卧式双端面铣削组合机床液压部分设计.doc

扬州大学机械工程学院本科生毕业设计（论文）选题、审题表学 院机械学院选题教师姓名陈启银专 业机械设计及自动化专业技术职务申报课题名称卧式双端面铣削组合机床（液压部分）设计课题性质课题来源ABCD课题简介组合机床及自动线是集机电于一体的自动化程度较高工艺装配，是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床，具有生产率高、 加工精度稳定、 研制周期短 ,自动化程度高 ,劳动强度低、 配置灵活、 便于设计、 制造和使用维护 ,成本低等优点 ,因而在生产实际中广泛应用。液压系统组合机床的重要组成部分。分析镗孔的组合机床及夹具的工况特点、动作循环和工作要求，综合考虑机、电、液相互配合，设计液压系统。设计（论文）要 求（包括应具备的条件）1、明确液压系统的任务与要求，分析组合机床工况，设计液压系统原理图和结构装配图；2、绘制图纸折合不少于3张A0；3、查阅文献15篇以上，翻译不少于5000印刷符的英文资料：4、撰写开题报告：包括工作任务分析、调研报告或文献综述、方案拟定与分析以及实施计划等。5、撰写设计说明书，篇幅不少于1两万字。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易所在专业审定意见：负责人（签名）：年 月 日院主管领导意见： 签名： 年 月 日说明：1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效；2、有关内容的填写见背面的填表说明，并在表中相应栏打“”课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料袋”中存档。扬州大学机械工程学院毕业设计（论文）任务书教 科 部： 机械制造教科部 专 业： 机械设计制造及自动化 学 生 姓 名： 孙沁科 学号： 070007418 毕业（论文）题目：卧式双端面铣削组合机床（液压部分）设计起 迄 日 期： 2011-02-202011-05-21 设计（论文）地点： 指 导 老 师： 陈启银 专 业 负 责 人： 陈启银 发任务书日期： 2011 年 1 月 18 日毕业设计（论文）任务书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：（1）培养学生的调查研究以及资料、信息的获取、分析、综合能力；（2）培养学生的工程设计能力，主要包括设计、计算及绘图能力；（3）培养学生的综合运用专业理论知识，分析解决实际问题的能力；（4）培养学生的在设计过程中使用计算机的能力；（5）培养学生的撰写设计说明书、论文的能力：（6）培养学生创新能力和创新精神。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1、明确液压系统的任务与要求，分析组合机床工况； 2、综合考虑机、电、液相互配合，设计液压系统原理图和结构装配图，绘制图纸折合不少于3张A0：3、查阅文献15篇以上，翻译不少于5000印刷符的英文资料：4、撰写开题报告：包括工作任务分析、调研报告或文献综述、方案拟定与分析以及实施计划等。5、撰写设计说明书，篇幅不少于1两万字。毕业设计（论文）任务书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物样品等）：1、明确液压系统的任务与要求，分析组合机床工况； 2、设计液压系统原理图和结构装配图，绘制图纸折合不少于3张A0；3、查阅文献15篇以上，翻译不少于5000印刷符的英文资料：4、撰写开题报告：包括工作任务分析、调研报告或文献综述、方案拟定与分析以及实施计划等。5、撰写设计说明书，篇幅不少于1两万字。4主要参考文献：1大连组合机床研究所编.组合机床设计（第一册）机械部分.北京：机械工业出版社，19752大连组合机床研究所编，组合机床设计.第二册,液压部分机械工业出版社 19753大连组合机床研究所编组合机床设计.第三册,电气部分机械工业出版社 19754.闻德生著，液压元件的创新与发展，航空工业出版社2009.064.张利平编著，液压传动设计指南，化学工业出版社 20095.俞鲁五主编，液压传动设计手册，上海科技出版社 6.上海煤矿机械研究所，液压传动设计手册，上海人民出版社7.王守城, 段俊勇主编，液压元件及选用，北京-化学工业出版社 20078.刘延俊编著，液压元件使用指南，化学工业出版社，20089.6.张耀宸主编，机械加工工艺设计手册，航空工业出版社 198710.侯镇冰，机械设计制图手册， 同济大学出版社，199111. 艾兴，肖诗纲编.切削用量简明手册.第三版.北京：机械工业出版社，200212 曾志新，吕明主编.机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社，200413 冯辛安主编.机械制造装备设计.北京：机械工业出版社，199914.孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京：冶金工业出版社，200215 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，200116 赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社，1990毕业设计（论文）任务书5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划起止日期工 作 内 容2011-02-202011-03-52011-03-62011-03-122011-03-132011-04-302011-05-12011-05-142011-05-152011-05-21资料收集、翻译、撰写开题报告（2周）液压系统原理图设计 1周 结构设计 7周 编写说明书 2周评分及答辩 1周所在专业审核意见：负责人： 年 月 日学院意见：院长：年 月 日实习报告孙沁科扬州大学 广陵学院 机械制造设计及自动化 江苏 扬州 2250091 实习目的及时间 通过进入生产企业，了解社会，了解产品生产及应用操作过程。