四柱型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目:y32-100四柱型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)(層次)機(jī)械制造及自動(dòng)化（專升本）年級(jí)班 級(jí)三一重工學(xué)生姓名許文斌學(xué) 號(hào) 114a2248指導(dǎo)教師談仁年目 錄摘要緒論第一章 液壓機(jī)的特點(diǎn)1.1液壓機(jī)的特點(diǎn).61.2 液壓原理設(shè)計(jì). .61.3 四柱型液壓機(jī)工作原理. .7第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算2.1y32-100型四柱式液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)82.2y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖92.3液壓基本回路及各控制閥92.3.1概述92.3.2 y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)工作循環(huán)圖142.4液壓缸的設(shè)計(jì)142.4.1主液壓缸142.4.2頂

2、出液壓缸162.4.3液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量17第三章 常用液壓元件和液壓油的選擇3.1泵的選擇183.2電動(dòng)機(jī)的選擇183.3液壓控制閥的選擇193.4液壓油的選擇193.5液壓輔助件203.5.1管件203.5.2濾油器213.5.3壓力表及開關(guān)223.5.4油箱223.6液壓系統(tǒng)的安裝.使用和維護(hù)223.6.1液壓元件的安裝223.6.2液壓系統(tǒng)的使用233.6.3液壓系統(tǒng)的調(diào)整24第四章 四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷4.1四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障病因. 254.2故障診斷技術(shù)及應(yīng)用.26結(jié)論. .28致謝. .28參考文獻(xiàn).29摘要液壓機(jī)是隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)生的，而液壓傳動(dòng)的主要理論依據(jù)

3、是流體力學(xué)中的帕斯卡原理、連續(xù)性原理以及能量守恒定理。隨著我國(guó)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展液壓傳動(dòng)技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，由液壓傳動(dòng)所產(chǎn)生的液壓機(jī)也越來(lái)越受到人們的歡迎。本設(shè)計(jì)主要是從概論、本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)計(jì)算和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個(gè)方面來(lái)敘述的，并詳細(xì)說(shuō)明了液壓機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、分類、基本參數(shù)及其零件等。尤其是液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從多個(gè)角度和方面提出液壓系統(tǒng)的具體要求和注意問(wèn)題，并滿足成本低、效益高、重量輕等要求。關(guān)鍵詞：液壓機(jī)、液壓傳動(dòng)、液壓系統(tǒng)、設(shè)計(jì)abstracthydraulic press is with the hydraulic transmission tech

4、nology, and the main theoretical basis for hydraulic transmission is pascals principle, continuity principle of fluid mechanics and the theorem of conservation of energy. along with our country industry and the continuous development of science and technology of hydraulic transmission technology has

5、 been more and more widely used in many fields. therefore, produced by hydraulic transmission of hydraulic press is becoming more and more get the welcome of people. this design mainly from the introduction to the design and the design and calculation, the structure of the ontology and the design of

6、 the hydraulic system of three aspects to narrative, and details the working principle of hydraulic press, characteristics, classification, basic parameters and parts, etc. especially the design of the hydraulic system, from various angles and aspects to the specific requirements of the hydraulic sy

7、stem and pay attention to the problem, and satisfy the low cost, high efficiency, light weight and other requirements. keywords: hydraulic press, hydraulic transmission, hydraulic system, and design緒論 作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高配置靈活方便調(diào)速范圍大工作平穩(wěn)且快速性好易于控制并過(guò)載保護(hù)易于實(shí)

8、現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備，適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本文根據(jù)小型壓力機(jī)的用途特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算來(lái)確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長(zhǎng)方形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏

9、可靠。 第一章 液壓機(jī)的特點(diǎn)1.1液壓機(jī)的特點(diǎn)在鍛壓機(jī)械中, 液壓傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、安全可靠、制造容易、使用方便的優(yōu)點(diǎn), 尤其是易于獲得很大的工作壓力, 可以長(zhǎng)時(shí)間保壓, 滑塊能在全行程的任何位置上停留、回程并發(fā)出全部壓力。隨著我國(guó)高壓液壓元件的迅速發(fā)展, 質(zhì)量的不斷提高, 品種、產(chǎn)量的不斷增加, 以及液壓元件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度提高, 液壓傳動(dòng)得到了口益廣泛的應(yīng)用。本文介紹了在實(shí)際工作中用的y32-100型四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。1.2液壓原理設(shè)計(jì)一臺(tái)液壓傳功的機(jī)器, 其性能的好壞首先取決于液壓原理圖的設(shè)計(jì)水平。如設(shè)計(jì)得不好或有所疏漏, 嚴(yán)重者會(huì)影響機(jī)器的工作性能滿足不

