卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统的设计及液压站设计

1、阳泉职业技术学院毕业设计说明书毕业生姓名：王文峰专业：机械制造及自动化学号：0505251084指导教师赵美卿所属系（部）：机电系二八年五月阳泉职业技术学院毕业设计评阅书题目：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统的设计及液压站设计机电系机械制造及自动化 专业 姓名王文峰 设计时间：200 年月日200 年月日 评阅意见：成绩： 指导教师：（签字） 职务：200 年月日阳泉职业技术学院毕业设计答辩记录卡 机电 系机械制造及自动化 专业 姓名王文峰答 辩 内 容问 题 摘 要评 议 情 况 记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师

2、为30%，答辩组为70%。 专业答辩组组长：（签名） 200 年月iii前言毕业设计是学生在大学学习的最后一个教学环节，是在教师指导下，学生综合运用所学理论知识来分析和解决具有一定复杂程度的实际问题的一个实践过程;是提高学生观察事物,获取信息,理解和表述事物能力及分析,解决实际问题能力的重要教学环节;是培养学生技术经济分析能力,独立工作能力,与人合作能力,创新能力及养成理论联系实际的工作作风和提高工程实践能力的重要途径;是学生走向社会之前对其本身综合素质与能力的全面检验,也是全面衡量学校教育教学质量的一个重要依据.在进行毕业设计过程中，每个学生要全面地运用、巩固和深化所学理论知识，独立的完成调

3、查研究，查阅并收集有关的参考文献和资料；独立地进行设计方案的选定，进行各种设计和计算，创造性的完成毕业设计规定的全部任务。还要求每个学生都要认真地、严肃地对待设计课题，要有科学的敢于创新，要善于独立思考，发挥主观能动性，反对粗心大意，草率从事和不负责任的态度：在毕业设计过程中，注意学习和吸收国内外的先进技术和前人的经验，研究成果，但不要一成不变的照抄照搬，要大胆的提出创造性的设计方案，要认真贯彻国家和有关部门的标准和规定；设计中遇到自己解决不了的问题要主动向指导教师提问，共同探讨解决方法；并能对自己做出的全部技术决定及取得的结果负责。因此,毕业设计(论文)质量如何,在很大程度上客观，全面地反映

4、了毕业生的能力和素质,反映了学校教育教学工作的质量和水平。本次设计多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统的设计，我们较系统的了解了多轴式钻床的工作原理，各部件的作用以及常易出现的故障及其解决办法，用平常的理论知识解释实际的问题。液压传动是机电一体化专业重要的基础课程之一。学生通过本课程的学习后，能够深入了解机械设计制造所用的主要传动技术液压传动。本课程以液压传动为主，着重讲述液压传动元件及系统的工作原理及其性能特点，并了解液压流体力学基本知识。要求学生了解液压流体力学基本知识。深入了解液压元件结构、工作原理及其性能特点，通过讲课及实验对常用液压元件、典型液压系统分析，进一步让学生掌握液压元件、液压系

5、统工作原理，从而了解工程机械液压系统。目 录前言i第一章 绪论1第一节 液压传动的发展概况1第二节 液压传动的定义1第三节 液压传动的优缺点2第二章 正文4第一节 计算工作负载4第二节 确定液压系统参数6第三节 拟定液压系统图7第四节 选择液压元件12第五节 管路系统压力损失计算15第六节 液压系统的发热与温升验算17第三章 液压站的设计19一、集成液压油路的设计19二、液压油箱的设计21三、液压站的结构设计30第四章 注意事项36小结37参考文献38致谢39阳泉职业技术学院-毕业设计说明书第一章 绪论第一节 液压传动的发展概况 液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，从17世纪中叶帕斯卡

6、提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动已有23百年的历史，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求越来越高，液压传动技术自身也在不断发展，特别是在第二次世界大战期间及战后，由于军事及建设需求的刺激，液压技术日趋成熟。第二次世界大战前后，成功地将液压传动装置用于舰艇炮塔转向器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用机床到本世纪30年代才用上了液压传动。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民

7、用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在机械制造，工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。第二节 液压传动的定义一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分、工作机(含辅助装置)组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如

8、剪床的剪刀，车床的刀架、车刀、卡盘等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围较宽，以及其它操纵性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油

