毕业设计论文高压喷水车水路系统的设计

1、高压喷水车水路系统的设计摘要近年来，随着工业的迅猛发展，环境污染显得越来越严重为了适应城市环境卫生建设的需要，我们要及时清理城市路面沙土灰尘，改善空气质量，采用普通洒水车已不能适应人们对高要求的环境质量的要求。我们所做的高压喷水车正是适应这一要求而设计的。该车不仅具有普通洒水车的洒水功能，更重要的是加入了高压喷水和高压喷雾两个功能。高压喷水可清洗城市路面、路牙及隔离墩、广告牌、护栏等。高压喷雾可喷出大量近似雾化的水滴，达到落尘改善空气质量的目的。目前，国内的高压喷水车生产产量和技术水平还相对较低希望可以用我们所学的知识，为该车在我国的发展做出贡献关键字：高压喷水喷雾阀液压集成块 THE PIP

2、E LINE DESIGN OF THE HIGH SPRAY TRUCKABSTRACTKey word: The high pressure sprays the water spay fog the liquid press to gather whole piece目 录第一章 绪论611国内外高压喷水车现状 612国内该类车的发展前景 6第二章 总体设计821总体设计及其思路 822重点难点 8第三章 泵的计算和选择831高压泵部分9 311高压喷水时的计算9 312高压喷雾时的计算1132低压泵部分计算11 33泵的选择14 331液压泵的分类14 332液压泵的选用15第四章 阀

3、的设计2141阀的简介2142电磁阀的种类2243电磁阀的主要性能2344电磁铁的选用2545电磁阀的选用设计计算26451工作原理27452滑阀机能27453设计要求27454结构设计27455计算方法30第五章 管道的选择3651管道简介3652钢管旋入端螺纹的连接3753管接头37第六章 集成块的设计3861集成块的结构3862液压集成块设计3963液压集成块布局3964确定位置与尺寸3965集成块的设计步骤4066集成块零件土的布置41第七章 密封4271密封简介4272型密封圈45第八章 与其他组员的接口52致谢53参考文献54附录1 调研报告附录2 开题报告附录3 外文资料附录4

4、外文资料翻译 (注：附录另附)第一章 绪论第一节 国内外高压喷水车现状国外高压冲洗车生产企业有如下特点，多品种小批量厂家规模小，零部件专业化生产，如戴勒姆本茨汽车公司，相关产品的发展趋势主要有：一车多用化，专用地盘专业化及新材料新技术和微电脑的应用等。相比之下，国内高压冲洗车的生产企业，品种还比较单一，数量和品质远远不能满足国民经济发展需求具体有长沙中标实业有限公司，以北京为主要市场，福建马龙牌高压冲洗车以南方为主要市场，扬州圣达牌高压冲洗车面向北京市场，北京清洁车辆厂也有类似的产品上海也有生产高压冲洗车的企业，其中以长沙中标公司生产的高压冲洗车最受市场欢迎。第二节 国内此类车的市场发展前景高

5、压喷水车属于专用车类型，我国目前专用车市场饱有率低。但专用车市场的技术含量高、批量小、专业化强等特征使国内厂家望而却步或涉猎不深。在汽车工业“十五”规划中，国家提出了专用车发展战略，重点发展高性能、高可靠性、系列化的能适合高速公路使用条件的专用汽车。发展应用电子信息技术、传感技术、自动控制技术、机电液一体化技术和智能化技术等高新技术的专用装置，国家重点扶植20-30家优势企业，重点发展、城市环卫车、市政作业车、施工工程车、机场专用车、油田专用车等高技术、高附加值产品。 第一步：重组零散资本本，整合市场资源2001年全国380家改装企业销售总量29.3万辆，平均每个专用车企业产销量不足1000辆

6、，企业生产、销售成本高，无法形成规模效益。国内专用车的生产方式主要有两种：汽车制造商生产的基本型专用车，如大功率的牵引车，各类侧翻、后翻的自卸车等，这类模式可以进行大规模生产，目前像陕汽集团等制造商的牵引车、自却车有着很大的销售市场份额。专用车公司购买制造商的底盘，经过加工上装专用装置生产的各类专用车，如油田、林业用的多种专用车等，这种生产模式特征是“小而全”，品种多、数量小、技术要求高。国内专用车企业要迅速适应市场竞争必须走“资本联合”的道路，整合市场资源，形成营销网络、产品技术等竞争优势，真正使企业达到“112”的整合优势。通过强强联合，形成大规模的生产方式，使企业产销量迅速增长，实现企业

