液压站的设计

1、云南机电职业技术学院设计毕 业任务书论文机械工程系数控技术专业08122班设计毕业 题目论文控制数控车床液压卡盘夹紧与松开的液压站设计专题题目控制数控车床液压卡盘夹紧与松开的液压站设计发题日期：2010 年10月10日设计、论文自2010 年10月12日完成期限：至2011 年5月1日答辩日期：2011 年5月27日学生姓名：谷易亮指导教师：董钟慧系主任：黄晓明毕业设计版权使用授权书本人完全了解云南机电职业技术学院关于收集、 保存、使用毕业 设计的规定， 同意如下各项内容： 按照学校要求提交毕业设计的印刷 本和电子版本； 学校有权保存毕业设计的印刷本和电子版， 并采用影 印、缩印、扫描、数字化

2、或其它手段保存毕业设计；学校有权提供目 录检索以和提供本毕业设计全文或者部分的阅览服务； 学校有权按有 关规定向国家有关部门或者机构送交毕业设计的复印件和电子版； 在 不以赢利为目的的前提下， 学校可以适当复制毕业设计的部分或全部 内容用于学术活动。作者签名：2011年 5月 1 日云南机电职业技术学院毕业设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导教师指导下， 进行研究工作所取得的成果。 除文中已经注明引用的内容外， 本毕业 设计的研究成果不包含任何他人创作的、 已公开发表或者没有公开发 表的作品的内容。对本毕业设计所涉和的研究工作做出贡献的其他个 人和集体， 均已在文中以明确

3、方式标明。 本文原创性声明的法律责任 由本人承担。作者签名：2011 年 5 月 1 日摘要对于平时我们的实习，总是用手动扳手来夹紧工件，在该过程中对零件的定 位仅仅是靠三抓卡盘的字定心功能，当工件外表面不是纯粹的圆柱形时， 所夹紧 的零件的轴心线不在定位轴心线上， 且有很大的偏差，而产生甩动，而且在夹紧 的过程中还费时费力，而如果我们不管卡盘，用两只手来抓着工件，是卡盘自动 夹紧，这样起夹紧零件的轴心线跟定位轴心基本是同一条直线了，本设计就专门为解决这一问题而做出了一下措施，采用液压站控制液压卡盘的夹紧与松开。关键词：液压元件；液压站的结构；液压站的常见故障和维修目录摘要4.第一章液压站概述

4、 7.1.1 液压系统概述 7.1.2液压站 7.1.3 液压站的工作原理： 8.第三章 液压站设计的内容步骤与注意事项 1.131 液压元件的选用 1.2.32 泵和驱动电机的选择： 1.433 滤油器 1.6.34 液压泵与电动机的连接 1.935 油箱的选用 1.9.3.6 压力控制阀和其作用 2.2.第四章 液压站结构形式 2.3.4.1 液压控制装置集成方式的选择 2.34.2 液压动力源装置的结构选择 2.64.3 按照泵装置分为 2.7.4.4 按油箱形式分为： 2.7.4.5 根据常用液压缸的结构形式 2.8第五章液压站结构设计 2.9.第六章 液压系统常见故障诊断与排除 3.

5、06.1 简易故障诊断法 3.0.6.2液压系统原理图分析法 306.3其它分析法31第七章论文感言31参考文献32第一章液压站概述1.1液压系统概述液压系统主要有以下几部分组成：（1 ）能源装置 把机械能转换成流体压力能的装置，一般最常见 的是液压泵或空气压缩机。（2 ）执行装置 把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指做 直线运动的液压缸、做回转运动的液压马达等。（3）控制调节装置对液压系统图中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。（4 ）辅助装置 指除以上三种以外的其他装置， 如邮箱、过滤器、 分水过滤器、油雾器、蓄能器等，它们对保证液压系统可靠和稳

6、定地工作起重大作用。（5 ）传动介质 传动能量的流体，即液压油或压缩空气。1.2液压站液压站又称液压泵站，是独立的液压装置，它按驱动装置 （主机）要求 供油，并控制油流的方 向、压力和流量，它适用于主机与液压装置可分离 的各种液压机械下。使用者只需将液压站与主机上的执行机构（油缸和油马 达）用油管相连，液压机械即可实现各种规定的动作、 工作循环。液压站是 由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。各部件功用如下：泵装置一一上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的动力能。集成块一一是由液压阀和通道体组合而成。 它对液压油实行方向、压 力、流量调节。阀组合一一是板式阀装在

