资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共51页)
编号：76255489
类型：共享资源
大小：2.19MB
格式：ZIP
上传时间：2020-04-28
上传人：柒哥
认证信息
个人认证
杨**（实名认证）
湖南
IP属地：湖南
40
积分
- 关 键 词：
-
说明书+CAD
基于
插装阀
控制
模块
设计
说明书
CAD
- 资源描述：
-
购买设计请充值后下载，，资源目录下的文件所见即所得，都可以点开预览，，资料完整，充值下载可得到资源目录里的所有文件。。。【注】：dwg后缀为CAD图纸，doc,docx为WORD文档，原稿无水印，可编辑。。。具体请见文件预览，有不明白之处，可咨询QQ:12401814
- 内容简介：
-
湖 南 科 技 大 学 毕 业 设 计 开 题 报 告 学 院： 机电工程 专 业： 机械设计制造及自动化 学 号： 1103010119 指导老师： 胡燕平 姓 名： 谢林健 日 期： 2015年 3月 31日 湖南科技大学2015届毕业设计（论文）开题报告题 目窗体顶端窗体底端基于插装阀的控制模块设计作者姓名谢林健学号1103010119所学专业机械设计制造及其自动化1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献）研究意义： 插装阀与我们所说的普通液压控制阀有所不同，它的通流量可达到1000L/min,通径可达200250mm。阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。它的功能比较单一，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A 和B、一个控制口x。大多的螺纹插装阀是把螺纹以下的部件旋入集成块体中， 阀与集成块体的表面采用三角沟槽的密封结构，阀在阀孔中的密封采用径向密封，也有一些螺纹位于阀套的中间位置，阀与阀孔的密封。采用径向密封。从通路上分主要有二通、三通、四通等，也有五通及六通的；从流量上看只能算是中小流量，由于螺纹强度和紧固扭矩的限制(500Nm)，在螺纹插装阀中引入二通插装阀技术，像螺纹插装单向阀、螺纹插装溢流阀的直径能做到48mm，相当于二通插装阀的通径16，25，流量400、500L/min 左右，再大就是二通插装阀的天地了。三通、四通滑阀由于电磁线圈功率和液动力的限制，最大流量仅3060L/min。所以一般从通径上分主要有NG2 到NG32，流量大多为5100L/min，压力一般为21MPa，个别最高压力可达到63MPa。同时关于插装阀，也有相关文献介绍：二通插装阀在一定的应用范围内, 体现出它的优点。首先提到的是压机制造。可在所有各类型号压机, 如金属成型加工、切削加工、直止粉末加工等成型机械的控制回路中应用。另外一个应用领域是塑料机械, 压铸机等范围应用。它的优点首先在于,保持高的流量, 低的损失, 具有可控性, 它有各种通径的阀可以满足不同的流量需求。例如, 在用差动活塞时, 还有可利用阀的多机能性。另外一个优点是可以在控制集成块中集成整个回路, 先导阀可以采用螺纹插装的形式插装在盖板上。为此可以大大地减少管路布置的化费。先导阀可以采用螺纹插装的形式插装在盖板上。为此可以大地减少管路布置的化费。阀块的设计在开发的过程中不仅是通过阀的生产厂而且还通过机器的制造者共同结累了大量技术诀窍。采用二通插装阀的机器设备使用的寿命很高。只有先导阀必须定期更换可见，插装阀在液压系统中是如此的重要。而作为一个液压系统，使用多个插装阀那是需要的。同时对于插装阀可以列举出一系列的优点。它可以实现新的驱动特性, 当然它的优点是相对于其它功率传输方式而言。可以采用插装阀来驱动很大的液压压机。同样也可以根据一个电子信号使之随轨迹行进。在塑料机器的范围内它可以迅速提升压力, 并达到短促闭锁模具的时间要求。在技术上通过采用液压插装阀比电气驱动更容易满足要求。相对来说插装阀技术在结构尺寸上使液压技术领域有较强的竞争力。而单独安装摆放插装阀则会使整个系统变得复杂，结构不紧凑，维修不方便，控制也将很复杂。而插装阀的控制模块化设计的意义就是：1，是结构变得紧凑。2，形成控制单元，方便控制，也方便安装。3，形成一个独立的模块，方便问题的检测与维修。同类研究工作国内外现状目前，市场上常见的主要有管式阀（阀与阀之间用管路连通）、板式阀（阀装在集成块体上）、叠加阀（阀与阀之间叠加连接）和插装阀（插入集成块体中），这几种阀主要是以安装方式的不同来区分。其中插装阀技术是基于安装孔的模块式和可配组的集成式新型控制技术， 从阀的固定方式上主要有螺纹插装阀和二通或三通插装阀， 螺纹插装阀是采用螺纹直接旋入集成块的插孔里， 二通插装阀是采用法兰固定式控制盖板和滑入式座阀主级装入阀块的阀孔中， 并用四个或八个及以上螺钉把盖板固定在集成块上面。螺纹插装阀与其它阀一样有方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀以及各种比例阀，并以其独特的特点在工程机械等设备上得到大量应用， 并逐渐延伸到其它行业。同时，国际上也发现不管是用户, 还是阀的生产厂都要对回路的标准化加以统一。这样, 在压机制造中引人特定的机能; 例如, 带蓄压器安全保护阀块, 带油缸机能的阀块或压机机能的阀块。当然该标准阀块要根据压机的大小配相应通径的阀特定机能。标准化的回路,自插装阀技术发展到现在几乎没有出现过问题。在应用插装阀技术中的问题是, 很难在复杂的系统中考虑到动态过程。特别是刚接触到这项技术的人做起来比有经验的设计师难得多, 因为事先已经把系统设计完了。如今要想减少问题, 则在新系统设计时采用模拟系统例如,D SH p lus 系统。人们可以从模拟的结果中看出, 在哪些地方出现间题和每个问题出现的原因。在此应找出解决问题的措施。除了设计问题以外, 还会出现专门在这种开关回路技术中出现的困难。例如: 当压力阀只有很小的流量在高压运行,这个系统的稳定性就会下降; 并会出现高频振荡。有时候在控制回路中省略了换向阀带来的结果是插装阀不能对最高压力进行控制, 因而也就无法保证回路无故障地进行工作, 此外, 污染的颗粒可以导致导阀口的堵塞, 使阀的机能发生故障不过在如今过滤器设计高精度的情况下很少会出现由密封损坏后导致大颗粒进人过滤器前面的系统这种事故。管道和阀中高流速的问题是指阀快速关闭时的回路冲击和压力阀高压力差跌落时引起的噪声。这方面已结累了大量经验, 并可通过相应措施, 例如避免液流中空泡的形成和降低前面所述的噪声分贝值。且由于插装阀集成块外部布局和内部孔系设计较为复杂，不同液压系统其组成元件种类、型号复杂，目前还没有较为完善的设计系统平台存在问题：现有的产品，油路和液压阀分布在两块金属板中，从而有两个主要缺点：1、使得维修不便。2、由于两块金属板的接触表明并不是绝对光滑，即平面度的问题，从而两个平面不能完全结合，致使从接触面的缝隙中漏油。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）研究目标：通过合理设计新的结构和运用已学知识，阅读大量文献，掌握机械设计的基本步骤和要求，以及传统的机械制图的步骤和规则；学会用AUTO CAD,proe等软件进行基本的二维或三维建模和制图，同时提高分析问题及解决问题的能力。提出将各种设计方法互相结合,针对不同的设计内容分别应用不同的方法,以促进其设计过程方法优化、设计结果精益求精，完成基于插装阀的控制模块设计。研究内容：建立三维模型所需原始数据首先在网上通过产品中心查阅各种液压阀的参数。再根据机械手册以及国家标准设计与校核油路口径。从而运用三维软件进行三维造型。最后进行整体装配，最终三维模型。关键问题：1.模块面积的规划：将分布在两层的油路和液压阀集合分布在一层中，但不能使整个模块面积过大，这就必须精确校核油路口径，使得在有效的体积里，分布最多的油路与液压阀。2. 加工成本预算：将两层的油路和液压阀集合分布在一层中，将会是油路密集，复杂，从而必须考虑加工难度与加工成本。3. 液压回路图的确定：在设计集成块之前，根据工况要求，仔细审查回路图， 在确保能满足需求的情况下， 可对回路图进行优化，尽量减少元件的数量。仔细对照样本把螺纹插装阀的孔道代号标注在回路图上， 以便设计时避免油道孔错误， 同时也便于校对。所有的元件都集成在一起，减少了泄漏的可能性，将来管路连接后维修可能不方便， 并且集成块体积过大、过重，必须钻许多细长孔，给加工带来困难，大大提高了成本， 所以回路图审定后根据需要划定集成块的范围，用双点划线框住，划分的集成块体积不能过大数量尽可能少。4. 元件的选择：螺纹插装阀与二通插装阀不同， 各个公司没有统一的阀孔尺寸， 产品互换性差， 开始确定厂家时要慎重，集成块加工好后想换厂家很不容易。根据回路图和参数表， 并参照厂家提供的样本， 注意流量和压力范围，特别要注意流量-压差曲线，通径过小压力损失大，系统容易发热，通径过大浪费，一般要适当留有余地。5.集成块外形尺寸的确定：合理布置各元件所在的位置和各油口的方位，充分考虑元件类型及外形尺寸，便于安装维修，给装卸扳手留下必要的空间，力求结构紧凑、体积小、重量轻。6.油道孔的设计集成块中的油道孔起到联系各元件构成回路的作用。要先设计主油路即总的进油和回油，再完成各腔口以及控制油路的设计， 油道孔应尽量短， 连接孔尽量少，拐弯尽量少，孔直径尽量合理，特别是交叉油道的交叉面积尽量大，孔道内表面尽量光滑，以减少压力损失。3、 创新之处本设计通过研究原产品结构，了解原产品原理，进而把两层的模块改进为一层的模块，使得结构更为紧凑，方便维修。4、 拟采取的设计步骤、技术路线设计步骤：1.查阅产品基本参数（通过产品销售厂家）。2.研究并明白原产品的结构，原理。3.参考原产品结构，进行新的结果设计。4.建立Proe三维模型。5.查阅机械手册与相应国家标准，确定与校核相对应参数。6.用确定的参数画出cad装配图，与非标准零件图。 技术路线： 首先了解本论题的研究状况，明确研究目的，确定研究方向；其次，进一步搜集阅读资料并研读文献，做好相关的记录，形成论题提纲，确定研究方案；再次，实施研究计划，现场测绘，完成相应计算，建立三维仿真模型，完成零件图装配图的绘制。最后，完成预期成果，编写设计说明书，反复修改，完成设计。5、 拟使用的主要设计、分析软件及仪器设备AutoCAD2008，Pro/E6、参考文献液压传动，机械工业出版社，主编：王积伟，章宏甲，黄谊。