7、的规模效益，从而形成“企业产销量-边际成本-产销量”-边际成本-产销量-边际成本-产销量”的良性经营循环。 第二步：嫁接先进技术，市场跟随策略现阶段，国产重型车处于传统载货车向专用车的过渡期。国内企业应迅速适应全球汽车工业平台战略、模块化开发以及零部件采购体系，取得与国外重型车相同或相近的产品优势。国内制造商可以通过引进国外一流技术，紧缩与国外品牌的技术差距，当前国内制造商的市场营销理念较为落后，市场行为基本上是停留在“生产型”的营销阶段，仅仅注重产品、服务的质量，缺乏市场需求的敏锐性、潮察力、生产规模及销售网络运作拓展力不足，没有建立起市场营销的权变机制。第二章 总体设计第一节总体设计及其思

8、路我的题目“高压喷水车水路系统的设计”处于小组设计的中心环节，其它几个环节都是围绕这个环节进行设计的。所以在设计之初，我结合一些基础数据，对小组成员的一些数据进行了初步计算和估计，以利于他们尽快展开工作。我的思路是这样的：首先利用初始数据计算出泵的输入输出功率和转矩。根据流量和压力等一些基础数据算出管道的直径，然后选取钢管。根据钢管的参数和压力等因素选择管接头。然后设计方向阀和减压阀以及溢流阀，最后根据阀的作用和外形参数在集成块上合理布置。做出集成块的装配图。第二节 重点和难点在对国内外高压喷水车情况有了了解的前提下，设计了二位二通阀和二位三通阀，对管路的进行了合理的布置，使空间的利用合理。并

9、第一次在该类罐式车上采用了液压集成块，使布局紧凑。通过计算选择了合适的自吸式洒水泵（/）和高压柱塞泵（）。另外还选用了卡套式管接头和无缝钢管管路。最后，用张A0图，张A1图，张A3图及一些计算来说明自己的成果。此次题目的重点是液压集成块的设计和管路的布置以及阀的设计。其中难点就是集成块的设计和阀的设计。集成块的设计需要大量的空间想像，必要时还需要进行模型演示。阀的设计需要大量的计算来确定各部分直径和各个参数。第三章 泵的计算和选择第一节高压泵部分(一)高压喷水时的计算1.高压泵的输入功率高压泵的水的压力pa，流量L/min所以泵的输出功率scpq（）/60=25.3kw 高压泵的效率，所以泵的

10、输入功率/80%=25.3/0.85=29.8kw2.泵所需的转距 M=1010000001520.001/60/2=4044N3.泵的排量 V=q/n=152/800=0.19L/min4.泵的出口速度 高压清洗时,管道的长度约为15m，水枪射程为38-40米 当仰角为45时,水枪射程达到最大40m设水从出口到落地的时间为t,出口速度为v,所以在y方向1/2gt=cos45v在x方向vsin45t=40可以得出cos45vvsin45/5=40 所以v=20m/s流量q=ddv=152 所以 dd=d=0.013m=13mm所以出口直径为13mm5.水流速度和压力损失根据钢管的推荐流量表，流

11、量为L/的钢管内径为32，外径为42,壁厚为4.5mm, 管内的水流速度ddv所以v=5.2m/s 管道的压力损失0.26Mpa(二)高压喷雾时的计算 喷头喷雾所需的冲击速度约为m/s 水流分为三股，前喷管有个，每个上有个喷头，后喷管上有个喷头。按每个喷头的流量相等得前喷管每个管分得5/22的流量5/2235L/min每个喷头的流量为7L/min后喷管的流量为12/22152=83L/min1. 喷头的直径根据q=0.25d所以v0.25dd=d=3.15mm根据推荐钢管流量表前喷管流量为35L/min,钢管内径为，外径为，后喷管流量为83L/min,钢管内径为20,外径为喷管的水流速度和压力

12、损失水流速度0.25d=v=5.2m/s前喷管的压力损失=0.43Mpa后喷管的水流速度0. 25d=v=4.4m/s 后喷管的压力损失=0.19Mpa第二节低压泵部分低压部分为洒水，其工作压力不高，约为，低压泵的流量为L/min.泵的输出功率sc=pq=23.3kw低压泵的效率为85%泵的输入功率Psr=27.4kw泵所需的转距M=21000000=3715.5 N泵的排量v=0.48L管内的水流速度要求的洒水宽度大于前后喷架的宽度为米所以洒出水的距离为米，喷架的高度为0.5m设落地时间为t(45方向喷出)，出口速度为v在方向上t1v假设t2时间内速度恒定，为vsin45t2=所以t=t1+

13、t2=v+=v水平方向上S= vsin45v=6V=3.2m/s各喷管的流量和管道直径前喷管的流量为总量的5/22所以q=5/22159L/min后喷管的流量为总流量的12/22所以q=12/22700=381.8L/min每个喷头的流量为31.8L/minq=0.25dd=14.5mm根据推荐流量表前喷管的流量q=159L/min 管的直径为25,外径为34,后喷管流量q=381.8L/min,管内径为40,外径为50,因为高低压管路使用同一条管路，因此，应取管路的平均值。各喷管的压力损失前喷管的速度0. 25d所以v=5.4m/s后喷管的速度0. 25dv=13m/s前喷管的压力损失=0.