9、化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。 第三节 液压传动的优缺点液压传动能得到如此迅速的发展和广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动、气压传动相比，具有以下优点：1）单位功率的重量轻，即在输出同等功率的条件下，体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、动态特性好等如轴向柱塞泵的重量只是同功率直流发电机重量的10%20%，前者的外形尺寸只有后者的12% 13%2）液压传动能方便地实现无级调速，并且调速范围大3）液压传动装置工作平稳、反应快、冲击小、能快速启动制动和频繁换向4）液压传动装置的控制、调节

10、比较简单，操纵比较方便、省力，易于实现自动化当机、电、液配合使用时，易实现较复杂的自动工作循环5）液压传动易获得很大的力和转矩，可以使传动结构简单6）液压系统易于实现过载保护，同时，因采用油液作为传动介质，相对运动表面键能自行润滑，故元件的使用寿命长7）由于液压元件已实现了标准化、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液压元件排列布置以具有较大的机动性液压传动的主要缺点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要有泄漏，同时，液体又不是绝对不可压缩的，因此不宜在传动比要求严格的场合采用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

11、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较高，因此，液压元件的制造成本较高，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更高的要求，即需要系统的掌握液压传动的理论知识，液压具有一定的实践经验6）随之，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，这也是需要解决的问题总而言之，液压传动的优点是突出的，随着科学技术的进步，液压传动的缺点将得到克服，液压传动将日益完善，液压技术与电子技术及其它传动方式的结合更是前途无量多轴式钻床广泛适用于机械

12、行业的多孔零部件钻孔、攻螺纹加工、机床在其加工范围内，主轴的数量、主轴间距。可任意调整。一次进给可同时加工多个孔。机床工作时，可自动进行快进、工进（工退）、快退、停止。适合于种类繁多、大、中、小批量多孔零件的钻孔、攻螺纹加工。与单轴钻、攻丝机相比，零件加工精度高、工效快，可有效节省人力、物力、财力。本机床自动化程度高，大大减轻操作者劳动强度。第二章 正文第一节 计算工作负载（1） 此工作负载即为切削阻力。钻铸铁孔时其轴向切削阻力可用下列公式计算： 式中 d钻头直径，mm； s每转进给量，mm/r； hb铸铁硬度。 选择切削用量：钻13.9mm孔时，主轴转速n1=360rpm转，每转进给量s1=

13、0.147mm/r；钻8.5mm孔时，主轴转速n2=550转，每转进给量s2=0.096mm/r。则 =30500n （2）计算摩擦负载 摩擦阻力 取摩擦系数，动摩擦系数，则：静摩擦阻力 动摩擦阻力 （3）惯性阻力动力滑台快进时的惯性阻力f，动力滑台启动加速、反响加速好快退减速制动的加速度的绝对值相等，v=0.1m/s,t=0.2s,故惯性负载为 （4）计算工进速度工进速度可按13.9mm孔的切削用量计算，即1） 根据上述计算分析各个工况负载，如下表a所示（其中，去液压缸机械效率）。表a 液压缸负载的计算工况计算公式液压缸负载（n）液压缸驱动力启动19602180加速14801650快进980

14、1090工进3148035000反向启动19602180反向加速14801650快退9801090制动4805322） 计算快进、工进和快退时间快进 工进 快退 3） 绘制液压缸f-t与v-t图由上述数值可绘出f-t与v-t图，如图a第二节 确定液压系统参数（1） 初选液压缸的工作压力组合机床的液压系统的工作压力一般为，本机床初选液压缸工作压力为。本机床为钻孔组合机床，为防止钻空时发生前冲现象，液压缸回油腔应有背压，设背压为。为使快进、快退速度相等，选用差动液压缸。假定快进快退时回油压力损失为 fn 31480 1960 1480 980 0 ts t 1 t 2 t 3 v10-3m/s 1

15、00 0.88 0 ts t1 t2 t3 图a f-t与v-t图 （2） 计算液压缸的尺寸由 则得缸 取标准直径d=110mm。 因a1=2a2，所以 （标准直径）液压缸有效面积为无杆腔的面积： 有杆腔面积： 活塞杆面积： 工进是最低动进速度 最低稳定速度验算最低速度为工进时v=168mm/min,工进采用无杆腔进油，单向行程调速，查得最小稳定流qmin=0.1l/min a1qmin/vmin=0.1106/50mm2 595mm2（3） 计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率（如表b所示）。（4）绘制液压缸工况图（图b） 第三节 拟定液压系统图（1） 选择液压回路1） 调速方式

