數(shù)控銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計_大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文-資料下載頁

【導(dǎo)讀】民經(jīng)濟各工業(yè)部門。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機電產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜。產(chǎn)品的精度要求越來。這種機床是一種綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密測量和機械設(shè)計。工精度和自動化都有嚴格的要求。關(guān)系，以往的機床的工位夾緊裝置使用簡單的機械裝置，在加工時容易產(chǎn)生大的加工誤差。液壓傳動在機械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。有的設(shè)備是利用其能傳遞大的動力，且。機械、運輸機械、軍工機械、各類裝載機等。我國進入世界貿(mào)易組織之后，對我國的機械行業(yè)是個機遇，更是一個艱難的挑戰(zhàn)。機器，以便能加快我國國民經(jīng)濟的增長速度，加快我國現(xiàn)代化建設(shè)。1）液壓傳動可在運行過程中方便地實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達1000：1。2）在輸出相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。因此，液壓傳動易于實現(xiàn)快速啟動、制動及。從液壓傳動的優(yōu)缺點來看，優(yōu)點大于缺點。采用液壓傳動符合本次設(shè)計的工位夾緊裝

　　

【正文】 油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通 道孔實現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面。 比 較簡單的液壓系統(tǒng)，其閥件較少，可安裝在同一個集成塊上。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜，控制閥較多，就要采取多個集成塊疊積的形式。 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 34 如果系統(tǒng)為比較復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，各種閥可安裝在 相互疊積的集成塊 上 ，上下面一般為疊積接合面，鉆有公共壓力油孔 P，公用回油孔 T，泄漏油孔 L和 4個用以疊積緊固的螺栓孔。 P孔，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)壓后進入公用壓力油孔 P，作為供給各單元回路壓力油的公用油源。 T孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔 T，流回到油箱。 L孔 ，各液壓閥的泄漏油，統(tǒng)一通過公用泄漏油孔流回油箱。 2）集成塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 外形尺寸要求滿足閥件的安裝，孔道布置及其他工藝要求。為減少工藝孔，縮短孔道長度，閥的安裝位置 經(jīng) 仔細考慮，使相通油孔盡量在同一豎直面上，一定要保證三個公用油孔的坐標相同，使之疊積起來后形成三個主通道。 各通油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，具體參照 管徑的大小確 定孔徑，與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。 集成 塊設(shè)計應(yīng)注意幾個方面： a 閥的選型安裝尺寸； b 整機的結(jié)構(gòu)及管路的布局，應(yīng)按美觀、管路彎道少、管路順 暢的原則選擇 閥板上的接管的位置； c 根據(jù) a、 b 兩點進入閥體的具體設(shè)計； d 設(shè)計時應(yīng)注意壓力孔壁厚的選擇，實際情況依壓力情況及閥板材料而定； e 另外要注意鉆閥板時工藝要求，例如細長孔鉆頭的偏擺誤差等； f 閥板閥的安裝面粗糙度要求及相交孔毛刺清除等； g 接頭孔間距要求以防兩接頭干涉等現(xiàn)象均是設(shè)計閥板時應(yīng)注意的。 