600型砂轮卸模机液压系统设计含3张CAD图
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600型砂轮卸模机液压系统设计含3张CAD图,600,型砂,轮卸模机,液压,系统,设计,CAD
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摘要液压技术在机械行业上占有重要的地位，液压技术的应用使得加工精度和工件的表面质量得到了极大的提升，由于工业化进程的发展，机械行业随之迅猛的崛起，带动了液压设备的前进。将液压技术应用到 600 型砂轮卸模机上，由液压系统提供动力源，并将其与电子控制技术相结合，使得卸模机实现了半自动化。磨料磨具行业近十年来的重大发展，同时给各国铸造行业在不同程度上带来了行业内部和外部的巨大挑战。想要在 21 世纪激烈的竞争中生存和发展，就得积极地将信息技术应用到铸造生产中。本次毕业设计主要是对 600 型砂轮卸模机的液压系统进行设计，探讨分析了砂轮卸模机的功能及驱动要求。首先，了解了 600 型砂轮卸模机的工作原理和工作环境；然后对卸模机的液压系统进行了详细的设计和计算，先后进行了工况分析，参数计算，绘制了液压原理图；最后进行了液压元件的选择，完成了卸模机的泵站设计。关键词：液压；600 型砂轮；卸模IABSTRACTHydraulic technology occupies an important position in the machinery industry .With the application of hydraulic technology, the machining accuracy and surface quality of workpiece have been greatly improved. Due to the development of industrialization, the rapid rise of machinery industry has led to the progress of hydraulic equipment.The hydraulic technology is applied to the 600 type wheel unloading machine. The power source is provided by the hydraulic system, and it is combined with the electronic control technology to make the demoulding machine semi automatic. The abrasives and abrasives industry has made great progress in the past ten years, and at the same time, the casting industry has brought enormous challenges both inside and outside the industry. If we want to survive and develop in the fierce competition in twenty-first Century, we must actively apply information technology to foundry production. This graduation project is mainly about the design of the hydraulic system of the 600 wheel dismounting machine. The functions and driving requirements of the wheel dismounting machine are discussed and analyzed. First, the working principle and working environment of the 600 type grinding wheel die unload machine are understood. Then the hydraulic system of the die unloading machine is designed and calculated in detail. The working condition analysis, the calculation of the parameters and the drawing of the hydraulic principle are carried out successively. Finally, the selection of the hydraulic components is carried out, and the design of the pump station of the die unloading machine is completed.Key Words：Hydraulic pressure; Demoulding machine; 600 grinding wheelII目录摘要I1 绪论11.1 前言11.2 磨料磨具行业的现状及发展趋势22 600 型砂轮卸模机整体机构布局设计32.1 整体布局结构设计33 砂轮卸模机整体液压系统设计63.1 600 型砂轮卸模机的整机工作循环要求63.2 600 型砂轮卸模机液压系统设计64 液压元件的选型及设计104.1 液压系统的计算104.2 液压泵的选择124.3 原动机的选择124.4 液压阀的选择124.5 液压辅件的选择134.6 油箱散热计算145 液压系统集成设计155.1 液压阀组集成化设计155.2 集成块介绍155.3 集成块设计步骤165.4 集成块的结构和装配176 系统施工设计196.1 总体配置设计196.2 泵站组成196.3 泵站设计要点196.4 泵站布管217结论. 23参 考 文 献24附录 1：外文翻译25附录 2：外文原文41致谢53I600 型砂轮卸模机液压系统设计1 绪论1.1前言液压技术在数控机床上的应用使得其加工精度和工件的表面质量得到了极大地提升； 液压技术在重型卡车上的应用使得其在减少消耗能量的情况下得到了最大的功率输出；而在铁路工程机械方面，液压技术有着巨大的优势，提梁机、架桥机等液压技术都是其核心部分；在航空航天领域，液压技术有着平稳高效的重要优势。 在科技大步向前发展的 21 世纪， 液压技术在工业机器人、智能机器人、仿生机器人以及人体外骨骼装备上边具有越来越光明的前景。经过多年的努力，我国的磨料生产工业发生了翻天覆地的变化，取得了长足的进步。