10、了工藝的要求, 影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的安全, 輕者也會(huì)造成系統(tǒng)效率低、裝機(jī)功率過(guò)大, 降低了技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和影響機(jī)器的土常工作與壽命。為了順利地進(jìn)行液壓原理圖的設(shè)計(jì), 除了熟悉機(jī)器的工藝要求外, 必須對(duì)各種液壓元件的原理、結(jié)構(gòu)、性能充分了解, 同時(shí), 對(duì)一些液壓機(jī)常用的液壓基本回路, 例如實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)的回路、實(shí)現(xiàn)油泵空負(fù)荷循環(huán)的卸荷回路、平穩(wěn)卸壓的回路、換向與順序動(dòng)作的回路等也應(yīng)當(dāng)熱悉。這樣, 在設(shè)計(jì)時(shí)才能靈活機(jī)動(dòng)地將它們組合在一起, 設(shè)計(jì)出滿足機(jī)器工藝性能要求的液壓原理圖來(lái)。并且, 在一長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)反復(fù)修改、調(diào)試, 使之更為合理和完善。液壓原理圖設(shè)計(jì)的基本要求液壓機(jī)液壓原理圖的設(shè)計(jì)首

11、先應(yīng)能滿足機(jī)器加一零件在一巨藝上所提出的加工原理、動(dòng)作程序與動(dòng)作性能的要求。還必須考慮以下問(wèn)題：壓機(jī)沿塊能停在任意位置。這是壓機(jī)在調(diào)整模具和行程開關(guān)位置、壓制零件時(shí)都需要的工作性能, 并且在壓機(jī)緊急停車或突然失電時(shí), 也要求壓機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件能就地停走或返回原始位置, 以免造成事故。能無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)工作壓力。壓機(jī)加工不同零件時(shí)需要的工作壓力也不會(huì)一樣, 按負(fù)載調(diào)節(jié)壓力既可節(jié)省功率、避免系統(tǒng)發(fā)熱, 文能延長(zhǎng)壓機(jī)與液壓元件的使用壽命 在空載下啟動(dòng)和停止油泵或機(jī)器不工作時(shí), 油泵應(yīng)卸荷。 有可靠的安全裝置, 防止機(jī)器超載。多缸工作時(shí)有可靠的聯(lián)鎖, 避免誤動(dòng)作引起機(jī)件碰撞造成事故。能滿足機(jī)器對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的要求。另

12、外, 尚需考慮系統(tǒng)換向、卸壓的平穩(wěn)性, 系統(tǒng)的效率要高, 油溫不得超過(guò)維修方便, 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件等。1.3四柱型液壓機(jī)工作原理四柱式液壓機(jī)適用于各種可塑性材料的壓制,如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。其工作過(guò)程如下:上液壓缸驅(qū)動(dòng)上滑塊, 實(shí)現(xiàn)“快速下行、慢速加壓、保壓延時(shí)、釋壓換向、快速返回原位停止” 的動(dòng)作循環(huán);下液壓缸驅(qū)動(dòng)下滑塊, 實(shí)現(xiàn)“向上頂出停留向下退回原位停止” 的動(dòng)作循環(huán)圖1液壓機(jī)動(dòng)作循環(huán)圖第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 y32-100型液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)y32-100型四柱式液壓機(jī)為萬(wàn)能液壓機(jī)，它能滿足多種工藝要求，一般結(jié)構(gòu)空間較大，設(shè)有頂出缸，綜合以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及查閱有關(guān)資

13、料得其詳細(xì)技術(shù)參數(shù)如下表圖2液壓機(jī)的主要參數(shù)(jb/t 9957.2-1999)產(chǎn)品名稱四柱萬(wàn)能液壓機(jī)空程下行速度(mm/s)150型號(hào)y32-100型工進(jìn)速度(mm/s)10公稱壓力(kn)1000工作缸回程速度(mm/s)120滑塊行程(mm)500頂出力(kn)25o滑塊下平面至工作臺(tái)最大距離(mm)800頂出速度(mm/s)80工作臺(tái)尺寸(前后左右)(mm)630630頂出缸回程速度(mm/s)120工作缸最大工作壓力(mpa)25頂出活塞最大行程(mm)200外型尺寸長(zhǎng)寬高(mm)11006303300工作缸回程力(kn)100最大拉伸深度(mm)500電機(jī)功率（kw）18.52.2

14、 y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖圖3液壓系統(tǒng)工作行程與壓力圖23 液壓基本回路及各控制閥2.3.1 y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖及油路分析 1下液壓缸；2下缸換向閥；3先導(dǎo)閥；4、11、13、14溢流閥；5上液壓缸；6充液筒；7上缸換向閥；8壓力繼電器；9釋壓閥；10順序閥；12減壓閥；i1、i2、i6液控單向閥；i3、i4、i5單向閥；13溢流閥；14溢流閥；15泵；16電動(dòng)機(jī)；17溢流閥；18油箱圖4 y32100型四柱式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖工作過(guò)程：上滑塊工作循環(huán)（1）快速下行 當(dāng)電磁鐵1ya通電后，先導(dǎo)閥3和上缸換向閥7左位接入系統(tǒng)，液控單向閥i2被打開。系統(tǒng)主油