14、1Mpa后喷管的压力损失=1.3Mpa=0.19Mpa第三节泵的选择液压传动是一种以液体作为工作介质，以静压力和流量作为特性参量进行能量转换、传递、分配的技术手段。将机械能转换成液压能的装置叫液压泵。因此，液压泵的输入参量为机械参量，输出为液压参量。（） 液压泵的分类图3液压泵的主要参数） 排量、流量：排量泵每转一转，由其密封容腔几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫泵的排量：理论流量泵在单位时间内由密封容腔几何尺寸变化而得的排出液体的体积叫泵的排量：瞬时流量泵在每一瞬时的流量叫瞬时流量。通常指泵的瞬时理论流量：平均流量泵按时间平均计算的流量叫泵的平均流量：额定流量在正常工作条件下，按实验标准

15、规定必须保证的流量：实际流量泵工作时出口处的流量叫泵的实际流量） 压力：额定压力在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力叫泵的额定压力：最高压力按实验标准规定，允许短暂运行的最高压力叫泵的最高压力：工作压力泵实际工作时的压力叫泵的工作压力） 功率：输入功率驱动泵轴的机械功率：输出功率输出的液压功率其值为泵输出的实际流量和压力的乘积） 效率：容积效率泵的实际输出流量与理论流量的比值教容积效率：机械效率泵的理论扭矩由压力作用于泵的转子产生的液压扭矩和泵轴上实际输出扭矩之比叫泵的机械效率：总效率泵的输出液压功率与输入的机械功率之比叫泵的总效率。） 转速：额定转速在额定压力下，能连续长时间

16、运转的最高转速教泵的额定转速：最高转速在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速叫最高转速：最低转速正常运转所允许的最低转速） 吸入能力最低吸入能力在泵能正常运转而不发生气蚀的条件下吸入口处所允许的最高压力（） 液压泵的选用目前液压传动在各种机械上的应用越来越广，这些应用可分为两类：一类是在工业上的应用，主要是指固定式设备上的应用，另一类是在行走机械上应用，指的是移动式设备上的应用，选择时有些不同。低压泵的选用在低压洒水系统中，我们采用的是离心齿轮泵。齿轮泵的工作原理是通过传动轴带动齿轮副啮合，在啮合过程中，形成一个连续的吸油、排油过程，这也就是齿轮泵的工作原理） 齿轮泵的分类表3齿轮

17、泵的工作原理 外啮合齿轮泵的工作原理图3，外啮合齿轮泵中，在吸油区和排油区附近由两个齿轮的齿廓、壳体和侧盖板等形成两个密封的容积。齿轮传动时在吸油区附近的封闭容积变大，在排油区附近的封闭容积变小。由于齿轮的齿顶和壳体内孔表面间及齿轮端面和盖板间间隙很小，而且啮合齿的接触面接触紧密、起密封作用并把二腔隔开。因此，齿轮传动时泵便连续地、周期性的排油。图3图3图3图3第四章阀的设计第一节阀的简介在液压系统中，液压控制阀用来控制液压系统中的压力、流量及油液的流动方向，从而控制液压缸或液压马达的起动、停止、速度、方向、力以及动作顺序等，以满足各种类型的液压设备对运动、速度、力或转距的要求。任何一台液压设

18、备或装置的液压系统中，液压阀无论在品种还是数量上都占有相当大的优势比重。因此，液压阀的性能的好坏对液压系统的静态性、动作性、工作可靠性有直接影响。在该喷水车中，采用的水压为，流量在/min左右，压力不高，所以，我们采用电磁换向阀，采用类型为型，它采用湿式电磁铁驱动阀芯动作，这种阀具有高压，大流量，压力损失低，动作可靠等优点。如果换向阀是根据电信号的指令，由电磁铁或弹簧使阀芯实现换向或对中动作，从而达到改变油液流动方向的目的，这就是电磁换向阀。第二节电磁阀的种类电磁换向阀的品种繁多，按其工作位置和通路数的多少可分为二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等。按其复位和定位形式可分为：弹簧