逐渐建立起了独立和完善的工业制度，在改革开放的浪潮中，发展是突飞猛进和有目共睹的。早在在上个世纪九十年代，我国的磨料工业水平同国外先进水平有了大幅度的缩小。但是，因为国外的机械、材料等领域取得较大突破，在一段时间后，世界发达国家的磨具磨料行业有了巨大的进步，新的产品不断出现；而这个时期我国的磨料磨具行业正处于工业管理体制变革、企业转轨变型、产业组织结构调整的阶段，酒产业面临重新洗牌，行业发展一度停滞不前，使得该行业同世界先进水平相比，差距越来越大。我国为了尽快追赶行业进度，生产力度大大增加，而陶瓷磨具产量一直占据着很大的比重。20 世纪 50 年代国外广泛开展研究,并在 20 世纪 60 年代在工业实际中应用。液压卸模机在国外的发展,从技术先进性要首推德国,代表着液压机的发展方向和水平,日本引进德国技术可自行生产。液压卸模机机在国外的发展十分迅速,进而随着技术的发展又回复为油缸顶出压制好的产品;驱动系统由水泵蓄势站传动改进为油泵直传,传动介质由水改为油;传统的人工操作效率低下，液压技术运用到砂轮机卸模机为大势所趋，而且液压配合电控系统从硬件数控到单片机控制直至应用可编程控制器,实现了设备工作自动化,精确的压制下、进给控制及主机与辅机的联动,砂轮制造工序不受操作工人技能的影响,将原来由 2 3 人操作的机组改进为只需一个操作者就能控制的系统。砂轮卸模机作为陶瓷砂轮的主要生产设备，涉及摊料、压制及卸模等生产环节，砂轮生产过程中摊料的均匀性、压制力的控制及砂轮卸模的稳定性等因素对砂轮的生产质量都有关系，特别是生产象直径是 600 型的砂轮，砂轮直径和重量都较大，生产工人劳动强度大，生产出来的砂轮质量不易控制。所以对砂轮卸模机的研究有着至关重要意义。- 9 -1.2 磨料磨具行业的现状及发展趋势液压传动是用液体作为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种的传动方式。液压传动能传递能量和对系统进行控制。液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795 年英国约瑟夫布拉曼，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油，即当代液压传动系统的雏形。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁尼斯克对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献， 使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战期间，在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近二十多年。但是在 1955 年前后，日本迅速发展液压传动，1956 年成立了“液压工业会”。近二三十年间，日本液压传动发展之快，已居世界领先地位。虽然液压传动相对于机械传动是一门新技术，但是经过多年的改进发展，随着液压油液压元件的改进升级，使液压系统变得更简单、更方便、更加安全可靠，成本也更加低廉。在过去的十到十五年中，工业的迅速进步，生产强度大大提高，陶瓷磨料的产量占了很大的比重。陶瓷粘结磨料的产量在欧洲增加了 24 倍。陶瓷粘结金刚石立方氮化硼磨料的需求增加，被认为是批量生产中最有前途的磨削工艺之一。就超硬材料磨料的生产条件而言，普通玻璃粘结剂、玻璃陶瓷粘结剂、玻璃陶瓷粘结剂和硅酸盐粘结剂的名称均为陶瓷粘结。制造陶瓷磨料被称为陶瓷粘结磨料或陶瓷磨削工具。立方氮化硼陶瓷结合剂磨具，在中国这种磨具产品质量与国外同类相比有很大差距，而国内用户主要依赖进口。高速陶瓷车轮在国内仅能达到 6M/s，在国外可达 80100M/s。国产砂轮不能满足 80100M/s 高速磨床的要求。陶瓷结合剂磨球砂轮，国内使用的烧成收缩达到超硬，产品质量不易控制，浪费率高，需要采用无收缩生产技术来提高质量。超硬磨料陶瓷磨料和低温陶瓷粘结剂已成为陶瓷磨料的主要发展趋势。陶瓷磨削工具的发展应适应高速、高效、高精度的发展要求。适用于数控磨床的开发。自动生产线的生产需要高速砂轮和高精度磨削工具。2 600 型砂轮卸模机整体机构布局设计2.1整体布局结构设计摊料机构：摊料机构的作用主要是把模具中的磨料进行摊平处理，为了保证砂轮的厚度均匀，保证期质量。小车机构：小车机构的作用主要是将摊好的磨料运送至压机的工作台上，经过压机的压制后再将压制好的砂轮运送出压机的工作台面。顶升机构：由于砂轮压制成型后，与模具紧紧贴合不易取出，故采用顶升装置将成型的砂轮从模具中顶出，方便运输，增加工作效率。1.600 型陶瓷砂轮的主要技术参数 外径： 600mm 厚度： 75mm 孔径： 305mm2.卸模机需要与 PY5-630 型液压机配套使用，压机负责砂轮的压制，卸模机则是运输的拆卸模具装置，二者是相互独立的。故压机液压系统不在本次毕业设计的范围之内。3.油压机工作台尺寸：长 2000mm宽 1420mm高 800mm4.油压机的整体尺寸：长 2000mm宽 1420mm高 4210mm5.卸模机工作台尺寸：长 2510mm宽 1180mm高 800mm6.小车整体尺寸：长 1260mm宽 1060mm高 150mm7.模套尺寸：内径600mm外径630mm高 150mm8.垫板尺寸：内径305mm外径600mm高 30mm2.1.3 砂轮卸模机的生产流程则如下： 其整机的生产流程如下所示：图 2.1 生产流程2.1.4 砂轮卸模机整机结构布局图砂轮卸模机工作台分别位列左右两边，工作时同时将两车启动。车 1 被送至液压机下准备进行压制时，将磨料谈剖在小车 2 的模具中，小车 1 工作完毕开始卸模时，小车2 重复刚才车 1 的动作，随后压制好的砂轮被卸模机的顶出油缸顶出，随后进行运输。两车这样不断交替工作，大大提高了工作效率。其结构布局如下图所示。图 2.2 结构布局3 砂轮卸模机整体液压系统设计3.1 600 型砂轮卸模机的整机工作循环要求如图 3.1 所示，油压机左右两边各有一个砂轮卸模机工作台，工作时与工作台配套的油压机旁的左右两个小车同时运行，当左边小车 1 被推送到油压机下压制是，右边小车 1摊料，当左边小车 1 回到卸模机工作台时，右边小车 1被推送到油压机下压制。此时左边小车 1 的顶升机构工作顶出砂轮，这样左右两小车不断交替循环工作。小车油缸循环图顶模缸循环图3.2 600 型 砂 轮 卸 模 机 液 压 系 统 设 计 600 型砂轮卸模机液压系统包括油压机旁两个工作台上的小车的驱动液压缸及顶升机构液压缸。传统的卸模机原理图如图 3.1 所示，其液压系统极为简单，只能实现简单的液压回路功能。其液压回路组成简单，只有一个齿轮泵为液压系统供给液压油，采用简单的回油节流调速，依靠电磁换向阀的换向来控制液压缸的伸缩，而且只能进行单边工作，效率低下，而且没有多种压力调节的功能，其溢流阀仅仅为一个直动式溢流阀， 所以其功能简单，只能实现简单的功能，不能完成复杂和精细的工作，存在着很多的缺点。