15、路走向?yàn)椋哼M(jìn)油路： 液壓泵順序閥10上缸換向閥7左位單向閥i3上液壓缸5上腔?；赜吐罚荷弦簤焊?下腔液控單向閥i2上缸換向閥7左位下缸換向閥2中位油箱。上滑塊在自重作用下快速下行。這時(shí)，上液壓缸上腔所需流量較大，而液壓泵的流量又較小，其不足部分由充液筒6（副油箱）經(jīng)液控單向閥i1向液壓缸上腔補(bǔ)油。（2）慢速加壓 當(dāng)上滑塊下行到接觸工件后，因受阻力而減速，液控單向閥i1關(guān)閉，液壓缸上腔壓力升高實(shí)現(xiàn)慢速加壓。這時(shí)的油路走向與快速下行時(shí)相同。（3）保壓延時(shí) 當(dāng)上液壓缸上腔壓力升高到使壓力繼電器8動(dòng)作時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1ya斷電，則先導(dǎo)閥和上缸換向閥處于中位，保壓開始。保壓時(shí)間由時(shí)間繼電

16、器控制，可在0至24分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)。（4）快速返回 在保壓延時(shí)結(jié)束時(shí)，時(shí)間繼電器使電磁鐵2ya通電，先導(dǎo)閥3右位接入系統(tǒng)，使控制壓力油推動(dòng)欲泄換向閥9，并將上缸換向閥7右位接入系統(tǒng)。這時(shí)，液控單向閥i1被打開，其主油路走向?yàn)椋哼M(jìn)油路：液壓泵順序閥10上缸換向閥7右位液控單向閥i2上液壓缸5下腔?；赜吐罚荷弦簤焊?上腔液控單向閥i1充液筒（副油箱）。這時(shí)上滑塊快速返回，返回速度由液壓泵流量決定。當(dāng)充液筒內(nèi)液壓面超過(guò)預(yù)定位置時(shí)，多余的油壓由溢流管流回油箱。（5）原位停止 當(dāng)上滑塊返回上升到擋塊壓下行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵2ya斷電，先導(dǎo)閥3和上缸換向閥7都處于中位，則上滑塊在原位停止不動(dòng)

17、。這時(shí)，液壓泵處于低壓卸荷狀態(tài)，油路走向?yàn)椋阂簤罕庙樞蜷y10上缸換向閥7中位下缸換向閥2中位油箱。下滑塊工作循環(huán)（1）向上頂出 當(dāng)電磁鐵4ya通電使下缸換向閥右位接入系統(tǒng)時(shí)，下液壓缸帶動(dòng)下滑塊向上頂出。其主油路走向?yàn)椋哼M(jìn)油路：液壓泵順序閥10上缸換向閥7中位下缸換向閥2右位下液壓缸1下腔?；赜吐罚合乱簤焊?上腔下缸換向閥2右位油箱。（2）停留 當(dāng)下滑塊上移至下液壓缸活塞碰到上缸蓋時(shí)，便停留在這個(gè)位置上。此時(shí)，液壓缸下腔壓力由下缸溢流閥調(diào)定。（3）向下退回 使電磁鐵4ya斷電，3ya通電，液壓缸快速退回。此時(shí)的油路走向?yàn)椋哼M(jìn)油路：液壓泵順序閥10上缸換向閥7中位下缸換向閥2左位下液壓缸1上腔?；?/p>

18、油路：下液壓缸1下腔下缸換向閥2左位油箱。（4）原位停止 原位停止是在電磁鐵3ya、4ya都斷電，下缸換向閥處于中位的情況下得到的。該液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)：產(chǎn)生大的輸出力是液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)之一。為了獲得大的壓制力，除采用高壓泵提高系統(tǒng)壓力之外，還常常采用大直徑的液壓缸。這樣，當(dāng)上滑塊快速下行時(shí)，就需要大的油液量進(jìn)入液壓缸上腔。假若此流量全部由液壓泵提供，則泵的規(guī)格太大，這不僅造價(jià)高，而且在慢速加壓、保壓和原位停止階段，功率損失大。液壓機(jī)上滑塊的重量均較大，足可以克服摩擦力及回油阻力自行下落。該系統(tǒng)采用充液筒來(lái)補(bǔ)充快速下行時(shí)液壓泵供油的不足，這樣使系統(tǒng)功率利用更加合理。保壓延時(shí)是液壓機(jī)常有的工作狀