16、由工况图知，该液压系统功率小，工作负载变化小，可选用油路节流调速。为防止工作负载突然消失（钻通孔）引起前冲现象，在回油路上加背压阀。2） 油路的循环形式 由于系统选用了节流调速方式，系统必然为开式循环系统 nkw pmpa 0.5 40 0.8 pq10-3m-3/s q n 0 1 56.6 1.5 图b 液压缸工况图3） 液压泵型式的选择 从工况图可以清楚看出，系统工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成，而且是顺序进行的。最大流量和最小流量之比；其相应的时间之比，从提高系统效率出发，显然，选用但定量泵是不合理的，应采用压力反馈式轴向柱塞泵、限压式变量叶片泵或双联叶片泵。但是压力反

17、馈式轴向柱塞泵价格昂贵，维修困难，所以选用限压式变量叶片泵或双联叶片泵比较适宜。两者比较如（表c）所示，本设计选用的是双联叶片泵。 表b 各工况所需压力、流量和功率工况计算公式f0 (n)p2(p2)(mpa)p1(mpa)q(10-3m-3/s)n(kw)快进启动p1=f0/a+p2q=av1n=10-3p1q218004.60.50.5加速1650710.5快进10909.3工进p1=f0/a+p2/2q=a1v2n=10-3p1q350006400.8310-30.033快退反向启动p1=f0/a2+2p2q=a2v1n=10-3p1q218004.60.50.8加速1650717.5快

18、退109016.4制动53215.2 表c 双联定量叶片泵和限压式变量叶片泵的比较双联定量叶片泵限压式变量叶片泵1、 流量突变时,液压冲击取决与溢流阀的性能,一般冲击较小1 流量突变是，定子反应滞后，液压冲击大2 内部劲力平衡，压力平衡，噪音小，工作性能较好（1） 内部劲向力不平衡，轴承负载较大、压力波动及噪音较大，工作平稳性差（2） 须配有溢流阀卸载阀组，系统较复杂3系统较简单（3） 有溢流损失，系统效率较低温升较高（4） 无溢流损失，系统效率较高温升较低由液压工况图可清楚的看到，其液压系统特点是快速时低压、大流量、时间短，工进时高压、小流量、时间长，故应采用双连片泵或限压式变量泵。将两者进

19、行比较并考虑本机床要求系统平稳、工作可靠（见表c），因而决定采用双联片泵4） 速度换接方式 因钻孔工序对位置精度及工作平稳性要求不高，故选用行程阀或电磁阀皆可，两者比较见表d。5） 快速回路与工进转快褪控制方式选择本设计已决定选择a1=2a2差动液压缸实现快进并使快进和快退的速度相等，即采用差动回路做为快速回路。工进转快退可选用行程开关或压力继电控制器。综上所述，本系统的主要回路部分是进油路调速回路与差动回路。液压回路图所示为实现这一要求的三种不同形式的进油路节流调速回路与差动回路的组合，供我们分析比较。其中图a是利用两个二位三通电磁换向阀的回路，由于电磁换向阀的换向速度快，因而换向冲击大，它

20、一般只用于流量小于的进给系统。本设计工进转快退时的流量大于，故宜选用电液换向阀。图b与图a中的两种换向阀中位机能，一为y型。一为o型。前者中位是液压缸两腔可以卸荷，换向冲击较小，但换向精度差，后者恰与前者相反。本设计钻通孔向精度的要求不高，为减小换向冲击，选用方案b较合适。 表d 快进转工进的控制方法比较项目采用行程阀采用电磁阀转换性能1 液压冲击较小2 转换精度较高3 可靠性好4 控制灵活性小1 液压冲击较大2 转换精度较低3 可靠性较差4 控制灵活性大安装特点1 行程阀装在滑座上2 管路较复杂3 须设置液压撞块机构（撞块长度大于工进行程）1 电磁阀可装在液压站（或控制板）上，安装灵活性大2