7、立板上，板后管连接，与集成块功能相同油箱一一是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等, 它用来储油、油的冷却和过滤。电器盒一一分两种形式。一种是外接引线的端子板；一种是配置了全套控制电路。1.3液压站的工作原理：电机带动油泵旋转，泵从油泵中吸油后打油，将机 械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）液压阀实现了方向、 压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小和速度的快慢，推动各种液压机械做功。第二章 液压站设计的目的和意义设计数控车床液压卡盘的夹紧与松开是学习完液压与气压传动课程理论教学以后进行的重要实践环节，本课程

8、的学习目的在于使学生综合 运用液压与气压传动课程和其他选修课程的理论知识和生产实际知识， 进行液压传动的设计实践，是理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从 而使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展。并运用所学专业技术理论知识设计优化的液压系统、并运用有关国家标准、设计手册等技术资料选取 满足系统基本性能要求的液压元件。通过设计实际训练，是自己提高液压 系统的设计能力，为解决以后工程问题打下良好的基础。液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理 论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真， 刻苦专研，一丝不苟，精益求精。本设计是用来控制液压卡盘的夹紧与松开，

9、设计中需要明确所要控制的对象的性能。液压站设计中所需的液压缸的规格选用P23 125x35如下图:规格活塞有 效面积 平房厘 米活塞行 程最大使 用压力MPa极限转速 r/min最大推拉力KN推存动力 卡盘净重kgP23100X2666203.5500020K52460 , k5516013P23125X35103253.5400032K52 , k55 (160 ,200)16P23160X52162303.5350051K52 , k55 (200 ,250)30P23200X65261303.5300082K52 , k55 (250 ,315)42液压缸性能参数规格D楔心 套行 程爪行

10、 程直 径许用 推拉 力KN最大 加紧 力KN极限 转速r/min加紧范围撑紧范围推荐 气缸P21推荐 油缸P23净重kg1601791530300012-14(160)60 ( 30) -140 (160)16010012511.520020102550250016-180(200)75 ( 36) -180 (200)16012516019.525025133575200025-230(250)96 ( 45 ) -230 (250)20016020030.4315251348100150040-280(315)110 (60) -280 (315)25020050400301658120

11、100040-370(400)150 (60) -370 (400)-200-5403016100220700(120)-(540)(140)-(540)-300-630301613028950050-63070-630-300-液压卡盘性能参数K52楔式通孔动力卡盘选用的是 D200的其尺寸最大长度是H=137 液压卡盘选用 K52D200的液压卡盘。第三章 液压站设计的内容步骤与注意事项液压站原理图1油箱2变量泵3可调式减压阀4溢流阀5压力继电器6压力表7三位四通换向阀8液压缸9单向阀10滤油器图中，油箱的容积1、泵2的功率下面通过计算可以得到，采用可调式减压阀3的目的是为了通过压力表 6

12、的读数，来调节其大小，溢流阀4起系统保压的作用，压力继电器5的作用是防止液压缸压力过大时改变其运动方向，三位四通换向阀 7的作用可以控制液压缸左右移动，断电的时候不会夹紧或松开，液压缸8是执行元件，单向阀9的作用是防止回流，滤油器 10的作用是过滤系统中的杂质。3.1液压元件的选用各种泵的介绍（1） 齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，它一般做成定量泵， 按结构不同，齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，而外啮合齿轮泵应用最广。（2）叶片泵的结构较齿轮泵复杂， 但其工作压力较高， 且流量脉动小, 工作平稳，噪声较小，寿命较长。所以它被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中

13、，但其结构复杂，吸油特性不太好，对 油液的污染也比较敏感。叶片泵根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、 排油液次数的不同可分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。（3）柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞帮两种代表性的结构形式；由 于径向柱塞泵属于一种新型的技术含量比较高的高效泵，随着国产化的不 断加快，径向柱塞泵必然会成为柱塞泵应用领域的重要组成部分；液压泵的选用：在设计液压系统时，应根据设备液压系统的工作情况 和其所需要的压力、流量、工作稳定性等来确定液压泵的类型和具体规格。类型项目齿轮泵双作用叶片泵限压式 变量叶 片泵轴向柱塞泵径向柱塞泵螺杆泵工作压V 206.3 21< 720 3510 20V

14、 10力 /MPa转速/(r3005005006007001000? min -70004000200060001800180001)容积效0.70.80.8 0.90.90.850.75率0.950.950.980.950.95总效率0.60.850.750.850.70.850.850.950.750.920.70.85功率重量比中中小大小中流量脉动率大小中中中很小自吸特性好较差较差较差差好对有污 染的敏 感性不敏感敏感敏感敏感敏感不敏感噪声大小中中中很小寿命较短较长较短长长很小单位功率造价最低中等较高高高较高应用范围机床、工 程机械、农机、矿 机、起重 机机床、注 射机、液 压机、起 重