19、態(tài)。本系統(tǒng)采用液控單向閥i1、i6和單向閥i3的密封性和液壓管路及油液的彈性來(lái)保壓。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，比用泵保壓節(jié)省功率。但是，要求液壓缸等元件密封性好。通常的液壓機(jī)系統(tǒng)屬于高壓系統(tǒng)。對(duì)于高壓系統(tǒng)，在液壓缸以很高壓力進(jìn)行保壓的情況下，假若立即啟動(dòng)換向閥使液壓缸反向快速退回時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)對(duì)換向過(guò)程進(jìn)行控制，先使高壓腔壓力釋放以后，再切換油路。本系統(tǒng)采用預(yù)泄換向閥9，先使液壓缸上腔壓力釋放降低后，再使主油路換向。其原理是在保壓階段，預(yù)泄換向閥的上位接入系統(tǒng)。當(dāng)電磁鐵2ya通電后，控制壓力油經(jīng)減壓閥和先導(dǎo)閥右位進(jìn)入預(yù)泄換向閥的下端腔和液控單向閥i6的控制口。由于預(yù)

20、泄換向閥上端腔與液壓缸上腔油路連通，壓力很高，其下端腔的控制壓力油不能使閥心向上移動(dòng)。但是液控單向閥i6可以在控制壓力油作用下打開。 i6被打開后，液壓缸上腔油液經(jīng)液控單向閥i6、預(yù)泄換向閥上位泄到油箱。這時(shí)，壓力被釋放降低，直至預(yù)泄換向閥的閥心被推移到使下位接入系統(tǒng)。然后，控制壓力油經(jīng)預(yù)泄換向閥下位進(jìn)入上缸換向閥的右端腔，使其右位接入系統(tǒng)，切換主油路，實(shí)現(xiàn)液壓缸快速退回。系統(tǒng)中的上下兩液壓缸動(dòng)作的協(xié)調(diào)是由兩個(gè)換向閥的互鎖來(lái)保證的。只有當(dāng)上缸換向閥處于中位時(shí)，下缸換向閥才能接通壓力油。這樣，就保證了兩個(gè)液壓缸不可能同時(shí)接通壓力油而動(dòng)作。在拉伸操作中，為了實(shí)現(xiàn)“壓邊”工步，上液壓缸活塞必須推著下

21、液壓缸活塞移動(dòng)，這時(shí)上液壓缸下腔油液進(jìn)入下液壓缸下腔，而下液壓缸下腔油液經(jīng)下液壓缸溢流閥流回油箱，壓邊壓力由該溢流調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)利用換向閥中位實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷。為了保證對(duì)上下缸換向閥進(jìn)行控制，在液壓泵出口至上缸換向閥的主油路上設(shè)有順序閥，用來(lái)保證在換向閥處于中位時(shí)，控制油路仍有足夠的壓力。并且，用減壓閥來(lái)調(diào)節(jié)控制油路壓力。但是，在卸荷油路上設(shè)置順序閥，擔(dān)高了液壓泵的卸荷壓力，增大了液壓泵卸荷時(shí)的功率損失，這是不利之處。另外，在該系統(tǒng)中兩個(gè)液壓缸各有一個(gè)溢流閥用作安全閥來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。2.3.2 y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)工作循環(huán)圖圖5 液壓機(jī)工作循環(huán)圖動(dòng)作元件工步1ya2ya3ya4ya原位

22、上缸快進(jìn)+上缸工進(jìn)+保壓+上缸快退+下缸工進(jìn)+下缸快退+2.4 液壓缸的設(shè)計(jì)2.4.1主液壓缸已知液壓缸的理論作用力(推力=1000kn；回程力=100kn) 液壓系統(tǒng)的壓力范圍是20-32mpa，假設(shè)最大壓力p=25mpa1.無(wú)活塞桿的缸筒內(nèi)徑d為 0.22m (2.1)查gb/t2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值d=0.22m 2.活塞桿徑d為 =0.208m (2.2) 查gb/t2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值=0.2 m 3.主液壓缸有效面積 0.22=0.038m=380cm (2.3) (0.22-0.20)=0.00659 cm=66 cm (2.4)0.20=0.0314m=314cm

23、 (2.5)4.主液壓缸實(shí)際壓制力和回程力f=pa=25100.0380=950kn (2.6)=100kn5.主液壓缸的工作力(1)主液壓缸的平衡壓力: pa=1.49mpa (2.7)(2)主液壓缸工進(jìn)壓力: pa=25.26mpa (2.8)(3)主液壓缸回程壓力: pa=15.2mpa (2.9)2.4.2 頂出液壓缸1.無(wú)活塞桿的缸筒內(nèi)徑d為 =0.113m （2.10） 查gb/t2348-1993,取標(biāo)準(zhǔn)值d=100mm2.頂出液壓缸活塞桿徑d頂 =0.083m （2.11）查gb/t2348-1993,取標(biāo)準(zhǔn)值d=80mm3.頂出液壓缸有效面積d=0.00785m=79cm (