21、 管路较简单3 须设置电气撞块机构 在所选定的基本回路的基础上，再考虑一些其他因素，便可组成一个完整的液压系统（液压系统图）。比如，在液压泵1和电液换向阀3的出口处，分别设阀8、9和11，以防点机停止工作时，系统中的油液倒流回油箱，以免空气进入系统，影响平稳性；为了观察和调整系统中各回油路的压力，应设一压力表开关。初步拟定液压系统图后，应检查其动作循环，并制定系统工作循环表，见下表e。表e系统工作循环表 电磁铁动作循环1y2y行 程 阀压力继电器快 进工 进压 下（工进终了）快 退停止（或中途停止）第四节 选择液压元件(1) 选择液压泵和电动机一、 确定液压泵的工作压力已确定液压缸的最大工作压

22、力为。本系统采用进油路节流调速，工进是进油管路较复杂，选取管路压力损失为故泵的工作压力 这是高压小流量泵的最高工作压力，即溢流阀的调整压力。由液压缸工况图（图b）p-t图和表b可以知道，快退时液压缸的工作压力比快进时大，考虑快退是油路比较简单，去其压力损失为，故快退是泵的工作压力为 这是低压大流量泵的最高工作压力。2） 液压泵的流量由液压工况图（图b）知，最大流量在快进时候，最大流量的值为最小流量在工进时。按式计算泵的流量取k=1.2，则有 由于溢流阀稳定工作时候的最小溢流量为，故小泵流量应取。由于规格的限制，选用相近规格型双联叶片泵。3） 选择泵用电动机由液压缸工况图（图b）n-t图可知，最

23、大功率出现在快退工况，其数值按下式计算 式中泵的总效率，取值为0.7 大泵流量 小泵流量根据功率选型电动机，其功率为2.2kw。（2） 元，辅件的选择根据液压汞的工作压力和通过阀的实际流量，选择各种液压元件和辅助元件的规格，由于当前液压行业正在更新各种液压元件，即将生产新型高压规格的元件，以取代中、低液压元件为此，列出系统所用元件的名称和技术数据根据系统的工作压力和通过阀的实际流量可选择各类元件，型号如表f示表f 液压元件表序号元件名称元件型号1双联叶片泵yybaa36/62三位五通电液换向阀35e100by3行 程 阀22c100bh4单 向 阀i100b5溢 流 阀y10b6顺 序 阀xy

24、25b7背 压 阀y10b8单 向 阀i10b9单 向 阀i63b10单 向 阀i63b11背 压 阀b100b12调 速 阀q10b13滤 油 器xu4010014压力表开关k6b（3）确定管道尺寸由于本系统液压缸连接时，油管内通油量较大，其实际流量qv=0.510-3m3/s(24lmin),取允许流速vm/s，则主压力油管d用下式计算 圆整化，取d = 12mm 油管壁厚一般不需计算，根据选用的管材和管内经查液压传动手册的有关表格得管的壁厚选用14mm12mm冷拔无缝钢管。其他油管按元件连接口尺寸决定尺寸，测压管选用4mm3mm紫铜管或者铝管管接头选用卡套式管接头，其规格按油管通经选取。

25、（4）确定油箱容量中压系统油箱的容量，一般采用液压泵公称流量qv的57倍第五节 管路系统压力损失计算由于有同类型液压系统的压力损失可以参考，故一般不必验算压力损失值。已知：进油管、回油管长约为l=1.5m，油管内径d=1.210-3m，通过流量qv=0.510-3m-3/s，选用lan32全损耗系统用油，考虑最低工作温度为15，v=1.5cm2/s。（1） 判断流油类型利用下式计算出雷诺数为层流。（2） 沿程压力损失利用公式分别计算出进、回油压力损失，然后相加得到总的沿程压力损失。在进油路上 在回油路上其流量（差动液压缸），压力损失为由于是差动液压缸，而且，故回油路的损失只有一半折合、到进油腔

26、，所以工进时总的沿程损失为（3） 局部压力损失由于采用的液压装置为集成块式，故考虑阀类元件和集成块内油路的压力损失，为方便起见，将工进时油流通过各种阀的流量和压力损失列表g计算各阀局部压力损失之和如下表g 阀的流量和压力损失编号名称实际通过流量q v10-3/60(m3/s)公称流量q v10-3/60(m3/s)公称压力损失1单向阀4.622522三位五通电磁换向阀4.622523单向行程调速阀4.622554液动顺序阀2.31251.5(卸荷时的压力损失)5液动顺序阀2.31106取油流通过集成块时的压力损失故工进时总的局部压力损失为所以这个数值加上液压缸的工作压力（由外负载决定的压力）和