15、机械、 工程机 械机床、注射机工程机械、锻压 机械、矿 山机械、 冶金机 械、起重 运输机 械、船 舶、飞机 等机床、液压机、船舶机械精密机 床，精密 机械，食 品、化 工、石 油、纺织 机械一般负载小、功率小的液压设备，可用齿轮泵或双作用式定量叶片泵; 精度较高的中、小功率的也有设备，可用螺杆泵或双作用式定量叶片泵； 负载较大并有快速和慢速工作行程的也有设备，可选用限压式变量叶片泵；负载大、功率大的液压设备，可选用径向柱塞泵或轴向柱塞泵；机械设备 辅助装置的液压系统，如送料、定位、夹紧、转位等装置的液压系统，可 选用造价较低的齿轮泵。定量泵的选用：（ 1）若系统采用节流调速回路，或通过改变原

16、动机的 转速调节流量，或系统对速度无调节要求，可选用定量泵或手动变量泵。 此时手动变量泵不宜在小排量工况下工作，因小排量工况不仅效率低，而 且工作不稳定。（ 2）若系统要求高效节能，应选用变量泵恒变量泵适用于 要求恒压源的系统，如液压伺服系统；限压式变量泵和恒功率变量泵适用 于要求低压大流量、高压小流量的系统。3 2 泵和驱动电机的选择：1）确定液压泵的工作压力液压泵的最大工作压力1.1 )Pp=P1+ P =3.5+0.3=3.8MPa式中 P1- 执行元件的最大工作压力； P- 液压泵出口到执行元件入口之间的压力损失。初算时按经验数据选取：管路简单、流速不大的取厶P=0.20.5MPa:管

17、路复杂、流速较大的取厶P=0.51.5MPa。由上式可得出所选液压泵为中低压泵，综合考虑下来，在此 设计中，选用双作用叶片泵来做为液压站的动力源。2）确定液压泵的流量Qp有以下三种情况 多液压缸（液压马达）同时动作液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸（液压马达）所需的最大流量，并要考虑到系统的漏损和 液压泵磨损后容积效率的下降，即式中K-Qp > K （刀 q） max（1.2）系统泄漏系数，一般取 1.1 1.3；大流量取小值；小流量取大值；（刀q） max-同时动作的液压缸（液压马达）的最大总流量,从 q t 图上查得；对于工作过程始终用节流调速的系统，在确定流量 时，需加上溢流阀

18、的最小溢流量，一般取 23L/mi n. 采用差动液压缸回路时 液压泵所需流量为Qp > K（ A1-A2） v max（1.3 ）式中A1、A2液压缸无杆腔、有杆腔的有效面积；v max 活塞的最大移动速度。 当系统使用蓄能器时 液压泵流量按系统在一个循环周期中 的平均流量选取，即z ViKQp-（1.4）i=1 Ti式中 Vi- 液压缸（液压马达）在工作周期中的总耗油量；Ti-机器的工作周期；Z- 液压缸（液压马达）的个数。综上，由原理图得出该链接为差动链接，估算液压泵所需流量：Q=1.2x103cm2x0.5m/min=6.18 L/min3）选择液压泵的规格 按照系统中拟定的液压

19、泵的形式，根据其 最大工作压力和流量，参考产品样本就可选择液压泵的规格。按式（ 1.1 ）确定的 Pp 是系统的静态压力。系统工作过程中存在过渡过程中的动态压力，其最大值往往比静态压力要大很多。所 以选取液压泵的额定压力时应比系统最高压力大25% 60%,使液压泵有定的压力储备。高压系统的压力储备宜取小值，中、低压系统的压力 储备应取大值；最高压力出现时间较短，压力储备可取小些；反之，压 力储备应取大些。液压泵的流量按系统所需最大流量选取。在此选用额定压力P 额=1.4xPp=1.4x3.8=5.32MPa4 )确定驱动液压泵的功率工作循环中，液压泵的压力和流量比较恒定，即工况图 pt、q t

20、曲线变化比较平稳时，则液压泵的驱动 功率PpQqPp=-=3.8x6.18/0.8=29.355kW(1.5)n p式中Pp-液压泵的最大工作压力；Qq-液压泵的流量；n p液压泵的总功率。液压泵的总效率即是液压泵的容积效率与其机械效率之乘积。各类液压泵的总效率可参考表1.1中的数值估取，液压泵规格大取较大值；规格小取小值；变量泵一般取较小值。液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.6 0.80.650.850.70.850.8 0.9表1.1液压泵的总效率3.3滤油器液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安

