河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 1 第一章 緒論 當今 ，礦車在我國仍是重要的礦山生產(chǎn)設備。它在運送物料的過程中，不論煤質(zhì)，粒度組成及含水量如何，由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的惡劣，加之在運輸過程中的振動等原因，卸車之后總會有少量的煤炭、矸石巖粉等易粘結的物料粘結在礦車車箱底部及幫部， 形成粘附層。 若不將這些殘留煤、巖粉及時清除干凈，則會越積越厚，越積越結實，增加了礦車自重，使礦車的有效容積減少，不僅影響礦車的運輸能力，造成運輸系統(tǒng)的緊張狀況，而且增加了電力資源的浪費 。據(jù)不完全統(tǒng)計，煤礦粘底煤平均占礦車容積的 20%左 右。這不但不能充分發(fā)揮礦 車 的裝載效能，而且造成人力、電力、設備的浪費，降低了礦井運輸能力及礦車利用率，影響礦井生產(chǎn)水平的提高，成為煤礦挖潛增產(chǎn)中帶有普遍性和急需解決的問題。為了提高車輛的載重量，必須在礦井中進行礦車清掃工作。用人工完成這一工序時，勞動強度大、工作效率低、清挖效果差，因此需要定期進行清掃。 清理車底的問題，在煤礦就顯得尤為重要。 清掃礦車車箱的主要要求是及時和干凈，否則日積月累形成的煤、巖粉粘結層厚而結實，使用現(xiàn)有的任何清掃方法均難以立刻完全見效。清理礦車粘結物，可分為人工和機械清理、高壓水射流 清理等。采用機械清理，不僅可以降低勞動強度而且清車效果好，效率高；高壓水射流清理由于耗水量大，在推廣上受到限制。目前國內(nèi)礦車清理機械形式繁多，品種不一，而且造價較高。 第一節(jié) 國內(nèi)礦車清理方法 目前國內(nèi)外采用的礦車結底清理技術可以歸為兩類 : (1)研究礦車結底的機理，探討防止和減少礦車結底的方法措施。 (2)從力學的角度研究如何破壞礦車結底，多用機械的方法實現(xiàn)礦車結底河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 2 的清理。 對于第一類，目前出現(xiàn)的方法有，預防法、滲透法、加熱法等，這些方法都取得較好的清車效果，但效率低，耗能大，所以應用較少。對于第二類，目 前出現(xiàn)的方法有人工清理法、機械振動法、高壓氣吹法、高壓射流法、機械刮鏟法、礦車改造法。 一、振動清車機 通過振動使粘結物料產(chǎn)生慣性力，同時使車底產(chǎn)生彈性變形，當達到帖結物與車底粘結的極限強度時，粘結物將逐漸剝落，達到清車目的。 振動清車機是我國使用比較早、研究比較多的一種清車機。在多年的實踐和研究中，通過取長補短和采用有關的新技術，已逐步趨于完善。 目前國內(nèi)外常用的振動清理裝置從傳動形式上看，有電力機械振動、電磁振動、風力機械振動等。國內(nèi)最常用的是使用風動錘沖擊法。在翻車機上方安裝風動沖擊錘，用它沖擊翻轉后 的礦車車底以振落結底。此方法有一定效果，但容易損壞礦車，使礦車變形嚴重。高頻振動清車效果好于低頻振動，而且噪音小，對礦車損害程度也較小，且具有較好的綜合使用性能指標，國內(nèi)外在這方面也做了大量的研究工作，有一種以壓風機供給風壓為動力源的高頻振動清車機使用較為廣泛。用一定壓力的風壓驅動設備主機部分，產(chǎn)生較高的振動頻率進行清車。礦車被投入翻罐籠內(nèi)，隨著翻罐籠的旋轉，呈卸載狀態(tài)時，清車機光電自動控制閥便自動開機工作，這時壓風作用在清車機的主機上，產(chǎn)生不低于 2000 次 /min 的高頻震動，使主機錘頭與車皮底部接觸形成共 振，車皮內(nèi)沉積物 (煤、矸、礦石 )受到振動而自行脫落，因為此時的礦車處于底朝上狀態(tài)，脫落下來的厚車底 (沉積物 )便掉出車外。隨著翻罐籠的復位，清車機的自控閥自動關機，待下次翻車時再使用。 二、電滲清車器 電滲法清理礦車是在外電場的作用下，以水為介質(zhì)在礦車與粘結物之間形成一層水膜，使粘結物與車壁脫離而達到清理礦車的目的。這種方法具有無噪聲、無粉塵、不損壞礦車等優(yōu)點。但是由于耗電較多， 故它僅適用于河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 3 存積物含水量較高的礦車。該方法起初在徐州權臺煤礦使用。后來，銅陵銅山銅礦和龍游黃鐵礦等金屬礦山也陸續(xù)采用，并取得了較好 的效果。 三、高壓水射流聯(lián)合機械截齒清理 機 該種礦車清理裝置的工作機理包括高壓水射流清理和機械截齒清理兩部分。 高壓水射流清理：高壓水經(jīng)噴嘴噴出后形成具有一定動能的高壓水射流，當作用于礦車粘結物時，將對其進行切割和沖刷作用，使有一定粘結力的非固結性粘結物迅速脫落，同時高壓水射流沖 入 粘結物的縫隙和孔洞后，則產(chǎn)生高壓水楔作用，使粘結物的縫隙和孔洞不斷擴展斷裂，而破碎脫落。 機械截齒清理：利用螺旋分布的截齒對堅硬粘結物的切割作用，使粘結物快速與礦車分離。 結構組成 ： 該種清理裝置主要由可三維空間移動的門式組合機架 、高壓泵站、電控系統(tǒng)和截齒可伸縮清理滾筒等組成，其中清理滾筒是實現(xiàn)清理作業(yè)的直接執(zhí)行部件。 