增强劳动观及事业心责任感，提高动手能力，巩固所学理论知识。2 江苏新誉集团新誉集团是一家民营股份制企业集团，专业从事轨道交通、新能源、数控设备、现代物流四项核心业务。集团总资产50亿元，2009年工业销售45亿元，实现利税9亿元，入库税收超3亿元。集团目前拥有近20家子公司，员工5000余人。是国家级高新技术企业，省级工程技术研究中心，省级风电装备技术研究院，省级博士后科研工作站，国家火炬计划轨道产业基地骨干企业，铁道部机车车辆配套重点生产企业。已拥有投资亿元的国家级EMC电磁兼容实验室、3.8兆瓦的机组出厂地面全性能检测试验台和国家级风力发电重点试验室。集团公司根据发展要求，每年加大有效投入，加强科技创新，加快人才建设及市场拓展，四大核心业务发展迅速，势头良好。轨道交通业务以新誉集团有限公司（原“常州轨道车辆牵引传动工程技术研究中心” ）为核心，由江苏常牵庞巴迪牵引系统有限公司、江苏新誉空调系统有限公司、江苏常牵电机有限公司、常州艾思玛电器有限公司等多家下属企业组成。其产品被广泛应用于中国的高速铁路、地铁、城际轻轨等交通领域。先后承担了深圳地铁、广州地铁、青藏铁路、城际EMU动车组、250KM、350KM高速列车空调系统、上海地铁七号线、九号线、北京地铁一号线、四号线、五号线、十号线、北京机场线及500辆铁道部重载机车合同订单。2010年，与英国戴维布朗系统中国控股有限公司合资成立了江苏新瑞戴维布朗齿轮系统有限公司，总投资3000万美元。双方将合作开发经营轨道交通及风电齿轮箱，这将成为新一轮的业务增长点。新能源业务以江苏新誉重工科技有限公司为核心，由吉林新誉新能源技术有限公司、太原诚达右玉新誉风力发电有限公司等多家下属企业组成，专业从事大型风力发电机组的研究、制造和销售，是目前风电行业关键设备国产化程度最高的企业之一。立足国家863计划项目技术基础，集成创新、自主研发1.5兆瓦双馈式风力发电机组，形成批量化生产能力，同时配套生产风力发电机组叶片、发电机、塔筒和控制系统等部件，成为目前国内为数不多的能批量交付兆瓦级机组的企业。江苏新誉重工科技有限公司成立至今，机组已成功在内蒙古、吉林省、山西省等地风场实现并网发电并运行良好；同时，公司1.5兆瓦风力发电机组成功出口美国和泰国，开创了我国兆瓦级机组出口的先河，成功打开了风力发电机组销售的国际市场。目前，公司与吉林白城市签署了规划容量为200万千瓦风场资源开发权，并且在当地建造了风力发电机组的制造基地，为新能源业务开辟了战略性新战场，也为今后5-10年的风电营销方向奠定了基础。风力发电的重点基础建设项目投资23亿元的风电工业园二期将建设风机总装、电机生产、大部件机加工、叶片及树脂生产四个核心制造区。争取实现年产风电机组700台、叶片2000片、叶片专用树脂3万吨。投资6亿元的新誉风电技术研究院，是江苏省科技厅授权的唯一一家风电产业的研究院，大力整合了集团各类研究力量，形成集团内多学科综合交叉、汇聚一流人才和重大科研成果、具有国际一流水平的创新平台。公司拥有投资亿元的国家级EMC电磁兼容实验室、3.8兆瓦的机组出厂地面全性能检测试验台，国家级风力发电重点试验室，为机组研发和产业化提供了可靠平台，强大的地面试验能力得到了国内外客商的认同。同时，与国际权威机构合作开发具有自主知识产权的全新2兆瓦新型直驱风力发电机组也已进入小批量生产，并且已着手3兆瓦海上风力发电机组的开发、设计。数控设备业务以江苏新瑞重工科技有限公司为核心，先后成功收购了宁夏长城数控机床有限公司和 江苏多棱数控机床股份有限公司。公司自主创新，近年来承担的科技项目主要有：江苏省重大科技成果转化项目-五轴联动数控机床关键共性技术自主研制及产业化开发、江苏省基础平台建设项目-江苏省数控机床工程技术研究中心。被国家科技部认定为全国CAD应用示范企业、全国制造业信息化示范企业，承担了制造业信息化国家863项目“机床企业的4CPE集成”、加工中心和数控铣床产业化支撑技术研究、大型五坐标龙门铣削加工中心、数控铣床、激光切割机和数控折弯机系列化技术研究。目前已完成投资9.8亿元，在江苏常州和宁夏银川建立了两个数控机床产业园，已投运10万平方米全空调联合式恒温厂房，工作母机均达到世界先进水平。已形成年产3000台中高档数控机床的能力。现代物流业务以江苏新誉能源物流有限公司为核心，目前占地面积16万平方米，建筑面积约7万平方米，投入资金1.5亿元，可满足300户经营需求。实现钢材年成交量100万吨，日成交3000吨，年成交贸易额50亿元。公司集融资担保、行政办公、商业贸易、加工、物流配送、餐饮等功能于一体，配套建有行政办公区、金融服务区、信息交流区、金属交易区、仓储配套区。随着一期投入使用，二期盘活集团25万平方米标准工业用房，占地近400亩资产，结合常州市大区域物流规划，新誉能源最终打造成具有八大功能区，高水平，高标准，在业内具备引领效果的大型物流园区，从而服务苏锡常，辐射长三角。企业文化 企业精神：诚信、务实、开拓、创新。 企业价值观：员工的真诚付出，才是企业财富不断积累的源泉；而企业的发展才是员工实现自我价值的根本保障。 企业宗旨：建立高科技平台，培育高科技人才，开发高科技产品，创建高科技企业。企业文化：忠诚、友善、勤奋、进取。质量目标：视质量为生命。企业前景目前，新誉集团已通过了ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系及IRIS质量管理体系三大认证工作，并且确定了以信息化管理为中心，以提高企业管理能力，完善公司整体综合实力为目标的信息化建设思路，投资近1000万元打造集团CAPP、 PDM及ERP系统建设，同时全面导入和TPS日本丰田生产管理模式以提升管理。