|
液壓系統(tǒng)的設計步驟與設計要求
1）確定液壓執(zhí)行元件的形式； 2）進行工況分析,，確定系統(tǒng)的主要參數(shù),； 3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖,； 4）選擇液壓元件,； 5）液壓系統(tǒng)的性能驗算； 6）繪制工作圖,，編制技術 設計 1）主機的概況：用途、性能,、工藝流程,、作業(yè)環(huán)境、總體布局等,； 2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動作,，動作順序及彼此聯(lián)鎖關系如何,； 3）液壓驅(qū)動機構的運動形式，運動速度,； 4）各動作機構的載荷大小及其性質(zhì),； 5）對調(diào)速范圍、運動平穩(wěn)性,、轉換精度等性能方面的要求,； 6）自動化程序、操作控制方式的要求,； 7）對防塵,、防爆、防寒,、噪聲,、安全可靠性的要求； 8）對效率,、成本等方面的要求,。 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 （1）制定調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題,。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn),。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作,。對高壓大流量的液壓系統(tǒng),，現(xiàn)多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn),。相應的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速,、容積調(diào)速以及二者的結合——容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油,，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度,。此種調(diào)速方式結構簡單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥,，故效率低,，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合,。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調(diào)速的目的,。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高,。但為了散熱和補充泄漏,，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大,、運動速度高的液壓系統(tǒng),。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油,，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應,。此種調(diào)速回路效率也較高,，速度穩(wěn)定性較好，但其結構比較復雜,。 節(jié)流調(diào)速又分別有進油節(jié)流,、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進油節(jié)流起動沖擊較小,，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速,。 調(diào)速回路一經(jīng)確定,，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式,。在開式系統(tǒng)中,，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后,，再排回油箱,。開式回路結構簡單，散熱性好,，但油箱體積大,，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式,。閉式系統(tǒng)中,，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路,。其結構緊湊,，但散熱條件差。 （2）制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時,，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作,，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,，通常由定量泵供油,，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定,。在容積調(diào)速系統(tǒng)中,，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用,。 在有些液壓系統(tǒng)中,，有時需要流量不大的高壓油,，這時可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設高壓泵,。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中,，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下,，需考慮選擇卸荷回路,。 在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時,，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力,。 （3）制定順序動作方案 主機各執(zhí)行機構的順序動作，根據(jù)設備類型不同,，有的按固定程序運行,，有的則是隨機的或人為的。工程機械的操縱機構多為手動,，一般用手動的多路換向閥控制,。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移動到一定位置時,，通過電氣行程開關發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作,。行程開關安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路,，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合,。 另外還有時間控制、壓力控制等,。例如液壓泵無載啟動,，經(jīng)過一段時間，當泵正常運轉后,，延時繼電器發(fā)出電信號使卸荷閥關閉,，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機床,、擠壓機壓力機等場合,。當某一執(zhí)行元件完成預定動作時，回路中的壓力達到一定的數(shù)值,，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過,，來啟動下一個動作。 （4）選擇液壓動力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供,，液壓源的核心是液壓泵,。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下,，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量,，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱,，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油,，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力,。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配,。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況,，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況,，可增設蓄能器做輔助油源,。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器,，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求,，通過相應的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱,，可在回油路上設置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求,，還要考慮加熱,、冷卻等措施。 整機的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成,。各回路相互組合時要去掉重復多余的元件,，力求系統(tǒng)結構簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關系,，避免誤動作發(fā)生,。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率,。 為便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測,，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）,。 大型設備的關鍵部位,，要附設備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速更換,，保證主要連續(xù)工作,。 各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標準件，在圖中要按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制,。對于自行設計 系統(tǒng)圖中應注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號,，并附有電磁鐵,、行程閥及其他控制元件的動作表,。 設計 液壓系統(tǒng)總體布局有集中式,、分散式,。 集中式結構是將整個設備液壓系統(tǒng)的油源、控制閥部分獨立設置于主機之外或安裝在地下,，組成液壓站,。如冷軋機、鍛壓機,、電弧爐等有強烈熱源和煙塵污染的冶金設備,，一般都是采用集中供油方式。 分散式結構是把液壓系統(tǒng)中液壓泵,、控制調(diào)節(jié)裝置分別安裝在設備上適當?shù)牡胤?。機床、工程機械等可移動式設備一般都采用這種結構,。 1）板式配置 板式配置是把板式液壓元件用螺釘固定在平板上,，板上鉆有與閥口對應的孔，通過管接頭聯(lián)接油管而將各閥按系統(tǒng)圖接通,。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式,。液壓實驗臺等普遍采用這種配置。 2）集成式配置 目前液壓系統(tǒng)大多數(shù)都采用集成形式,。它是將液壓閥件安裝在集成塊上,，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部油路作用,。這種配置結構緊湊,、安裝方便。 對于較簡單的液壓系統(tǒng),，其閥件較少，可安裝在同一個集成塊上,。如果液壓系統(tǒng)復雜,，控制閥較多，就要采取多個集成塊疊積的形式,。 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，公用回油孔T,，泄漏油孔L和4個用以疊積緊固的螺栓孔,。 P孔，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)壓后進入公用壓力油孔P,，作為供給各單元回路壓力油的公用油源,。 T孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔T,，流回到油箱,。 L孔，各液壓閥的泄漏油,，統(tǒng)一通過公用泄漏油孔流回油箱,。 集成塊的其余四個表面，一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管,，另三個面用以安裝液壓閥,。塊體內(nèi)部按系統(tǒng)圖的要求，鉆有溝通各閥的孔道,。 2）集成塊結構尺寸的確定 外形尺寸要求滿足閥件的安裝,，孔道布置及其他工藝要求。為減少工藝孔,，縮短孔道長度,，閥的安裝位置要仔細考慮，使相通油孔盡量在同一水平面或是同一豎直面上,。對于復雜的液壓系統(tǒng)，需要多個集成塊疊積時,，一定要保證三個公用油孔的坐標相同,，使之疊積起來后形成三個主通道。 各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求,，具體參照本章4.4節(jié)確定孔徑,。一般來說，與閥直接相通的孔徑應等于所裝閥的油孔通徑,。 油孔之間的壁厚δ不能太小,，一方面防止使用過程中，由于油的壓力而擊穿,，另一方面避免加工時,，因油孔的偏斜而誤通。對于中低壓系統(tǒng),，δ不得小于5mm,，高壓系統(tǒng)應更大些。 裝配圖包括泵站裝配圖，管路布置圖,，操縱機構裝配圖,，電氣系統(tǒng)圖等。 技術 |
|
|
來自： caojinbang > 《機械》