截齒可伸縮清理滾筒由圓柱形筒體、切割截齒、高壓水射流噴嘴、旋轉密封等組成，筒體上螺旋分布著 12 個切割截齒和 6 個高壓水射流噴嘴，每個切割截齒能沿其旋轉直徑方向在 50 mm 的范圍內(nèi)伸縮移動，以適應變形礦車的清理。高壓水射流噴嘴隨截齒螺旋均勻分布，泵站提供的高壓水，經(jīng)高壓管路和旋轉密封進入圓柱形筒體的中心孔，由各噴嘴噴出而形成高壓水射流，實現(xiàn)對粘結物的沖刷、冷卻潤滑截齒和滅塵的作用。 高壓水射流 方法的清底效果好，效率高，又 不損壞礦車，最適于地表專設地點使用。在井下使用時應慎重考慮泥漿水的沉淀和排除問題。該方法雖然有諸多優(yōu)點，但對于缺水和寒冷地區(qū)井上不能使用，污染環(huán)境，清理后的水煤需要處理。 如果采用氣射流清車設備，壓氣能大、噪音大、灰塵大，所以這種方法目前應用很少。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 4 四、機械清車機 機械清車機 （圖 1-1）所示，是 利用電動機帶動清掃器在礦車車箱內(nèi)轉動清除車底的粘結物。清掃器有金屬刷式、盤式、滾筒式、螺旋割刀式等幾種。清車機的橫向行走部、縱向行走部、截割部都是由許多機械零件組合起來的，因此，結構笨重、操作復雜、維修量大。此外，使 用這種清車機還需二次翻卸，費工費時，效率不高。有關煤礦雖作了一些改進，但效果不明顯。吉林通化銅礦曾研制成一臺由刷洗頭、制動軸、減速器和電動機等組成的車箱清掃器。其縱向行走部分是一個裝有四個小輪的小車，能沿軌道前進或后退。清掃器底座與小車鉸接， 能繞鉸點上下和左右擺動。最近，這類清車機有了新的進展。由洛陽工學院等單位研制的 Qw3 型機械銑切臥式三噸礦車清車機通過了技術鑒定。據(jù)稱，適應性強；能利用部分現(xiàn)有配件和標準件，便于加工；與同類產(chǎn)品相比成本低、省人、省力、省電、經(jīng)濟效益好。 圖 1-1 機械圓盤截齒式礦車 清掃機 1-電動機 2-減速器 3-小鏈輪 4 鏈輪大軸 5-截盤軸 6-圓截盤 7-前輪軸 8-大齒輪 9-雙向摩擦離合器 10-小齒輪 11-大齒輪 12-單向摩擦離合器 13-錐齒輪 14-下踏板 15-離合器手把 16-底輪傳動軸 17-錐齒輪組 18-換向手把 19-升降架 20-升降手輪 21 司機座椅 22-上車架 23-底架 五、液壓清車機 液壓傳動與機械、電氣、氣壓傳動相比，其主要優(yōu)點是容易實現(xiàn)無級變速，調(diào)速范圍大，單位重量的輸出功率大，結構緊湊，慣性小，能傳遞大扭矩和較大的推力，控制和調(diào)節(jié)簡 單、方便、省力，可實現(xiàn)自動控制和過載保護。因此，近年來， 各種液壓清車機相繼問世。邯邢礦山局礦山研究所研制成功 YQJ 型液壓清車機，它用于符山鐵礦側卸式礦車，以鏟頭的鏟扒達到河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 5 清車的目的。湖南馬田煤礦研制成功液壓鏟抓式清車機，其效果優(yōu)于圓盤切割式清車機和機械高頻振動清車機不需要二次翻卸。徐州礦山設備制造廠試制成功的適用于 l t 礦車的 YQ-l 型液壓清車機通過了市級技術鑒定。徐州礦山機械廠和中國礦業(yè)大學共同研制的適用于 U 型礦車的 YLQ 型液壓螺旋式清車機通過了部級技術鑒定。這幾種清車機的共同特點是結構緊湊、操作輕便靈 活，拆裝維修方便等。最近，福州大學又研制成全液壓礦車清理機控制系統(tǒng)，以液壓邏輯元件組成的邏輯控制回路取代由電器元件組成的控制線路，實現(xiàn)對清車機的自動控制。整機除了用防爆型電機及磁力啟動器驅動油泵工作外，沒有其它電器元件，符合井下防爆要求。 第二節(jié) 礦車清理機結構和原理 我們研制的礦車清理機屬于滾筒式 液壓清車機 ，其結構如圖 1-2 所示。工作原理為： 礦車從翻籠卸煤之后，進入清理機位置，升降缸 2 下放滾筒到預定位置，液壓馬達驅動滾筒旋轉，由滾筒 8 上的截齒清理 車底 的底煤。 升降缸 2 用于提升和下放滾筒，支撐板 7 由支撐缸 9 控制，起到支撐礦車 6，承受滾筒給礦車的側向力。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 6 圖 1-2 清車機行程示意圖 1-上連桿 2-升降缸 3-滾筒架 4-下連桿 5-機架 6-礦車 7-支撐板 8-滾筒 9-支撐缸 10-基座和地腳螺栓 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 7 第二章 礦車清理機液壓系統(tǒng)總體設計 第一節(jié) 驅動系統(tǒng)的設計 一、礦車清理機動力的選擇 目前 礦車清理機 的驅動方式有液壓驅動、氣壓驅動、電力驅動和機械驅動四種。 1、液壓驅動的特點 輸出力大體積小。作為傳 動 介質(zhì)的液壓油，其可壓縮性 小 ，能傳遞的壓力大。 在同等的功率下，液壓傳動 裝置的體積小，重量輕，運動習慣量小，動態(tài)性能好。 控制性能好。液壓系統(tǒng)中，借助于調(diào)節(jié)閥可以方便地改變系統(tǒng)的壓力、流量和方向，能實現(xiàn)無級調(diào)整和緩沖定位，以適應不同的工作要求。 