24、2.12)a( d-d)(0.10-0.08) =0.0028m=28cm (2.13)ad0.08=0.0050m=50cm (2.14)4.頂出液壓缸實(shí)際頂出力和回程力f=pa=25100.00785=196.3kn (2.15)=60kn5.頂出液壓缸的工作壓力和回程壓力p=25mpa p=21.4mpa (2.16)2.4.3 液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量2.4.3.1 主液壓缸的進(jìn)出油量1.主液壓缸快進(jìn)的進(jìn)出油量 q=av=0.0380 m0.15m/s60s=342l/min (2.17)q=av=0.0659 m0.15m/s60s=59.3l/min (2.18)2.主液壓缸工作行程的

25、進(jìn)出油量q=av =0.038m0.01m/s60s =22.8l/min (2.19)q=av=0.00659m0.01m/s60s=3.6l/min (2.20)3.主液壓缸回程進(jìn)出油量q=av=0.00659m0.12m/s60s=47.4l/min (2.21)q=av =0.0380m0.12m/s60s=273.6l/min (2.22)2.4.3.2 頂出液壓缸的進(jìn)出油量1.頂出液壓缸的進(jìn)出油量q=av=0.00785m0.08m/s60s=37.68l/min (2.23)q=av=0.0028m0.08m/s60s=13.44l （2.24）2.頂出液壓缸快退行程的進(jìn)出油量q

26、=av=0.0028m0.12m/s60s=20.16l/min (2.25)q=av=0.00785m0.12m/s60s=56.52l/min （2.26)第三章 常用液壓元件的選擇3.1 泵的選擇設(shè)選主液壓缸工作行程和頂出液壓缸頂出行程工作壓力最高(p=25mpa)工件頂出后不需要高壓.主液壓缸工作行程(即壓制)流量為22.80l/min,主液壓缸工作回程流量為3.6 l/min,選用25ycy14-1b型軸向變量柱塞泵。圖6 25ycy14-1b型軸向變量柱塞泵型號(hào)公稱壓力公稱流量重量傳遞功率25ycy14-1b324040隨調(diào)節(jié)特性變3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇由液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率選出電機(jī)，選

27、用y180m-4型三相異步電動(dòng)機(jī)。圖7 y180-4型電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速重量/y180m-418514701823.3 液壓控制閥的選擇圖8 液壓控制閥的選擇序號(hào)元件名稱通過(guò)流量選用規(guī)格數(shù)量1電液換向閥37034dyy-b32h-t*12先導(dǎo)閥3034dy-b10h-t*13溢流閥40yf-b32g44壓力繼電器pf-b8h15釋壓閥150jf-b32c16順序閥150x*f-b32f17減壓閥150jf-b32c18液控單向閥170dfy-b32h*39單向閥250df-b32h1310液動(dòng)換向閥16024y-160bz13.4 液壓油的選擇根據(jù)y32100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)的各項(xiàng)指

28、標(biāo)，選擇l-hl型液壓油。圖9 y32-100型四柱式萬(wàn)能液壓機(jī)液壓油的各項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)按（gb/t7631.2）l-hl質(zhì)量等級(jí)一等品黏度等級(jí)（gb/t 3141）32運(yùn)動(dòng)黏度/mms 0c 40c42028.835.2黏度指數(shù)95空氣釋放（50c）/min7密封適應(yīng)性能指數(shù)10抗乳化性（40-37-3）/ min 54c30泡沫化性/150/10說(shuō)明 ：本產(chǎn)品具有良好的防銹及抗氧化安定性，使用壽命比機(jī)械油長(zhǎng)1倍以上；并具有較好的空氣釋放性、抗泡性、分水性及橡膠密封相容性。主要應(yīng)用于機(jī)床、工程等等。3.5 液壓輔助件3.5.1 管件3.5.1.1 管道液壓系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管

29、、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來(lái)正確選用。有關(guān)的內(nèi)徑d：d= （3.5.1）壁厚： （3.5.2）式中管內(nèi)流速，最大工作壓力，許用應(yīng)力。查標(biāo)準(zhǔn)jb827-66，取外徑,內(nèi)徑，壁厚的冷軋鋼管；查標(biāo)準(zhǔn)hg4-406-66，取外徑，內(nèi)徑，壁厚的高壓膠管。3.5.1.2 管接頭管接頭是油管與油管、油管與液壓元件之間的可拆式連接件，它必須具有方便拆裝、連接牢固、緊密可靠、外形尺寸小、流通能力大、壓降小、工藝性能高等條件。依據(jù)本液壓系統(tǒng)的要求，選擇焊接式管接頭。3.5.2 濾油器在液壓系統(tǒng)中，由于工作油液中的雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)，容易引起液壓元件工作表面的破壞，而使液壓元