机械设计手册(第五版)，化学工业出版社，主编成大先。插装阀集成块布局和孔系优化设计 作者：张艳辉螺纹插装阀在锻压机械中的应用于良振基于插装阀的锻造自动线机械手液压系统设计邓克汪世益插装阀孔的集成控制技术的发展和应用宋新兴注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。2、参考文献按下列格式（A为期刊，B为专著）A：序号、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点，3人以上作者只写前3人，后用“等”代替。）、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。B：序号、作者、书名、版次、（初版不写）、出版地、出版单位、出版时间、页码。3、表中各项可加附页。5(, 243002, PLC , , , : ; ; 1. , , , , , , , , , , , , , , :(1), : 2, , , (2)( PLC) , , , PLC , (3); , ; ;, ; , , , , 1 2 3 , 1. , , .J., 2003,24(4):317322.Des igning hydraulic sys tem adopted plug- in valveof forging trans fer machine manipulatorDENG Ke, WANG Shi- yi (Anhui University of Technology, Maanshan 243002,China)Abstr actTo overcome the shortcomings of high breakdown ratio and low control precision, theplug- in valve techniques and the PLC techniques were adopted to transform the hydraulic system offorging transfer machine manipulator. The system adopted plus- in valve was designed and the workingprinciple and the feasibility of transformation were analyzed that achieved good results.Key words: Plus- in valve; Manipulator ;Hydr aulic system1 problems, key points and basis transformationAll movements of the manipulator of the automatic line is through the hydraulic system in hydraulic cylinder and a hydraulic motor driven by the time sequence in turn. As forging field work environment is bad, medium polluted possibility is big, and the use of the original hydraulic system are ordinary hydraulicValve components, poor ability in resisting pollution, flow capacity is small, the seal is not good, so easily lead to valve using a variety of fault, cause the manipulator often action failure, can not be a smooth implementation, feeding, at the same time as the spool movement resistance difference caused each valve to open, close the different steps, and manipulator movement electric control precision is low, can not meet the control requirements, but also affect the normal movement of the equipment, so we must carry on the reformation of system.In view of the existing problems, transformation mainly include the following contents:(1) using two cartridge valve technology transformation of the original hydraulic system. Cartridge valve is developed in recent decades a new valve, and the practical application shows that: its structure principle with through flow capacity, high working pressure, good sealing performance, strong anti pollution ability, fast response, reliable action and the outstanding advantages of 2. So, instead of common hydraulic valve cartridge valve, performance will improve the mechanical hand, and improves the working reliability and production efficiency.(2) the use of programmable logic controller (PLC) technology to the electric control reversing valve cartridge valve. The programmable controller through the use of high control accuracy, in order to facilitate the effective control of the pilot valve has the reversing sequence and improve the control accuracy, and is regulated by PLC, can solve various spool movement resistance difference caused by valve opening and closing synchronization adverse impact on the system caused by the.(3) in the motor control circuit is additionally arranged on the braking safety circuit is additionally provided with a pressure;Relay, mechanical block and a travel switch and some limiting signaling device, in order to adapt to the different;The mechanism motion control; in the oil filtration system is additionally arranged on the filter blocking alarm device;Can be automatically closed by the filter, in order to make the change of the filter can automatically close the oil export; using piezoelectric patches as actuators, aiming at the lower ends of the inner flow ripple effectVibration pinned pipes conveying fluid design of independent modal space optimal controller, and throughThe validity of the numerical simulation method to the control scheme are verified, the results show that, the A control scheme of the first vibration mode subharmonic parametric resonance, combination resonance and vibration type twoHarmonic resonance control results are achieved good reference1 1 Jin Jiduo, Yang Xiaodong, Yin peak at both ends pinned pipes conveying fluid flow stability under pulsating internalThe fault diagnosis and removal of hydraulic system is the reason of the failure of the hydraulic system used in the operation of the