適用范圍廣。采用液壓傳動，右以實現(xiàn)無間隙傳動，運動平衡，定位精度比氣動高，自我潤滑性能好，壽命長，易實現(xiàn)三化。 液壓系統(tǒng)的缺點是密封性能差，易污染環(huán)境，防水性能由于油液粘溫性能差，限制液壓驅動只能在常溫下工作。另外，油液中如果混入氣體，將會降低傳動機構的剛性，低速爬行，音響定位精度，與氣動 設備 相比成本高。由于以上原因，某些場合限制了 清車 機 的應用。 2、氣動裝置系統(tǒng)的特點 系統(tǒng)的輸出力小、體積大。空氣具有一定的可壓縮性。所以氣壓驅動系統(tǒng)的輸出力小。 控制性能差，由于空氣的可壓縮性大，陰尼效果差，低速不能控制，運動穩(wěn)定性差，速度及定位精度不易控制，壓縮空氣的粘性小，流速大，與液動相比，動作反應快，易獲得高速，沖擊大，需要增設緩沖和定位裝置。成本低，傳動介質(zhì)是空氣，取之不竭，用過之后排入大氣，不需要回收設備，不污染環(huán)境，可安全地應用在易燃，易爆和粉塵大的場合。維修方便，使用河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 8 范圍廣?？諝饨橘|(zhì)清潔不易堵塞，不腐蝕管路，因粘性小，管路損失小，可作遠距 離輸送，可建立空壓站集中供應現(xiàn)場的 液壓設備 及氣動設備作動力源，使用維修方便。 3、電力驅動裝置 電力驅動是以電機為動力源。一般采用的電力驅動裝置是由驅動電機、減速機構和螺旋副三部分組成。驅動電機一般可以分兩大類。一類為功率較大的異步電動機和直流電動機驅動，另一類為功率較小的步進電機和伺服電機驅動。 1）異步電機和直流電機的驅動特點 輸出功率較大 控制性能差 成本低，使用維修方便。與液（氣）壓傳動比較，效率高，易于實現(xiàn)遠距離和自動控制。 2）步進電機和伺服電機的驅動特點 輸出功率小，體積也小，不需要專 門的調(diào)整機構。 控制性能好。 成本高。 由于以上這些特點，步進電機和伺服電機驅動通常只在運動軌跡復雜，工作精度較高的小型機械驅動系統(tǒng)中使用。 4、機械驅動裝置 機械驅動是利用凸輪、齒輪、齒條、蝸桿，鏈條、鏈輪和杠桿等機構來完成機械的各種動作。 二、 驅動方案的確定 1、針對于本設計，液壓驅動還有以下主要的優(yōu)點： 1）液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置； 2）重量輕，體積小，運動慣性小，反應速度快； 3）操作方便，容易控制，可以實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速； 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 9 4）可以自動實現(xiàn)過載保護； 5）可以自 動行潤滑，不需要另加潤滑劑，使用壽命長。 6）容易實現(xiàn)自動化，當采用電液聯(lián)合控制時，不僅可以實現(xiàn)更高程度的自動化，而且還可以實現(xiàn)遠程控制。 當然，各種驅方式均具有各自的特點，但與其他幾種驅動方式相比較，液壓驅動的優(yōu)點更為突出，同時，為盡量在一個自動化系統(tǒng)中采用同一種驅動方式（必要時可以選擇幾種，應根據(jù)要求選擇），結合本設計的特點，以及工藝要求、使用條件、資金等具體情況全面考慮綜合分析，最后選擇液壓驅動作為本設計的驅動方式為本設計的最佳方案 。 本設計采用低速大扭矩液壓馬達作為動力的輸出，直接驅動截割滾筒旋轉的 驅動系統(tǒng)。 三、馬達 的選 型 1、截割滾筒轉速、轉矩確定 1） 截割滾筒轉速 n 確定 參考煤礦小功率掘進機截割頭轉速大致在 40 60 r/min。因此，本設計截割頭轉速 n 確定為 50 r/min。 2）截割滾筒轉矩 T 確定 參考小功率煤巷掘進機的截割轉矩大致在 500 2000N.m 之間。因此，本設計截割滾筒轉矩 T 確定為 500N.m。 2、液壓馬達選型 綜合 截割滾筒轉速、轉矩參數(shù)，選擇內(nèi)五星低速大扭矩液壓馬達， 選取馬達型號 為 ： SNM1-250 具體參數(shù)為： 理論排量： 243ml/r； 額定壓力： 25 MPa； 額定扭矩 ： 950N.m； 連續(xù)轉速： 1 450r/min； 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 10 最大功率： 48kW； 重量： 31kg。 圖 2-1 SNM1-250 液壓馬達外形圖 第二節(jié) 液壓系統(tǒng)基本回路擬定 一 、 液壓系統(tǒng)供油方式確定 考慮到礦車清理機有驅動滾筒的液壓馬達和升降液壓缸及支撐液壓缸共 3 個執(zhí)行元件，我們采用分別供液的方式，防止相互之間干擾。采用雙泵供液的回路，如圖 2-2 所示，一個泵給液壓馬達供液，另一個泵為升降液壓缸及支撐液壓缸供液，液壓泵選用雙聯(lián)齒輪泵。 圖 2-2 雙泵供液回路 二 、 調(diào)壓回路 確定 在給液壓馬達供液的油 路上，加溢流閥實現(xiàn)對液壓馬達的壓力調(diào)定，調(diào)定壓力為 16MPa， 如圖 2-3 所示 。