改良后的600 型砂轮卸模机液压系统图见图 3.2。双作用柱塞缸驱动左右两辆小车；左右工作台上的顶升机构采用柱塞缸。电动机启动，带动液压泵旋转吸油。1DT、2DT 和 3DT 失电，泵没有压力为卸荷状态。经过 60s的摊料后， 2DT 和 3DT 得电，用于调节顶升力的大小。根据所制作的砂轮大小改变先导溢流阀的压力大小，当砂轮直径小于300 时，2DT 得电，3DT 关闭。系统的压力为低压力。当砂轮直径大于300 时，2DT 断电，3DT 得电，系统的压力较高。由于驱动小车的油压相对顶升油压要低，因此在小车 1 和小车 1的左右驱动回路上需设置减压阀 22 和 23 调节小车驱动油压。电磁铁动作顺序表见表 3.1。1）小车 1 的驱动油缸的动作当 4DT 得电，5DT 断电时，活塞缸伸出，推动小车运动，直到接触 2XK，4DT 和5DT 失电，换向阀不动作位于中间位置，小车 1 停止运动。液压机进行压制并且保压15s。结束后液压机油缸缩回接触到行程开关，发出点信号，5DT 得电，4DT 断电，小车 1 左行，直到接触 1XK 发出开关信号，4DT 和 5DT 断电，7DT 得电，换向阀不动作处于中位，小车 1 停止运动，在上述运动过程中 6DT 需断电，使小车往复运动不与顶升运动干涉。2）左工作台顶升油缸运动7DT 得电，砂轮被顶出并且接触 4XK，工人把砂轮移走，经过 25s 的延时后，6DT 得电，顶升缸的柱塞靠自重回程碰到行程开关 3XK 后，使 6DT 和 7DT 均断电，顶升缸停止动作。3）小车 1的驱动油缸的动作当 11DT 得电，10DT 断电时，小车 1在双运动活塞缸的驱动下左行，运动到油压机压头下碰到定位行程开关 1XK，11DT 和 10DT 断电，换向阀处于 O 型中位，小车1停止运动。油压机压头下压并保压 15s。油压机压头上升碰到行程开关，发出点信号， 使 10DT 得电，11DT 断电时，小车 1右行，回到卸模机工作台上碰到定位行程开关2XK，发现电信号，使 10DT 和 11DT 断电，8DT 得电，换向阀处于 O 型中位，小车1停止运动，在上述运动过程中 8DT 需断电，使小车往复运动不与顶升运动干涉。4）右工作台顶升油缸运动8DT 得电，左边顶升柱塞缸机构把砂轮顶出模套碰到行程开关 4XK，工人把砂轮移走，经时间继电器延时 25s 后，使 9DT 得电，顶升缸的柱塞靠自重回程碰到行程开关3XK后，使 8DT 和 9DT 均断电，顶升缸停止运动。这样左右两个小车不断交替循环的工作。其工作的循环过程如图 3.2 所示。图 3.1 液压原理图 1图 3.2 液压原理图 2通过上述的描述与对比，改良后的卸模机原理具有更加优良的性能，其工作性能以及控制性能，都相较于第一种原理更为优秀。其中，电磁阀的动作顺序表如下表所示：表 3.1 电磁阀动作顺序图4 液压元件的选型及设计4.1 液压系统的计算（1）设计参数：油缸负载力速度卸模机顶模柱塞液压缸47000N最大伸出速度为 0.1m/s小车移动油缸12000N最大伸出速度为 0.16m/s，退回最大速度 0.3m/s（2）初选压力系统压力选 6Mpa，小车油缸压力选择 4Mpa。（3）计算油缸活塞直径油缸活塞直径可以根据公式：- 19 -计算得到卸模机顶模柱塞液压缸nD2P4= tD1= 4t=nP小车移动油缸2D = 4t=nP=99.89mm；=61.8mm；油缸活塞内径可以由表 4.1 进行圆整表 4.1 缸筒内径尺寸系列（mm）810121620253240506380（90）100（110）圆整后可得：卸模机顶模柱塞液压缸 D1=100mm； 小车移动油缸 D2=63mm；（4）计算油缸活塞杆直径由于卸模机顶模液压缸为柱塞缸，所以没有活塞杆直径参数； 小车移动油缸的速度比为V缩回V伸出= 3 = 856由于油缸的速度比与油缸有杆腔面积和无杆腔面积的比值成反比，所以由下公式可以计算得到活塞杆的直径：V缩回V伸出A有杆A=无杆n D2 4= n D2 4 n d2 4可以计算得到小车油缸活塞杆直径为d = 632 632=43.04mm285表 4.2 活塞杆直径圆整表468101416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250由上表 4.2 可以圆整得到小车油缸活塞杆直径为 d2=45mm； 所以油缸参数结果如下表所示：表 4.3 油缸计算结果油缸名称油缸内径 D活塞杆直径 d卸模机顶模柱塞液压缸100mm-小车移动油缸63mm45mm（5）各个工作过程的流量计算液压缸所需流量可以由下式进行计算：q1 = A1 v1式中： v1 油缸伸出速度；A1 液压缸无杆腔有效面积。q2 = A2 v2式中： v2 油缸缩回速度；A2 液压缸有杆腔有效面积。当卸模机顶模柱塞液压缸伸出时，可得q=342 =47.1L/min；1 卸模4当小车移动油缸伸出时，可得q=34632 6 =29.9L/min；1 小车4当小车移动油缸缩回时，可得q=34(632452) 3 =27.5L/min；2 小车4分别对每个过程进行计算后，可以得到所需最大流量为 50L/min。4.2 液压泵的选择液压泵的最高供油压力：pp式中P系统压力；p + Dpl Dpl 进油路上总的压力损失。确定液压泵的最大供油量qpk qmax式中K泄露系数，取K = 1.1 : 1.3； qmax 液压系统中所需的最大流量。可得最大流量Qmax = 5 =55L/min；油路压力 P=6Mpa，流量 Qmax=55L/min，选取转速 n=1500rpm，排量：Vg= 1000 QnhgV = 555h5= 386ml/r查找样本可知，型号为： AZPU-22-040LCB20MB。4.3 原动机的选择根据泵的转速和压力选择电机。在工作时，始终是高压状态的主要方式，因此，在计算发动机功率时必须以冗余的主要方式为依据，以最大允许压力和流量为依据获得发动机所需的功率为：pqhP =p p p式中hp 液压泵的总效率，从所查泵的样本中可以得到。查找样本可知，型号为：天津大明电机 Y3-160M-4，额定功率 11KW，额定转速1470rpm。4.4 液压阀的选择一般情况，溢流阀用来保持系统压力处于安全的状态。目前，很多情况下可以选择先导式溢流阀与电磁阀相连接，能够更加智能的实现远程和多压力控制。本系统中溢流阀作安全阀用，油路选择 DB10-1-50B/50 先导式溢流阀。直动溢流阀选择 DBDH6P10/31.5 型溢流阀，作为先导式溢流阀的先导口压力控制； 与直动溢流阀相连接的电磁换向阀选择 4WE6EB33/CG24N9K4 型电磁换向阀；主系统的三位四得电磁阀选择 4WE10EB33/CG24N9K4 型电磁换向阀； 减压阀选择与 4WE10EB33/CG24N9K4 叠加使用的叠加式减压阀，型号为ZDR10DP1-YM；单向节流阀也使用配套的叠加式阀，型号为 Z2FS_10-7-3X 型叠加式减压阀。