通过TPS丰田的管理模式，逐步建立了具有新誉特色的安全文化、5S文化、流程改善文化、问题解决文化、人才培养文化、质量管理文化和全员改善文化，新誉集团对TPS的应用已经超越“生产和制造产品”的概念逐步成为员工思考和工作的系统。 新誉集团将打造成为产品高新化、人才战略化、市场国际化的大型企业集团，把新誉集团打造成全球著名制造业基地和国内高科技产品研发基地。对本次实习的体会为期3个月的实习结束了，我在3个月的实习中学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，收益非浅现在我对这3个月的实习做一个工作小结。回想自己在这期间的工作情况，不尽如意。对此我思考过，学习经验自然是一个因素，然而更重要的是心态的转变没有做到位。现在发现了这个不足之处，应该还算是及时吧，因为我明白了何谓工作。在接下来的日子里，我会朝这个方向努力，我相信自己能够把那些不该再存在的“特点”抹掉。感谢老师们在这段时间里对我的指导和教诲，我从中受益非浅。我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能，更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐，以及获得知识的满足。真正的接触了社会，使我们消除了走向社会的恐惧心里，使我们对未来充满了信心，以良好的心态去面对社会。同时，也使我们体验到了工作的艰辛，了解了当前社会大学生所面临的严峻问题，促使自己努力学习更多的知识，为自己今后的工作奠定良好的基础。本次实习使我第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也算是对以前所学知识的一个初审吧！这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅。在短短的一个星期中，让我们初步让理性回到感性的重新认识，也让我们初步的认识了这个社会，对于以后做人所应把握的方向也有所启发。在为期一个月的实习里，我像一个真正的员工一样拥有自己的工作卡，感觉自己已经不是一个学生了，每天9点起床，然后像一个真正的上班族一样上班实习过程中遵守该公司的各项制度，虚心向有经验的同事学习，3个月的实习使我懂得了很多以前不知道的东西，对该公司有了更深刻的了解，通过了解也发现了该公司的一些问题：由于受市场影响的客观因素和主观努力不够，产品质量不够稳定，是销售工作陷入被动，直接影响工厂生产的正常运转；销售业务工作管理还不够完善，资金回笼有时不够及时，直接影响工厂的正常运转；市场信息反馈较慢，对发展新客户的工作作的不够细.实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，他使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本学不到的知识，也打开了视野，长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础，实习是我们把学到的理论知识应用在实践中的一次尝试我想，作为一名即将毕业的大学生，建立自身的十年发展计划已迫在眉睫，不是吗？信奉在哈佛广为流传的一句话：if you can dream it, you can make it!机械工程学院毕业设计（论文）开题报告学 生 姓 名： 孙沁科 学号： 070007418 专 业： 机械设计制造及自动化 毕业（论文）题目：卧式双端面铣削组合机床（液压部分）设计指 导 老 师： 陈启银 1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每个撰写2000字左右的文献总述文 献 综 述1.1课题研究的意义、目的及内容1.1.1液压传动的工作原理和组成液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。液压系统的基本组成：能源装置-液压泵。它将动力部分（电动机或其他原动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。执行装置-液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能推动负载做功。控制装置-液压阀(流量阀、压力阀、方向阀等)。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向。辅助装置-油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。工作介质-液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它传递能量或信息。1.1.2液压传动的优点在相同的体积下，液压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。在同等功率的情况下，液压执行装置的体积小、重量轻、结构紧凑。液压马达的体积重量只有同等功率电动机的12%左右。液压执行装置的工作比较平稳。由于液压执行装置重量轻、惯量小反应快，所以易于实现快速起动、制动和频繁地换向。液压装置的换向频率，在实现往复转动时可达到每分钟500次，实现往复直线运动时可达每分钟1000次。液压传动可在打范围内实现无极调速(调速比可达1:2000),并可在液压装置运行的过程中进行调整。液压传动容易实现自动化，因为它是液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节，操作很方便。当液压控制和电气控制或气动控制或气动控制结合使用时i，能实现较复杂的顺序动作和远程控制。