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 圖 2-3 調(diào)壓回路 三 、 鎖緊回路 確定 考慮到支撐液壓缸用來控制支撐板， 7 由支撐缸 9 控制以承受滾筒給礦車的側向力。為固定支撐板，對支撐缸采用液控單向閥加安全閥的鎖緊回路，如圖 2-4 所示 。 圖 2-4 鎖緊回路 四 、 平衡回路 確定 為平衡升降缸下降時的重力負載，防止升降缸下降速度失控，設置平衡回路， 如圖 2-5 所示 。 圖 2-5 平衡回路 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 12 五 、 換向回路 確定 考慮到對液壓馬達和液壓缸操作控制方便，并能在一定程度上對液壓馬達和液壓缸 實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)，為此，采用手動換向閥。液壓馬達采用三位四通M 型鋼球定位式手動換向閥控制，液壓馬達停止運動時，可以實現(xiàn)泵卸荷。兩個液壓缸采用手動彈簧復位式多路換向閥，可以實現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)，當液壓缸停止運動時，也可以實現(xiàn)泵卸荷， 如圖 2-6 所示 。 圖 2-6 換向回路 六 、 液壓馬達制動回路確定 換向閥處中位時，液壓馬達停止運動，液壓馬達在慣性作用下繼續(xù)轉動，會產(chǎn)生液壓沖擊，損壞馬達。因此，要設置液壓馬達的制動回路。 采用溢流橋可實現(xiàn)馬達的制動，如圖 2-7 所示。當換向閥回中位時，馬達在慣性的作用下，使一側壓力升高，此 時靠每側的溢流閥限壓，減緩液壓沖擊。馬達制動過程中另一側呈負壓狀態(tài)，由溢流閥限壓時溢流出的油液進行補充，從而實現(xiàn)馬達制動。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 13 圖 2-7 液壓馬達制動回路 七 、 液壓馬達調(diào)速回路 確定 考慮到液壓馬達可能會使用反轉，因此，液壓馬達的速度調(diào)節(jié)采用兩個單向節(jié)流閥實現(xiàn)， 如圖 2-8 所示 。 圖 2-8 液壓馬達調(diào)速回路 第三節(jié) 礦車清理機液壓系統(tǒng)確定 根據(jù)上節(jié)所述，確定的礦車清理機液壓系統(tǒng)如圖 2-9 所示。 礦車清理機液壓系統(tǒng)的工作原理為： 雙聯(lián)齒輪泵 3 分別為液壓馬達 10 和液壓缸 12、 15 供液，溢流閥 4 調(diào)定液壓馬達的供液 壓力， 手動換向閥 6 實現(xiàn)液壓馬達的啟動、停止和換向，單向節(jié)流閥 7 實現(xiàn)對液壓馬達的速度調(diào)節(jié)，制動閥 8 實現(xiàn)對液壓馬達停止時的保護。 多路換向閥 11 實現(xiàn)升降缸 15 和支撐缸 12 的 啟動、停止和換向，并實現(xiàn)安全保護，液控單向閥 13 和安全閥 14 實現(xiàn)對支撐缸的鎖緊和保護，平河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 14 衡閥 16 實現(xiàn)對升降缸重力負載的平衡。 圖 2-9 液壓系統(tǒng)原理圖 1-過濾器 2-電機 3-雙聯(lián)齒輪泵 4-溢流閥 5-壓力表 6-手動換向閥 7-單向節(jié)流閥 8-制動閥 9-單向閥 10-液壓馬達 11-多路換向閥 12-支撐缸 13-液控單向閥 14-安全閥 15-升降缸 16-平衡閥 第四節(jié) 液壓系統(tǒng)元件的選擇 一、液壓泵選擇 1、液壓馬達和液壓缸所需流量確定 1）液壓馬達所需 qm 確定 根據(jù)所選馬達參數(shù)，液壓馬達 qm 為 qm=nVm =50 243 10-3 0.9=13.5 L/min 式中 Vm 液壓馬達排量 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 15 液壓馬達效率，取 =0.9。 2）液壓缸所需 qg確定 工作液壓缸活塞直徑為 D=63mm；取工作液壓缸最大速度為 v=0.1m/s；則工作液壓缸所需流量為 qg= 2v4D =18.7 L/min； 3）液壓泵壓力確定 按照截割滾筒轉矩 T 為 500N.m，則液壓泵所需壓力 p 為： p=m2TV = 2 500243 =12.9 MPa 考慮系統(tǒng)為管式連接，阻力損失確定為 15%，確定系統(tǒng)工作壓力為 15 MPa。 根據(jù)礦車清車機的功能，液壓馬達和液壓缸應采用獨立的液壓源。因此，本設計選擇液壓泵類型為雙聯(lián)齒輪泵。雙聯(lián)齒輪泵由兩個單級齒輪額泵組成?？梢越M合獲得多種能量，具有一個吸油口，兩個出油口。雙聯(lián)齒輪泵能達到液壓系統(tǒng)分別供油的目 的，同時其結構簡單，組合隨意，工作可靠，維護方便，對沖擊負荷的適應性好。 