4.5 液压辅件的选择油箱的计算：根据经验公式：vV = aq式中qv 所有正在工作泵的流量和（L/min）V油箱有效容积（L）系数取 10，求得油箱体积为V=10 55 = 55L设计油箱长 1.5m，宽 0.9m，高 0.5m，体积为 600L，有效容积 V=6000.8=480L符合要求。滤油器的选择：过滤器在选择的时候，主要是对精度的选择。当遇到一些很难的系统时，要求油液的污染度很低，因为如果油液很脏将会堵塞阀体或者阀芯，这个时候，如果继续使用低精度的设备就不能达到要求，很多设备的受命也会大打折扣，不能完成其预期的受命， 大部分元件的损坏都是由于油液清洁度不高导致元件寿命减短。因此，过滤器的选择与安装方式对于系统的寿命至关重要。回油管路上的流量可估算为 60L/min。温州黎明 RF-110%x10F型回油过滤器，管螺纹连接。压力表的选择：本次测试分为静态测试和动态测试两部分，其中需要了解的参数最多就是压力，因此，需配有一块压力表。对于液压系统，压力表的选取也必须在量程上留出余量，本次系统最高工作压力为6Mpa，因此，为确保压力表和压力传感器能够安全工作，选取量程范围为 20Mpa。在接入压力表和压力传感器的孔应足够细，主要是防止压力冲击对压力表和传感器造成损坏。故选择 YN63-1 20 1/4 型压力表。液压油的选择：液压系统中的油主要用于润滑和输送压力。当环境温度不高时，油可以冷却，油本身用于冷却循环。因此，整个石油系统的选择是能够正常工作，但也非常关键。根据不同的工作条件和条件，选择相应的液压油，其中最重要的是油的粘度。一般情况下，液压系统是液压泵的核心部分，因此，根据液压泵的取样要求，选择合适的液压油，在正常情况下也可以保证液压阀的正常运行。根据以上要求，选择工作介质为代号是 60 号的抗磨液压油。4.6 油箱散热计算液压回路总功率为 11KW，发热功率可以由下式进行估算总P = h P可得 P=110.7=7.7KW；油箱的容积 V式中V 油箱的有效容积， m3q液压泵的流量， m3 / sa经验系数，取 10V =aq则取油箱容量为 600L，可由下式计算油箱的散热面积：A = 0.065 3 V 2可得 A=0.065油箱的散热功率为=4.62m3H = kADt可得 H=234.6225=2.7KW系统总的发热功率 P=7.7-2.7=5.0KW冷却器功率 7KW，符合要求。5 液压系统集成设计5.1 液压阀组集成化设计设计者设计液压集成块的过程就是液压管路集成标准化的过程，集成块集成设计有利于节约材料，缩小体积以及提高精度，这在一定程度上极大的提高集成块的可靠性。集成块能在一定程度上减小设计者的工作量，使所设计的液压系统有原来的散装变为更为的合理集成化 。这种设计方法有以下优点：1）元件之间紧凑，管道能耗损失小且效率高；2）无管子引起的振动及噪音，泄漏小，系统稳定性好；3）减少设计者布管设计过程，极大减少液压管道附件的使用，可有效减少系统的重量，降低系统所选元件的成本；4）安装、调试、使用、维护方便。但是，由于设计者在设计复杂液压系统的过程中，往往考虑不周，导致加工过程中设计不合理，使得液压阀块在使用或调试过程中出现问题。同时不合理的设计也能致使加工步骤变得复杂，成本升高以及维修等困难。如果各个液压元件采用管道连接，尽管连接方式简单，但是管道的纵横交错、上下交叉，会占用很大空间，布置和安装都极为不便，后期的故障诊断及维修也有困难，管道的增加还会造成压力损失的增加，管接头容易产生泄漏，对整个系统的性能造成不良影响。因为普通管式元件安装时有许多缺点，所以一般液压阀组由专用或者特定叠加阀、板式阀等形式进行安装，元件油道按液压原理图油道设计，并使用螺塞堵住工艺孔。采用无管式集成的液压系统具有结构紧凑、外形整齐、安装方便、沿程阻力损失小、不容易发生泄漏、维护简单等有点，所以本系统通过设计集成块完成试验平台静态测试部分和动态测试部分的无管式集成安装。5.2 集成块介绍一般来说液压元件的安装形式分为板式安装和管式安装，管路安装因为还要通过管接头使用管道相连，所以在元件数量较多的时候，系统结构较为复杂，不便于系统使用与维护，在选择安装形式时，应综合考虑，选择合理的方式。因此，管式元件一般用于结构简单的系统。液压阀组上的液压元件一般为板式连接，因为集成化的设计便于拆卸和维护，当然除了板式连接，还包括叠加方式和插装式的安装。本次集成块的设计是将静态测试部分的元件和动态测试部分的元件采用板式安装， 阀块上采用机加工管道，各元件之间通过孔道相关连接，若是采用油管，则空间利用率会很低，造成维修不便。但这种板式安装也有相应的缺点，当阀块上的阀需要更换时， 互换性会有一定影响，这就造成了使用上的不便。一般把液压系统原理图中的相近的元件集成到一个阀块上，阀块上的阀不能过多， 过多会给阀块的加工带来不便，这样将一部分阀集成到一个阀块上的安装方式能够使系统变得更加紧凑，对于系统的安装、调试和维护都非常方便。而且相对于管式连接，管路上的损耗也相对很小。目前，阀块的加工技术很成熟，可以进行大批量生产。集成块的材料一般为 35 号钢或 45 号钢，但由于该系统是在高压条件下进行的，为安全和稳定考虑，选用阀块的材料为 45#钢。5.3 集成块设计步骤为了减小阀块尺寸应合理划分，根据划分好的部分，合理布局液压元件位置，通常来说阀块上出液压元件外还应有两个或三个通用的通道，分别是回油路 T 和压油路 P 以及泄油路。设计时为了减少设计工作量还有设计的合理性，一般选择常用的液压回路当做集成块的回路，或者按照液压回路的功能等进行选择。集成块设计步骤如下：1) 制作液压元件样板。2) 一般来说孔道直径由流量决定，一般遵守以下原则，和元件相连的孔道跟元件样本上的孔径相同，压力油孔跟回油孔根据管路计算而来，回油路管径通常大于压力油孔径大小，两个孔道之间的过渡孔径综合考虑选择。孔之间的工艺孔应用螺堵拧上或者用钢球焊死，并在零件图技术要求上写明。与液压油管连接的液压油孔可采用米制螺纹或英制螺纹。3) 集成块液压元件的安排。液压元件的根据所查样品进行集成块的布局。一些液压元件需要连接板，则该模型将按照连接板设计。合理布置液压元件位置，应保证阀块通道最简原则布局，同时综合考虑确保阀块设计合理，对于管道之间的最小距离应进行必要的强度考虑。设计阀块时，应该考虑元件之间的距离，一般来说，元件之间的最小距离应该大于3mm 以上，应考虑元件之间的操作空间的人机交互。4)第一个静态测试部分阀块和主要就是截止阀，放在阀块的前面便于操作。第二个动态测试部分的阀块主要有缸，截止阀，将其放在前面，便于操作。被测阀都放在阀块的上面便于拆卸。5) 集成块零件图的绘制为了表达清楚阀块的内部结构，按情况适当的增加更多的视图使阀块表达清楚，并根据液压元件样本标出关键安装面的形位公差和其表面的粗糙度。