19、复位式、钢球定位式、无复位弹簧式等；按其阀芯切换切换油路的台肩数可分为二台肩式和三台肩的；按其阀体内的沉割槽构形式可分为干式和湿式两类，每一类型又有交流型、直流型、本整型等几种，电磁铁所需电源电压也有好几种。另外电磁换向阀还有几种不同的通径和不同的最高工作压力。因此他们在结构上就有很多差别。1) 干式电磁铁弹簧复位式的电磁换向阀图4为二位二通电磁换向阀的结构。它有两个工作油口，即进油口和出油口。它有两个工作位置：电磁铁断电，复位弹簧将阀芯推向左边的初始位置。电磁铁通电，将阀芯推到右边的换向位置。图中所示的初始位置为相通，换向位置为不通，是常开型（型）的滑阀机能。另外还有一种初始位置不通，换向位

20、置相通的常闭型（型）。另外还有一个泄油口将通过阀芯间隙泄漏到阀芯两端容腔中的油液排出油箱。这种电磁换向阀用的是干式电磁铁，推杆上的形圈和形圈座上的形圈将阀体的泄漏腔与电磁铁隔开，以免油液进入电磁铁和出现外泄漏现象。）湿式电磁铁的电磁换向阀湿式电磁铁是年代出现的一种新型电磁铁。它具有比干式电磁铁高的多的使用寿命，还能简化阀的结构，提高工作可靠性，近年来湿式电磁铁正逐渐取代干式电磁铁。图4所示是一个采用直流湿式电磁铁的三位四通电磁换向阀。与用干式电磁铁的电磁阀相比，它将阀芯与推杆连成一体，取消了阀芯与推杆连接部分的形槽结构。又把回油腔的油引入电磁铁，以对电磁铁进行润滑和冷却，并取消了原两端推杆上的

21、形密封圈。原来推杆与形圈之间的摩擦阻力不存在了。从而提高了换向和复位的可靠性。由于没有推杆上的动密封结构，只有电磁铁与阀体之间的密封性，解决了推杆上形圈的磨损而产生外泄漏问题。第三节电磁阀的主要性能电磁阀的主要性能有以下几点） 工作可靠性在各种不同的使用场合，电磁阀通电后能否可靠的换向，断电后能否可靠的复位，这就是它的工作可靠性。电磁换向阀的工作可靠性主要取决于设计和制造。从设计角度讲就是指阀的结构是否合理，对各种力的计算和估计是否正确。其中复位弹簧的刚度和预压缩量的选择是电磁阀设计中的一个重要环节。在设计中有些反力用计算的方法很难得到精确的数字，如推杆和形圈之间的摩擦力、液压卡紧力和液流力等

22、。从制造角度讲主要是指阀体孔和阀芯的加工精度，特别是它们的几何精度和粗糙度是影响电磁阀工作可靠性的重要因素。尤其是阀体孔与阀芯表面在精加工后出现的毛刺，它常常在油压的作用下严重影响阀的换向和复位，应在制造中特别引起重视。） 压力损失电磁换向阀因阀的开口比较小。如10mm通径的电磁阀开口仅2mm左右，6mm通径的电磁阀开口仅1.5mm左右。加之电磁阀的体积很小，各流道的通油面积也受到很大的限制。这样就使液流通过电磁阀时造成较大的压力损失，相应也限制了通过电磁阀的流量。如何降低电磁阀的压力损失是国内外普遍重视的问题。一般来说，机加工的流道和铸造流道相比，前者的压力损失比较大。因为铸造流道可采用非圆

23、截面，充分利用阀体内的空间，尽量加大通油面积，有助于降低液流通过时的压力损失。即使允许电磁阀有较大的压力损失，但也不能因此随意提高电磁阀的流量。因超过了换向界限的最大允许流量，电磁阀就不能可靠地工作。同一个电磁阀各口之间的压力损失流量曲线并不都是重合的，因为所经过的油道不同，还牵涉到阀体和阀芯加工的对称性，从而造成压力损失的差别。3)内泄漏量电磁阀的内泄漏量是指它在各个不同的工作位置，在规定的工作压力下，从高压腔到低压腔的泄漏量。4)换向和复位时间电磁阀的换向时间是指从电磁铁通电到阀芯换向终止的时间，复位时间是指从电磁铁断电到阀芯恢复到初始位置的时间。换向时间和恢复时间都由两部分组成。一部分是