綜合 以上確定的參數(shù)和分析，選擇液壓泵為雙聯(lián)齒輪泵，液壓泵 型號 為 ：2CB-FC25/20-FL。 具體參數(shù)為： 額定壓力： 16 MPa； 額定流量： 37 L/min/30 L/min； 轉速： 1500 r/min。 二、電動機 選擇 1、液壓泵所需功率 P： 由于升降缸和支撐缸工作時間短，因此，本設計按液壓馬達工作時計算 P=pq=1530/60=7.5kW； 確定取電機功率為 7.5 kW。 選擇 立臥兩用式電機，型號為： Y132M-4。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 16 具體參數(shù)為： 額定電流 15.4A； 轉速 1460 r/min； 功率 7.5 kW； 重量 79kg； 外形尺寸 ： 645 330 385。 三、過濾器選擇 過濾器的功用：濾去油中雜質(zhì)，維護油液清潔，防止油液污染，保證系統(tǒng)正常工作。 過濾器的選用要求： （ 1）過濾精度應滿足系統(tǒng)要求：過濾精度以濾去雜質(zhì)顆粒的大小來衡量。不同液壓系統(tǒng)對過濾器的過濾精度要求見推薦表。 d 0.1mm 為粗濾器；d 0.01mm 為普通濾器； d 0.005mm 為精濾器； d 0.001mm 為特精濾器。 （ 2）要有足夠的通油能力：通流能力指在一定壓力降下允許通過過濾器的最大流量，應結合過濾器在系統(tǒng)中的安裝位置選取。 （ 3）要有一定的機械強度，不因液壓力而破壞。 （ 4）要考慮一些特殊要求，如抗腐蝕、磁性、發(fā)訊、不停機更換濾芯等。 （ 5）要清洗更換方便。 （ 6）要清洗更換方便。 本設計選擇的 過濾器 安裝在液壓泵的吸油口處，用以保護液壓油泵避免吸入較大的機械雜質(zhì)。 本設計確定的 過濾 器型號為 XU-6380J。 適用工作介質(zhì)：一般液壓油，磷酸酯液壓油，乳化液水 乙二醇。 額定流量： 6 630L/min； 過濾精度： 80 180m； 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 17 連接方式：管式和法蘭式。 四、溢流閥 型號 BT-03-H-22。螺紋連接型。 最高工作壓力： 21MPa。 壓力調(diào)節(jié)范圍： 7 21MPa。 最大流量： 100L/min。 質(zhì)量： 5.0kg。 五、壓力表 型號：隔膜式壓力表 BH5。 六、手動換向閥 M 型 型號： DMT-03-3D60。螺紋連接型，無彈簧定位。 最大流量： 100L/min。 最高工作壓力： 25MPa。 回油路允許背壓： 16MPa。 質(zhì)量： 5.0Kg 七、節(jié)流閥 型號： SRT-03-50。螺紋連接型，單向節(jié)流閥。 額定流量： 30L/min。 最高工作壓力： 25MPa。 質(zhì)量： 1.5kg。 八、手動多路換向閥 型號： SRT-03-50 額定流量： 30 L/min 九、液控單向閥 型號： CPT-03-20-50。螺紋連接型。 額定流量： 40L/min。 最高工作壓力： 25MPa。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 18 開啟壓力： 0.04MPa。 質(zhì)量： 3.0kg。 十、安全閥 型號： DT-02-C-22。 最大流量 16 L/min。 工作壓力： 3.5 14 MPa。 十一、單向順序閥 型號： HCT-03-B-4-22。螺紋連接型。 最高工作壓力： 21MPa。 最大流量： 50L/min。 壓力調(diào)整范圍： 3.5 7 MPa 質(zhì)量： 4.1kg。 十二、馬達制動閥 型號： UBGR-03-H-20。板式連接型。 最高工作壓力： 25MPa。 最大流量： 50L/min。 壓力調(diào)整范圍： 0.7 25 MPa 第五節(jié) 管件的選擇 管件是用來連接液壓元件、輸送液壓油液的連接件。它應保證有足夠的強度，沒有泄漏，密封性能好，壓力損失小，拆裝方便。它包括油管和管接頭。 一、油管 常用油管有鋼管、紫銅管、塑料管、尼龍管、橡膠軟管。應根據(jù)液壓裝置工作條件和壓力大小來選擇油管。 本設計選取橡膠軟管。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 1、油管內(nèi)經(jīng)確定 1）液壓馬達用油管 油管的內(nèi)徑取決于管路的種類及管內(nèi)的流量。油管內(nèi)徑 d（ mm）由式確定 d=4.61 /qv 式中 q 流經(jīng)油管的流量， L/min； d 排油管內(nèi)徑， mm； v 油管內(nèi)允許流速， m/s。 流經(jīng)油管的流量 q為 13.5L/min； 油管內(nèi)允許流速為 2.5-6m/s；取 v=4m/s， d=4.61 4/5.13 =8.47mm 經(jīng)整圓得 d=10mm。 2）液壓缸用油管 流經(jīng)液壓缸的流量 q為 18.7L/min； 油管內(nèi)允許流速為 2.5-6m/s，取 v=4m/s； d=4.61 4/7.18 =9.97 mm 經(jīng)整圓得 d=10 mm。 