27、压力继电器要求系统调高的压力（取值为），可作为溢流阀调整压力的参数数据其压力调整数值p为式中 液压缸工进时克服外负载所需压力。而所以这个比估算的溢流阀调整压力值56.6pa稍小。因此，主油路上的元件和油管直径均可不变。应该指出，本系统液压缸快退时，由于流量大和液压缸前后腔力折算的影响，此时管路系统总的压力损失比工进时要大，若工进时外负载较小，则其溢流阀的调整压力就有可能要按时快退时所需压力调定。第六节 液压系统的发热与温升验算从图a可知，本机床的工作时间主要是工进工况，为简化计算，主要考虑工进时的发热，故按时进工况验算系统温升。（1）液压缸输出功率工进时小流量汞的压力pp1=53105pa，流

28、量qvp1=0.110-3m3/s，小流量汞的功率为 工进时大流量汞卸荷，顺序阀的压力损失，即大流量汞的工作压力pp2=0.1510-3m3/s，大流量汞的功率，为故双联汞的合计输入功率i为（2）有效功率工进时，液压缸的负载47059n，取工进速度v0.8810-3 （3）系统发热功率h为（4）散热面积油箱容积105l(10510-3m3),油箱近似散热面积为（4） 油液温升t 假定采用风冷取油箱的传热系数t =23w/(m2c)，可得油液温升为设夏天的室温为30，则油温为（30+20.9）= 50.9,没有超过最高允许油温（5065）。第三章 液压站的设计液压站有液压油箱，液压泵装置和液压控

29、制装置三大部分组成，液压油箱装有空气滤清器，滤油器，液面指示器和空气滤清器组成，液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及它们之间的连轴器等组成。液压控制装置是指组成液压系统的各类元件和连接体。液压站的结构形式有分散式和集中式。本液压站的设计采用集中式即将油压机的液压系统的供油装置、控制装置独立与机床之外，单独设立液压站，其优点是为安装维修方便，液压装置的振动、发热都与机体隔开，但液压站增加了占地面积。一、集成液压油路的设计通常使用的液压元件有板式和管式两种结构。管式元件通过油管来实现相互之间的连接，液压元件的数量越多，连接的管件越多，结构越复杂，系统压力损失越大，占用空间也越大，维修和保养越

30、困难，因此，管式元件一般用于结构简单的系统。板式元件固定在板件上，分为液压油路板连接、集成块连接和叠加阀连接。把一个液压回路中的各个元件合理的布置在一块液压油路板上这于管式连接比较，除了进出液压油液通过管道外，各液压元件用螺钉规则的固定在一块液压阀板上，元件之间由液压油路板上的孔道勾通。板式元件的液压系统安装、调试和维修方便，压力损失小，但其结构标准化程度差，对于不同的液压系统需要设计不同的液压油路板， 1、液压油路板的结构液压油路板一般用灰铸铁来制造，要求材料致密，无缩孔疏松等缺陷。液压油路板的结构如图3-1所示：图3-1液压油路板正面用螺纹固定元件，表面粗糙度值为ra0.8m，背面连接压力

31、油管（p）、回油管（t）、泄漏油管（l）和工作油管（a、b）等，油管与液压油路板通过管接头用米制细牙螺纹或者英制管螺纹连接。液压元件之间通过液压油路板内部的孔道连接。除正面外，其它加工面和孔道的表面粗糙度值为ra6.312.5m。此外液压油路板的安装固定也是很重要的，油路板一般采用框架固定，要求安装、维修和检修方便，2、液压油路板的设计（1）、液压油路的分析，确定液压系统油路板数目本液压系统的液压控制元件要求液压油路板上的元件布局紧凑，尽量把元件都装在一起，应避免液压油路板上孔道过长，给加工制造带来困难，所以板的外形尺寸一般不大于400mm，板上的安装元件不要太多，这样的设计可以避免孔道过于复

32、杂，难以设计和制造。 （2）、液压元件的布局 液压元件的布局需要注意了几个方面： 1）、液压阀的阀芯应处于水平方向，防止阀芯自重影响液压阀的灵敏度，特别是换向阀一般要水平布置； 2）、与液压油路板上主液压油路板相通的液压元件，其相应油口应尽量沿同一坐标轴线布置，以减少加工通道； 3）、压力表开关布置在最上方，如果需要在液压元件之间布置，则应留足压力表安装的空间；4）、确定油孔的位置与尺寸液压油路板正面用来安装液压元件，表面粗糙度值为。上面布置有液压元件固定螺孔、油路板固定孔和液压元件的油孔，布置好液压元件就可以确定孔道的位置。液压油路板的背面，设计有执行元件连接的油孔，与液压泵连接的压力油孔，

