液压传动系统设计、安装、组接、调试.doc

a、第二部分 液压传动系统设计、安装、组接、调试一、 液压系统图的图形符号a) 图形符号的意义1、 将各种液压元件以特定的符号表示各自的连接关系，可以清楚的表述液压系统的工作原理；2、 便于液压系统的设计；3、 明确的各种液压元件在系统中的作用；4、 便于液压系统的调试安装和检修工作。液压系统图是液压传动技术的工程语言，与机械制图在机械工程级其电路系统图在电工、电子学上具有同等的地位。液压系统中各种元件的标准化和通用性。可以特定的符号表示具有一定功能的元件。b) 图形符号连接的方式1、 元件之间的连接；2、 各种功能的组合；3、 运动方式的表述；4、 控制方式的表述。c) 液压系统图的内容1、 具有各种功能的液压元件符号；2、 各元件的连接方式；3、 系统的主要技术参数；4、 系统元件动作表；5、 系统名称、设计等项内容。d) 液压系统图的图形符号国家标准简介标准号： GBT786.1-93 液压气动图形符号二 液压系统的设计一）明确主机情况和对液压系统的设计要求1 确定哪些运动需要用液压传动来完成。根据机器的工作对象，技术要求及工作环境等，将使用液压，机械和电力传动的各种方案从使用性能，生产条件和成本等多方面进行比较，选择合适的传动方式；2 主机的性能要求，对自动化程度、液压传动速度、力、平稳性、精度、效率等的要求；3 对液压系统分布、尺寸、重量、经济性的要求；4 主机情况，工作环境、工艺过程、总体布局等，设计机、液应协商进行。二）进行工况初步分析，确定液压系统主要参数1、 负载分析：初步确定系统工作压力；1） 计算执行元件工作循环中，各阶段的负载，作负载循环图2） 选择工作压力，根据工作性质、种类；3） 油缸、马达类型、有效面积确定，油缸：结构、安装、负载（工作、惯性、摩擦）筒直径、杆直径、行程、工作压力速度，按标准选择；马达：排量、力矩、速度、安装、种类；4） 绘制执行元件工况图；压力循环图流量循环图功率循环图作用：1）方便找出最高压力点、作大流量点、最大功率点；2）指导选择主要回路；3)可修改设计参数，调整压力、流量状况；4）了解各参数状况。三）拟定液压系统图1、 绘制执行元件，种类、要求；2、 确定满足执行元件动作、性能的回路，方向、速度、压力；3、 按执行元件的工作要求，设计辅助回路和选择辅助元件阀类；实现完整的功能回路；4、 配置泵站和其他需要的回路，安全、冷却、过滤、补油等；5、 系统中各回路不能互相干扰；6、 系统简单、经济、实用。注意事项： 1)去掉重复多余的元件，力求使系统结构简单，同时要仔细斟酌，避免由于某个元件的去掉或并用而引起相互干扰。 2)增设安全装置，确保设备及操作者的人身安全。如挤压机控制油路上设置行程阀，只有安全门关闭时才能接通控制油路。 3)工作介质的净化必须予以足够的重视。特别是比较精密、重要的设备，可以单设一套自循环的油液过滤系统。 4)对于大型的贵重设备，为确保生产的连续性，在液压系统的关键部位要加设必要的备用回路或备用元件。 5)为便于系统的安装、维修、检查、管理，在回路上要适当装设一些截止阀、测压点。 6)尽量选用标准元件和定型的液压装置。四）元件计算和选择1、油泵和电机1）油泵压力：最大执行元件压力；2）油泵流量：系统最大供油量；无蓄能器：瞬时系统最大供油量有蓄能器：平均系统最大供油量3）油泵规格：根据液压泵的最大工作压力和最大输出流量以及系统中拟定的液压泵的型式；查阅有关手册或产品样本即可确定液压泵的规格型号。注意：a 选择的液压泵的额定流量要大于或等于前面计算所得的液压泵的最大输出流量，并且尽可能接近计算值；b 泵的额定压力应大于或等于计算所得的最大工作压力。有时尚需考虑一定的压力储备，使泵的额定压高出计算所得的最大工作压力2560。2、 执行元件 油缸，马达；3、 控制元件 方向、流量、压力阀；各种阀类元件的规格型号，按液压系统原理图和系统工况图中提供的情况从产品样本中选取。各种阀的额定压力和额定流量，应与其工作压力和最大通过流量相接近，必要时，可允许其最大通过流量超过额定流量20。注意:溢流阀应使其能通过液压泵的全部流量。对所有压力阀来有合适的调压范围问题，不要使该阀的额定工作压力高出使用压力太多。流量阀要注意该阀的最小稳定流量能够满足液压系统执行机构最低稳定速度的需要。在选用分流集流阀(同步阀)等控制阀时，不要使实际流量低于阀的额定流量太多，以免分流(或集流)误差过大。