21、装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。滤油器的过滤精 度是指滤芯能够滤除的最小杂质颗粒的大小，以直径d作为公称尺寸表示，按精度可分为粗滤油器(dv 100 )普通滤油器(d v 10 )，精滤油器(d v 5 ), 特精滤油器(dv 1 )。一般对滤油器的基本要求是：(1) 能满足液压系统对过滤精度要求，即能阻挡一定尺寸的杂质 进入系统。(2) 滤芯应有足够强度，不会因压力而损坏。(3) 通流能力大，压力损失小。(4) 易于清洗或更换滤芯。滤油器的类型特点：(1) 网式滤油器网式滤油器，其滤芯以铜网为过滤材料，在周围开有很多孔的塑料或金属筒形骨架上，包着一层或两层铜丝网，其过滤

22、精度取决于铜网层数 和网孔的大小。这种滤油器结构简单，通流能力大，清洗方便，但过滤精 度低，一般用于液压泵的吸油口。(2) 线隙式滤油器线隙式滤油器，用钢线或铝线密绕在筒形骨架的外部来组成滤芯，依 靠铜丝间的微小间隙滤除混入液体中的杂质。其结构简单，通流能力大， 过滤精度比网式滤油器高，但不易清洗，多为回油滤油器。(3) 纸质滤油器纸质滤油器，其滤芯为平纹或波纹的酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成的 纸芯，将纸芯围绕在带孔的镀锡铁做成的骨架上，以增大强度。为增加过 滤面积，纸芯一般做成折叠形。其过滤精度较高，一般用于油液的精过滤， 但堵塞后无法清洗，须经常更换滤芯。(4) 烧结式滤油器烧结式滤油器，其

23、滤芯用金属粉末烧结而成，利用颗粒间的微孔来挡住油液中的杂质通过。其滤芯能承受高压，抗腐蚀性好，过滤精度高，适 用于要求精滤的高压、高温液压系统。滤油器的安装(1 )泵入口的吸油粗滤器 用来保护泵，使其不致吸入较大的机械杂质，根据泵的要求，可用粗 的或普通精度的滤油器，为了不影响泵的吸油性能，防止发生气穴现象， 滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上，压力损失不得超过 0.010.035MPa 。(2) 泵出口油路上的高压滤油器 这种安装主要用来滤除进入液压系统的污染杂质，一般采用过滤精度1015mm的滤油器。它应能承受油路上的工作压力和冲击压力，其压力降应 小于0.35MPa,并应有安全阀或堵塞

24、状态发讯装置，以防泵过载和滤芯损坏。(3) 系统回油路上的低压滤油器 可滤去油液流入油箱以前的污染物，为液压泵提供清洁的油液。因回油路压力很低，可采用滤芯强度不高的精滤油器，并允许滤油器有较大的 压力降。(4) 安装在系统以外的旁路过滤系统 大型液压系统可专设一液压泵和滤油器构成的滤油子系统，滤除油液中的杂质，以保护主系统。安装滤油器时应注意，一般滤油器只能单向使用，即进、出口不可互 换。吸油、回油滤油器优缺点： 吸油滤油器一般安装在油泵的吸油口处，用以保护油泵和其他液压元 件，以避免吸入污染杂质，可以有效的控制液压系统的清洁度。回油滤油器用于液压系统回油过滤，过滤液压系统中由于元件磨损产 生

25、的金属颗粒，心脏密封件产生的污染物，使流回油箱的油液保持清洁。相比较下来，我选择用在吸油口安装一个网式滤油器，回油口用一个烧结式滤油器。34 液压泵与电动机的连接将液压泵与电动机连接方式，采用连轴器方式 , 采用联轴器，用来把电 动机轴与泵轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并 将联接拆开后，两轴才能分离。联轴器有刚性联轴器、挠性联釉器两大类，其中挠性联釉器又可以分 为无弹性元件的挠性联釉器和有弹性元件的挠性联釉器两大类别。选择联 釉器考虑以下几点：（1）所需传递的转矩大小和性质以和对缓冲减振功能的要求。例如， 对大功率的重载传动，可选用齿联轴器；对严重冲击载荷或要求消除轴系

26、扭转振动的传动，可选用轮胎式联袖器等具有高弹性的联轴器。（ 2） 联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴， 应选用平衡精度高的联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的 滑块联轴器等。液压泵与电机之间的联轴器，一般用简单弹性套柱销联轴器或弹性。 其二者的共同特点是传递扭矩范围较大，转速较高，弹性好，能缓冲扭矩 急剧变化引起的振动，能补偿轴位移。但在使用中应定期检查弹性圈。安装联轴器的技术要求如下：（1）半联轴器做主动件。（ 2）联轴器与电动机轴配合时采用 H7/H6 配合，与泵轴则采用H8/H7 的配合。（3）最大同轴度偏差不大于0.1mm,轴线倾角不大于 40'。