30、件的壽命大大縮短，為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，提高液壓元件的壽命，進(jìn)入液壓系統(tǒng)中的工作液體必須經(jīng)濾油器過(guò)濾。濾油器的功用在于過(guò)濾混在油液中的雜質(zhì)，使進(jìn)入到系統(tǒng)中的油液污染度降低，保證系統(tǒng)正常的工作。選用濾油器時(shí)按下列要求選擇：（1）過(guò)濾精度應(yīng)滿足預(yù)定要求。（2）能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持足夠的流通能力。（3）濾芯具有足夠的強(qiáng)度，不因液壓的作用而損壞。（4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下持久的工作。（5）濾芯清洗或更換方便。按要求選擇燒結(jié)式過(guò)濾濾油器 :圖10 濾油器的選擇型號(hào)流量工作壓力精度管徑su3-f125241250.520243323.5.3.壓力表及開關(guān)3.5.3.1 彈簧管壓力表圖11

31、 彈簧管壓力表型號(hào)測(cè)量范圍用途重量/生產(chǎn)廠y-100040測(cè)量對(duì)鋼和銅合金不起腐蝕作用的液體的壓力0.7上海宜川儀表廠3.5.3.2 壓力表開關(guān)圖12 壓力表開關(guān)型號(hào)接口尺寸/壓力行程/質(zhì)量/k-6b46.362.23.5.4 油箱油箱的功用主要是儲(chǔ)存油液，此外還起著散發(fā)油液中熱量、釋放混在油液中的氣體、沉淀油液中污物的作用。本系統(tǒng)采用鋼板焊接的分離式油箱，油箱壁厚位3mm。油箱容積的確定：泵查標(biāo)準(zhǔn)系列，選的焊接式油箱。3.6 液壓系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)3.6.1 液壓元件的安裝（1）安裝前清洗管路，液壓系統(tǒng)的管路應(yīng)進(jìn)行兩次安裝。第一次試裝后拆下管路，用20%的硫酸或鹽酸進(jìn)行酸洗40min，然

32、后用10%的蘇打水中和15min，最后用溫水清洗，干燥后涂油以備安裝。通過(guò)清潔后管內(nèi)不得殘余金屬粉末、銹、密封材料、絲線、油漆和涂料等。（2）安裝前對(duì)某些自制的重要元件如液壓缸、管路和接頭進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力可取工作壓力的2倍，或最高壓力的1.5倍。（3）對(duì)放置時(shí)間較長(zhǎng)的液壓元件應(yīng)再一次進(jìn)行清洗。（4）液壓裝置的安裝應(yīng)有足夠的維護(hù)空間，便于清洗，能避免外部物體的碰撞和灰塵雜質(zhì)的侵入。（5）應(yīng)該保證安裝、裝配場(chǎng)地的清潔。（6）管路的連接應(yīng)牢靠密封，不能松動(dòng)漏油。（7）液壓元件在安裝固定時(shí)，應(yīng)用力適當(dāng)，防止擰緊力過(guò)大，使液壓元件產(chǎn)生變形而造成漏油或某些零件不能滑動(dòng)。（8）安裝時(shí)不能損壞密封裝置，

33、因此必須清除被密封零件的尖角，避免使用銳利的安裝工具。（9）液壓泵與原動(dòng)機(jī)要用撓性聯(lián)軸器，應(yīng)保證它們的同心度不大于0.1mm，用手轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸應(yīng)感到平穩(wěn)滑快。（10）液壓系統(tǒng)安裝好之后，應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部清洗。清洗采用液壓工作油或試車油，清洗時(shí)的溫度在5080度之間，開始要間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，然后長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)412小時(shí)。清洗時(shí)在回油路上設(shè)置濾油器，清洗到濾油器不再有雜質(zhì)為止。3.6.2 液壓系統(tǒng)的使用在使用液壓系統(tǒng)時(shí)除了熟悉系統(tǒng)的性能、動(dòng)作原理，并能正確操作外，還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）保持油液的清潔。使用液壓系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意油箱與外界的隔離密封，防止粉塵污物和水分的侵入，加油時(shí)應(yīng)進(jìn)行過(guò)濾。油液應(yīng)定期更換，一般半年至一年，

34、在高溫和多粉塵的環(huán)境下要縮短換油時(shí)間。（2）排除系統(tǒng)中的氣體。有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣，無(wú)排氣裝置的系統(tǒng)往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)多次使之自然排除氣體。（3）保持一定油溫。液壓系統(tǒng)只適用于在某一溫度范圍內(nèi)工作，一般為3050度。溫度過(guò)高時(shí)應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過(guò)低時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，或在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，是油溫升高后，再進(jìn)入正式工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。（4）檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。3.6.3 液壓系統(tǒng)的調(diào)整在調(diào)整液壓系統(tǒng)之前，首先應(yīng)弄懂液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉液壓系統(tǒng)的各種操作和調(diào)整手柄的位置、旋向等，并且需要檢查各液壓元件的連接是否正確可靠，液壓泵轉(zhuǎn)向是否正確，油箱中是否有足夠的油液等。當(dāng)