24、滞后时间t1。它是从电磁铁开始通电或断电至阀芯刚开始移动所需要的时间；另一部分是动作时间t2,它是从阀芯开始移动到行程终止所需的时间。如图4所示图4从提高工作效率和执行机构的灵敏度来说，希望尽量缩短换向和复位时间。但欢喜和复位时间越短，容易引起液压冲击，产生振动和噪声。所以换向和复位时间是一个供不同场合选用时的参考数据。一般来说交流电磁换向时间较短，约为0.030.15s，换向冲击较大。而直流电磁阀的换向时间较长，约为0.10.3s，换向冲击较小，通常复位时间比换向时间稍长。复位时间与电磁铁无关，。但换向和复位时间与滑阀机能有关。5）换向频率电磁换向阀的换向频率是在单位时间内阀允许的换向次数。

25、主要取决于电磁阀所用电磁铁允许的最高吸合频率。双电磁铁的电磁阀的换向频率是单电磁铁的两倍。目前单电磁铁电磁阀换向频率一般为60次/分钟，有些电磁阀的换向频率最高可达240次/分钟。6）使用寿命电磁换向阀使用寿命是指电磁阀使用到它的某一个零部件损坏，不能进行正常的换向和复位动作，或者使用到电磁阀的主要性能指标明显恶化，超过规定指标时所经历的换向次数。电磁阀的使用寿命很大程度上取决于电磁铁的寿命。一般来说电磁铁的寿命往往低于电磁阀本体部分的寿命。干式电磁铁的使用寿命较短，为数十万次到数百万次，长的可达2000万次。而湿式电磁铁的使用寿命较长，一般为数千万次，有的甚至可达几亿次。无论干式或湿式电磁铁

26、，直流电磁铁的使用寿命总要比交流电磁铁要长。电磁阀本体部分影响使用寿命的因素主要是阀芯和阀体孔的磨损，另外一个因素是复位弹簧的疲劳断裂。第四节电磁铁的选用电磁铁有干式电磁铁和湿式电磁铁两种。传统的干式阀用电磁铁结构上存在不足之处。例如，由于电磁铁不允许油液进入，必须在阀的推杆处采用动密封，而密封圈的抱紧力往往影响工作可靠性。密封圈磨损后又会造成工作介质的泄漏。又由于换向时没有缓冲，衔铁在空气中运动，赃物易入其间，引起换向振动甚至导致线圈损坏。湿式电磁铁在结构上消除了这些缺点。其结构入图4所示。图4湿式电磁铁的优点是：1) 导磁套和阀体采用静密封连接，减去了推杆处的O形密封圈的抱紧力。2) 不受

27、密封磨损和泄漏等问题的影响3) 干式阀的背压受到O形圈抱紧力的限制，而湿式电磁换向阀的背压取决于导磁套承受油压的水平，目前有的湿式电磁铁已能承受21Mpa的油压4) 具有良好的散热性能，有利于提高电磁铁的吸力5) 换向时噪声小6) 具有长的工作寿命，不论交流、直流电磁铁其工作寿命均在10000000小时以上。其缺点是：1) 价格比同类电磁铁价格高2) 交流湿式电磁铁由于衔铁、导磁套等采用整体加工材料，漩涡损耗增大，总的损耗也随之增大。由于该液压阀用于水路系统，水的粘滞性要比油低的很多，因此该阀的流量可以达到最大，符合要求，如采用电液阀，要增加油泵和液压缸，成本提高，因此我们采用湿式电磁阀。第五

28、节电磁阀的设计计算 工作原理如下图是普通三位四通阀的结构图，图示配用阀芯为“”型，滑阀机能，（即中间位置、四个口封闭），当右边的电磁铁通电，通过推杆电磁铁把阀芯推到左边位置，使和的油路沟通，右边的电磁铁断电时，左边对中弹簧把阀芯推到中间位置，使和的路封闭，反之，当左边的电磁铁通电或断电时，可使和的通路沟通或封闭。第五章管道的选择第一节管道简介在液压管道中，常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管。钢管能承受的压力较高，价廉，但弯制比较困难，弯曲半径不能太小，多用在压力较高，装配位置比较方便的地方，一般采用无缝钢管，当工作压力小于时，也可用焊接无缝钢管。紫铜管能承受的压力较低，经过加热冷却处

29、理后，紫铜管软件，装配时可按需要进行弯曲，但价贵且抗震能力较弱。尼龙管在低压系统，塑料管一般只用作回油管用，胶管用作连接两个相对运动的部件之间的管道。胶管分为高低压两种，高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于较高的油路中，低压胶管是麻线或棉线编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中，由于胶管制造比较困难，成本高，因此不推荐采用。在高压喷水车的管路中，我们采用了半径为的无缝钢管作为管路，因为其压力较高达，需用钢管才能保证安全，其具体参数为内部直径钢管外径连接螺纹为了增大高压喷枪的喷射范围，我们采用了钢丝编织液压胶管，与高压喷头配合，所以我们采用直径为的胶管，它的最小直径为，