液压装置易于实现标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计、制造和使用都比较方便。1.1.3液压传动的缺点1)液压传动是以液体为工作介质，在相对运动表面间不可避免地要有泄漏，同时，液体又不是绝对不可收缩的，因此不宜在传动比要求严格的场合采用，例如螺纹和齿轮加工机床的内传动链系统。2）液压传动在工作过程中有较多的能量损失，如摩擦损失、泄漏损失等，故不宜于远距离传动。3）液压传动对油温的变化比较敏感，油温变化会影响运动的稳定性。因此，在低温和高温条件下，采用液压传动有一定的困难。4）为了减少泄漏，液压元件的制造精度要求高，因此，液压元件的制造成本高，而且对油液的污染比较敏感。5）液压系统故障的诊断比较困难，因此对维修人员提出了更高的要求，既要系统地掌握液压传动的理论知识，又要有一定的实践经验。6）随着高压、高速、高效率和大流量化，液压元件和系统的噪声日益增大，这也是要解决的问题。1.2国内外液压传动的发展概况 液压传动和气动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压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。 第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟布拉曼（Joseph Braman,1749-1814）,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年他又将工作介质水改为油，进一步得到改善。 第一次世界大战（1914-1918）后液压传动广为应用，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（E vikers）发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件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动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（19411945）期间在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压技术的发展较欧美等国家晚了近20多年，在1955年前后，日本迅速发展液压技术，去1956年成立了“液压工业会”,近2030年间，日本液压技术发展之快，居世界领先地位。我国的液压工业始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业得到了普遍的应用、当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得了显著成果。 目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制。开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压艰难产品，采用逐步淘汰的措施、由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。参考文献1 孟少农 主编.机械加工工艺手册. 北京: 机械工业出版社.1991. 2 许福玲 陈尧晓 主编. 液压气动技术. 北京：机械工业出版社. 2007.3 张利平 主编.液压气动技术速查手册. 北京: 化学工业出版社.2007.4 张利平 主编.液压站设计与使用. 北京：海洋出版社.20045 周恩涛 主编.液压系统设计元器件选型手册. 北京：机械工业出版社. 2007.6 机械工业出版社机械工程手册第二卷. 机械工业出版社7 章宏甲液压传动（第2版）M.机械工业出版社8 许福玲 主编 液压与气动（第3版）M.机械工业出版社9 吴卫荣 液压技术 M.中国轻工业出版社10 李笑 液压与气动传动M. 国防出版社11 孟宪源 编著.机构构型与应用.M.北京：机械工业出版社.2003.12 孟宪源 主编. 现代机构手册M.上.下册.北京:机械工业出版社.1994. 13 童幸生 徐翔 胡建华主编. 材料成形及机械制造工艺基础M. 武汉：华中科技大学出版社.200214章宏甲主编.液压与气压传动M. 北京:机械工业出版社.2004. 15 许福玲主编.液压与气压传动M. 北京:机械工业出版社.2004.16雷天觉主编.新编液压工程手册M北京：北京理工大学出版社 1998年17官忠范主编.液压传动系统M北京：机械工业出版社 1981年18王守成，段俊勇主编.液压元件及选用M北京：化学工业出版社 2007年19卢光贤主编.机床液压传动与控制M西安：西北工业大学出版社 1993年20王以伦主编液压传动M哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社 2005年机械工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译教 科 部： 机械制造教科部 专 业： 机械设计制造及自动化 学 生 姓 名： 孙沁科 学号： 070007418 水基液压系统传统上水基液压系统已经应用在钢铁厂炼铁领域。 这些产业中水基液压系统的明显的优点是它们的耐火性。 而且水基液压系统在费用上也优于油基的液压系统。 首先，无毒的、可被生物分解的综合性添加剂每加仑花费5到6美元。一加仑集中可生成20加仑的5%溶液，因此实际上水基液压流体的费用可以比油基的每加仑少30分。在工厂的水平下，考虑到相关费用、防止和清理环境的污染，水基液压系统拥有节省巨大成本的潜力。液压油的泄漏已经成为一个非常重要的问题。它必须被收集、妥善控制。不过，含有合成添加剂的水，可以倾倒入工厂的污水系统。