2、油管型號選擇 清車機屬于礦山設備，根據(jù)工作條件和液壓泵的工作壓力。本設計選取橡膠軟管，型號為 1/2SAER2-1.0M M。 最大工作壓力 P=20MPa；油管直徑 d=10mm。 二、管接頭 管接頭是油管與液壓元件、油管與油管之間可拆卸的的連接件。管接頭與其他液壓元件用國家標準米制錐螺紋和普通細牙螺紋連接。常用的軟管管接頭有扣壓式軟管接頭、快速接頭等。 結合設計系統(tǒng)的特點，我們選用：扣壓式軟管接頭。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 20 第三章 液壓泵 站（動力源裝置）設計 液壓泵站是多種元件、附件組合而成的設計，作為液壓系統(tǒng)的動力源，它為一個或幾個系統(tǒng)存放一定清潔度的介質(zhì)，并輸出一定壓力、流量的液體動力，兼作整體使液壓站安放液壓控制裝置基座的整體裝置。液壓泵站是整個液壓系統(tǒng)或液壓站的一個重要部件，其設計質(zhì)量的優(yōu)劣和使用維護的合理性，對液壓設備性能關系很大。 第一節(jié) 液壓泵站的組成及類型 一、液壓泵站的組成 液壓泵站通常由液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過濾組件和儲能器組件五個相對獨立的部分組成，見表 3-1。盡管這五個部分相對獨立，但在設計的過程中，除了根據(jù) 機器設備的工況特點和使用的具體要求進行合理取舍外，還經(jīng)常需要將它們進行適當?shù)慕M合，合理構成一個部件。例如，油箱上常需要將控溫組件中的溫度計、過濾器組件作為油箱附件而組合在一起構成液壓油箱等。 表 3-1 液壓泵站的組成 組成部分 元器件 作用 組成部分 元器件 作用 液壓泵組 液壓泵 將原動機的機械能轉換為液壓能 控溫組件 油溫計 顯示、觀測油液溫度 原動機（電動機或內(nèi)燃機） 驅動液壓泵 溫度 傳感器 檢測并控制油溫 聯(lián)軸器 連接原動機和液壓泵 加熱器 油液加熱 傳動底座 安裝和固定液壓泵及 原動機 冷卻器 油液冷卻 油 箱 組 件 油箱 儲存油液、散發(fā)油液熱量、逸出空氣、分離水分、沉淀雜質(zhì)和安裝元件 過濾器組件 各類 過濾器 分離油液中的固體顆粒，防止堵塞小截面流道 ,保持油液清潔度 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 21 液位計 顯示和觀測液面高度 蓄能器組件 蓄能器 蓄能、吸收液壓脈動和沖擊 通氣過濾器 注油、過濾空氣 放油塞 清洗油箱或更換油液放油 支撐 架臺 安裝蓄能器 二、 液壓泵站的類型 液壓泵站的類型頗多，分類方式及特點各異。 按液壓泵組布置方式的分類 a.上置式液壓泵站。此類液壓泵站中的泵組 布置在油箱之上。當電動機臥式安裝，液壓泵至于油箱之上時，稱為臥式液壓泵站；當電動機立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)時，稱為立式液壓泵站。 上置式液壓泵站的特點是占地面積小，結構緊湊。液壓泵置于油箱內(nèi)的立式安裝，噪音低且便于收集漏油，油箱容量可達 1000L，在中、小功率液壓站中被廣泛采用，其液壓泵可以使用定量型或變量型（恒功率式、恒壓式、恒流量式、限壓式及壓力切斷式等）。對于臥式液壓泵站置于油箱之上，為了防止液壓泵站進油口出產(chǎn)生過大的真空度，造成吸空或氣穴現(xiàn)象，應注意各類液壓泵的吸油高度不要超過其允許值，各類液壓泵 的吸油高度見表 2-2. 表 2-2 液壓泵的吸油 高度 液壓泵 螺桿泵 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 吸油高度 500 1000 300 400 500 500 b.非上置式液壓泵站。此類液壓泵站式將布置在底座或是地基上。如果泵組安裝在于油箱一體的公用底座上，則稱為整體型液壓泵站，它又可分為旁置式、下置式兩種；如果將它泵組安裝在地基上，則稱為分離式液壓泵。非上置式液壓泵站由于液壓泵置于油箱頁面以下，故能有效改善液壓泵的吸入性能，液壓泵可以是定量型或變量型（恒功率式、恒壓式、恒流量式、限壓式及壓力切斷式等），且 具有高度低，便于維護的優(yōu)點，但占地面積大。因此，使用時又要求很快投入運行的場合。 上置式與非上置式液壓泵站的綜合比較見表 3 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 22 表 2-3 上置式與非上置式液壓泵站的綜合比較 項目 上置式 非上置式 立式 臥式 占地面積 小 較大 振動 較大 小 清洗油箱 較麻煩 容易 漏油收集 方便 需另設滴油盤 需另設滴油盤 液壓泵 工作條件 泵浸在油中，工作條件好 一般 好 安裝要求 泵與電動機又同軸度要求 泵與電動機又同軸度的要求；需考慮液壓泵的吸油高度；吸油管與泵的連接出密封要求嚴格 泵與電動機又同軸度要求；吸油管與泵的連接處密封要求嚴格 應用 中小型液壓站 中小型液壓站 較大型液壓站 c.柜式和便攜式液壓站。柜式液壓泵站式將泵組和油箱整體置于封閉型柜體內(nèi)，其優(yōu)點是外形整齊美觀，且可在柜體上方便地布置壓力、流量、溫度等測量儀表板和電控箱。