27、35 油箱的选用1 液压油箱在液压系统中的主要作用为储油、散热、分离油中所 含空气和消除泡沫。选用油箱首先要考虑其容量,一般移动式设备取泵最 大流量的23倍，固定式设备取 34倍；其次考虑油箱油位，当系统全 部液压油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,当油缸回缩以后油面不得 咼于最咼油位；最后考虑油箱结构，传统油箱内的隔板并不能起沉淀脏物 的作用，应沿油箱纵轴线安装一个垂直隔板。此隔板一端和油箱端板之间 留有空位使隔板两边空间连通，液压泵的进出油口布置在不连通的一端隔板两侧，使进油和回油之间的距离最远，液压油箱多起一些散热作用 油箱设计是要注意一下几个问题：（1）油箱应有足够的刚度和强度；（2）

28、油箱要有足够的有效容积（3）吸油管和回油管应尽量相距远些（4）防止油液污染（5）油箱要进行油温控制（6）油箱内壁要加工2 油箱容量的确定按使用情况确定油箱容量 初始设计时，可依据使用情况，按下列经验公式确定油箱容积V=aq=6x6.18x10 3 =37.08x10 3 m3 (1.6)式中V-油箱的有效容积（m3）;q-液压泵的流量（n3/min ）；a-经验系数，见下表：行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械A12245761210如果安装空间不受限制，可适当增大油箱容积，以提高其散热能力系统确定后，应按照系统的发热与散热关系进行校核油箱容量的标准油箱容量的选定应符合JB/T 7938-

29、2010液压泵站油箱公称容量系列的规定3油箱结构简介长期以来，液压油箱的结构型式，基本上是由矩形板折边压形成 四棱柱，再用封板堵住两侧而构成。端部封板和中间隔板由冲压成形， 箱体是经四次压圆角，接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造 工艺较差，主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高；不同机型上 的液压油箱必须使用自己专用的一套压型模具。每套模具的体积大、 造价高、利用率低。箱底面和端部，以和箱底面和侧面分别折成U形 断面；再焊好加油口和中间隔板等附件后，扣合拼焊而成。这种结构 的液压油箱具有以下优点：1、下料精度要求不高；2、对原材料机械性能适应力强；3、折边部位可随意调整，适合多品种小批量

30、生产；4、不用模具，大大节省了费用，缩短了生产周期等等。结构设计：通过对油箱的了解，该油箱，是单件的生产，因此， 采用拼焊的方法焊接而成。进行油箱结构设计时，首先考虑的是油箱 的刚度，其次考虑便于换油和清洗油箱以和安装和拆卸油泵装置，油 箱的结构应该尽量简单，以利于密封和降低造价。(1)油箱体 油箱体由Q235钢板焊接而成，取钢板厚度 36mm箱体 大者取大值，本设计的油箱板厚度为4mm在油箱侧壁上安装油位指示器。在油箱与隔板垂直的一个壁上常常开清洗孔，以便于清洗油箱。( 2)油箱底部 油箱底部采用倾斜的方式，用焊接方法与壁板焊接而 成，采用这种结构，便于排油，底部最低处有排油口。( 3)油箱

31、隔板 为了使吸油区和压油区分开，便于回油中杂质的沉淀， 油箱中设置了隔板。隔板的安装方式主要有两种，第一种：回油区的油液 按一定方向流动，既有利于回油中的杂质、气泡的分离，又有利于散热。 第二种：回油经过隔板上方溢流至吸油区，或经过金属网进入吸油区，更 有利于杂质和气泡的分离。在本设计中，采用隔板的方式，主要为了将装 置中的气泡分离。隔板的位置在油箱的中间，将吸油区和回油区分开，隔 板的厚度等于油箱侧壁厚度。( 4)油箱盖 油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造，现采用钢板，在油箱盖上钻下列通孔：回油管孔、通大气孔（孔口有空气滤清器）1吸油管2过滤器3空气过滤器 4回油管 5上盖6油面指示器 7、9

32、隔板8放油阀减少油箱噪音：防噪音问题是现代机械设备设计中必须考虑的问题之一。油路系统的 噪音源，以泵站为首，因此进行油箱设计时，从以下几个方面减轻噪音：（1 ）油箱与箱盖间增加防震橡皮垫；（2）用地脚螺栓将油箱牢固固定在基础上；（3 ）油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接；（4 ）回油管管接头振动噪音较大时，改变回油管直径或增设一条回油 管，使每个回油管接头的通路减少。3.6压力控制阀和其作用对于夹紧压力控制，我选用的是可调式减压阀，压力的现实由压力表的读数来确定，在原理图中的压力表的作用就是为了配合减压阀，起到能够确定夹紧力的作用。减压阀的调速范围应该为0到3.5MPa，因而压力表的读数应为