hydraulic system, and then it can be excluded, so that the normal operation of the system process.1. The basic work of troubleshooting before the foundation work carefully read the use of the equipment manual, familiar with the use of equipment related technical information, through reading and query to master the following:The structure, working principle and technical performance and characteristics of the equipment;The function of the hydraulic system on the equipment, the structure of the system, working principle and equipment of the hydraulic system;The structure, working principle and performance of various components used in hydraulic system;And (4) equipment relevant documents, such as manufacturers, manufacturing date, hydraulic condition, in transit damage, commissioning and acceptance of the original records, during the fault and processing methods;2, fault diagnosis and elimination steps in familiar with the equipment performance and technical data based on the basis, carefully study the principle diagram of hydraulic system, further clarify the various elements of the performance and the role in the system and their relationship, familiar with hydraulic system working principle and operational requirements and main technical parameters, and according to the following steps of fault diagnosis and exclusion.Investigation to the scene situation before and after the fault and abnormal phenomenon to the operator survey equipment, fault location and fault phenomenon, also to understand after the past to this kind of fault is excluded.The spot check any one kind of fault all performance for certain breakdown phenomenon. These phenomena are the entry guide for fault analysis and judgment. Since the same fault may be caused by many different reasons, and these different reasons caused by the same fault and have a certain distinction, so when dealing with the fault must first identify. Seriously carefully were observed, fully understand the characteristics, understand the running status of the fault equipment before and after, ascertain the fault is produced under the conditions of, and find out and fault related to other factors must be on-site inspection. To the scene to understand the situation, if the equipment can start operation should personally start up equipment, manipulating the relevant part, to observe the failure phenomenon, find out the fault position, listen to the noise, take a look at there is no leakage, and observe the system pressure change and execution element action situation.To check the technical record of the phenomenon of the fault, access to technical records, whether the fault phenomenon similar to the historical record or the new failure.The induction and Analysis on the basis of on-site inspection, combined with the operator with the situation and historical records of comprehensive analysis, a preliminary list of reasons may cause trouble, then carefully analysis and judgment. Analysis and judgment should pay attention to: firstly, with the consideration of the impact of external factors on the system, find out does not external causes failure of, to concentrate on identifying the causes of internal system; analysis and judgment, be sure to the mechanical, electrical, hydraulic three aspects linked together and can not be isolated pure consideration of hydraulic system; third, to distinguish the fault is accidental or inevitable. For the inevitable failure, to carefully check the cause of the failure, and completely ruled out the accident, as long as the cause of the fault and make the corresponding processing can.At this stage, the failure rate gradually increased, mainly for:Due to the wear of the parts, the leakage of the hydraulic system and the leakage of the leakage of the parts are increased and the efficiency is reduced.;The failure of some components caused the failure of the system or the control of the system. The use of unreasonable (such as improper hydraulic oil pollution control), causing the system fever;The vibration and noise;The appearance of foam or water in hydraulic oil;The actuator is not operation or misoperation.The fault features of this fault are obvious and the fault region and the cause of the fault are obvious. Such as collision accident made parts for obvious damage and foreign bodies into the hydraulic system to produce jam, a sudden burst pipe, spring accidental breakage, the electromagnet coil burned out, sealing ring fracture etc.And the parametric resonance J. Astronautica Sinica, 2003,24 (4): 317322.