同时应按要求或相关标准完成阀块零件图的绘制。5.4 集成块的结构和装配集成回路部分如下图所示。图 5.1 集成回路部分根据所确定需要集成的回路，采用三维建模的方式对集成块进行结构设计、油路设置，根据需要集成阀块的尺寸，确定集成块的尺寸，参考集成块设计原则，可设计出控制阀块，集成块的三维结构图如下图所示。图 5.2 阀块三维图装配图的设计是在三维软件 solidworks 中设计出实体，即各个需要装在集成块上的液压阀，测量元件，管接头，螺塞及其组合垫圈等，然后再与上一步设计出的集成块装配在一起即可。下图给出了绘制的三维图。图 5.3 阀块装配三维图6 系统施工设计6.1 总体配置设计液压系统的施工设计包含全部液压装置的设计，包括确定所选择的液压元件、各类辅件的连接、装配方案，以及各类管路的布置、油箱的结构等。首先要查询有关资料并进行相应的的资料编写，其次要把液压图纸与产品原件选择好，为后续液压设计做准备。液压系统的施工设计是系统功能设计、元件选择的延续和结构的实现，是整个液压系统设计过程的归宿。根据 600 型砂轮卸模机系统要求，其采用集中配置方式，即阀块与泵分离，根据样本要求，泵的安装采用油箱侧边安装形式，即电机采用卧式安装。6.2 泵站组成一个完整的液压系统泵站一般是由液压系统油箱，温度控制元件，过滤器，电机与泵等各自独立的结构组成在一起，但是在实际设计中，通常将这五个部分合理组合成为一个整体，以便于空间的合理利用，例如将控温用的温度继电器、加热器、冷却器等集成在油箱上。6.3 泵站设计要点1）尺寸略大一点的液压集成泵站中，油箱上不安装液压阀并单独放置，需要在执行机构旁安装阀架或阀台，液压阀置于阀架上。更大尺寸的液压集成泵站通常会此泵站的系统统一放置与地下室等大空间。2）液压系统中的发动机与泵除安装在油箱上盖处，还可以根据系统油箱的尺寸等安放与系统油箱的外面。3）对于液压阀等原件的安装位置，控制系统中执行机构位置的阀一定要安装在运动机构旁。有人工操作手柄的阀要放置与方便工人工作的地方。不同的换向阀要保证它们的轴向长度，不能过远或过近，以免产生不方便工人检修或者更换电磁阀。泵站系统中如果需要内置式油箱加热器，一定要安放在液面下方并处与低处，这样才能保证邮箱中能量的循环与冷热油的交换。4）为了方便液压系统的维护，拆卸与移动，液压泵和运动机构连接处的管路均需统一安装在中间接头处，之后连接到其它元件接口。5）焊接的钢管布置要紧邻地面或者贴于其它平面机构外壁处。位于同一平面的管路要有相应的距离，并且需要管夹来加固其安装位置。软管或一般用在可以与执行元件一起动作的管路。 软管安装时应避免发生扭转，以免影响使用寿命。6）系统中各个机构的位置要安排得当，有利于系统的检查，和后续更改。同时要对机器的造型进行简单的美化处理。在很多情况下，为了充分利用油箱空间，需要将阀块等部件安装在油箱的顶部，这时顶盖必须备有加工平整的安装底板，并适当加厚顶盖的厚度，使其有足够的刚度和强度来支撑阀块等。此外在顶部边缘最好加工出漏油边槽,以便收集漏油。另外，应使油箱的重心不应太高,使装置有较好的稳定性。一般小容量油箱应可拆下上盖进行清洗，但容量较大的油箱，则在油箱侧壁上设置人孔并配以人孔盖。人孔应开的足够大，要能暴露整个油箱内部结构和安装在内部的器件，使油箱内各部分均在人的手臂能触及到的范围内。人孔位置不应背墙或靠着机器结构件挡住。本系统隔板设计成高于液压油液面，并在其底部远离油口一侧开设适当的空间（空间的面积应使通过流量至少为系统最大流量的两倍），液压油从该空间通过，有效地增加了油液循环路程。根据前文计算的油箱容积，参考前人设计的油箱，在确定吸油、回油布置的基础上， 采用 solidworks 进行三维建模，设计出油箱的三维结构。油箱的外形如下图所示。图 6.1 油箱三维图- 24 -6.4 泵站布管液压系统中不同零件处的连接和液压油的能量传递都需要通过管路和阀块中的通道来完成。泵站的布管是否合理影响到整个系统的性能，其基本要求如下：1）为了减少摩擦损失，管子长度应尽可能最短。2）布管时为避免受热膨胀或者受冷收缩需要在一段长直的管路中加入松弯，尽量不要设计过长的直管。如果设计过长，可能造成直管的紧死，会对管道产生巨大的拉应力或压应力，这样会增加管道接头的连接难度。3）布置管路时要尽量减少弯管，弯管过多会导致液压油液流通困难，增大油液流动阻力。油箱吸油口处的管路开口方向最好不要向上布置，尽可能的减少吸油处油液流通阻力。4）系统中管道要在适当位置布置管夹，防止管道窜动，进而导致系统产生漏油或者影响系统运行。特别是对于压力很高的系统，应在管路弯曲处和软管前的连接点加入管夹等固定其位置。管夹不能位置过近或数量太多，以免造成管子的卡死。钢管可以承受较高的内部压力，原材料易得，制造成熟，故价格便宜，但其受钢的塑形影响，不能有太大的曲率，选用时应考虑安装位置的限制。软管具有吸收机械震动的功用，常用作连接两个相对运动的部件，常见于工程机械的液压系统中，综上考虑， 本系统主要采用无缝钢管，只在泵的压油口至阀块这段，采用一段软管以消除泵的机械震动传给阀块。根据布管要求，以及设计好的相关结构，对系统进行布管，液压系统总的装配图如下图所示。图 6.2 泵站三维图7 结论本次毕业设计的题目为 600 型砂轮卸模机的液压系统设计，对卸模机的液压系统进行设计，分析与绘制。了解了 600 型砂轮卸模机的工作原理和工作环境，对研究的重要性和必要性有了深刻的了解；随后对卸模机的液压系统进行了设计和计算，将课上所学到的理论知识与实践相结合，设计能力得到了很大的提高；随后进行了液压元件的选型， 对液压元件有了更加理性和深刻的认识；最终将所有结果汇总在一起，完成了对 600 型卸模机的泵站设计。最后，通过这次毕业设计，自己学到了很多东西，了解到实际工程项目，与所学的内容的区别，认识到学以致用、活学活用的重要性。另外非常感谢各位评委老师的指点， 指导老师的解答帮助。当然这次毕设是我进行的第一次较为全面的系统设计，虽然对自己有很高的设计要求，以及各位老师学长们的帮助，但是毕竟自己知识有限，对实际生产了解不透彻，对实际工程的注意事项还很生疏，所以本次设计肯定存在不合理需改进的地方，恳请各位老师批评指正。参 考 文 献1 梅怡. 600 型砂轮卸模机液压系统设计D. 贵州大学，2012.2 梅怡,朱明悦,袁建新, PLC 控制技术在600mm 砂轮卸模机中的应用J. 金刚石与磨料磨具工程 , 2012 , 32 (2) :87-90.3 宋鸿尧. 液压阀设计与计算D. 北京：机械工业出版社，1979.4 艾超，孔祥东，田德志. 液压系统的研究J. 计算机仿真，2012.5 李永贵, 液压系统设计中的禁忌J. 科技信息 , 2009 (13) :99-100 .6 骆敬辉,李志勇, 液压系统设计参数的补充计算J. 机床与液压 , 2007 , 35 (4) :249-250 .7 丁问司,巫辉燕,陈丽娜,熊勇刚, 单相交流液压系统设计及特性分析J. 