33、 0到4MPs。溢流阀的主要作用是对液压系统定压或进行安全保护，几乎在所有的液压系 统中都要用到它，其性能好坏对整个系统的正常工作有很大影响。在本设计中， 溢流阀的作用是用对液压系统定压的。压力继电器是一种将油液的压力信号转换 成电信号的电液控制元件，当油液压力达到继电器的调定压力时，即发出电信号, 以控制电磁铁、电磁离合器、继电器等元件动作，使油路卸压、换向、执行元件 实现顺序动作或关闭电动机使系统停止工作， 起安全保护作用等。 原理图中的压 力继电器的作用主要是用来防止压力冲击的， 当液压缸一端压力突然增大时， 压 力继电器就将换向阀换到中位， 停止其突然的变化， 方向阀采用三位四通的作用

34、 还有重要的一点就是在断电时可以保证所夹的工件不会松开掉下来。 原理图中的 单向阀的作用是防止回流，回油路中的单向阀还起到断电时做背压阀。3.7 实现夹紧松开的过程液压油从油箱里出来后经过液压泵到达减压阀， 当三位四通换向阀左端得电 时液压缸被推动杆向右运动， 当右端得电时液压缸被推动杆向左运动。 突然断电 时处于中位，油液不能流动，缸内杆也不动。第四章 液压站结构形式4.1 液压控制装置集成方式的选择液压控制装置是液压系统中各类控制阀和其连接体的统称 , 在液压站 中多用无管集成。亦即将各类控制阀固定在某种专用或通用的连接体 （ 又称辅助 件） 上, 辅助件内开的一系列通道 （油道） , 控

35、制阀之间的油路联系主要由这些 通道而非管道实现。按所采用辅助件的形式不同 , 又可分为板式、块式、链式、 叠加阀式和插入式等五种集成方式。 它们的优点是结构紧凑、 安装方便、 外形美 观、压力损失较小等。但因结构上各不相同 , 故又各有特点和其适用的场合。板式集成在阀板上 , 按系统要求 , 通过阀板中切削或铸造出的通道实现油路联系 , 构成一个回路。对较复杂的系统 , 则需将其分解成几个回路 , 用几个阀板安装标 准板式控制元件 , 阀板间通过管道来连接。阀板又有整体式和剖分式两种形式 1 、2、8 。整体式阀板的油路通道是在 整块板上钻出或用精密铸造铸出。 此种阀板的可靠性好 , 应用较多

36、 , 但其工艺性 较差, 特别是深孔的加工较难 ; 剖分式阀板由底板与面板组成 , 通常面板上钻出 通道孔 , 在底板与面板结合的面铣削或铸出矩形沟槽 , 然后用粘合剂将底板与 面板粘合在一起 , 并用相当数量的螺钉紧固成为一完整的封闭体。 面板上的通道 孔分别与各液压元件上相应油口对应 , 各元件之间油路联系借助底板上的沟槽 来实现。剖分式阀板制造方便 , 但可能会因液压冲击造成粘合剂失效 , 引起油路 串腔 , 导致液压系统工作失常。综上所述可知 : 板式集成对于动作复杂的液压系统 , 回路元件数量的增加 , 导致所需阀板尺寸和数量增大 , 致使有些孔道深到无法钻出 , 而铣槽往往出现 渗

37、漏串腔现象。此外 , 阀板是根据特定的液压系统专门设计制作的 , 不易实现标 准化和通用化 , 不易组织专业生产。 当用户需要更改回路或追加元件时 , 阀板就 要重新设计加工 , 设计和加工的差错也会使整块阀板报废。 所以 , 板式集成适合 不太复杂的中低压系统采用。块式集成块式集成是按典型液压系统的各种基本回路 , 做成通用化的六面体辅助件 集成块 , 通常其四周除一面安装液压执行装置的管接头外 , 其余三面安装 标准板式阀和少量叠加阀或插装阀 , 这些元件之间的油路联系由集成块内部所 开通道孔实现 ; 块的上下两面为块间叠积结合面 , 布有上下贯穿通道体的公用 压力油孔、 回油孔、泄油孔和