33、以及与液压油箱连接的回油孔，此类液压油孔可加工成米制螺纹孔。 液压油路板的总厚度为60mm液压油路板内部孔道分为三层布置：第一层：距液压油路板正面距离约10mm，布置泄漏油孔和控制油孔，其中注意了防止第一层孔道与液压元件固定螺纹孔相通；第二层：距液压油路板正面约25mm，距第一层约16mm，布置压力油口。第三层：距液压油路板正面41mm，距第二层约16mm，距液压油路板反面19mm，布置回油孔； （5）绘制液压油路板零件图液压油路板结构复杂，用多个视图表达，液压元件规格一旦确定，安装螺孔和油口的尺寸亦定，其机构见图纸。二、液压油箱的设计油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热、分离油液中的气泡，

34、沉淀固体杂质等作用。根据系统的具体的条件，合理选用油箱的容积、形式和附件，以使油箱充分发挥作用。油箱有开式和闭式两种，本系统中采用开式油箱，其特点是应用广泛，箱内液面与大气相通，为防止油液被大气污染，在油箱顶部设置空气滤清器，并兼作注油口用。油箱的形状一般采用矩形，设备重量轻，油箱内部压力可以达0.05mpa。油箱的设计要点设计油箱时应考虑如下几点：(一) 油箱必须有足够大的容积。以满足散热要求；停车时能容纳液压系统中所有的油，而工作时又保持适当的油位要求等；在油箱容积不能增大而又不能满足散热要求时，须要设冷却装置。、吸油管及回油管应插入最低油位以下。以防止吸油管吸入空气，回油管飞溅产生气泡。

35、管口一般与油箱底，箱壁的距离不小于管径的3倍。吸油管应安装的网式或线隙式滤油器，安装位置要便于装卸或清洗。回油管口斜切45并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物。、吸油管和回油管的距离尽可能的远一些，中间要设置隔板，使油液在油箱中的流动速度缓慢一点，时间长一些，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。、为了保持油液的清洁，油箱底部应有密封的顶盖，顶盖上应设有带滤油网的注油口及带空气滤清器的通气孔，注油和通气一般由一个空气滤清器来完成，为了便于放掉油，油箱底部应有一定的倾斜度，最低处放放油阀。、箱壁上应考虑安装液面指示器、冷却器、加热器及温度计等位置。、gb3766-83中的5、2、3a规

36、定：“油箱的底部应高于地面150mm以上，以便于搬移、放油和散热。（一）液压油箱的有效容积的确定液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按照压力范围来考虑，一般锻的压机械的油箱容量通常取为每分钟流量的612倍。油箱有效容积vo按两个泵每分钟流量之和的6倍计：vo=6（qp1+qp2） =6（92+20） =672l根据以上的计算结果圆整为标准值，取有效容积为630l。（二）液压油箱的外形尺寸 由于设备停止运转后，设备中的那部分油液因自重而流回液压油箱，为了防止液压油从油箱中溢出，油箱中的液压油位不能太高，一般不应超过油箱高度的80%。液压油箱的有效容积vo=630l确定后，需设计液

37、压油箱的外形尺寸，一般尺寸比（长：宽：高）为1：1：11：2：3，为提高冷却效率，本系统采用bex630油箱尺寸，其外形尺寸为1250mm860mm680mm，其总的容积750l，油液占液压油箱的89。如图所示为液压油箱简图，在油箱侧面安装液压泵，电动机及其它液压元件。油面高度为：油面高与油箱高之比为：图3-2液压油箱的结构简图（三）液压油箱的结构设计1、隔板（1）作用：增长液压油流动循环时间，除去沉淀的杂质，分离、清除水和空气，调整温度，吸收液压压力的波动及防止液面的波动。（2）安装型式隔板的安装型式有多种，综合考虑设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过，所以采用如图3-2a所示的方案.