单杆缸系统若无杆腔有效作用面积为有杆腔有效作用面积的n倍，当有杆腔进油时，则回油流量为进油流量的n倍，因此应以n倍的流量来选择通过的阀类元件。换向阀必要时可使实际流量最多高出其额定流量20，主要是考虑使换向阀的压力损失不要过大。 4、 辅助元件 蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、仪表、管接头五）液压系统性能验算；压力，流量最终确定；六）液压系统元件、装置结构设计；马达种类、结构、安装油缸种类、结构、安装特殊元件设计各类元件的连接、安装方式；七）设计文件内容。1、 液压系统图 元件种类、连接原理图，主要工作参数表，电磁铁动作顺序表，明细表，技术要求；2、 元件集成块装配图、阀块零件图，集成块、板式、管式；3、 油缸和其他专用件装配图、零件图；4、 液压介质的选择；5、 泵站装配图，相应零件图；6、 配管图；7、 设计说明书；8、 技术说明书，操作、维护、保养；9、 零部件目录表，标准件、加工件、外购件、通用件表；三、 液压传动介质选择1、液压传动介质简介液压油分类 石油产品及润滑剂的总分类 类别各类别的含义F燃料S溶剂和化工原料L润滑剂和有关产品W腊B沥青C焦液压油属于：石油产品及润滑剂的总分类（GB49887）规定润滑油类组别号为 L；润滑剂和有关产品（L）类的分类第一部分：总分组GB7631.187。组别应用场合待制定的各分组分类标准A全损耗系统第1部分B脱膜C齿轮第6部分D压缩机（包括冷冻机和真空泵）第3部分E内燃机F主轴、轴承和离合器第2部分G导轨H液压系统第4部分L类产品分组，规定液压油类别号为H GB 7631287润滑剂和有关产品(L类)的分类 第三部分：H组(液压系统)H液压系统矿物油型和合成烃型 LHH 纯矿物油型， LHL 抗氧防锈型， LHM抗磨型， LHV低温抗磨型， LHR高粘度指数， LHS合成烃低温型， LHG液压导轨，耐燃型 HFAE水包油型 HFAS化学水溶液 HFB油包水型 HFC水乙二醇型 HFD 磷酸酯型航空液压油（待定）合成型制动液（待定）醇型制动液船舰用液压油（待定）液力传动油（待定） 2、液压油主要质量指标和使用性能液压油的质量指标和使用性能可以用一些理化指标来表示。这里仅介绍常用的一些理化指标。一、密度、重度一般矿物液压油：=900kg/m3 =8.83103 N/m3二、外观 质量优良的液压油颜色均匀、澄清、不混浊、不沉淀。 液压油的外观可以作为评定质量的参考，不能作为判断质量合格的依据。三、粘度液压油的稀稠程度称为液压油的粘度，它表示液压油分子间内摩擦力的大小。粘度是选择液压油品种的重要指标之一。粘度大：阻力大、泵送性差、润滑状态好、不易泄漏；粘度小：阻力小、易泄漏、低压系统。压力大、载荷大、温度高，选用高粘度。反之，选用低粘度。液压油的粘度分为绝对粘度和相对粘度。（1）绝对粘度 液压油的绝对粘度分为动力粘度 和运动粘度 。a) 动力粘度 动力粘度是指液体中有面积各为1cm2和相距1cm的两层液体，当其中一层液体以1cm/s的速度与另一层液体相对运动时所产生的切应力。 当速度梯度为一常量时上式可表示为 量纲为： 国际单位为 在CGS制中其单位为 b) 运动粘度 液压油动力粘度与同温度下液体密度的比值称为运动粘度。表达式： 其量纲为 国际单位：，一般常用单位：mm2/s，单位符号：cSt（厘斯）。 一般液压油产品的牌号是指该液压油在一定温度下，通常是40 C ，其平均中心运动粘度值。标准：工业液压油粘度牌号分类（GB314182）。 测定：运动粘度是采用毛细管粘度计来进行测定，其测定方法由GB26575规定。（2）相对粘度（条件粘度） 相对粘度是指在规定的条件下测出的液压油相对粘度值，主要包括恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度、巴洛度等。例：恩氏粘度是指在规定的温度下，油液从恩氏粘度计流出200毫升所需要的时间与同体积的蒸馏水在20 C 时从恩氏粘度计流出的时间的比值，称为恩氏粘度，用符号o E表示。恩氏粘度的测量方法按GB26677 进行。各种粘度可以根据有关公式或图表进行换算。我国的石油产品常采用运动粘度作为粘度衡量单位，也有一些石油产品采用恩氏粘度单位。 （3）粘温特性液压油粘度随温度升高而降低的特性称为液压油粘温特性。