在工厂水平下，节省成本不停留在流体的较低成本及其处理上。因为水基液压液由十部分水和一部份合成添加剂， 5加仑添加剂与水的混合物构成100加仑水基流体。 50加仑的容器当然比两个55加仑的桶更容易处理，因此储藏更简单、更清洁、更不凌乱，运输成本也较低。其他工厂范围下潜在的节约是为工人改善安全，因为水基液是不含毒性，并且非易燃。这些特点可以减少工厂的保险费率。泄漏的成本比清理低，因为不再需要颗粒吸收剂或吸附棉条。水基流体再次变成“热门话题”在20世纪70年代石油禁运引发了较低成本的水基液压流体替代高昂的液压油的兴趣。当设计师们获悉，一加仑聚合物可以制造出二十加仑的流体时，即使是最昂贵的水添加剂都更有吸引力。由于石油价格逐渐的回落，因此人们对水基液压也没有那么大的兴趣了。回想起来，对水基流体的兴趣集中在其节省成本的潜力上。当设计师发现他们不能在他们的系统中改变流体从液压油到水的状况并且也没有其他重大的改变时，他们就失去了兴趣。然后，他们不情愿的接受其他的“缺点” 了解到很大的变化-又切换到水基液压。适用于水基液压系统的不同的规则被认为是缺点。设计师可能不愿意学习更多关于水基液压，因为他们被暗示，所有的工作需要依靠如何设计一个新的系统或改造旧系统的知识。因为他们结束了对这另外技术的思维，他们错过了除水基流体初始成本以外的许多其他的优点。现在，环境问题，增加了液压油处理成本的价格，水基液压便再次成为热门话题。抵抗凝固当然，水基液压系统确实在应用上有它的局限性。一个限制就是潜在的凝固。这个可能性可能是更广泛地应用水基系统，特别是在移动设备业最重要的阻碍。长壁开采法是迄今为止最大的能够充分利用水基系统的移动设备部门。地下的温度不接近水的凝点和耐火性是必不可少的条件。用于温带气候海上设备和移动设备获利于水基系统的优点，但不能保证这些设备将始终用在上述凝固温度。不过，给水基流体加入防冻液可以使其凝固温度远低于32华氏度。用在汽车上的防冻液-乙二醇-是有毒的，是不能生物降解的，因此它在水基液压中添加防冻液将击败水基液压流体在环境上的优势。有一个替代的方法。丙二醇是没有毒性，而且是可生物降解的。它比乙二醇花费更多，并且是不太有效的一种防冻液，因此它必须使用较高浓度的溶液。减少凝固潜力的另外两个技术是要保持流体的不断循环和在实际中使用胶管。系统的密封水基液压系统的两个个容易被察觉的问题是细菌的大批出没，并且很难保持适当的浓度。大气下的密封系统在控制中可容纳细菌成长。此外，如果从系统排除空气，一个抗菌剂的流体能对防止细菌的增长有一个持久的影响。一个被密封的水箱消除许多液压系统遭受的另一个问题：水的进入。这说明关于水基系统的另一个误解：没有从大气中密封的水基系统，必须密切监察，以确保该添加剂浓度保持在在允许的范围之内。这是因为水比添加剂更容易从水箱蒸发。因此，水分蒸发导致添加剂浓度增加。当新液体添加到系统时，现有的流体样本必须采取措施，以确定一定浓度的添加剂在溶液中。这些结果显示，添加剂在流体中的比例必须补充，使流体的浓度是合适的。与大气隔绝的密封的流体系统，实际上消除了蒸发问题。泄漏的液体是包含水和添加剂的。 所以，系统液体的量在发生变化，但浓度没有变化。 系统流体通过增加水和添加剂的一种预先混合重新补充到水箱。特殊的考虑如果水基液压系统没有正确的设计，他们可能更容易使水泵汽蚀。应提供通畅的通道，保持流体速度低于20英尺/秒，最好是在压力线低于15英尺/秒。在一般情况下，吸油管的速度，不应超过2-3英尺/秒。在回油管的速度应低于5到10英尺/秒。当流体再进入水箱时，较高的回油管速度可以促进发泡。零部件也应注意其规格，因为流体压力和速度急剧变化可能造成溶解气体和造成类似气蚀的损伤。对水基的系统的重要考虑是应该明确设计主要元件为水基流体所使用，而不是修改最初供油服务的系统。油管，胶管，及配件，通常对这些油基液压系统可以相同。但是，水泵，阀，执行器和供水装置，存在着一些重大不同。例如，齿轮泵，应作出超硬合金抗磨损。泵的齿轮比一个油泵应更广泛，因为水的低粘度需要一个更大的范围，以形成一个足够的润滑膜。使用在水基系统中的缸应该有青铜做的活塞，以减少活塞和缸壁之间的磨损。弹簧或O型圈的密封用来减少活塞的渗漏。水基液压阀水基的流体的阀通常是加了密封件，用于分离金属零件，以防止金属-金属接触。这是因为水-甚至与润滑油添加剂-没有提供完整的润滑油膜。水基装置用的阀的价格也有少许大于油基装置的。这可能是另一个原因，水基系统没有得到广泛的接受。本来，当设计系统时，面积较大的元件水基流体创建了一个障碍，并且更加昂贵的制造价格使水基液压阀的价格提高了3倍或更多。不过，现在阀大小和油基系统的相当。许多阀可达到美国国家防火协会标准。价格差异也较少。水基液压元件仍可能花费比油基系统高3 以上，但当考虑到水基系统节省成本的潜力，这样做可能会得到更多的实惠。流体的泄露在许多液压系统中泄漏仍然是一个恼人的问题。新的密封材料及设计，及O型圈，是解决密封装置泄漏的功能强大的武器。由于误用，安装不当，或缺乏简单的了解，泄漏的问题仍未解决。虽然在大多数的系统中没有任何理由泄漏，但它仍然出现。假设不解决泄漏，在不久的将来，水基液可以大大降低泄漏的相关费用。内部泄漏是很浪费的。这种泄漏能能使温度升高，从而使液压油碳化。内部泄漏通常是泄露回容器的，因此这一技术转化成机械能的热，这并不是有益的工作。在一个水基液压阀运动部件中采用不锈钢阀芯聚四氟乙烯密封。因为没有间隙，所以就不存在内部泄漏。但除了明显的和无形的液漏成本外，处理已泄漏液体已经成为一个被人关注的问题。考虑到除去或取消成本时，允许液压油进入污水厂系统成为一个昂贵的主张。