38、 3、过滤网的配置1）作用：使油液经过一次过滤，过滤网选用60目的金属网；2）配置形式：如图所示过滤网的配置形式；）选用如图3-3b的形式。图3-3隔板的安装型式4、吸油管与回油管1）回油管 出口型式有直口、斜口、弯管直口、带扩散器的出口等型式，如图所示：一般斜口使用较多，本设计采用斜口式。回油管长度为浸入液面之下，距箱底的距离为大于300mm。采用图3-5b所示的安装型式.2）吸油管吸油管前设置滤油器，其精度为100200目的线隙式滤油器，吸油管应置于油液之下。综合考虑,选择图3-5所示的安装型式。）吸油管与回油管的方向为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向应一致，而不

39、是相对着。5、密封的措施在吸油管、回油管与泄油管与油箱的接合处应加密封垫，其厚度为1.5mm厚的以上的耐油密封垫）进行密封如图3-6所示，采用图-所示的安装型式。图-66、清洗孔液压油箱上的清洗孔，应最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的组件这里选取为的清洗孔液面指示和液体温度的指示，所图所示图-为观察液压油箱内液面情况，应有箱的侧面安装液面指示，指示最高、最低油面指示计可选用带温度计的。这里选用ywz-250型液位计，如图3-8所示7、空气滤清器为保证液压油箱通大气并净化抽吸空气，需配备空气滤油器，空气滤清器常设计成既能过滤空气，又能加油的结构选取温州市黎明油压机电厂的 图-ef

40、125型空气滤清器，其技术性能参数如表-所示：滤油器的选取1、选取注意事项：1）、具有足够的大的通油能力，压力损失小;2）、过滤器精度应满足设计要求;3)、滤芯具有足够的强度；4）滤芯抗腐蚀性好，能在规定的温度下长期工作；5）滤芯的更换、清洗及维护要方便；表3-1 空气滤清器性能参数规格加油流量空气流量滤过油面积空气过滤精度油过滤精度ef125965800.2791252、滤油器的类型及其特性图-纸质滤油器用于要求过滤质量高的液压系统中。过滤效果好，精度高，但易堵塞，无法清洗，需常换纸芯。烧结式滤油器用于要求过滤质量较高的液压系统中。能在温度很高，压力较大的情况下工作，抗腐蚀性强，但价格较高。

41、片式滤油器用于一般过滤，油流速度不超过0.51m/s强度大、不易损坏、通油能力大，但铜片材料较贵，过滤效果差、易堵塞，因缺点多，将被淘汰磁性滤油器用于吸附铁屑等有磁性物质。结构简单（几块磁铁）、滤清效果好。3、滤油器的确定网式滤油器属于粗滤油器一般安装在液压泵吸油管路上，用以保护液压泵特性：结构简单，通油能力大，过滤效果差。线隙式滤油器属于普通滤油器一般用于中、低压系统。结构简单， 过滤效果较好，通油能力大，但不易清洗。本设计在液压泵的入口选取wu100180型网式滤油器。回油口采用xuc100100型线隙式滤油器。线隙式滤油器的性能参数如表3-2所示：表3-2线隙式滤油器的性能参数型号过滤精

42、度压力损失流量通径联结方式wu1001801800.0110040螺纹连接xuc1001001000.061008、液压油箱的起吊对液压装置来说，从工厂装配开始，到最终送到用户，要经过反复装卸，所以在设计液压装置整体上加装了吊钩、吊环螺钉或吊耳环。如下图所示：图-109、液压油箱的防锈为了防止液压油箱内部生锈，设计中在油箱内壁涂耐油防锈材料。10、液压油箱的冷却为了提高液压油箱系统工作的稳定性，应使系统在适宜的温度下工作，液压系统工作时，因各种损失，有时使液压油液产生大量的热量，直接影响系统的正常工作，这些热量单凭一般的液压油箱散发是不够的。因此，需设置冷却设备，液压系统中冷却器的常用冷却方式

43、有水冷和风冷两种，其结构示意图如下所示:图-图- 由于本液压系统的油液产生的热量大，用风冷不能满足系统对温度的要求，所以选用2lqf1wa2.5f型多管式冷却器，如图-所示.根据系统设计要求，设计出油箱尺寸，并适当的选择液压油箱的附件，就可以的得到液压油箱的设计结果。三、液压站的结构设计（一）液压泵的安装方式 液压泵装置包括不同液压泵、驱动电动机及其联轴器等。 安装方式有立式和卧式两种。1）立式安装：特点是液压砂泵与之相联的油管放在液压油箱内，这种结构型式紧凑、美观，同时电动机机与液压泵的同轴度能保证，吸油条液压泵组的布置型式泵组布置型式特点适用功率范围输出流量特性整体式上置式立式电动机立式安