對于中低壓系統(tǒng)，油孔之間的壁厚 δ， 不得小于 5mm，高壓系統(tǒng)應(yīng)更大些。 本系統(tǒng)屬于 中低壓系統(tǒng)， δ 不得小于 5mm。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 8 液壓系統(tǒng)的污染控制 統(tǒng)計資料表 明，液壓系統(tǒng)的故障約有 80%以上是因為液壓油液污染所造成，所以液壓站中的污染控制十分重要。 污染物的形態(tài)和來源 在液壓系統(tǒng)的工作油液中，凡是油液成分以外的任何物質(zhì)都認為是污染物。油液中的污染物主要有固體顆粒物、水、空氣、微生物、各種化學(xué)物質(zhì)以及系統(tǒng)中以能量形式存在的靜電、熱能、放射能及磁場。 污染物的主要來源有以下 3 個方面： 1）系統(tǒng)內(nèi)部殘留 如液壓元件、油路塊、管道加工和液壓系統(tǒng)組裝過程中未清除干凈而殘留的型砂、金屬切削、焊渣、塵埃、銹蝕物和清洗溶劑等。 2） 系統(tǒng)外界侵入 如通過油箱呼吸孔和 液壓缸活塞桿侵入的固體顆粒物和水分，以及注油和維修過程中帶入的污染物等。 3） 系統(tǒng)內(nèi)部生成 如各類元件磨損產(chǎn)生的磨粒和油液氧化及分解產(chǎn)生的有害化學(xué)物質(zhì)等。 油液污染對液壓系統(tǒng)的危害 不同的污染途徑和污染物形態(tài)對液壓系統(tǒng)造成的具體危害不盡相同。 1） 顆粒污染物堵塞和淤積，引起元件故障 油液中各種顆粒污染物在滑閥間隙逐漸淤積會引起滑閥卡阻故障；會使液壓元件中的阻尼小孔或節(jié)流小孔堵塞造成元件作用失靈等。顆粒污染物堵塞和淤積，會破壞油液缸的活塞組件間的密封，使高低壓腔串腔破壞速度穩(wěn)定性或出現(xiàn)爬行及振動等等。 2） 加劇磨損，導(dǎo)致元件性能衰降 污染引起的磨損有固體顆粒磨損、腐蝕磨損和氣蝕磨損等 3 種。而固體顆粒磨損是污染磨損的主要形式，其中包括切削磨損、疲勞磨損、粘滯磨損和沖蝕磨損。 污染磨損是導(dǎo)致元件性能衰降的主要原因。 3） 加速油液性能劣化 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 36 液壓系統(tǒng)油液的污染還會導(dǎo)致油液本身物理化學(xué)性能的劣化。 污染控制措施 針對不同的污染物來源要采取不同的措施。對于加工、組裝過程中的系統(tǒng)內(nèi)部殘留污染物，主要靠清洗和沖洗加以清除，同時要從設(shè)計方面消除那些不利于清洗和沖洗的因素。對于外界侵入污染物，主要是加強防護。而對于工作中生 成的污染物，主要靠過濾與分離加以清除。 表 81 控制污染的措施 The measure of pollution control 污染來源 控制措施 殘留污染物 液壓元件制造過程中要加強各工序之間的清洗、去毛刺，裝配液壓元件前要認真清洗零件。加強出廠試驗和包裝環(huán)節(jié)的污染控制，保證元件出廠時的清潔度并防止在運輸和儲存中被污染 裝配液壓系統(tǒng)之前要對油箱、管路、接頭等徹底清洗，未能及時裝配的管子要加護蓋密封 在清潔的環(huán)境中用清潔的方法裝配系統(tǒng) 在試車之前要沖洗系統(tǒng)。暫時拆掉的 精密元件及伺服閥用沖洗蓋板代之。與系統(tǒng)連接之前要保證管路及執(zhí)行元件內(nèi)部清潔 侵入污染物 從油桶向油箱注油或從中放油時都要經(jīng)過過濾裝置過濾 保證油桶或油箱的有效密封 從油桶取油之前先清除桶蓋周圍的污染物 加入油箱的油液要按規(guī)定過濾。加油所用器具要先行清洗 系統(tǒng)漏油未經(jīng)過濾不得返回油箱 與大氣相通的油箱必須裝有空氣過濾器，通氣量要與機器的工作環(huán)境與系統(tǒng)流量相適應(yīng)。要保證過濾器安裝正確和固定緊密。污染嚴重的環(huán)境可考慮采用加壓式油箱或呼吸袋 防止空氣進行系統(tǒng)，尤其是經(jīng)泵吸油管進入系統(tǒng)。 在負壓區(qū)或泵吸油管的接口處應(yīng)保證氣密性。所有管端必須低于油箱最低液面。