实现这一清理和处置成本只会上升，并且石油价格的不稳定表明，水基液压可以成为一个利于解决环境问题比较经济的办Water-based hydraulic systems Water-based hydraulic systems traditionally have been used in hot-metal areas of steel mills. The obvious advantage of water systems in these industries is their fire resistance. Water-based hydraulic systems also have obvious cost advantages over oil-based fluid. First, non-toxic, biodegradable synthetic additives for water cost $5 to $6 per gallon. One gallon of concentrate can make 20 gallons of a 5% solution, so the cost of water-based hydraulic fluid actually can be less than 30 cents per gallon. Considering the costs associated with preventing and cleaning up environmental contamination, water-based hydraulic systems hold the potential for tremendous cost savings at the plant level. Oil that has leaked already becomes a very important problem. It must be collected, properly contained. Water containing synthetic additives, however, can by dumped into plant effluent systems. Cost savings at the plant level dont stop at the lower cost of the fluid and its disposal. Because water-based hydraulic fluid consists of 10 parts water and one part synthetic additive, 5 gallons of additive mixes with water to make 100 gallons of water-based fluid. A 50gallon container is certainly easier to handle than two 55-gallon drums, so warehousing is simpler, cleaner, and less cluttered. Transportation costs also are lower. Other potential plant-wide savings include improved safety for workers because the water-based fluid is non-toxic as well as non-flammable. These attributes can reduce plant insurance rates. Spills cost less to clean up because granular absorbents or absorbent socks are unnecessary. Water is hot again The oil embargo in the 1970s sparked interest in water-based fluids as a less-costly alternative to oils. Even the most expensive water additives became attractive when designers learned that one gallon of concentrate would make 20 gallons of fluid. As oil prices gradually dropped, so did interest in water-based hydraulics. In retrospect, interest in water-based fluids centered around their cost saving potential. Most designers lost interest when they discovered that they could not just change the fluid in their systems from oil to water without making other substantial changes. They then become reluctant to accept other disadvantages - read substantial changes - of switching over to water-based hydraulics. What were viewed as disadvantages were really different rules that apply to water-based hydraulic systems? Designers probably resisted learning more about water-based hydraulics because they were intimated