湖湖 南南 科科 技技 大大 学学毕毕 业业 设设 计（计（ 论论 文文 ）题目题目基于插装阀的控制模块设计基于插装阀的控制模块设计作者作者谢林健谢林健学院学院 机电工程学院机电工程学院专业专业机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化学号学号 1103010119指导教师指导教师 胡燕平胡燕平二一五 年 五 月 二十 日湖湖 南南 科科 技技 大大 学学机电工程学院毕业设计（论文）任务书机电工程学院毕业设计（论文）任务书 机电工程 系 工程图学 教研室教研室主任: （签名） 年 月 日学生姓名学生姓名: 谢林健谢林健 学号学号: 1103010119 专业专业: 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 基于插装阀的控制模块设计 2 学生设计（论文）时间：自 年 月 日开始至 年 月 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：4 设计（论文）应完成的主要内容：5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：6 发题时间： 年 月 日 指导教师：指导教师： （签（签名）名） 学学 生：生： （签（签）湖湖 南南 科科 技技 大大 学学机电工程学院毕业设计（论文）指导人评语机电工程学院毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价 指导人：指导人： （签名（签名）年 月 日 指导人评定成绩：指导人评定成绩： 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学毕业设计（论文）评阅人评语毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人：评阅人： （签名）（签名）年年 月月 日日 评阅人评定成绩：评阅人评定成绩： 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学机电工程学院毕业设计（论文）答辩记机电工程学院毕业设计（论文）答辩记录录日期：日期： 学生：学生： 学号：学号： 班级：班级： 题目：题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书设计（论文）说明书共共页页2 设计（论文）图设计（论文）图 纸纸共共页页3 指导人、评阅人评语指导人、评阅人评语共共页页毕业设计（论文）答辩委员会评语：毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任：答辩委员会主任： （签名）（签名）委员：委员： （签名）（签名）（签名）（签名）（签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩：答辩成绩： 总评成绩：总评成绩： 摘 要 插装阀与我们所说的普通液压控制阀有所不同，它的通流量可达到1000L/min,通径可达 200250mm。阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。它的功能比较单一，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。它的优点首先在于,保持高的流量, 低的损失, 具有可控性, 它有各种通径的阀可以满足不同的流量需求。例如, 在用差动活塞时, 还有可利用阀的多机能性。另外一个优点是可以在控制集成块中集成整个回路.插装阀在液压系统中是如此的重要,而作为一个液压系统，使用多个插装阀那是需要的。因此，设计插装阀的控制模块的作用及意义，是深远的。在这里，将从三维建模，装配，零件图的角度，对一特定功能的控制模块进行设计。关键词：关键词：插装阀 控制模块iAbstractPlug valve and we said the ordinary hydraulic control valve is different, its traffic can reach 1000L/min, diameter of up to 200 250mm. The valve is simple in structure, sensitive in action and good in sealing. Its function is relatively single, the main realization of the liquid road or broken, combined with the ordinary hydraulic control valve, in order to achieve the system of oil direction, pressure and flow control. The first of its advantages is that it keeps high flow rate, low loss, controllable, it has all kinds of valve can meet the different traffic demand. For example, in the use of a differential piston, there is the use of multi - functional valve. A further advantage is can in integrated block in the integration of the whole loop control. Cartridge valve in the hydraulic system is so important, and as a hydraulic system, the use of a plurality of cartridge valve that is needed.Therefore, the role and significance of the design of the control module of cartridge valve is far-reaching. Here, from the perspective of three-dimensional modeling, assembly, part diagram, a specific function of the control module design.Keywords: cartridge valve control module湖南科技大学本科生毕业设计（论文）目录目录摘摘 要要.IABSTRACT.II前言前言. 1 0.0 控制模块化设计意义 . 1 0.1 究工作国内外现状 . 2 第一章第一章 控制模块的预期功能控制模块的预期功能. 4 1.1 控制模块原理图与原理简述 . 4 1.2 控制模块所需要实现的功能. 5 1.3 插装阀的简述. 5 第二章第二章 控制模块结构设计与方案比较控制模块结构设计与方案比较. 6 2.1 油路管径确定 . 6 2.2 油路壁厚确定 . 6 2.3 油路参数小结 . 7 2.4 液压阀插件的选型 . 7 2.5 控制模块结构设计与方案比较 . 8 2.5 最终方案的选择 . 12 第三章第三章 控制模块的装配，以及公差配合控制模块的装配，以及公差配合. 13 3.1 插装阀与控制模块的装配，以及公差配合 . 13 3.3 主油路与控制油路末端的密封 . 14 3.4 法兰与模块的装配 . 14 3.5 支撑座与吊环与模块的装配 . 14 第四章第四章 液压系统的密封液压系统的密封. 15 4.1 插装阀插件的密封 . 15 4.11 密封件材料的选择. 15 4.12 密封件形状的选取. 15 4.13 插装阀密封件的选取. 15 4.2 油路与控制油路末端的密封 . 15 第五章第五章 控制模块零件控制模块零件. 17 5.1 控制模块. 17 5.11 控制模块制作工艺简介. 19 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）5.2 支撑座 . 21 5.21 控制模块制作工艺简介. 21 5.3 法兰. 22 5.31 控制模块制作工艺简介. 22 第六章第六章 基于插装阀的控制模块设计的相关问题基于插装阀的控制模块设计的相关问题. 24 6.1 插装阀集成块设计中的注意事项. 24 6.2 基于三维软件设计插装阀控制模块. 25 6.3 防止液压系统泄漏 . 27 第七章第七章 液压系统的使用维护与管理液压系统的使用维护与管理. 28 7.1 现场安装、调试及注意事项 . 28 7.2 液压设备使用与维护要点: . 29 7.3 液压系统常见故障现象 . 30 7.4 液压系统故障排除的步骤 . 31 第八章第八章 控制模块设计总图控制模块设计总图. 33 参参 考考 文文 献献. 34 致致 谢谢. 35 附录：附录：. 36 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 0 -前言前言0.0 控制模块化设计意义控制模块化设计意义插装阀与我们所说的普通液压控制阀有所不同，它的通流量可达到1000L/min,通径可达200250mm。阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。它的功能比较单一，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A 和B、一个控制口x。大多的螺纹插装阀是把螺纹以下的部件旋入集成块体中， 阀与集成块体的表面采用三角沟槽的密封结构，阀在阀孔中的密封采用径向密封，也有一些螺纹位于阀套的中间位置，阀与阀孔的密封。采用径向密封。