35、外部檢查沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，然后進(jìn)行空載試車。試車時(shí)首先啟動(dòng)控制油路的液壓泵，無(wú)專用的控制壓力油路時(shí)可直接啟動(dòng)主泵。液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，需調(diào)整壓力控制元件。一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥-溢流閥，從壓力為零開始，逐步提高壓力，使之達(dá)到規(guī)定壓力值，然后依次調(diào)整各部回路的壓力控制閥。主回路液壓泵的安全溢流閥調(diào)定壓力一般大于液壓機(jī)所需壓力的10%25%?？焖龠\(yùn)動(dòng)液壓泵的壓力閥的調(diào)定壓力，一般大于所需壓力的10%20%。卸荷壓力一般應(yīng)小于0.10.2mpa,如果用卸荷壓力油供給控制油路和潤(rùn)滑油路時(shí)，壓力應(yīng)保持在0.30.6mpa范圍內(nèi)。壓力繼電器調(diào)定壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.30.5mpa。流量控制閥要從小到大逐步

36、調(diào)整。同步運(yùn)動(dòng)液壓機(jī)的流量控制閥應(yīng)同時(shí)調(diào)整，要保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性?？蛰d試車正常后即可開始負(fù)載試車。負(fù)載試車時(shí)應(yīng)檢查系統(tǒng)是否能完成預(yù)定的工作任務(wù)，運(yùn)轉(zhuǎn)性能是否良好，有無(wú)振動(dòng)、沖擊、噪聲、爬行和油液溫度過(guò)高等不良現(xiàn)象。第四章 四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷4.1四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)常見故障病因油液溫度過(guò)高是液壓系統(tǒng)得最大病因，它帶來(lái)的危害有：液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降，泄漏增加，甚至使機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常工作。液壓系統(tǒng)的零件因過(guò)熱而膨脹，破壞了相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件原來(lái)正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時(shí)，使?jié)櫥湍ぷ儽?、機(jī)械磨損增加，結(jié)果造成泵、閥等的精密配合面因過(guò)早磨損而使其失效

37、或報(bào)廢。加速橡膠密封件老化變質(zhì)，壽命縮短，甚至喪失其密封性能，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。油液汽化、水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產(chǎn)生穴蝕；油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器和液壓閥內(nèi)的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。因此，液壓油油溫過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的正常使用、降低液壓元件的使用壽命，并增加液壓機(jī)的維修成本。我單位將四柱液壓機(jī)用于型材沖缺和彎曲度矯直，頻率變化快，油液溫度升高迅速。經(jīng)實(shí)踐證明，油溫升高常帶以上危害：如密封圈損壞，內(nèi)部泄漏，精密配合面磨損，油液黏度下降等，同時(shí)又導(dǎo)致油溫進(jìn)一步升高，循環(huán)作用，其故障率也迅速增高。后來(lái)改進(jìn)了冷卻水源，加大了散熱面積后，故障率由7降低到3，可見油溫影響之大。污染嚴(yán)

38、重也是液壓系統(tǒng)得重要病因，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境一般較差，隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加，油中易混入雜質(zhì)和污物。四柱液壓機(jī)目前多二通插裝閥集成系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊密，主閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通流能力大，受污染的液壓油進(jìn)入泵和閥的配合間隙中，會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加，同時(shí)還會(huì)引起油溫升高，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作不靈敏，速度緩慢，壓力不足，保壓能力下降，停車后滑塊下滑等現(xiàn)象。液壓系統(tǒng)中混入空氣也是一個(gè)不可忽略的病因，混入液壓油中的空氣，在低壓區(qū)時(shí)會(huì)從油中逸出并形成氣泡，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)時(shí)，這些氣泡將被高壓油擊碎，受到急劇壓縮而放出大量的熱量，引起油溫升高。在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，當(dāng)液壓泵吸入了液壓油和空氣的混合油液，在

39、液壓泵的吸油管處，由于壓力下降而析出已溶的氣體，在液壓泵高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，將造成油液不能布滿油腔的現(xiàn)象，這不僅降低了液壓泵的供油量和液壓泵的效率，還會(huì)引起液壓油液的沖擊，液壓的氣蝕損壞，管道壓力脈動(dòng)，以至產(chǎn)生由于液壓油的不連續(xù)流動(dòng)而引起的噪聲，滑塊爬行等癥狀。潤(rùn)滑不良產(chǎn)生摩擦阻力變化、壓力脈沖較大或閥出現(xiàn)故障，如：泄漏增大、別勁、燒結(jié)造成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度不夠或完全不動(dòng)等都可能造成液壓系統(tǒng)故障。總之，污染、過(guò)熱和進(jìn)入空氣是三大病因，這三個(gè)不利因素有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，出現(xiàn)其中任何一個(gè)問(wèn)題，就會(huì)連帶產(chǎn)生另外一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。由實(shí)踐證明，液壓系統(tǒng)70以上的原因，均是這三者造成的，而各種癥狀現(xiàn)象需要依靠診斷技