泵吸油管應(yīng)該足夠低，以防止在低液面時空氣經(jīng)旋渦進入泵 防止冷卻器或其他水源的水漏進系統(tǒng) 維修時應(yīng)嚴格執(zhí)行清潔操作規(guī)程 生成污染物 要在系統(tǒng)的適當部位設(shè)置具有一定過濾精度和一定納污容量的過濾器，并在使用中經(jīng)常檢查與維護，及時清洗或更換濾芯 使液壓系統(tǒng)遠離或隔絕高溫?zé)嵩础ＴO(shè)計時應(yīng)使油溫保持在最佳值，需要時設(shè)置冷卻器 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)污染度超過規(guī)定時，要查明原因，及時消除 單靠系統(tǒng)在線過濾器無法凈化污染嚴重的油液時，可使用便攜 式過濾裝置進行系統(tǒng)外循環(huán)過濾 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 定期取油樣分析，以確定污染物的種類，針對污染物確定需要對哪些因素加強控制 定期清洗油箱，要徹底清理掉油箱中所有殘留的污染物 基于上述原因，除了在液壓系統(tǒng)動力源裝置設(shè)計中，在有關(guān)管路或元件前設(shè)置過濾器、在油箱頂蓋設(shè)置通氣過濾器外，還應(yīng)在各連接面間采取適當?shù)拿芊獯胧τ诠ぷ髟诟叻蹓m環(huán)境下的液壓裝置，建議在液壓站上加設(shè)防塵器（罩）；對于大型冶金設(shè)備的中央型液壓裝置，建議將液壓站安放在專門的地下室內(nèi)，以防止污物侵入。 油液的過濾 在防止污染物侵入油液的基礎(chǔ)上， 對系統(tǒng)殘留和生成的污染物進行強制性清除非常重要。而對油液進行過濾是清除油液中污雜物最有效的方法。過濾器可根據(jù)系統(tǒng)和元件的要求，可分別安裝在系統(tǒng)不同位置上，如泵吸油管、壓力油管、回油管、伺服閥的進油口及系統(tǒng)循環(huán)冷卻支路上。控制油液中顆粒污染物的數(shù)量，是確保系統(tǒng)性能可靠、工作穩(wěn)定，延長使用壽命最有效的措施，選擇過濾器時，需考慮以下幾個方面的問題 ： 1）過濾精度應(yīng)保證系統(tǒng)油液能達到所需的污染度等級 ； 2）油液通過過濾器所引起的壓力損失應(yīng)盡可能小 ； 3）過濾器應(yīng)具有一定納污容量，防止頻繁更換 濾芯。 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 38 9 液壓系統(tǒng)泄漏控制與密封 泄漏及其危害 液壓裝置的油液，如果由于某種原因越過了邊界，流至其不應(yīng)去的其他容腔或系統(tǒng)外部，稱為泄漏。從元件的高壓腔流到低壓腔的泄露稱為內(nèi)泄漏，從元件或管路中流到外部的泄漏為外泄漏。按照泄漏機理不同，有縫隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和動力泄漏等多種形式。泄露是長期以來影響和制約液壓技術(shù)使用、聲譽和發(fā)展的重要問題。因為泄露不僅浪費油液，污染環(huán)境，而且會降低系統(tǒng)的容積效率，影響系統(tǒng)的正常工作。 液壓系統(tǒng)外泄漏的主要部位及原因 ： 1）管接頭和油塞，管接頭漏油大多 數(shù)發(fā)生在集成塊、閥底板、管式元件等與管接頭聯(lián)接部位上，當管接頭采用公制螺紋連接，螺孔中心線不垂直密封平面，即螺孔的幾何精度和加工尺寸精度不符合要求時，會造成組合墊圈密封不嚴而泄漏。錐管螺紋連接時螺紋與螺堵之間不能完全吻合極易漏油。以上兩種情況一旦發(fā)生很難根治，只能借助液態(tài)密封膠或聚四氟乙烯生料帶進行填充密封 ； 2）板式閥、疊加閥等接合面間的漏油主要是：與 O 形圈安裝面磕碰、劃傷、安裝螺釘長、強度不夠，都會產(chǎn)生漏油。解決辦法：針對以上問題分別進行處理 ； 3）造成液壓缸漏油的原因較多，如活塞桿表 面粘附粉塵泥水、鹽霧、表面磕碰傷、偏載等原因都會造成密封損傷、失效引起漏油。解決的辦法盡量不要使液壓缸承受偏載，經(jīng)常擦除活塞桿上的粉塵，注意避免磕碰、劃傷，搞好液壓油的清潔度管理 ； 4）溫升發(fā)熱造成較嚴重的泄漏現(xiàn)象，可使油液粘度下降或變質(zhì)，使內(nèi)泄漏增大；溫度繼續(xù)增高，會造成密封材料受熱后膨脹增大摩擦力，使磨損加快，使軸向轉(zhuǎn)動或滑動部位很快產(chǎn)生泄漏。 O 形圈膨脹和變形造成熱老化，冷卻后不能恢復(fù)原狀，失去彈性而失效，逐漸產(chǎn)生滲漏 ； 定期檢查、定期維護、及時處理是防止泄漏、減少故障最基本保障。 液壓系統(tǒng)防 漏與治漏的主要措施 1）盡量減少油路管接頭及法蘭的數(shù)量，在設(shè)計中廣泛選用疊加閥、插裝閥、板式閥，采用集成塊組合的形式，減少管路泄漏點，是防漏的有效措施之一 ； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 2）將液壓系統(tǒng)中的液壓閥臺安裝在與執(zhí)行元件較近的地方，可以大大縮短液壓管路的總長度，從而減少管接頭的數(shù)量 ； 3）液壓沖擊和機械振動直接或間接地影響系統(tǒng)，造成管路接頭松動，產(chǎn)生泄漏。