30、最大直径为，长度约为，外径最小为，最大为，工作压力为。第二节在液压系统中，管路旋入端用的联结螺纹采用国家标准米制锥螺纹和普通细牙螺纹，米制螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用麻、聚四氟乙烯、塑料填料进行密封，广泛用于中、低压系统。但用于高压系统时，其密封性能不如细牙螺纹连接的好，普通细牙螺纹采用组合垫圈或“”形圈进行端面密封，其密封性好，广泛用于高压系统。国外采用英制螺纹作为标准连接螺纹，英制圆柱螺纹和圆锥管螺纹适用于低压液压系统，它们密封简单，用量大，使用范围广，英制圆锥螺纹的牙形和密封性能大致上和我国标准米制锥螺纹相对应，适用于中低压液压系统为了检修方便，我们采用国家标准，压力为，属于中低压系统，

31、我们采用米制锥螺纹作为连接螺纹，其结构如图51所示图51图52第六章集成块的设计第一节 集成块的结构通常使用的液压元件有板式和管式两种结构，管式元件通过管道来实现相互间的连接。液压元件的数量越多，连接的管件的数量越多，连接的元件数量越多，结构越复杂，系统压力损失越大，占用的空间也越大，维修保养和拆装越困难。板式元件固定在板件上，与管式连接比较，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板上，元件之间由液压油路板上的孔道沟通。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，液压油路板正面用螺钉固定液压元件。表面粗糙度值为Ra0.8，背面连接压力油管、回油管。油

32、管与液压油路板通过管接头用米制细牙螺纹或英制螺纹连接，液压元件之间通过液压油路板内部的孔道连接，除正面外，其他加工面和孔道表面粗糙度值为Ra6.312.5第二节液压集成块的设计简单液压系统元件不多，要求液压油路板上的元件布局紧凑，尽量把元件都安装在一块板上，板的外形尺寸一般在左右第三节液压元件的布局要注意以下几个问题 液压阀阀芯处应处于水平方向，防止阀芯自重影响液压阀的灵敏度，特别是换向阀一定要水平布置。 液压元件之间的距离应大于，换向阀上的电磁铁、压力阀的先导阀以及压力表等可适当伸到液压油路板的轮廓线外，以减小油路板尺寸。第四节确定位置与尺寸液压水路正面用来安装液压元件，表面粗糙度值为Ra0

33、.8，上面布置元件固定螺孔。其固定孔和液压元件的油孔，当液压元件布置完毕后，孔道位置尺寸基本上确定了。 液压块内部孔道一般分为三层布置： 第一层：距液压油路板正面距离约为，一般布置泄漏油孔和控制油孔。要注意防止第一层孔道与液压元件固定螺孔相通。第二层：距液压油路板正面约，距第一层，布置压力油口。第三层：距液压油路板正面约，距第二层约，距液压油路板反面，布置回油孔，因此液压油路板总厚度约为。 第五节集成块的设计步骤 制作液压元件样板。 决定通道的孔径。集成块上的公用通道，即压力油孔、回油孔，泄漏孔及四个安装孔。压力油孔由液压泵的流量决定，回油孔一般不得小于压力油孔。 集成块上液压元件的布置。把制

34、作好的液压元件样板放在集成块各视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，则样板应以连接板为准。电磁阀应布置在集成块的前、后面上，要避免电磁换向阀两端的电磁铁与其它部分相碰。液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为好。（入图所示。孔道相通的液压元件尽可能布置在同一水平面上，或在直径的范围内（如图），否则要钻垂直中间油孔（如图、），不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核（如图）。液压元件在水平面上的孔道若与公共孔道相通，则应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径的范围内，否则要钻中间孔道，集 成块前后与左右连接的孔道应互相垂直，不然也要钻中间孔道。设计专用集成块时，要注意其高度应比装在其上的液压元件的

35、最大横向尺寸大，以避免上下集成块上的液压元件相碰。影响集成块紧固。 集成块上液压元件布置程序。电磁换向阀布置在集成块的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口相通液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分为三层布置。根据水平孔道布置的需要，液压元件可以上下左右移动一段距离，具体可参见图。溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外，有的元件如单向阀，可以横向布置。第六节集成块零件图的绘制集成块的六个面都是加工面，其中有三个侧面要安装液压元件，一个侧面引出管道。块内孔道纵横交错、层次多，需要多个视图和个剖面图才能表达清楚。孔系的位置精度要求较高，因此尺寸、公差及表