中南大学学报(自然科学版) , 2010 , 41 (4) :1348-1353.8 王琳松，傅连东，杨茂麟，张东升，陈忱. 液压缸及其设计J. 液压与气动，2009.9 严恺. 液压系统设计技巧与禁忌D. 浙江工业大学,2013.10 王永红，一种实用的液压系统油温自动控制装置J. 液压与气动 , 1999 (3) :18-19.11 马永辉. 工程机械液压系统设计计算M. 机械工业出版社, 1985.12 张宏图, 任轶, 刘志川. 机床液压设计及改造J. 中国科技纵横, 2015(4):45-47.13 Ryszard Jasiski ,Problems of the starting and operating of hydraulic components and systems in low ambient temperatureJ. De Gruyter,2009:22-3114 Wei Sun , Chengyan Fan, Zhipeng Sun, An Application and Analysis for Regulation of Hydraulic SystemJ. Advanced Materials Research , 2011 , 328-330 :2419-242215 Cheng, Fei,Zhao, Jing Yi,Guo, Rui,Sun, Bing Yu, The Noise Fault Analysis and Exclusion in Self-Propelled Transporter Hydraulic SystemJ. Applied Mechanics & Materials , 2013 , 347-350 :138-142.附录 1：外文翻译启动和运行的问题在低环境温度下的液压元件和系统第二部分在实验研究的基础上，在极低的环境温度下确定液压元件启 动期间协作元件之间的间隙作者RyszardJasiski 博士，格但斯克理工大学博士摘要当今越来越频繁发生的严冬和炎热的夏季是机器设计师在设计能够在极端环境条件下维修的设备时面临许多困难的原因。 因此，确定液压驱动机器和设备安全运行的原则和条件对其设计人员和操作人员至关重要。 出于这个原因，作者在热冲击条件下进行了一系列液压部件和系统的测试（冷却部件由热工作介质提供）。 实验测试是液压和气动，格但斯克理工大学实验室的主席进行的。他们回答了这样一个问题，即如何在这种情况下有效的通关变化以及它所依赖的参数。 基于加热元件液压元件的测试所获得的温度图， 可以精确地确定配合元件之间的间隙的变化。关键词：液压机械，液压传动，诊断，液压系统介绍在热冲击条件下液压元件启动1-9,12-13时，经常遇到由于热膨胀引起的元件尺寸的动态变化。 元素清除的更改会导致合作元素之间的有效清除更改。 特别是由于热油和冷液压单元之间的温差，工作流体的流量，部件的结构，所使用的材料的种类和部件的元件的形状等原因，间隙的变化尤其受到影响。在液压元件的配合元件之间出现小的间隙，从几个到几十个测量微米。 作者在低环境温度下运行的各种液压元件的实验研究可以回答这样的问题：在这种情况下有效间- 25 -隙如何变化以及它依赖于什么参数。 该研究包括三组液压元件系统：供给系统，控制系统和执行系统。 图 1 给出了暴露于零度以下环境温度的典型液压系统的框图。 供应系统的主要组成部分是液压泵，在控制系统中 - 阀门和方向滑阀，而在执行系统中 - 液压执行器（电动机或气缸）。作者使用自己的方法1-8，对热冲击条件下的许多部件和整个液压系统进行了测试。将测试的组分置于温度达到-35的低温室中。 在 20C 到 55C 的温度范围内，组件都配备了热的 Total Azolla 46 矿物油。 在元件的固定和移动元件中放置温度传感器，主 要是热电偶。 还测量了组件的入口和出口通道中的温度，压力和流量。图 1.机器液压驱动的方框图，显示零部件系统运行时的零度以下温度液压泵研究研究的目标是以下各种类型的泵：带凸轮轴的恒定输出的多活塞轴向泵，可变输出的多活塞轴向泵和两个齿轮泵。所研究的 PWK 27 型凸轮轴泵（图 2）的单位容量为 27.5cm/ rev，在公称压力为45 MPa，额定转速为 1500 rpm 和最大转速为 3000 rpm 时运行19,23,24。 该泵的特点是压力机械效率高达 9899，整体效率高达 929411。- 26 -PVM016R1D 型变量输出多活塞轴向泵（图 3）是 PVplus 产品线中最小的21和其特征参数包括：设计输出 16 厘米 3/转，公称压力 28 兆帕，最大。 压力 35MPa，转速范围 300-3000rpm。图 2. Hydrotor 公司的凸轮轴多活塞泵 PWK-27 和 PWK-78 10,11,19图 3.派克21公司的盘式轴流泵测试了由 PZ2-K-10 齿轮电机（图 4）驱动 PZ2-K-6.3 齿轮泵组成的装置。确定热泵冲击条件下多活塞泵配合元件间的有效间隙变化。在多活塞径向和轴向泵或电动机中，有几个地方可能会发生配合元件之间的间隙损失。 其中之一是有效通关活塞在缸体孔内移动（图 5）。图 4. Hydrotor 公司的齿轮泵 PZ2-K10 19图 5.有效清除率变化的图形解释根据公式可以在启动时（）确定间隙的变化：e（）= 1m+1p（）-1t（）(1)- 27 -它描述了间隙高度的变化：由缸体和活塞的压力相关变形引起的lp 和两个元件lt 的热膨胀。由于协作泵（电机）元件的线性热膨胀差异导致的间隙高度由lt 值的变化在期间的非均匀加热热冲击条件下的启动可以用下式描述：t（）= hTTTT（）-T0 +-hBBTB（）-T0(2)式中：T，B - 活塞（T）和缸体（B）的线性热膨胀系数TT（） - 活塞温度TB（） - 缸体温度T0- 测量零件线性尺寸hT，hB - 活塞（T）和分配衬套开口（B）。准备用于测量变化的 PWK27 泵元件温度在经过测试的泵PWK（图2）中，由两组元件组成：xed（图6）和mobile（图7）， 放置热电偶。泵的移动元件包括：活塞，螺杆节流阀，静压滑块，分配衬套，电阻护罩，夹紧环，分离器，轴，凸轮。泵的固定部件包括：盖板，前部壳体，缸体，缸体盖板，后部壳体，导向衬套，套筒。恒温测量允许在热冲击条件下启动期间确定泵的配合元件（活塞和缸套）之间的间隙。为了研究活塞和拖鞋加热的过程，故意将其制成用于xing热电偶的孔。 （图7,8）。放置在拖鞋和活塞中的热电偶导线通过分离器和气缸体中有目的的孔导入（图9）。图 6.在 PWK27 泵的固定元件钻孔中的热电偶（T1-T6）的分布：图 7. PWK27 泵的移动部件中的热电偶：T1 - 盖，T2 - 前壳，T3 - 缸体- 区号 1，T4 - 气缸体 - 区号 2，a) 活塞，b）静压脚T5 - 缸体盖，T6 - 后部外壳- 28 -图 8.适合测量加热过程的活塞单元图 9.