38、块间连接螺栓孔 , 多个回路块叠积成一摞 , 通过四 只长螺栓固紧 , 块之间的油路联系通过公用油孔来实现。 对于较复杂的系统 , 可 按系统组成特点 , 将其划分为几摞。摞间用管道连接即可。块式集成的显著优点是 : 可简化设计 ; 更改系统、增减元件方便 , 设计柔性 大1 ; 集成块主要加工部位是六个平面和各个孔 , 其尺寸比板式集成的阀板 要小得多 , 故加工容易 , 且便于组织专业化生产 , 降低成本 ; 大大减少了管接 头数量, 并且结构紧凑 , 占地面积小 , 泄漏少, 稳定性好; 通道孔粗而短 , 故 压力损失小、发热少、效率较高。块式集成既可用于低压系统也可用于高压系统。链式集

39、成链式集成1 、9 与块式集成非常相似 , 它的辅助件通常有阀块、连接块、 隔板和端板。每个阀块仅安装一个标准板式阀或组合叠加阀 , 依靠阀块中的孔道 和各辅助件把油路联系起来。 每一组短螺栓仅将相邻的两个阀块连接在一起 , 如 同链条一环扣一环地串联成一个整体。阀块上面安装液压阀 ; 阀块两面是块间或块与其它辅助件间的连接结合面 , 两侧面间通常开有 5 条呈轴对称分布的公用主油道和 4 个短螺栓孔 , 故可在阀 块不变的情况下 , 以对称轴为中心旋转 180°安装来改变油路关系。从而减少阀 块和其它辅助件的品种 , 提高通用化程度和变更系统的灵活性。 阀块底面有通向 执行器、液压

40、泵或油箱的三个螺纹孔口 , 可根据需要用螺塞进行阻通。连接块的两侧结合面与同规格阀块两侧结合面的连接尺寸完全一致 , 也开 有五条轴对称油道和四个螺栓孔。 连接块上不安装液压阀 , 其作用是使 5 条公用 通道两两沟通 , 实现油路关系的改变 , 并且通过其底面都开有与公用油道相通 的两个螺纹孔接至压力继电器、压力表等元件 （ 这两个螺纹孔不用时也可用螺塞 堵死）。隔板安装在相邻两个阀块或阀块与连接块之间 , 它的两个侧面与阀块的两侧 向结合面尺寸相同 , 也有与阀块一样位置的四个螺栓孔。 其作用是通过阻通相邻 辅助件的 5 条公用通道中的一条或几条 （共有20 种方案 ） , 实现油路关系的

41、改 变。端板上既不安装液压阀 , 也没有内部通道。 用螺栓与整个链式集成装置最外 侧的阀块连接 , 一方面从两端堵死阀块的 5 条公用通道 , 另一方面把整个链式 集成装置安装在台架上。链式集成的优点是 : 组合排列方便灵活 , 4 种辅助件经适当排列即可实现 集成; 设计施工周期短 , 工效高; 辅助件少 , 工艺简单 ; 设计程度规范 , 易于 实现CAD等。其缺点是流通直角转变较多，流阻损失较大，故一般适于小流量液 压系统采用。叠加阀式集成叠加阀式集成是在块式集成基础上发展起来的 , 但不需要另外的连接块 , 而 是以带有公用油道的叠加阀作连接体 , 通过螺栓将直接叠合在一起的所有液压

42、阀固定在最底层的底板块上。 底板块侧面的螺纹孔口可接至执行器、 液压泵或油 箱, 并可根据需要用螺塞进行阻通。因同一规格的叠加阀的油口和螺栓孔的大 小、位置和数量均与相匹配的板式换向阀相同 , 故只要把同一规格的叠加阀按一 定顺序叠积起来 , 再将换向阀装于这些叠加阀的上面 , 即可构成各种典型液压 回路。叠加阀式集成的优点是 : 标准化、通用化、 集成化程度高 , 设计、加工和装 配周期短 , 便于实现 CAD; 结构紧凑、外形美观、体积小、重量轻、占地面积小 ; 配置灵活、安装维护方便 , 便于通过增减叠加阀实现液压系统原理变更 ; 减少了 辅助件和管件 , 耗材少, 成本低; 消除了漏油

43、 , 减小了振动和噪声 , 压力损失 小, 且使用安全可靠。 其缺点是回路形式少 , 受通径限制 , 不能满足复杂和大功 率液压系统的需要。插入式集成插入式集成的辅助件为整体式多孔通道块 , 所连接的液压阀主要为插装阀 （又称逻辑阀 ） 。插装阀本身无阀体 , 靠插入零件 （阀心、阀套等 ） 与通道块中的 孔配合 , 并由控制盖板固定在通道块中 , 通过通道把各插装阀连通起来 , 通道 块外表面装上控制插装阀启闭的各种先导阀即组成液压集成装置。 通道块既是各 插装阀的阀体 , 又是油路的连接通道。由于插装阀流通能力大 , 动作灵敏 , 标准化程度高 , 故集成后的液压装置 更加紧凑 , 特别适