36、面粗糙度均应标注清楚，技术要求也应予说明。集成块的视图比较复杂，视图应尽可能少用虚线表达。为了便于检查和装配集成块，应把单向集成回路图和集成块上液压元件布置简图绘在旁边。而且应将各孔道编上号，列表说明各个孔的尺寸、深度以及哪些孔相交等情况。第七章密封第一节密封简介在液压元件及其系统中，密封装置用来防止工作介质的泄漏及外界灰尘和异物的侵入。其中起着密封作用的元件，即密封件。外泄漏会造成工作介质的浪费，污染机器和环境，甚至引起机械操作失灵及设备人身事故内泄漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需的工作压力，甚至不能进行工作侵入系统中的微小灰尘颗粒，会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损，进一步导致泄

37、漏因此，密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的一个重要指标。近年来，随着尖端科学技术的迅速发展和工业、交通运输等部门机械化、自动化水平的不断提高，对密封件的性能和质量要求也越来越高（） 密封的分类被密封的部位是在两个需要密封的偶合面之间。通常根据此偶合面在机器运转时有无相对运动，可把密封分为动密封和静密封两大类。再按照密封件的制造材料、安装方式、结构型式等进一步分成不同的小类，在动密封中应用的最多最广的是压紧型型及滑环组合型密封圈、唇型密封圈型、型及双向组合唇型密封圈等数种。型密封圈可作动密封及静密封使用，安装方便，价格便宜。但与唇形密封

38、圈相比，寿命较差；密封装置的机械部分的精度须很好；使用时，如静置时间过长，则起动阻力增大；此外速度很慢时，会引起“爬行“现象”。其使用速度范围为到滑环组合型密封圈，可以改善上述行密封圈的缺点，但安装较不便。此种密封装置的使用速度可达，寿命也比形密封圈长。在此种组合圈中，采用矩形圈要比采用形圈的寿命长，密封性能也较好。型密封圈比型密封圈寿命长。使用速度范围：在采用丁氰橡胶时，为到；采用聚氨酯橡胶时，为到，采用氟橡胶时，为到。密封性能、寿命和不用支撑环时的使用压力限度，都以聚氨酯橡胶为最佳。对于型密封圈的安装槽，可以设计为整体槽。型密封圈的密封性能较型密封圈差，但可靠性好，特别是用夹织物橡胶制成的

39、型密封圈，寿命很长。使用速度范围：用丁氰橡胶时为到，用夹织物橡胶是为到。组合或复合唇形密封圈的性能和使用寿命，都比型密封圈好。型和型密封圈对于压力都有一定的方向性，因此，在用于双作用缸的活塞密封时，必须采用两组密封圈，背靠背的使用。最近发展起来的双向组合唇形密封圈，可以消除上述型和型密封圈的单向性缺点，所以目前已被世界广泛的采用。） 设计选用原则密封件的选择方法，首先根据密封设备的使用条件和要求，例如负载情况、工作压力及速度大小和变化情况、使用环境以及对密封性能的具体要求等，正确选择与之相匹配的密封件结构形式。然后再根据所用工作介质的种类和使用温度，合理选择密封件材料。在具有尘埃和杂质的环境中

40、使用密封装置时，还必须根据污染情况和对防尘的要求，选用合适的防尘圈。第二节 型密封圈在此次设计的水路系统中，我们采用了型密封圈，下面主要介绍一下型密封圈） 特点图72型密封圈其截面为圆形，。其主要材料为合成橡胶，在液压工程中是用得最多、最普遍的一种密封件，主要用于静密封及滑动密封，转动密封用的较少。与其它的密封圈相比，具有下述主要优点：i. 密封性好，寿命长ii. 用量少，单圈即可对两个方向起密封作用。iii. 动摩擦阻力小iv. 对油液、温度和压力的适应性好v. 体积小、重量轻，成本低vi. 密封部位结构简单，占用空间小，拆装方便。vii. 既可作为静密封、也可做动密封使用其缺点是：在做动密

41、封时，启动摩擦阻力较大，寿命较短） 密封原理静密封用型圈的密封作用型圈装入密封槽后，其截面受到一定的压缩变形。在无液压力的情况下，由于形圈具有良好的弹性，对接触面产生预接触压力。当密封腔充入压力液体后，在液压力的作用下，形圈移至沟槽的一边，封闭了密封间隙，此时在密封接触面上的接触压力上升为，这样，就大大提高了密封效果，。即使充入的介质压力很小，甚至时，由于预接触力的作用，也能保证无泄漏密封，密封的此种特性，称为自密封作用。图73i. 往复运动用形圈的密封作用在动密封中，形圈的密封作用复杂，除了上述的自密封作用外，由于在压力作用下，液体分子与金属表面相互作用的结果，油液中所含的“极性分子”在金属