热电偶的连接导致研究的 PWK27 泵中的活塞和静压脚PWK27 泵在热震条件下的研究根据以下启动条件指定的方法1执行 PWK27 泵在启动期间在热冲击条件下运行的实验研究：* 油温：+ 48C* 环境温度：-21+ 23C* 泵的轴转速：5002500转* 泵的负载：4.512 MPa。在热冲击条件下运行几个 PWK27 泵启动测量系列。 其结果包括：加热元件的温度变化特性，进入和离开油的温度，泄漏温度和转矩特性，出口油压，输出，外部泄漏量， 轴的转速，体积，扭矩和整体效率。PWK27 泵的一次启动试验是针对以下参数进行的：出口压力 9.15 MPa，输出功率30dm/ min，泵轴转速 1100 rpm，油温 49C，环境温度-12C。根据记录的温度曲线图（图 10），可以确定泵中最快的加热元件是由气缸体及其盖板组成的气缸体单元。气缸体内的最快温度发生在泵的内部通道附近，该内部通道带有主流热油并位于泵的凸轮轴附近（热电偶测量编号 4）。 活塞和导向套筒（热电偶 5 号）的公共区域的温度几乎一样快。 然而，前端（2 号热电偶）和后端外壳（6 号热电偶）的温度上升要慢得多。 在泵运行的前 200 秒内，两者的温度曲线图是相同的，只有在后面的壳体开始加热得更快之后。 在设定的操作条件下，这个元件达到了所有泵的固定元件的最高温度。 而最慢的加热元件是泵盖（1 号热电偶）。- 29 -值得考虑的是，在恒压下运行时，PWK 泵的相同元件（图 10）的温度会高于供给泵的热油的温度。 这可以通过图 11 中的特性与图 10 中的特性进行比较来解释。这是通过泵的曲轴箱产生的流体中的摩擦热产生的效应，并且由脚和活塞的电阻屏蔽层混合。在泵运行的初始阶段，泄漏油的温度上升远远低于入口和出口处主要工作流的温度（图 11）。 但是，经过一段时间后，泄漏温度达到比进料流温度高得多的温度。图 10.泵的固定部件的温度（图 6）图 11.机油温度：在泵的进口处，在泵的出口处和在外部行驶在测试过程中，PWK27 泵的体积效率至少达到 0.98（图 12）。图 12.以下参数的总体（c），体积（v）和扭矩（HM）效率： 工作压力 9.15 MPa，输出 30dm/ min，环境温度-12C ，油温 49C扭矩效率保持在 0.85 的水平。 它在很大程度上取决于泵的负载，在所考虑的情况下只能达到 9 兆帕。 泵的工作压力越高，扭矩效率越高，同时体积效率越低。确定 PWK 27 泵的活塞与气缸之间的有效间隙根据对少数系列试验中活塞几次加热周期分析的理由，确定活塞加热速率总是低于或等于静压拖鞋加热速度。 图 13 显示了活塞和气缸体盖的加热过程。温度的变化导致图 14 所示的径向间隙的变化对于在轴转速 1100rpm 下供给热油+48的冷却至-20的泵而言。约泵启动后 30 秒（图 14）。 正是在此期间，活塞温度与分配衬套温度之间出现最大温差。进一步在启动期间，配合元件的温度甚至导致径向间隙增加到期望值。- 30 -图 13.活塞静压滑块和气缸体的温度变化以及活塞和气缸体图 14：启动后泵的运行参数：活塞和分配套之间的间隙变化： 之间的启动参数温度差：环境温度-20C，油温 48C，转环境温度-20，油温 48，转速 1100rpm，推压 5.2MPa速 1100 rpm，活塞上方的压力 5.2MPa作为电动机使用的齿轮泵 PZ2-K10 的研究在泵或齿轮电机中，可能会发生齿尖点和壳体内表面之间的径向间隙的减小。然而，由于泵包括提供对轴向间隙的补偿的移动元件，所以不会发生轴向间隙的缺失。 不会发生由铝制外壳堵塞轴承的钢制外壳。 根据几何测量结果，确定测试泵PZ2-K10（图 15）中的径向装配间隙在环境温度 20C 时达到 0.087 mm。图 15.齿轮泵 PZ2-K10 元件中的温度测量位置：板，盖，齿轮，壳体根据等式 1，有效间隙不仅取决于装配间隙，而且还取决于由于压力的影响和配合元件上不同的热膨胀引起的元件变形。 油压越高，齿轮轴的松弛和轴承内部的位移越大。 这反过来影响了协作元素之间的间隙的尺寸。 已经评估过，在受试泵的最大工作压力下，轴承中齿轮轴的位移及其松弛可能达到 21m17,19。 这将导致齿轮齿顶端与吸入空间侧壳体中的孔之间的间隙尺寸减小。下列等式描述了由于在热冲击条件下齿轮泵元件与由铝合金制成的壳体的热膨胀差异引起的元件尺寸的变化：- 31 -lt（）= 1110-6hZTZ（）-293 +- 22.310-6hKTK（）-293 m(3)式中：hZ，hK- 线性尺寸：齿轮齿的顶端直径（Z）和外壳开口直径（K）m TZ（），TK（） - 齿轮和壳体在升温过程中的温度K293- 部件的线性测量温度K。由于在降低环境温度时铝合金的线性热膨胀系数几乎是钢的两倍，所以初始间隙也会减小。（图 16）。在实验研究的基础上，确定了 PZ2-K10 泵（电机运行）的外壳和齿轮的温度变化过程，其流量范围为：4.5dm3/ min 至 14dm3 /分钟和电机负载：从 0.5 Nm 至 17 Nm。其中一项测试是针对以下参数进行的：油温 48C，环境温度-16.8C，工作压力5 MPa，泵转速 1020 rpm。应该注意的是，齿轮比壳体加热更快。 泵启动后 80 秒内，装置加热元件之间的最大温差达到 12C（图 17）图 16. PZ2-K10 齿轮泵（电机）的初始径向间隙取决于环境温度图 17.作为电动机工作的 PZ2-K10 泵的外壳温度，齿轮温度和这些元件之间的温差基于温度变化曲线图。 到图 17 显而易见的是，在齿轮泵启动期间，齿尖和壳体内表面之间的径向间隙不会迅速减小（图 18）。在由铝合金（壳体）和钢（车轮）制成的液压部件的情况下，不会发生径向间隙的消失。如果泵和齿轮马达的外壳由铸铁制成，则间隙的变化看起来与图 18 中的不同。这些部件将容易受到热冲击的影响。- 32 -图 18.在以下条件下启动期间，PZ2-K10 泵的齿尖与内部壳体之间的有效间隙变化：油温 48C，环境温度-16.8C，工作压力 5 MPa方向阀门在热冲击条件下运行不当的研究当在液压回路中由于冷阀（热冲击条件）而发生突然的热油情况时，阀芯和壳体的配合元件的不均匀加热将随之发生。 阀芯比套管小得多，因此其热容量要小得多。 与外壳相比，它具有相对较大的表面，并通过油液。 因此它会升温得更快。 随着阀芯温度的升高，其尺寸相对于套管中的开口增加得更快，导致间隙减小。 为了尽量减少泄漏，清除已经非常小。 阀芯与壳体之间的间隙过小可能导致相当大的摩擦力阻碍或甚至阻止它们相互移动。根据部件及其制造商的结构，阀芯和壳体之间的间隙t 在5-25m 范围内18。套管和阀芯之间的有效间隙（le）（图 19，20）取决于装配间隙（lm），由于压力引起的滑阀元件的弹性变形（lp），各部件的热膨胀差异（lt）在热冲击条件下，滑阀的操作受到用于制造滑阀的特定元件的材料的热膨胀特性的严重影响。 液压滑阀阀芯由钢制成，而其壳体通常由铸铁制成。 