从通路上分主要有二通、三通、四通等，也有五通及六通的；从流量上看只能算是中小流量，由于螺纹强度和紧固扭矩的限制(500Nm)，在螺纹插装阀中引入二通插装阀技术，像螺纹插装单向阀、螺纹插装溢流阀的直径能做到48mm，相当于二通插装阀的通径16，25，流量400、500L/min 左右，再大就是二通插装阀的天地了。三通、四通滑阀由于电磁线圈功率和液动力的限制，最大流量仅3060L/min。所以一般从通径上分主要有NG2 到NG32，流量大多为5100L/min，压力一般为21MPa，个别最高压力可达到63MPa。同时关于插装阀，也有相关文献介绍：二通插装阀在一定的应用范围内, 体现出它的优点。首先提到的是压机制造。可在所有各类型号压机, 如金属成型加工、切削加工、直止粉末加工等成型机械的控制回路中应用。另外一个应用领域是塑料机械, 压铸机等范围应用。它的优点首先在于,保持高的流量, 低的损失, 具有可控性, 它有各种通径的阀可以满足不同的流量需求。例如, 在用差动活塞时, 还有可利用阀的多机能性。另外一个优点是可以在控制集成块中集成整个回路, 先导阀可以采用螺纹插装的形式插装在盖板上。为此可以大大地减少管路布置的化费。先导阀可以采用螺纹插装的形式插装在盖板上。为此可以大地减少管路布置的化费。阀块的设计在开发的过程中不仅是通过阀的生产厂而且还通过机器的制造者共同结累了大量技术诀窍。采用二通插装阀的机器设备使用的寿命很高。只有先导阀必须定期更换可见，插装阀在液压系统中是如此的重要。而作为一个液压系统，使用多个插装阀那是需要的。同时对于插装阀可以列举出一系列的优点。它可以实现新的驱动特性, 当然它的优点是相对于其它功率传输方式而言。可以采用插装阀来驱动很大的液压压机。同样也可以根据一个电子信号使之随轨迹行进。在塑料机器的范围内它可以迅速提升压力, 并达到短促闭锁模具的时间要求。在技术上通过采用液压插装阀比电气驱动更容易满足要求。相对来说插装阀技术在结构尺寸上使液压技术领域有较强的竞争力。而单独安装摆放插装阀则会使整个系统变得复杂，结构不紧凑，维修不方便，控制也将很复杂。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 1 -而插装阀的控制模块化设计的意义就是：1，是结构变得紧凑。2，形成控制单元，方便控制，也方便安装。3，形成一个独立的模块，方便问题的检测与维修。0.1 究工作国内外现状：究工作国内外现状： 目前，市场上常见的主要有管式阀（阀与阀之间用管路连通）、板式阀（阀装在集成块体上）、叠加阀（阀与阀之间叠加连接）和插装阀（插入集成块体中），这几种阀主要是以安装方式的不同来区分。其中插装阀技术是基于安装孔的模块式和可配组的集成式新型控制技术， 从阀的固定方式上主要有螺纹插装阀和二通或三通插装阀， 螺纹插装阀是采用螺纹直接旋入集成块的插孔里， 二通插装阀是采用法兰固定式控制盖板和滑入式座阀主级装入阀块的阀孔中， 并用四个或八个及以上螺钉把盖板固定在集成块上面。螺纹插装阀与其它阀一样有方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀以及各种比例阀，并以其独特的特点在工程机械等设备上得到大量应用， 并逐渐延伸到其它行业。同时，国际上也发现不管是用户, 还是阀的生产厂都要对回路的标准化加以统一。这样, 在压机制造中引人特定的机能; 例如, 带蓄压器安全保护阀块, 带油缸机能的阀块或压机机能的阀块。当然该标准阀块要根据压机的大小配相应通径的阀特定机能。标准化的回路,自插装阀技术发展到现在几乎没有出现过问题。在应用插装阀技术中的问题是, 很难在复杂的系统中考虑到动态过程。特别是刚接触到这项技术的人做起来比有经验的设计师难得多, 因为事先已经把系统设计完了。如今要想减少问题, 则在新系统设计时采用模拟系统例如,D SH p lus 系统。人们可以从模拟的结果中看出, 在哪些地方出现间题和每个问题出现的原因。在此应找出解决问题的措施。除了设计问题以外, 还会出现专门在这种开关回路技术中出现的困难。例如: 当压力阀只有很小的流量在高压运行,这个系统的稳定性就会下降; 并会出现高频振荡。有时候在控制回路中省略了换向阀带来的结果是插装阀不能对最高压力进行控制, 因而也就无法保证回路无故障地进行工作, 此外, 污染的颗粒可以导致导阀口的堵塞, 使阀的机能发生故障不过在如今过滤器设计高精度的情况下很少会出现由密封损坏后导致大颗粒进人过滤器前面的系统这种事故。管道和阀中高流速的问题是指阀快速关闭时的回路冲击和压力阀高压力差跌落时引起的噪声。这方面已结累了大量经验, 并可通过相应措施, 例如避免液流中空泡的形成和降低前面所述的噪声分贝值。且由于插装阀集成块外部布局和内部孔系设计较为复杂，不同液压系统其组成元件种类、型号复杂，目前还没有较为完善的设计系统平台。而国际上面对的关键问题有：1.模块面积的规划：将分布在两层的油路和液压阀集合分布在一层中，但不能使整个模块面积过大，这就必须精确校核油路口径，使得在有效的体积里，分布最多的油湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 2 -路与液压阀。2.加工成本预算：将两层的油路和液压阀集合分布在一层中，将会是油路密集，复杂，从而必须考虑加工难度与加工成本。3.液压回路图的确定：在设计集成块之前，根据工况要求，仔细审查回路图， 在确保能满足需求的情况下， 可对回路图进行优化，尽量减少元件的数量。仔细对照样本把螺纹插装阀的孔道代号标注在回路图上， 以便设计时避免油道孔错误， 同时也便于校对。所有的元件都集成在一起，减少了泄漏的可能性，将来管路连接后维修可能不方便， 并且集成块体积过大、过重，必须钻许多细长孔，给加工带来困难，大大提高了成本， 所以回路图审定后根据需要划定集成块的范围，用双点划线框住，划分的集成块体积不能过大数量尽可能少。4.元件的选择：螺纹插装阀与二通插装阀不同， 各个公司没有统一的阀孔尺寸， 产品互换性差， 开始确定厂家时要慎重，集成块加工好后想换厂家很不容易。根据回路图和参数表， 并参照厂家提供的样本， 注意流量和压力范围，特别要注意流量-压差曲线，通径过小压力损失大，系统容易发热，通径过大浪费，一般要适当留有余地。5.集成块外形尺寸的确定：合理布置各元件所在的位置和各油口的方位，充分考虑元件类型及外形尺寸，便于安装维修，给装卸扳手留下必要的空间，力求结构紧凑、体积小、重量轻。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 3 -湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 4 -第一章第一章 控制模块的预期功能控制模块的预期功能1.1 控制模块原理图与原理简述控制模块原理图与原理简述图图 1.1 原理图原理图原理图上各液压阀功能简介：比例压力阀(O)：比例压力控制阀属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等等参数，是工艺环路中最终的控制元件。在这里，作用是控制油路压力，起到安全作用。单向阀（M）：让液压油单向流动。 背压阀(U)：背压阀用于保持油路出口有一恒定压力，也起到一定的安全作用。 插装阀(Q,R,S,T)：主要实现液路的通或断。 原理简述：通过电磁阀控制插装阀的通断，如：打开插装阀 Q，T，关闭插装阀R，S。液压油从 P 口进入，通过单向阀 M，插装阀 Q，进入实验接口 A，再由实验接口 B 出油，再依次通过插装阀 T，背压阀 U，回油。或者通过电磁阀控制插装阀的通断，来选择由实验接口 B 进油，再由实验接口 A 出油。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 5 -1.2 控制模块所需要实现的功能控制模块所需要实现的功能 所需要实现的功能：该模块由进油口 P 进油，然后分为两条油路。第一条油路：接到下一个控制模块。第二条油路，通向实验接口 A，B。两实验接口分别承担者实验仪器的进油口和出油口。所需完成的功能总结：1、 （主要功能）通过电磁阀对插装阀的控制，实现实验接口 A，B 的进油和出油。2、将该模块进的油继续输送到下一个模块。1.3 插装阀的简述插装阀的简述 插装阀与我们所说的普通液压阀有所不同，它的通流量可达到 1000L/min,通径可达 200250mm。阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。它的功能比较单一，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。插装阀基本组件 组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口 A 和 B、一个控制口 x 。液压阀最早的原型是阀门，阀门最早出现于水利和治水工程，此时的阀门首要用来截止水流、或许改动水流方向。既不寻求严厉的密封功用和流量调度，也没有压力调度的概念。同时液压阀当时的翻开动态大致有如下几个方面：1、节能性开发高功率的液压阀，如低功率电磁换向阀，2、控制性核算机的广泛运用和各种传感器的开发以及控制理论的翻开，为液压阀改善功用、行进控制性创造了条件。行进电液伺服阀的功用(如流量控制性、频率特性)以拓展运用计划，开发高功用电液比例阀(为打败死区、行进照看性、静特性与重复性)及数字控制阀等，以满足微机控制系统和数字控制系统的需要。3、可靠性液压阀向高压、高速化翻开的作用，必定需要行进可靠性和寿数。为此翻开了有关液压阀特性的基础性研讨。例如，固定节约孔与可变节约孔动特性的研讨，作用在滑阀上的瞬态液动力的实验研讨、超高速电液伺服阀中瞬态液动力的核算、作用在内流式锥阀上的液动力的实验研讨、液压阀气穴的研讨等 。 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 6 -第二章第二章 控制模块结构设计与方案比较控制模块结构设计与方案比较 概述：概述：控制模块结构设计的主要内容就是油路管道的设计。液压管道在液压系统中的作用是连接泵，阀体，缸等液压元件，构成液压输出回路，实现液压能的传递。液压能是以压力和流量的形式传输的，因此液压管道应具备承受压力的能力，即必须使用适当的材料和壁厚；同时还应保证恰当的流速，即应选用合理的通径。2.1 油路管径确定油路管径确定 （mm） 3211014. 