44、装在油箱上，液压泵置于油箱之内，结构紧凑，占地小，噪声低广泛应用在中、小功率液压泵站均可制造成定量型或变量型（恒功率式，恒压式、恒流量式、限压式和压力切断式）卧式电动机卧式安装在油箱上，液压泵置于油箱之上，控制阀组亦可置于油箱之上结构紧凑，占地小非上置式泵组（液压泵、电动机、联轴器、传动底座等）安装在油箱旁侧，与油箱用同一个底座泵站高度低，便于维修传动功率较大下置式旁置式泵组安装在油箱之下有效地改善液压泵的吸入性能柜式下置式泵组和油箱置于封闭型柜体内，可以在柜体上布置仪表板和电控箱外形整齐，尺寸较大，噪声低，受外界污染小仅应用在中、小功率液压泵站分离型非上置式旁置式泵组和油箱组件分离，单独安装

45、在地基上改善液压泵的吸入性能，便于维修，占地大传动功率大，油箱容量大，均可制造成定量型或变量型（恒功率式、恒压式、恒流量式、限压式和压力切断式）件好，漏油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节省占地面积，但安装维修不方便，散热条件不好。 2）卧式安装 液压泵及管道都安装在液压油箱外面，安装维修方便，散热条件好，便有时电动机与液压泵的同轴度不易保证。在本液压站的设计中，高压泵和高压控制回路驱动电机的安装方式采用卧式安装，低压泵和低压控制回路采用卧式的安装方式。（二）电动机与液压泵的联接方式电动机与液压泵的联接方式分为法兰式、支架式和支架法兰式。 1、法兰式 液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电动

46、机相连，电动机与液压泵依靠法兰盘上的止口来保证同轴度。这种结构装拆很方便。 2、支架式 液压泵直接装在支架的止口里，然后依靠支架的底面与底板相连，再与带底座的电动机相联，这种结构对于保证同轴度比较困难，电动机与液压泵的同轴度0.05mm。为了防止安装误差产生的振动，常用带有弹性的联轴器。 3、法兰支架式 电动机与液压泵先以法兰联接，法兰再与支架连接，最后支架再装在底板上。它的优点是大底板不用加工，安装方便，电动机与液压泵的同轴度靠法兰盘上的止口来保证。为避免安装时产生同轴度误差带来的不良影响，常采用带有弹性的联轴器。这种联轴器可以选用零件手册中标准结构。 为增加电动机与液压泵的联接刚性，避免产

47、生共振，可能把液压泵和电动机先装在刚性好的底板上使其成为一体，然后底板加垫再装到液压油箱盖上。在本液压站设计中，使用有弹性的联轴器。选用型号在图纸说明进一步说明。 （三）液压站结构设计的注意事项 1、液压装置中各部件，元件的布置要均匀，便于装配、调整、维修和使用，并且有适当地注意外观的整齐和美观 2、液压泵与电动机可装在液压油箱的盖上，也可装在液压油箱之外，主要考虑液压油箱的大小与刚度。 3、在阀类元件的布置中，行程阀的安放必须靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近操作部位，换向阀之间应留有一定的轴向距离，以便进行手动调整或装拆电磁铁，压力表及其开关应布置在便于观察和调整的地方。 4、液压泵与

48、机床相联的管道一般都先集中接到机订的中间接头上，然后再分别通向不同部件的各个部件的各个执行机构中去，这样做有得于搬运，装拆和维修。 5、硬管应贴地或沿着机床外形壁面敷设。相互平行的管道应保持一定的间隔，并用管夹固定。随工作部件运动的管道可采用软管、伸缩管或弹性管。软管安装时应避免发生扭转，以免影响使用寿命。 （四）绘制液压泵站的图纸，编写技术文件液压泵站经过必要的计算、验算修改、补充和完善，编写技术文档等。本设计所涉及到的所有工作图见附图。液压油1、液压油油温过高的危害 液压油黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。 液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。 加速橡胶密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统严重泄漏。油液汽化、水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀；油液氧化形成胶状沉积物，