表示粘温特性的指标：粘度指数、粘度比。常用粘度指数表示粘度随温度变化的特性粘度指数，粘度随温度变化。 粘度指数在0100范围内用下列公式计算： （4）粘压特性液压油粘度随压力变化而变化的特性称为液压油粘压特性。一般压力p2m、5m、15m、25m及50m；增加000级。2)重量法。用上述的过滤膜，过滤100mL油样，用天平称膜上杂质的重量，根据膜上杂质重量的毫克数判别级别NASl638重量法，100mL油中杂质重量(1mg) 3)光电自动计数法：被检测的油液流经光电自动检测仪，清洁度的级别即自动显示出来，测定结果比较准确，操作简便，但是也有其缺点，如果油中有气泡，在光线的照射下也会产生阴影，反应为杂质含量，致使污染度增高。 （）凝点 凝点是液压油的一项低温流动性指标，用来判断液压油的低温性能。（）腐蚀性 引起金属腐蚀的成份主要是液压油中所含的硫化物、氧化物、各种酸碱性物质和水份等。这些腐蚀成份会造成摩擦副的腐蚀磨损，应加以严格控制。（）抗泡性液压油受到激烈搅动与空气混合时，就会产生泡沫。泡沫造成：冷却效果下降、管路产生气阻、液压油供应不足、油箱溢油和油泵抽空等故障。（）抗乳化性液压油与水混合形成乳化液，乳化会大大降低润滑性能，腐蚀元件。（）闪点油品加热成油蒸汽，和周围的空气相混合并与明火接触，发生闪火的最低加热温度称为闪点。一项防火安全指标，一般液压油的使用温度应低于闪点20C 。（）可压缩性油液具有一定的可压缩性；普通液压系统可不考虑变形；控制系统油液变形对系统的响应油极大的影响，若含有空气可压缩性增大必须考虑。（9） 其他。其他3、液压油选择方法选用液压油依据为：1)根据机械制造厂商的说明书指定或推荐的液压油：2)润滑剂制造厂商规定或推荐的液压油；3)凡定有国家或专业标准者应按照执行：4)根据机械设备的具体条件选择、计算和试验确定最合适的液压油润滑剂性能、质量是有很大差别的，不能盲目地使用代用油或更换油品。5) 粘度选择考虑因素： 理论计算、液压元件要求、经验数据、工作环境。 工作压力粘度，温度粘度，运动速度粘度。 在确保使用效果的前提下，考虑统一用油品种，以利于油品管理。 代用油或更换油品应经过严格的试验和生产检验。液压油选择主要考虑油泵的要求：种类：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵；压力：高抗磨油；转速：高粘度低。四、液压传动系统安装、组接、调试1、 液压传动系统安装的规范和基本要求1)液压传动系统安装步骤1) 液压元件、管件、其他元件齐全合格；2) 按系统图、配管图的要求进行管道的弯管、焊接等加工预安装、连接工作；3) 对预装管道拆分，清理、酸洗、中和、循环过滤；4) 对清洗完成后的元件、管件试压；5) 将系统各管路重新装配，采用临时管路代替液压元件，系统循环清洗，及时更换过滤元件；6) 液压介质清净度检测合格后，拆除临时管路，安装液压元件，准备测试。2)液压传动系统安装基本要求1） 用合格的液压元件、管件；2） 管道清理彻底，清洗干净，不留异物；3） 使用合格密封元件；4） 元件连接可靠；5） 系统循环清洗，严格液压介质清净度检测。2、 液压传动系统调试的方法和步骤 (1)调试目的 检查、发现、修正设计、制造、安装中的不足与缺陷。如某些局部设计时考虑不周到，温升过高，噪声过大，冲击振动等；制造安装中液压元件选用不当或有质量问题等。 调试液压元件、液压回路在液压系统或液压自动生产线中的各种参数和职能，以及其相互间匹配、连锁和顺序动作等性能。 调试各种液压信号、电信号以及仪表的灵敏度、准确度和可靠性。 评价液压系统运行水平，质量状况，生产能力，启动操作特点等。 确定液压系统投产运行的条件及投产运行时间。 培训工程技术人员和操作、维护技术工人。 记录调试中第一手资料，纳入设备档案，作为日后诊断排除液压系统故障时的参考资料。这也是液压系统维护保养的技术依据。 (2)调试准备工作 由液压技术专家牵头、由液压技术人员与液压技术工人组成调试队伍。 认真熟悉液压系统工作原理，设计意图和设计要求；要了解液压系统中各个元件的技术性能，特别是要了解各个元件的生产厂家，以便确认每个元件的可靠性和在调试中可能出现的问题。 各种检测仪器和有关设备要准备齐全。各种备用的元器件以及必要的检测手段和方案都要准备好。 要研究液压设备的工作对象。对冶金、矿山等类液压设备要研究工况条件和负载特性