柜體封閉泵從而屏蔽了噪音，同時能有效的減少外界污染。其缺點是由于需顧及操作和維護的空間及液壓系統(tǒng)的散熱，致使其外形尺寸較大，通常僅用于中小功率及實驗式場合下。 將液壓泵及其驅動電動機、油箱及少數(shù)控制元件集成在一起的液壓動力單元或液壓動力包，即為便攜式液壓泵站。它體 積與重量較小，壓力高（可達 25MPa 以上，帶增壓器的最高可達 200MPa），但油箱容量較小（通常為 330L），應用非常廣泛。 按液壓泵組的驅動方式分類 液壓泵站油電動機型、機動型和手動型三種驅動方式。 以電動機作為原動機的電動型液壓泵站適宜有穩(wěn)定電力供應的固定式機械設備采用，工作式噪音低應用最為普通。以柴油機或汽油機為原動機的機動型液壓泵站，不需要電源，便于沒有電力供應或電力短缺的偏遠地區(qū)以及野外作業(yè)的各類施工設備使用，但工作時噪音較大。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 23 以人力操作的手動型液壓泵站，實質(zhì)是一種手搖泵，盡管其工作效率較低 ，但通過簡單配管即可向小行程液壓缸供油，常與小型壓力機、試驗機、彎管機核對搶險救援拆破器具、液壓剪等手動機具和設備配套使用，并可作為機動車輛的便攜式動力源，用于車輛搶修及日常維護保養(yǎng)等。 按液壓泵組輸出壓力高低和流量特性分類 按液壓泵組輸出壓力高低可將液壓泵站分為低壓、中壓、高壓和超高壓等類型等；按液壓泵組輸出流量特性可將液壓泵站分為定量型和變量型兩種而變量型泵站按壓力 -流量的調(diào)節(jié)特性又可分為恒功率式、恒壓式、恒流量式及壓力切斷式等。不同的輸出壓力和流量特性分別可以適應不同的主機工況和工作要求。 本設計采 用上置式臥式液壓泵站。 第二節(jié) 液壓油箱及其設計與制造 一、液壓油箱的功用 液壓油箱簡稱油箱，它往往式一個功能組件，在液壓系統(tǒng)中具有儲存油液、散發(fā)油液熱量、逸出空氣、分離水分、沉淀雜質(zhì)和安裝元件等作用。其詳細說明如下： 存儲液壓油液：油箱必須能夠存放液壓系統(tǒng)中所有油液。液壓泵從油箱抽走油液送至系統(tǒng)，油液在系統(tǒng)中完成動力傳遞之后返回油箱。 散發(fā)油液熱量 :液壓系統(tǒng)的容積損失和機械損失導致油液溫度升高。油液從系統(tǒng)中帶回來的熱量大部分靠油箱壁散發(fā)到周圍空氣中，這就要求油箱有足夠的尺寸，盡量設置在通風良好的位置上 ，必要時油箱外壁要設置翅片來增加散熱能力。 逸出空氣 :液壓系統(tǒng)低壓區(qū)液壓低于飽和蒸汽壓、吸油管漏氣或液位過低時由旋渦作用引起泵吸入空氣、回油的攪拌作用都是形成氣泡的原因。油液泡沫會導致噪聲和損壞液壓裝置，尤其在液壓泵中會引起氣蝕。未溶解的空氣可在油箱中逸出，因此增大油液面積，并使油液在油箱里停留較長的時間，有助于排出氣泡。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 24 沉淀雜質(zhì) :未被過濾器捕獲的細小污染物，如磨損屑或油液老化生成物，可以沉落到油箱底部并在清洗油箱時加以處理。 分離水分 :由于溫度變化，空氣中的水蒸氣在油箱內(nèi)壁上凝結成水滴而落入油液中 ，其中只有很少溶解在油液里，未溶解的水會使油液乳化變質(zhì)。油箱提供油水分離的機會，使這些游離水聚積在油箱中的最低點，以被清除。 安裝元件在中小設備的液壓系統(tǒng)中，往往把液壓泵組和一些閥直接安裝在油箱頂蓋上，油箱必須制造得足夠牢固以支撐這些元件。一個牢固的油箱還在降低噪聲方面發(fā)揮作用。 油箱的總容量包括油液容量和空氣容量。油液容量是指油箱中油液最多時，即液面在液位計的上刻度線時的油液體積。在最高液面以上要留出等于油液容量的 10 15 的空氣容量，以便形成油液的自由表面，容納熱膨脹和泡沫，促進空氣分離，容納停機 或檢修時靠自重流回油箱的油液。 二、油箱的類型 按油箱結構和用途不同，通?？煞譃檎w式油箱、兩用油箱和獨立式油箱三種類型。 整體式油箱 整體式油箱是指在液壓系統(tǒng)或機器的構件內(nèi)形成的油箱。例如，在工業(yè)生產(chǎn)設備中的各類機床床身或底座的內(nèi)部的空腔往往稍加一點成本就可制成不漏油的油箱，或者車輛與工程機械上的管形構件用作油箱，這樣不需要額外的附加空間。整體式油箱以最小的空間提供最大的性能，并且通常提供特備整潔的外觀。但是必須細心設計，以克服可能存在的局部發(fā)熱和操作者難以接近等工作問題。 兩用油箱 兩用油箱是指 液壓油與機器中的其他目的用油的公用油箱。如采用液壓傳動的齒輪淬火及空腔底座，兼作液壓系統(tǒng)和淬火用油的油箱。兩用油箱的最大優(yōu)點是節(jié)省空間。但油幾個局限性與此優(yōu)點相抵觸。油液必須既滿足液壓系統(tǒng)對傳動介質(zhì)的要求，又滿足傳動系齒輪的潤滑或工件淬火等其他工藝目的的要求。再某些高性能液壓系統(tǒng)中，這些要求可能式幾乎互不相容的。此外，油液溫度控制可能很困難，因為對于總量減少了的油河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 25 液來說存在著兩個熱源。