40、術(shù)來(lái)判別。4.2故障診斷技術(shù)及應(yīng)用(1)主觀診斷技術(shù)。指維修人員利用簡(jiǎn)單的診斷儀器憑借個(gè)人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析判斷故障產(chǎn)生的原因和部位。方便快捷，可靠性較低，屬于較簡(jiǎn)單定性分析。包括直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)法、邏輯分析法、參數(shù)測(cè)量法、堵截法等。直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)法指維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)看、聽、摸、聞、問(wèn)等方法判斷故障原因：看執(zhí)行元件是否爬行、無(wú)力、速度異常，液位高度、油液變質(zhì)及外泄漏，測(cè)壓點(diǎn)工作壓力是否穩(wěn)定，各連接處有無(wú)泄漏及泄漏量；聽泵有無(wú)異常聲響、溢流閥尖叫聲、軟管及彎管振動(dòng)聲等。摸系統(tǒng)元件的油溫和沖擊、振動(dòng)的大小、聞?dòng)鸵菏欠褡冑|(zhì)、軸承燒壞、油泵燒結(jié)等。詢問(wèn)設(shè)備操作者，了解液壓系統(tǒng)平時(shí)工況、元件有無(wú)異常、設(shè)萬(wàn)方數(shù)據(jù)

41、172 重型機(jī)械2010(s2)備維護(hù)保養(yǎng)及出現(xiàn)過(guò)的故障和排除方法。邏輯分析法指根據(jù)元件、系統(tǒng)、設(shè)備三者邏輯關(guān)系和故障現(xiàn)象，通過(guò)研究液壓原理圖和元件結(jié)構(gòu)，進(jìn)行邏輯分析，找出故障發(fā)生部位。例如在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，高壓行程速度不夠或者上壓緩慢，首先根據(jù)原理圖檢查所有應(yīng)該得電的電磁閥是否全部打開，各錐閥有無(wú)卡死，在聯(lián)系原理分析可能原因，或系統(tǒng)泵流量不足，或調(diào)得太小，或溢流調(diào)節(jié)太大，或系統(tǒng)內(nèi)泄嚴(yán)重等，確定基礎(chǔ)件正常后，針對(duì)原因調(diào)節(jié)泵流量，對(duì)于500t液壓機(jī)，一般不大于7升分，拆下泵密封環(huán)和配油盤，檢查維修。針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)泄嚴(yán)重，首先檢查充液閥是否關(guān)好，閥口是否老化，在檢查各閥件密封圈是否損壞或者老化等

42、。邏輯分析法可能出現(xiàn)諸多得原因，因此要分清主次，直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)也會(huì)起到很大的作用。參數(shù)測(cè)量法指通過(guò)測(cè)得系統(tǒng)回路中所需點(diǎn)處工作參數(shù)，將其與系統(tǒng)工作正常值比較，即可判斷出參數(shù)是否正常、是否有故障及故障所在部位，適于在線監(jiān)測(cè)、定量預(yù)報(bào)和診斷潛在故障。在四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中，一般設(shè)有系統(tǒng)壓力表，上腔壓力表，下腔壓力表，頂出缸壓力表等，這些都能將故障細(xì)化，迅速找到故障部件位置，若本系統(tǒng)沒(méi)有，也可以自己選擇插入測(cè)點(diǎn)位置，根據(jù)參數(shù)，結(jié)合原理分析故障原因。堵截法指根據(jù)液壓系統(tǒng)的組成及故障現(xiàn)象選擇堵截點(diǎn)，堵截法觀察壓力和流量的變化，從而找出故障的方法。堵截法快速準(zhǔn)確，但使用較麻煩，拆裝量大，需要整套的堵截工具和元件。隨著液壓系統(tǒng)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的診斷技術(shù)也日趨成熟。這就要求我們?cè)诓粩嗌罨瘜W(xué)習(xí)液壓技術(shù)的同時(shí)，也要學(xué)習(xí)利用先進(jìn)的診斷技術(shù)。(2)儀器診斷技術(shù)。根據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力、流量、溫度、噪聲、震動(dòng)、油的污染、泄露、執(zhí)行部件的速度、力矩等，通過(guò)儀器顯示或計(jì)算機(jī)運(yùn)算得出判斷結(jié)果。診斷儀器有通用型、專用型、綜合型、其發(fā)展方向是非接觸式、便攜式、多功能和智能化。包括鐵譜記錄法、震動(dòng)診斷法、聲學(xué)診斷法、