液壓沖擊往往是由于快速換向所造成的。因此在工況允許的情況下，盡量延長換向時間，即閥芯上設(shè)有緩沖槽、緩沖錐體結(jié)構(gòu)或在閥內(nèi)裝有延長換向時間的控制閥。液壓系 統(tǒng)應(yīng)遠離外界振源，管路應(yīng)合理設(shè)置管夾，泵源可采用減振器，高壓膠管、補償接管或裝上脈動吸收器來消除壓力脈動，減少振動 ； 4）定期檢查、定期維護、及時處理是防止泄漏、減少故障最基本保障。 液壓裝置泄漏控制的基本準則 1） 正確設(shè)計 a 根據(jù)對主機的工作要求和工作環(huán)境等，正確、合理地設(shè)計液壓系統(tǒng)和液壓裝置，采取必要的防漏措施、增設(shè)必要的防漏結(jié)構(gòu)； b 盡量選用密封性好的液壓元件并盡量減少管件等連接部位的數(shù)量； c 正確選用密封裝置及合適的密封件及密封件材料。密封部位的溝、槽、面的加工尺寸和精度、粗糙度應(yīng)嚴 格符合有關(guān)規(guī)范要求； d 正確選用管接頭、管材和連接螺紋； e 合理布置液壓管路系統(tǒng)； f 根據(jù)液壓系統(tǒng)的環(huán)境溫度及工況，合理選擇溫控裝置； g 采取必要的放沖擊、振動和噪聲措施。 2）正確加工和裝配 a 油路塊上液壓閥的安裝面應(yīng)平直；密封溝槽的密封面要精加工，杜絕徑向劃痕。液壓閥與油路塊的連接及油路塊間的連接預(yù)緊力應(yīng)足以防止表面分離； b 正確制定液壓裝置的裝配工藝文件，并嚴格按裝配工藝執(zhí)行； c 保持液壓元件及附件、密封件和管件的清潔； d 不宜將各街頭擰的過緊； e 避免在裝配過程中損壞密封件； f 系統(tǒng)裝配完畢，要試車檢查，觀察系統(tǒng)各部位有無泄露； g 正確維護保養(yǎng)； h 保持系統(tǒng)清潔，防止系統(tǒng)污染； 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 40 I 液壓系統(tǒng)中的過濾器堵塞后要及時清洗或更換濾心； j 維修液壓系統(tǒng)、拆修液壓元件時，應(yīng)保持維修部位的清潔。維修完畢后，各連接部位應(yīng)緊固牢靠。 密封裝置的選擇 通過上述要求和要點以及本次所設(shè)計液壓站的特點，選擇 O 型密封圈作為本液壓站的主要密封裝置。 O 型密封圈是一種截面為圓形的橡膠圈，其材料主要為丁氰橡膠或氟橡膠。O 型密封圈是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)使用最廣泛的一種密封件。它主要用于靜密封和往復(fù)運動 密封。其使用速度范圍以便為 ～ 。 O 型密封圈與其他形式密封圈比較，具有以下優(yōu)點： 1）結(jié)構(gòu)小巧； 2）靜、動密封均可使用； 3）動摩擦阻力比較小； 4）使用單件 O 型密封圈，可對兩個方向起密封作用； 5）價格低廉。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 10 液壓系統(tǒng)噪聲的控制 噪聲是公害，它不僅使人感到煩躁，也使大腦產(chǎn)生疲勞，降低工作效率，還會因未及時聽清報警信號而造成工傷事故。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲對系統(tǒng)本身的工作性能影響較大，它往往與振動同時發(fā)生，會造成較嚴重的壓力 振擺，致使系統(tǒng)無法正常工作，降低零件的使用壽命。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的因素較多，如沖擊噪聲、壓力脈動噪聲、氣穴噪聲、元件噪聲等。在液壓系統(tǒng)噪聲中， 70%左右是由液壓泵引起的。液壓泵輸出功率越大，轉(zhuǎn)速越高或泵內(nèi)的空氣量吸入越多，噪聲就越大；液壓換向沖擊產(chǎn)生的噪聲也往往會引起管路振動及油箱的共鳴。采取如下措施可降低液壓系統(tǒng)的噪聲： 1）設(shè)計中選用低噪聲泵及元件，降低泵的轉(zhuǎn)速 ； 2）采用上置式油箱、改善泵吸油阻力，排除系統(tǒng)空氣，設(shè)置泄壓回路，延長閥的換向時間，使換向閥芯帶緩沖錐度或切槽，采用濾波器，加 大管徑，設(shè)置蓄能器等 ； 3）采用立式電動機將液壓泵侵入油液中，泵進出口采用橡膠軟管，泵組下設(shè)置減振器，管路中使用管夾，采用隔聲、吸聲等措施控制噪聲的傳播 。