铸铁的线性膨胀系数等于 10.5 * 10-61 / K，而钢铁则为 11 * 10-61 / K 14,15。考虑到热膨胀系数的影响，可以根据（1）和（2）的关系计算有效间隙。基于数值计算，评估认为压力对有效间隙的影响重要性不大，因为协作元件（阀芯和套管）的温度严重失调的影响。 通过计算热膨胀差1t 和所导致的失真来确定事实的确定从对滑阀执行的压力lp 的影响来自 Hydrotor 的 RE2510 / 101（图 21），其中阀芯直径测量 18 毫米。 阀芯和套管温度在T= 20C，装配间隙将减少1t= 3.9m， 对于温差T= 45C，它会减少lt=8.7m。 滑阀部件上的油压（16 MPa）的影响只会导致组件间隙改变1p= 1.5m。- 33 -图 19.在启动期间，热油供应冷却滑阀的阀芯和壳体之间图 20.阀芯和套管的常用操作点以及有效间隙变化的图形解释的有效间隙变化SPOOL 阀门在低环境温度下测试在格鲁斯克理工大学液压与气动技术教席实验室中，在热冲击条件下测试了用于控制压力和流量方向的阀5,6： 来自PONAR WADOWICE公司的UZPP16型溢流阀 REXROTH公司的DBW 20 A2-5X350YS6EG24N9K4R12安全阀 来自REXROTH公司的双级滑阀4WEH16C33 / 6AW220-50 来自HYDROTOR公司的电子液压控制滑阀RE2510 / 101（图21） 来自SAUER DANFOSS公司的比例滑阀PVG 32（图22） 来自REXROTH公司的伺服阀4WS2EM10- 45 / 20B2T315Z8EM（图23）。图 21.电动液压滑阀 RE2510 / 101 19图 22.比例滑阀 PVG 32 22图 23.伺服阀 4WS2EM10 - 45 / 20B2T315Z8EM 18液压装置通常配有电子液压控制的滑阀。 因此，测试了许多电控液压阀的结构。经过测试的滑阀根据其功能分为两组：I - 用于控制流量方向的滑阀 - 典型（图21,24）II - 比例滑阀和伺服阀还用于控制流量（图22,23,25,26）。在 PVG 32 和 RE2510 / 101 滑阀的情况下，阀芯的公称直径为 18 mm。PVG 32 滑阀阀芯和套筒之间的初始间隙为 7m，而 RE2510 / 101 滑阀则为 6m（在格但斯克理工大学计量实验室进行的测量）。在 RE2510 / 101 滑阀的阀体（图 24）中安装了用于放置热电偶的孔。 用于热电偶T7 和 T8 的孔位于轴线上但位于不同深度处，靠近欠油源处，而热电偶 T3 的孔是远离- 34 -热油通道。 为了测试阀芯，制造了两个孔来容纳热电偶。 钻孔是在不同深度的轴上制作的。 其中一个孔位于阀芯圆柱表面用热油使用的位置附近。 另一个位于线轴前端。为了测量 PVG 32 滑阀的加热，将孔制作在其中插入热电偶的线轴和外壳中。 他们的布局如图 2 所示。25.在阀芯中，钻孔达到其长度的一半。 将 T1 热电偶插入孔的整个深度，而将 T2放置在其开始处。 将 T9，T10，T11 和 T12 热电偶放置在滑阀的固定元件中。研究的伺服阀 4WS2EM10 的直径为 6,495 毫米，而阀芯和套筒中的圆柱状衬套之间的间隙为 5 微米。在 4WS2EM10-45/20 伺服阀的固定元件中放置了 11 个热电偶（图 26），允许呈现各种供应状态的加热过程。 通过压力指示，压力传感器（图 26）能够确定对控制信号的反应时间，并随着环境温度的变化而改变此时间。图 24. Hydrotor 公司的阀芯 RE2510 / 101 T1， 图 25.绍尔丹佛斯的滑阀 PVG 32。 T1， 图 26.带有温度（热电偶）和压力传感T2 - 放置在阀芯 T3，T7，T8 中的热电 T2-热电偶位于滑阀 T9，T10，T11，T12器的 Rexroth 伺服阀 4WS2EM10 - 45/20偶 - 置于壳体内的热电偶热电偶中PVG 32 阀门的测试结果针对热油和冷却装置之间的温差保持在T= 2075 K 的范围内进行了多个 PVG 32 滑阀系列测试。冷却至 0C 的滑阀的一项测试是在温度为 52C 时，由于油压从零到 32 dm3/ min 的急剧变化而进行的。 确定阀芯和套管之间的温差（图 27）。 加热过程中阀体与阀芯之间的最大温度差达到 27.9C，并在 30 秒内发生。 此时套管温度为 13.8C，阀芯温度为 41.7C。假定由于压力引起的阀芯和套管的变形可忽略不计，使用公式（1）确定了各部件之间的有效间隙（图 28）。- 35 -根据有效间隙曲线图（图 28），可以确定由于两者之间的热膨胀差异而不会发生阀芯与套管之间的间隙消失。图 27.套管和阀芯的平均温度以及两者在进料过程中的温度差异：图 28 给料时阀芯外表面与外壳内表面之间的有效间隙： 油温 52C，环境温度 0C，流量 32 dm3/ min油温 52C低速液压马达的研究文章的第一部分8基于压力和转速处理在热冲击条件下液压马达正确和不正确操作的症状。 介绍了卫星液压马达的测试结果。在低环境温度下也测试没有轴向间隙补偿的低速轨道液压马达。 这种电机通常用于机器的驱动装置。研究了来自 ZUO Hydroster 的卫星电机 SOK 10020（ 图 30）几何工作能力 0.4 dm3/转。 可以在 0 至 160rpm（n 最大= 250rpm）和公称压力 pn= 16MPa（p 最大= 25 MPa） 的速度范围内运行。 部件轴向间隙为 23m。来自力士乐的轨道马达 GMR 160（图 33）18根据其制造商的几何工作容量 162.9 厘米 3/转的特点是额定转速为 375 转/分钟（n 最大= 470rpm），公称压力 pn= 12MPa 和 max。 压力 p 最大= 22.5MPa。派克公司的TF170MW260 电机21根据其制造商的几何工作容量为169 厘米3/转可连续运行至额定转速为 355 转/分，标称压差（进出之间）为 13.8 兆帕，瞬间在 n 最大= 440 转/分钟和最大。压差 20.7MPa。 最大供应压力可能达到 30 兆帕。SOK 100 电动机（图 29）在热冲击条件下进行测试的准备和样品结果该电机按照格但斯克 ZUO HYDROSTER 的特定顺序订购。 在固定元件中，用于热电传感器的特殊孔用于测量前盖和后盖以及壳体的温度。 在此之后，电机与放置在移动元件中的半导体温度传感器（AD590）（转子中的两个传感器和轴中的一个）组装在一起。- 36 -在下列条件下进行电机运行不正常时的 SOK 100 测试：流量 100 dm3/ min，初始温度-20C，油温 50C。在这种情况下启动电机导致电机的移动元件温度大幅上升。卫星加热比转子快。 图 30 显示了转子和外壳中的温度曲线。 转子温度的大幅上升清晰可见（图
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