42、表面上紧密而整齐地排列起来，形成一个坚固的边界层油膜，并对轴产生极大的附着力。这种液体薄膜始终存在于密封件与往复运动的轴之间，当轴向外伸出时，轴上的液体薄膜便与轴一起拉出，当轴缩回时，液体薄膜便被密封件阻留在外面，随着往复次数的增多，阻留在外边的液体也就越多，最后形成油滴，从轴上落下，这就是往复运动密封装置的泄漏。图74）形密封圈的尺寸系列和安装沟槽形密封圈的尺寸系列见基础篇国标，其相应安装用沟槽的形式、尺寸与公差及形圈规格使用范围的选择也见基础篇，其标准号为。读者在实际使用中可以遵照上述标准。）密封挡圈）挡圈的作用挡圈作用于密封槽中，用以防止行圈发生间隙“挤出”之用：在一般情况下，对于动密封

43、，当工作压力超过时，如形全为单侧承受介质压力，则在低压的一侧用一个挡圈；如为双侧承受介质压力，则在每侧各用一个挡圈，对于静密封，当压力超过时，考虑应用挡圈。图75：当压力脉动时，一般应使用挡圈，防止形圈的磨损加快：单动式活塞或柱塞用形圈，受单向压力作用，当活塞逆着压力方向运动时，会促成“挤出”现象，最好也使用挡圈。但是，当采用挡圈后，会增加密封装置的摩擦阻力。应用时应予以考虑。b) 密封圈的类型如图76所示图76c) 挡圈的材料一般挡圈的材料为聚四氟乙烯和皮革，也可以用尼龙和尼龙。皮革挡圈的温度使用范围为到，在高压下所产生的摩擦力较聚四氟乙烯挡圈大。适宜于作挡圈的皮革，主要是耐热耐油性良好的铬

44、酸革。在超高压场合，要求间隙尽可能小，宜用巴氏合金等软金属制成挡圈） 安装形圈的安装质量，对密封性能和使用寿命均有重要影响，在安装过程中，不能对形圈有划伤或安装不当的情况出现） 形圈在安装时所通过的轴端、轴肩必须倒棱或修圆，圆角半径至少应等于形圈截面的直径。金属表面不能有毛刺、生锈或腐蚀等情况图77） 形圈安装在缸中或内孔中时，孔口边应倒角到。如图78所示图78） 如形圈需要通过内部横孔时，应将孔口倒成所示的形状，其中直径不小于形圈的实际外径，坡口斜度一般为到图79） 当形圈需要通过外螺纹时，应用所示的金属导套图710） 当形圈以拉伸状态安装时，如果需要在轴上滑行较长的距离才能置于槽内，则轴的

45、表面必须有较低的粗糙度，并要涂以润滑剂。对于小截面大直径的形圈，安装在槽中后，应使伸张变形的截面恢复成圆形后，才组装到缸中去。要注意负压与正压的密封完全不同，例如自吸式液压泵或瞬时流速大于的管路，均可以产生负压现象，如果误用负压，就有可能形圈吸进去，造成空气进入液压系统的危险。图711 第八章 与组中其它组员的接口小组中共有四个人参与高压喷水车的设计，所以我有三个接口用于与其他组员的组件进行联系。第一：与组员张维的接口，他所设计的是取力器，作用是将发动机的转矩和转速通过机械装置的转换，输入到我所选用的泵里。由于是机械连接，所以我们采用了成本低而且可靠性较好的连轴器连接。动力由发动机产生，经过取力器，转换成我所需要的转矩和转速到达取力器的输出轴，该输出轴与泵的输入轴之间采用连轴器进行连接，将转矩和转速输入到泵中，转换成液压能。第二 与组员唐传军的接口，他所设计的是雾化喷头，主要是和我的高压水路进行连接。高压水经水泵、方向阀、溢流阀、减压阀和管道到达前喷管和后喷管。通过焊接在喷管上的法兰或管接头，与雾化喷头进行连接。为了解决液压泵的压力过高（达）与雾化喷头需要较低压力的问题，我加装了减压阀。使到达前后喷管的压力大大降低。第三与组员寇宁的接口。由于我所采用的阀中方向阀采用了电磁阀，需要通过电路控制来实现高压喷水、喷雾、低压洒水的转换和水的引入。同时实现报警