34vqd q 指流量， 对于吸油管道，v=1m/s;对于压力管道，v=1.5205m/s（压力高或者管道短时可取较大值） ；对于局部收缩处或短管道，可取v=57m/s；回油管道可取v=1.52.5m/s. 鉴于此，取v=5m/s.同时 q 取最大值 400L/min，通过公式计算，取 d=40mm2.2 油路壁厚确定油路壁厚确定1）模块材料的选择：由于 45 号钢，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊。所以模块材料选择 45 号钢。2）45 号钢力学性能简介：抗拉强度：不小于 600Mpa ；屈服强度：不小于 355Mpa ；伸长率：161 % ；收缩率：40% ；3）无缝钢管最大承受内部压力计算：钢管的最大承受的压力（压强） DSTp2式中：P管内水压强，MPa；D管内径，mm；S管材的许用拉应力强度MPa，T管壁厚，mm。这个公式是取单位长度的水管，进行受力分析得到的。因此处画图不便，意思是取单位长度的水管，并剖开，取出一半，研究作用于它上面的水压力与管壁拉力的平衡，即可得到这个公式。（水压力就是 PD，管壁拉力就是 2TS，二者相等，即 PD=2TS，两边除以 D 即得本公式。 ）湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 7 - 所谓最大承受压力是指在安全系数等于 1 时所能承受的压力。 上面公式没考虑安全系数，如果考虑安全系数 K（K 大于 1） ，则 P=2TS/（KD）无缝管，焊管，不锈管都能用这个公式，但式中的管材的许用拉应力强度S各有不同，焊管的S还取决于焊缝的质量。根据： DSTp2式中：P管内压强，MPa；D管内径，mm；S管材的许用拉应力强度 MPa，T管壁厚，mm。又已知许用拉应力大于 600Mpa，油路最大压强 35Mpa控制油路： DSTp2其中 D=6mm，求得 T=0.175mm主油路: DSTp2其中 D=40mm，求得 T=1.16mm从而，控制油路的最小壁厚为 0.175mm，主油路的壁厚为 1.16mm。2.3 油路参数小结油路参数小结由以上计算可知，主油路的管径为 40mm，控制油路查手册取标准值，其管径为6mm，控制油路的最小壁厚为 0.175mm，主油路的壁厚为 1.16mm。2.4 液压阀插件的选型液压阀插件的选型 对于选取液压阀基本要求： （1）动作灵敏、准确，使用可靠，工作平稳，冲击和振动要尽可能小。（2）阀口完全打开时，液流压力损失小；阀口完全关闭时，密封性能好。 （3）所控制的参量（压力或流量）稳定，抗干扰能力强。 （4）结构简单、紧凑，通用性好，制造、安装、调试、使用、维护方便。并且根据 2.3 的参数总结，以及：油路最大流量400L/min选取插装阀插件（型号）：LC40B10E6X,LC40DB40A-6X,LC40B10D6X,LC40B10D6X,LC40A10D6X,LC40DB40A-6X.湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 8 -2.5 控制模块结构设计与方案比较控制模块结构设计与方案比较方案甲：方案甲：图图 2.1 控制模块三维图控制模块三维图该方案原理图同图 1.1湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 9 -图图 2.1 控制模块三维图控制模块三维图图图 2.3 控制模块控制模块 cad 轮廓尺寸图轮廓尺寸图图 2.1,图 2.2,图 2.3 为方案甲的相关图，该方案实现了预期的油路功能。现总结其优缺点。优点：宽度较小为 320 毫米。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 10 -缺点：总高度较高，其最长处尺寸到达 900 毫米。方案乙：方案乙：图图 2.4 控制模块三维图控制模块三维图图图 2.5 控制模块轮廓图控制模块轮廓图该方案原理图同图 1.1 相对于方案甲而言，该方案不仅实现了模块的预期功能。 优点：使得控制模块的宽为 400 毫米，长优化为 500 毫米，大大缩小了该模块的总体尺寸。缺点：模块的厚度有所增加，材料增多，质量加重。但是在单件生产中，该缺点的影响将不是很大。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 11 -图图 2.5 控制模块三维图控制模块三维图从图 2.5 可以看出，控制油路的一个单向阀的进油需要从主油路的一个螺堵处打孔，进油。但是单向阀的固定于密封就不可口了。先继续对乙方案进行改进。方案丙：方案丙：（该方案的主要目的是改变控制油路单向阀进油的油路结构（该方案的主要目的是改变控制油路单向阀进油的油路结构)图图 2.6 控制模块三维图控制模块三维图该方案原理图见图 1.1.该方案原理简述：打开插装阀 Q，T，关闭插装阀 R，S。液压油从 P 口进入，通过单湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 12 -向阀 M，插装阀 Q，进入实验接口 A，再由实验接口 B 出油，再依次通过插装阀 T，背压阀 U，回油。根据图 2.6 可以看出，控制油路有了进一步的优化。以下是对应部分细节图：图图 2.6 控制模块三维图控制模块三维图 该方案的优点：解决了方案乙控制油路进油问题。并且该结构为一层模块结构，不会出现层与层间漏油情况。该方案不足之处：当装上液压阀，以及电磁控制阀之后，总体宽度较大。若对总体宽度无严格要求，则该缺点可忽略。2.5 最终方案的选择最终方案的选择由以上三种方案比较，方案甲虽然宽度最小，但总体高度过高，并不方便运送，摆放。综合考虑其优缺点，最终选择方案丙的结构设计。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 13 -第第 3 章章 控制模块的装配，以及公差配合控制模块的装配，以及公差配合概述：概述：液压系统对密封液压系统已经在各个工业部门得到愈来愈广泛的应用,在液压系统中,装配不当，引起泄露会引起容积效率的急剧下降,达不到工作需要的压力,外泄漏会造成工作介质浪费和环境污染甚至设备失灵。因此严格按照国家标准，对液压系统进行装配，严格按照国家标准选用公差配合，对提高液压系统的密封性有着重要意义。3.1 插装阀与控制模块的装配，以及公差配合。插装阀与控制模块的装配，以及公差配合。图图 3.1 控制模块三维图控制模块三维图如图 3.1 所示，插装阀与控制模块通过四个螺钉按照国家标准拧紧连接。图图 3.2 插件与模块配合插件与模块配合 cad 截图截图 插件与模块的配合，查机械设计手册，由于液压元件的密封非常严格，所以选用：H6h5 的间隙配合。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 14 -插件与模块之间的密封装置：采用密封件装配。（密封件的选取，在第 4 章详细介绍）3.3 主油路与控制油路末端的密封主油路与控制油路末端的密封图图 3.3 油路末端与螺堵配合油路末端与螺堵配合如图 3.3:油路，控制油路的末端用内六角螺堵堵住，其配合，查机械设计手册，由于液压元件的密封非常严格，所以选用：H7g6 的间隙配合。螺堵与油路间加以密封件装配。3.4 法兰与模块的装配法兰与模块的装配图图 3.4 法兰三维图法兰三维图如图所示，法兰与控制模块通过四个螺钉按照国家标准拧紧连接。3.5 支撑座与吊环与模块的装配支撑座与吊环与模块的装配 支撑座：支撑座采用 35 号钢，与模块焊接连接。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 15 - 吊环：吊环与模块采用螺钉按照国家标准拧紧连接。第四章第四章 液压系统的密封液压系统的密封概述：概述：在液压系统和各种液压元件起着重要的作用，防止外界灰尘和异物的侵入，防止水分，空气的渗入，防止水分，空气渗入等等。外泄漏将造成介质的浪费，环境污染，甚至机械失灵和设备，人身事故。内泄露造成液压系统容积效率降低，甚至不能正常运行。4.1 插装阀插件的密封插装阀插件的密封4.11 密封件材料的选择密封件材料的选择 对于液压阀的密封件的材料，必须具备以下性能：1)泄漏量极小2)良好的相容性3)摩擦阻力小4)使用寿命长5)价格低廉根据这些性能，材料科选择丁橡胶。丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。且价格不贵，材料容易获取。4.12 密封件形状的选取密封件形状的选取根据：根据：1)运动方向:插件相对于控制模块相对静止。2)密封重点：防止外界尘土进入控制模块以及工作介质外泄。3)温度等级：该控制模块在室内工作，温度并无特殊要求。尺寸大小 55 毫米75 毫米。从而选择 O 型密封圈。因为 O 型密封圈可以做到基本无泄漏，密封效果非常理想，并且抗污性能好，并且满足以上要求所以插件已模块之间采用 O 型密封圈。4.13 插装阀密封件的选取插装阀密封件的选取根据 4.11,4.12,插件与模块之间的密封件，选取：丁橡胶 O 型密封圈。4.2 油路与控制油路末端的密封油路与控制油路末端的密封湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 16 -根据插装阀插件密封件的选取根据，即泄漏量极小，良好的相容性，摩擦阻力小，使用寿命长，价格低廉.再根据：1)运动方向:螺堵旋转时有相对运动，其余时间相对静止。2)密封重点：防止外界尘土进入控制模块以及工作介质外泄。3)温度等级：该控制模块在室内工作，温度并无特殊要求。尺寸大小 6 毫米，40 毫米。最后选取组合密封垫 45.湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 17 -第第五五章章 控制模块零件控制模块零件5.1 控制模块控制模块 图图 5.1 控制模块零件图控制模块零件图对于模块与插件的配合处：湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 18 -图图 5.2 控制模块零件局部图控制模块零件局部图 其模块加工的圆柱度按国家标准，取公差等级为 4,圆柱度为 1.5um。在该零件中，一共有六个需要装配插件的地方，要求全是一样。并且其插件与模块的配合为;H6h5.