44、合重型机械、 冶金、塑料机械等大流量系统采用。 其缺点是液 压系统变更灵活性差 , 通道块的孔系较复杂 , 不便于设计与加工。4.2 液压动力源装置的结构选择液压动力源向系统提供工作介质 , 并可作为整体式液压站安放液压控制装 置的基座 , 是液压站的重要组成部分。液压动力源装置由液压泵组和液压油箱组成 , 按液压泵组的布局 , 液压动 力源装置有以下两大类 :上置式动力源上置式液压动力源装置的泵组置于油箱之上。 根据电动机安装方向又有立式 （图a）与卧式（图b）之分,前者的电动机立式安装，液压泵置于油箱内；后者的 电动机卧式安装 , 液压泵置于油箱之上。上置式液压动力源装置的优点是占地面积小

45、 , 结构紧凑 , 适用于小功率液 压系统。卧式的电动机与泵轴的同轴度不易保证 , 且吸油高度不能过大。 非上置式动力源非上置式液压动力源装置的泵组置于底座或地基上。 泵组坐落在与油箱一体的公用底座上时称整体型液压动力源，若泵组放在油箱侧面称旁置式，若泵组 放在油箱下面称下置式；泵组单独装在地基上称分离型液压动力源。非上置式液压动力源装置的优点是能有效改善泵的吸油性能，易维护，但占地面积大。适用于大功率液压系统。4.3按照泵装置以泵装置的结构形式、安装位置和冷却方式来区分。按泵装置的机构形式、安装位置可分三种：1、上置立式：泵装置立式安装在油箱盖板上，主要用于定量泵系统一 思想2、上置卧式：泵

46、装置卧式安装在油箱盖板上，主要用于变量泵系统， 以便于流量调节。3、旁置式：泵装置卧式安装在油箱旁单独的基础上，旁置式可装备备用泵，主要用于油箱容量大250升，电机功率7.5千瓦以上的系统。按站的冷却方式可分为两种：1、自然冷却：靠油箱本身与空气热交换冷却，一般用于油箱容量小于250升的系统一思想。2、 强迫冷却：采取冷却器进行强制冷却，一般用于油箱容量大于250升的系统。 液压站以油箱的有效贮油量度和电机功率为主要技术参数。油箱容量共有 18种规格（单位：升/L）： 25、40、63、100、160、250、400、 630、 800、 1000、 1250、 1600、 2000、 250

47、0、 3200 、 4000、 5000、 6000 本 系列液压站根据用户要求和依据工况使用条件，可以做到：1、按系统配置集成块，也可不带集成块。2、可设置冷却器、加热器、蓄能器 3、可设置电气控制装，也可不带电气控制装置4.4按油箱形式分为：1. 普通钢板：箱体采用5MW 6MM钢板焊接，面板采用 10 12MM钢板，若开孔过多可适当加厚或增加加强筋。2. 不锈钢板：箱体选用304不锈钢板，厚度 2 3MM面板采用304不锈钢板厚度3 5MM承重部位增加加强筋。普通钢板油箱内部防锈处理较难实现，铁锈进入油循环系统会造成很 多故障，采用全不锈钢设计的油箱则解决了这一业界难题。4.5根据常用液

48、压缸的结构形式可将其分为四种类型：1. 活塞式单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。单活塞液压缸，其两端进出口油 口 A和B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。2. 柱塞式(1) 柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方 向的运动，柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；(2) 柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸；(3) 工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度；(4) 柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件 和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。3. 伸缩式伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序 式

49、从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸缩缸可实现较长的 行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工程机械和 农业机械上。4. 摆动式摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液 压马达。有单叶片和双叶片两种形式。定子块固定在缸体上，而叶片和转 子连接在一起。根据进油方向，叶片将带动转子作往复摆动向、压力、流量的调节和控制，实现各种规定动作。第五章液压站结构设计液压站的结构设计如下图:第六章 液压系统常见故障诊断与排除液压执行机构不能正常工作， 例如没有运动、 运动不稳定、运动方向不正确、 运动速度不符合要求、动作顺序错乱、力输出不稳定、爬行等许多故障现象，无 论具体是什么缘故， 往往可根据压力和流量这两个基本的工作参数查到故障原因 并加以排除。一般来说，若系统工作压力不正常，则可能液压泵、压力控制阀等 有故障；若系统中流量不正常，则可能液压泵、流量控制阀等有故障。6.1 简易故障诊断法目前采用最普遍的方法 , 凭个人的经验，具体做法如下：1）询问设备操作者，了解设备运行状况。其中包括：液压系统工作是 否正常；液压泵有无异常现象；液压油检测清洁度的时间和结果；滤芯清 洗和更换情况；发生故障前是否对液压元