by all the work required to lean about how to design a new system or retrofit an older system. By closing their minds to this different technology, they missed the many other advantages of water-based fluid beyond initial cost. Now that environmental concerns have added disposal costs to the price of hydraulic fluids, water-based hydraulics has again become a hot topic. Fighting freeze Water-based hydraulic systems do, of course, have limits to their applications. One limitation is the potential of freezing. This possibility is probably the most significant blockade to more widespread application of water-based systems, especially in the mobile equipment industry. Longwall mining is by far the largest sector of mobile equipment that has been able to take advantage of water-based systems. Temperatures underground do not approach the freezing point of water, and fire resistance is essential. Mobile and even marine equipment used in temperate climates could cash in one the advantages of water based systems, but there is no guarantee that such equipment always will be used in above-freezing temperatures. Nevertheless, adding an anti-freeze to a water-based fluid can depress its freezing temperature to well below 32F. Ethylene glycol - used in automotive anti-freeze - is toxic and is not biodegradable, so its use for anti-freeze in water-based hydraulic fluid would defeat the environmental advantage water-based fluid has. There is an alternative. Propylene glycol is not toxic and is biodegradable. It costs more than ethylene glycol and is not quite as effective antifreeze, so it must be used in slightly higher concentrations. Two more techniques to reduce freezing potential are to keep fluid circulating continuously and use hose where practical. Sealing the system Two more perceived problems with water hydraulic systems are bacterial infestation and difficulty in maintain proper concentrations. Sealing the system from atmosphere can hold bacterial growth in check. Addition of an anti-bacterial agent to the fluid can have a lasting effect on preventing bacterial buildup if air is excluded from the system. A sealed reservoir eliminates another problem suffered by many hydraulic systems: water ingression. This addresses another misconception about water-based systems: water-based systems not sealed from the atmosphere must be closely monitored to ensure that the additive concentration stays within tolerance. That is because water evaporates from the reservoir more readily tha