对于模块底面和顶面的平行度（图 5.3），按照国家标准取公差等级为 4,平行度为25um：图图 5.3 控制模块零件局部图控制模块零件局部图 对于模块的顶面，以及其余需要接合的面，按照国家标准，其平面度公差等级取8，其平面度值为 60um，表明粗糙度：Ra 上限为 3.2um；油路的粗糙度:Ra 上限为 1.6；其余端面粗糙度：Ra 上限为 12.5。 对于两个相对的插装阀处的同轴度（图 5.4）：按照国家标准，取公差等级为 5 级，同轴度为 1um。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 19 -图图 5.4 控制模块零件局部图控制模块零件局部图 对于控制模块油路钻孔的问题:钻孔钻到低后，再深钻 9.9cm10.1cm。如图 4.5 所示：图图 5.5 控制模块部分截图控制模块部分截图 小结：小结： 粗糙度要求：粗糙度要求：对于模块的顶面，以及其余需要接合的面，按照国家标准，其平面度公差等级取 8，其平面度值为 60um，表明粗糙度：Ra 上限为 3.2um；油路的粗糙度:Ra 上限为 1.6；其余端面粗糙度：Ra 上限为 12.5。 公差要求：公差要求：对于模块与插件的配合处，其模块加工的圆柱度按国家标准，取公差等级为 4,圆柱度为 1.5um。在该零件中，一共有六个需要装配插件的地方，要求全是一样。并且其插件与模块的配合为;H6h5. 对于模块底面和顶面的平行度，按照国家标准取公差等级为 4,平行度为 25um： 对于两个相对的插装阀处的同轴度：按照国家标准，取公差等级为 5 级，同轴度为 1um。5.11 控制模块制作工艺简介控制模块制作工艺简介1）零件的工艺分析零件的工艺分析 模块的顶面，以及其余需要接合的面，按照国家标准，其平面度公差等级取 8，其平面度值为 60um，表明粗糙度：Ra 上限为 3.2um；油路的粗糙度:Ra 上限为 1.6；其余端面粗糙度：Ra 上限为 12.5。模块与插件的配合处，其模块加工的圆柱度按国家标准，取公差等级为 4,圆柱度为 1.5um。在该零件中，一共有六个需要装配插件的地方，湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 20 -要求全是一样。并且其插件与模块的配合为;H6h5.2)定位基准的选择定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。粗基准：最初工序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准，称为粗基准。精基准:用已加工过的表面为定位基准，称为精基准。零件上有较多加工面时，为使各加工表面都得到足够的加工余量，应选择毛坯上加工余量最小的表面为粗基准。所以选取模顶底端为粗基准（见图 5.11a） ，模块底端作为精基准（见图 5.11b） 。图图 5.11a 模块顶面模块顶面图图 5.11b 模块底面模块底面 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 21 - 3）加工路线的拟定加工路线的拟定表表 5.11工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1锻造2粗铣使得各面的 Ra 上限值为 6.33精铣使模块的接合面的 Ra 上限值为 3.24钻初步加工成型各油路5粗镗使得油路面的 Ra 上限值为 6.36精镗使得油路面的 Ra 上限值为 3.27检验检查各部尺寸及精度5.2 支撑座支撑座图图 5.6 支撑座零件图支撑座零件图 该支撑座的通孔，根据国家标准，取配合公差为 H8，间隙配合，通孔粗糙度：Ra上限为 3.2um；顶面粗糙度：Ra 上限为 3.2um；其余面粗糙度 Ra 上限为 6.3。5.21 控制模块制作工艺简介控制模块制作工艺简介1）零件的工艺分析）零件的工艺分析 通孔取配合公差为 H8，通孔粗糙度：Ra 上限为 1.6um；顶面粗糙度：Ra 上限为3.2um；其余面粗糙度 Ra 上限为 6.3。2)定位基准的选择定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 22 -先确定精基准，然后确定粗基准。粗基准：最初工序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准，称为粗基准。精基准:用已加工过的表面为定位基准，称为精基准。由于支撑座并无顶面底面，则任取一面作为粗基准，另一面作为精基准。 3）加工路线的拟定）加工路线的拟定表表 5.21工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1锻造2粗铣使得各面的 Ra 上限值为 6.33精铣使支撑座与模块的接合面的 Ra 上限值为 3.24钻加工出固定通孔5粗镗使得通孔 Ra 上限值为 6.36精镗使得通孔的 Ra 上限值为 1.67检验检查各部尺寸及精度 5.3 法兰法兰图图 5.7 法兰零件图法兰零件图 对于法兰，其底面的平面度按国家标准，取公差等级为 9,平面度为 40um，其底面与顶面表明粗糙度：Ra 上限为 3.2um。其余表面粗糙度：Ra 上限为 6.3um。该法兰的通孔，根据国家标准，取配合公差为 H6，间隙配合。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 23 -5.31 控制模块制作工艺简介控制模块制作工艺简介1）零件的工艺分析）零件的工艺分析 底面与顶面表明粗糙度：Ra 上限为 3.2um。其余表面粗糙度：Ra 上限为 6.3um。法兰油路通道 Ra 上限值为 1.6um，固定通孔 Ra 上限值为 1.6um。配合公差为 H6，间隙配合。2)定位基准的选择定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。粗基准：最初工序中，只能选择以未加工的毛坯面作为定位基准，称为粗基准。精基准:用已加工过的表面为定位基准，称为精基准。选取接口顶面为粗基准，底面为精基准。底面为图 5.31图图 5.31 法兰底面法兰底面3）加工路线的拟定）加工路线的拟定 表表 5.31工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1锻造2粗铣使得各面的 Ra 上限值为 6.33精铣使法兰的接合面的 Ra 上限值为 3.24钻加工出固定通孔5粗镗使得通孔 Ra 上限值为 6.36精镗使得法兰油路通道 Ra 上限值为 1.6，固定通孔 Ra 上限值为 1.6湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 24 -7粗车使得法兰接口外圆 Ra 上限值为 12.58半精车使得法兰接口外圆 Ra 上限值为 6.39精车使得法兰接口外圆 Ra 上限值为 3.210检验检查各部尺寸及精度第六章第六章 基于插装阀的控制模块设计的相关问题基于插装阀的控制模块设计的相关问题6.1 插装阀集成块设计中的注意事项插装阀集成块设计中的注意事项 随着油压机压制力向大吨位方向发展, 二通插装阀应用越来越广泛。在二通插装阀集成块设计中, 有 3 点须引起注意。现分述如下:1、盖板的空间放置 为确保插件的可靠关闭, 利用梭阀盖板的压力选择功能, 为插件选择控制油。这是一种成熟的控制方式。但在实际应用中发现, 由电磁阀、梭阀盖板、插件组成的二位二通控制单元, 发生插件的进出油口有时出现串油现象。在试验台上对各个元件单独测试,泄漏量都在标准允许范围内, 检查液压原理, 没有发现不妥之处。笔者认为, 问题出在梭阀盖板中梭阀体的放置状态上。此时, 梭阀体呈竖直放置, 阀体中的钢球, 由于重力的作用趋向位于梭阀体的下部, 梭阀失去单向阀功能, 控制油道将二位二通控制单元的进出油口连通起来。从串油量的测量中也得到证实。改变梭阀盖板的空间放置状态, 使梭阀体水平放置, 排除钢球所受重力的干扰, 串油现象消失。因此, 在设计二通插装阀块时, 要将梭阀盖板摆放在保证梭阀体呈水平状态的位置上。2、插件弹簧的选用 在插件阀芯中加弹簧, 使插件在起始状态有一个预压力, 促进插件关闭。济南铸造锻压机械研究所生产的系列插装阀, 应用的弹簧有 a、b、c、d 四种规格。对于 A 型插件, A 腔的对应开启压力分别是 0105M Pa、011M Pa、012M Pa、014M Pa。一般情况下, 调压插件选用开启压力较低的 a 簧, 目的是使调压插件在卸荷工况下, 回油阻力较小; 对于方向阀插件中的弹簧, 因插件在制造、安装中的偏差, 需在插装阀集成块试验时, 根据插件的关闭情况加以调整,同样规格的插件, 所配弹簧是有差异的。但基本原则是, 在保证插件可靠关闭的前提下, 尽可能采用开启力较低的弹簧, 使流道内的阻力尽量减小。3、采用比例溢流阀做先导的调压插件控制油路 做先导阀用的比例溢流阀流量一般较小。6mm 规格的溢流阀, 在 25MPa 压力下其流量小于 6L /min。溢流阀主阀用阀芯带孔的插件时, 比例溢流阀与调压插件组合动作, 会出现主阀卸荷不充分, 即有一部分残存压力, 或会出现控制油流量与比例溢流阀的流量不匹配, 出现压力波动。因此选用阀芯不带孔的调压插件, 控制油从旁路引出, 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 25 -并加可调节阻尼, 插件控制腔压力与比例溢流阀 P 口压力相同, 主阀卸荷充分, 调压平稳。4、总结 要使二通插装阀实现一种控制功能, 需要控制盖板、插件、先导元件的组合动作。梭阀盖板的空间放置、弹簧的选用及控制油路的选取细节, 对插装阀功能的实现有重要影响。必须在进行二通插装阀集成块设计时加以重视。6.2 基于三维软件设计插装阀控制模块基于三维软件设计插装阀控制模块 二通插装阀控制技术是一种采用先导控制、座阀主级与插装连接的模块化、集成化的液压控制元件和技术。经过 20 多年的不断发展和创新，我国的插装件先导控制盖板都已标准化、系列化和模块化，安装孔亦已符合 DIN 24342ISO 7368GB2877。因此，基于标准阀孔的二通插装阀集成块更加利于实现多样化模块化与集成化。液压集成块的诸多优点已为众多工程技术人所熟知，随着 3D 软件的普及应用，液压集成块的设计也从 2D 转到 3D 设计，设计效率得到了大大提高，从而减轻了设计者的劳动强度。