3,、清洗過程中，可用非金屬錘棒敲擊油管,，可連續(xù)地敲擊，也可不連續(xù)地敲擊,，以利清除管路內的附著物,；
4、液壓泵間歇運轉有利于提高清洗效果,，間歇時間一般為（10-30）min;
5,、在清洗油路的回路上，應裝過濾器或濾網(wǎng),。剛開始清洗時,，因雜質較多,，可采用80目濾網(wǎng)，清洗后期改用150目以上的濾網(wǎng),；
6,、清洗時間一般為（48-60）小時，要根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度,、過濾精度要求和污染程度等因素決定,；
7、為了防止外界濕氣引起銹蝕,，清洗結束時,，液壓泵還要連續(xù)運轉，直到溫度恢復正常為止,；
8,、清洗后要將回路內的清洗油排除干凈。
|
發(fā)表于 2006-11-15 09:27:18
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè)，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