将较为复杂的液压原理按照其功能体现在集成块上，并要求达到最优化设计，使其结构更加简单、紧凑，布置更加合理。1、集成块的三维设计过程 集成块产品设计的过程一般从液压阀布局开始，进行油路连通设计、连通关系和壁厚校核以及二维工程图输出2、液压阀布局设计因其结构上的特点: 二通插装阀的功能在集成块的设计中比较容易实现，而且具有一定的规律性；对于插装阀阀块的设计，首先需要明确用户的要求，大致确定出油口的位置。然后，根据原理图对插装阀块进行合理的布置。其中，先要安排好通径较大、与主油路关系密切的阀；对于小通径的阀，可根据油路的要求同时考虑方便控制油路而就近摆放；可计算出阀块的大致外形尺寸，以便为集成块的设计提供关键的数据，并为优化空间结构设计打下基础。3、阀块体的油路连通设计1)液压元件库的建立：其中也包括阀孔库和元件外形库的建立。依据工作原理图中所要求的阀规格，首先查看预先设计的阀孔库与外形库中是否已存在，若没有就需绘制并将其加入上述库中。阀体的创建主要指孔特征的创建，各种孔特征的创建都可以先通过创建该孔库，然后在设计时调用来实现。2)阀体的设计：阀体建模的主要设计特征是孔，二通插装阀正好是基于孔安装的液压元件。此外，阀体的设计不仅包括阀安装孔的设计，更重要的是孔连通的设计。油道的贯通是阀体设计的关键，阀体的设计难点湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 26 -就在于其内部复杂的孔道网络设计。为了优化连通孔路径的设计，必须遵照以下几点设计原则： 连通孔道间的关系必须满足原理图中规定的要求，且无关连孔的间距要大于依据材料和压力所确定的最小壁厚； 先配置大流量孔，大流量孔的长度要尽可能短，以便减小液阻和加工难度，同时连通孔数也要尽量少； 尽量避免采用斜孔； 在保证实际安装拆卸的可操作性的同时，液压阀之间绝对不能存在相互干涉。阀体的三维模型可通过建模来确定。先在集成块体上创建各阀的特征，再从阀孔库中调用标准阀孔，而后按照设计要求确定连通孔孔径和长度，实际设计时上述程序可反复操作。按照原理图上的工艺要求，并根据图中所指定的液压阀油孔之间的连通关系，从进油口开始将所有该连通的油孔一一相互连通。孔特征的创建完成之后，在保证液压元件和附件的布置空间以及满足阀体强度要求的前条下，尽可能缩小集成块的外形尺寸和减轻阀块的重量，从而体现“小而精”的特色，实现绿色设计。4、阀体的孔距校核用 SolidWorks 软件建立的三维实体犹如一个逼真的零件，可以方便而直观地检查其上的油孔与油孔之间的连通关系是否符合原理图的逻辑要求，各安装孔的位置是否符合安装规定，孔与孔之间是否存在相互干涉。校核过程中，还可以利用该软件的下述显示功能：1)将实体属性改为透明，并且让应该相通的孔变为同一颜色属性，以便有助于校核孔与孔的连通情况；2)隐藏或关闭不需要的特征，使之不在零件模型里显示，以突显需要校核的孔隙线条；3)采用剖面视图的方法切掉遮挡视线的部分，以便直观地显示阀体内部的孔道走向；4)检测孔与孔的三维空间距离，如发现不满足要求或孔距过近，可适当调整各个阀位置，直到满意为止。鉴于各个阀的安装孔均属库特征，阀的定位尺寸改变的话，随之阀孔的螺钉孔和其它孔也要同步移动，以保持原有的关系。5、整体结构的装配将阀体和液压元件从库中调到装配环境中，按约束条件将阀放至相应的位置进行“安装”，以生成一个逼真的虚拟装配结构。在“安装”过程中，可同时检查设计的正确性。由于装配图和零件图是相互关联的，修改一个则另一个也将同时得到修改。另外，通过虚拟装配湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 27 -还可使以下几个方面得到校核：1)元件之间是否存在干涉；2)分析设计的合理性，以便真正达到优化设计。液压集成块整体虚拟装配完毕后，经审核无设计错误就可利用 SolidWorks 软件自动生成二维工程图纸，二维工程图纸可以根据加工工艺的要求进行直接改动。由于 Solidworks 软件具有单一数据库以及全相关性的特点，故三维立体图也会相应的改动，以便进一步验证改动的合理性。同时，可以把集成块三维立体图存人设计库中。设计实例设计实例3l5T 四柱液压机是用于产品的成型压制、拉伸、翻边等的设备，它的控制系统主要由主缸和顶出缸组成；其工作压力为 20MPa，流量为 lOOLmin；根据其控制功能的要求，系统采用插装阀结构组成。根据工作原理图可设计出集成块。 。插装阀的数量共计 9 台，阀块的外形设计尺寸为 160mmx160mmx4lOmm，重量 82kg，孔的数量 150 个。此阀块若采用二维软件来设计，至少需要 24 个小时。而在阀孔库和元件外形库建全的情况下，利用 SolidWorks 仅需 l0 个小时，时间缩短了 2 倍之多。由此可见，设计效率得到了极大的提高。可根据图 5 所示系统装配透视图校核各个阀之间是否存在相互干涉，拆装是否方便等。总结：总结：三维软件的应用实现了对实体模型的全图 4 块体剖面视图，图 5 系统装配透视图方位观察，使阀体孑 L 系变得一目了然，便于设计者及时进行校验、修改、分析，以对集成块的结构进行优化调整，从而大大提高了二通插装阀集成块系统的设计效率，为加快企业产品创新，缩短产品上市时间，最大可能地满足市场需求提供了可靠的保障。6.3 防止液压系统泄漏防止液压系统泄漏 由于设计、制造、装配、使用维护等方面的原因，液压系统的泄漏一般来说是很难避免的。特别是在新机刚使用时。泄漏现象更为突出。泄漏严重。使油液损失，压力不足，油缸动作迟缓无力，甚至无法工作。因此必须分析泄漏的原因，及早采取预防措施，则泄漏现象可以大大减少。 液压系统的泄漏。可分为外漏与内漏。外漏主要是向外部泄漏，例如管漏和缸漏。内漏要是在元件内部从高压腔向低压腔的泄漏，它直接影响到元件的性能。(1) 铸件的焊件要保证质量，有条件时，液压件在装配前要进行耐压试验。耐压试验的压力要达到最高工作压力的 150200。(2) 安装各种接头时，一定要使紧固螺母与接头上的螺纹配合适当。特别是第一次安装时，要往掉毛刺，否则，带毛刺硬性拧紧，会把螺纹挤坏，留下后患。装接头时，可先用手拧紧密封面接触，手拧不动时。表示密封面已接触上，然后再用扳手拧紧。湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 28 -(3) 选用粘度合适的液压油，有较好的粘温性能。(4) 要定期检查泵、阀 油缸等元件中运动部位的配合间隙是否过大。(5) 要保证油封和密封件的质量，材质、几何外形和精度要符合设计要求。(6)各种液压元件安装密封件和沟槽尺寸要按设计精度要求加工。第第 7 章章 液压系统的使用维护与管理液压系统的使用维护与管理概述：概述：近年来，液压系统由于结构紧凑、工作平稳、操作简单和省力等优点，被广泛应用于各个领域中。液压系统已成为机械设备中最关键的部分之一。但是，由于设计、制造、安装、使用和维护等过程中存在的不足和缺陷，影响了液压系统的正常运行。如果使用维护不当，则会大大提高故障发生率，严重影响机械的可靠性和使用寿命。所以要对系统合理使用，合理维护，正确管理，严格遵守操作规程，才能尽早发现故障隐患，找出故障发生规律，采取应对措施，及时处理排除相关故障，才能保证液压系统的正常工作。因此，应用液压系统的使用和维护人员，必须了解液压系统的工作原理以及液压系统的设计、制造、安装、使用方面的知识，才能保证液压系统正常运行并充分发挥其技术的优势。7.1 现场安装、调试及注意事项现场安装、调试及注意事项 在设备安装调试之前，必需充分理解液压系统的有关技术文件和资料，如液压系统原理图、液压控制装置的集成回路图、电器原理图、液压站各部件（如液压油箱、液压泵组、液压控制装置、蓄能器装置）的总装图、管道布置图、液压元件、附件清单以及有关产品样本等，然后按液压元件附存清单，准备好有关资料，并对其规格和质量按有关规定进行细致检查，不合格的不得装上液压站。 三、试运行、日常点检、发现和解决问题 日常点检的要点和程序就是用目视、听觉、手摸等相对简单的方法进行局部和整体的外观检查。发现异常情况视轻重缓急进行应急处理或定期维护处理。一般情况下，在液压泵启动和停止时检查更需仔细，因为更容易发现问题，一般系统点检包括以下几部分： (1)各个液压阀、缸、泵及接头处是否由泄露； (2)液压缸在工作时，是否平稳、声音是否正常； (3)系统电压是否保持在规定电压的允许波动范围内； (4)液压系统磨合时有无高频震动； 湖南科技大学本科生毕业设计（论文）- 29 -(5)系统在手动或自动试机时是否由异常现象；是否有动作不灵敏现场； (6)液压泵、马达运转时声音是否正常，是否有异常温升； (7)系统各处测压点有无泄露、压力值是否在正常范围、压力是否正常波动； (8)油温、油位是否在允许范围内，油质有无变化； (9)蓄能器是否漏气；冷却器效果检查； 液压设备发生故障必定有具体的原因，可能是设备本身在设计、制造或安装方面的缺陷，也可能是使用工况不合适等原因，其中不少问题并不能顺利的解决，往往依赖于设计者和用户的知识水平与经验多寡。随着现代科学技术的迅猛发展，近年来诸如神经网络理论、倒频谱分析技术等新理论和新方法在液压系统故障诊断中的研究取得了一定进展，并逐步应用于工程实际，结合这些新的技术，我们必须自己分析以形成检查思路，所以我们应该尽量做到以下几点：首先，要有一定的知识结构和基础，不能认图识字就很难形成技术交流；其次，事无大小，不管时泄露还是指针不稳定，都必须当作事故来处理，彻底查处原因并以此判断是否会影响设备的寿命或较大破坏性故障；最后，耐心的观察，特别时新设备，不少异常现象只出现在新设备上，基于安装精度、人员素质、工作态度、设备磨合、调试误动作等原因，不能把一时的异常现象甚至正常现象误以为有问题。7.2 液压设备使用与维护要点液压设备使用与维护要点:定期检查油液。控制油的污染，保持油液清洁度，是确保液压系统正常工作的重要措施。目前由于油液污染造成液压故障频繁发生，据某大型企业统计，液压系统的故障有 80% 是由于油液污染造成的。油液污染还加速液压元件的磨损。因此要定期检查油液，进行抽样分析。经常检查系统的温升。控制液压系统中工作油液的温升是减少能源消耗、提高系统效率的一个重要环节。一台设备的液压系统若油温变化范围较大，其后果是:影响液压泵的吸油能力及容积效
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号