如果必須另設冷卻器來控制油溫，用冷卻器所需的空間可能抵消所節(jié)省的空間。 獨立油箱 獨立油箱式應用最為廣泛的一類油箱，其熱 量主要通過油箱壁靠輻射和對流作用散發(fā)，因此油箱應該盡可能窄而高的形狀。獨立油箱最通常用于工業(yè)生產(chǎn)設備，它通常做成矩形的，液壓泵和電動機旁置于油箱的左面的公共底座上；液壓泵吸油管在液面以下或以上穿過油箱側壁進入油箱。 按照油箱液面與大氣是否相通。油箱還有開式與閉式之分。開式油箱應用最廣，油箱中液面與大氣相通，為減少油液污染，油箱頂蓋上應設置通氣過濾器，使大氣與油箱內(nèi)的空氣經(jīng)過過濾器相通。在潮濕地區(qū)應用的油箱，在通氣過濾器上好用裝有一定量的干燥劑。 閉式油箱油隔離式和充壓式兩種。隔離式油箱又有帶折疊器和帶撓性隔離性隔離器兩種結構。 本設計采用獨立油箱。 三、油箱的容量 V0 的確定 油箱容量是油箱最基本的參數(shù)。油箱的總容量包括油液容量和空氣容量。油箱容積的確定是油箱設計的關鍵。油箱的容積應能保證當系統(tǒng)有大量供油而無回油時，最低液面應在進口過濾器之上，保證不會吸入空氣，當系統(tǒng)有大量回油而無供油，或系統(tǒng)停止運轉，油液返回油箱時，油液不致溢出。 按使用情況確定油箱容量 依據(jù)使用情況按照油箱容積的經(jīng)驗公式來確定油箱容積，經(jīng)驗公式為V0=qp 式中： V0 油箱的有效容積， m3； qp 液壓泵的流量， m3/min； 經(jīng)驗系數(shù)，對于安裝空間允許的固 定機械，或需借助油箱頂蓋安放液壓泵及電動機和液壓閥集成裝置時，系數(shù)可適當取較大值。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 26 低壓系統(tǒng) =2 4，中壓系統(tǒng) =5 7 ，高壓系統(tǒng) =6 15。 已知泵的流量為 37+30=67L/min，由于實驗室內(nèi)通風較好，油箱散熱性較強，且該設備處于間歇工作狀態(tài)， 且 升降缸和支撐缸工作時間短，因此，本設計主要按液壓馬達工作時選取 。系統(tǒng)為 中 壓系統(tǒng)，故取 =6，則 V0=qp=630=180L 查 液壓傳動 設計手冊，選用油箱的公稱容量 200L。 即油箱的最高位占總高度的 80左右，就可以保證液壓系統(tǒng)的部分油液在自重的作用下返回油箱而不會溢出。如果安裝空間不受限制，可適當增加油箱的容積，以提高其散熱能力，系統(tǒng)確定后當按照系統(tǒng)的發(fā)熱與散熱關系進行校核。 本設計的油箱安放在清車機的基座上邊和機架中間，考慮機架的空間大小，確定油箱外形尺寸為：長寬高 =800500600mm。 四、系統(tǒng)溫升驗算 1、系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Ph為 設備每天工作 8 小時，設備散熱條件良好，選液壓油型號 L-HM46 抗磨液壓油。 由于液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因是由于液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失、溢流閥的溢流損失和節(jié) 流閥的節(jié)流損失所造成的。 本系統(tǒng)的總發(fā)熱功率較大，因此，按系統(tǒng)效率為 80%計算。系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Ph 為 Ph=80%Pp=0.87.5=1.5 kW 式中 Pp 液壓泵的輸入功率， kW； 2、 發(fā)熱量計算 液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱式主要散熱面。因為管道的散熱面相對較小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計。當只考慮油箱的散熱時，其散熱功率 Pho可按下式計算： 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 27 Pho=KA t 式中 K 散熱系數(shù)， W/（ m ）， 計算時可選用推薦值：通風很差（空氣不循環(huán)）時， K=8 9；通風良好（空氣；流速為 1m/s 左右）時， K=14 20；風扇冷卻式， K=20 25；用循環(huán)水冷卻時， K=110 175； 由于本設備設置在井下巷道 通風良好 ，因此取 K=18。 A 油箱散熱面積， m2； t 系統(tǒng)溫升，即系統(tǒng)達到熱平衡時油溫與環(huán)境溫度之差， ， 固定式機械設備 t 55 ；移動式小型裝置，如車輛與工程機械t 65 ；數(shù)控機床 t 25 . 當系統(tǒng)達到熱平衡，即 Ph=Pho，油溫不再升高，此時最大溫升 3、系統(tǒng)溫升 系統(tǒng)溫升按以下公式計算： t =Ph/（ KA） =Pho/（ KA） t =t1-t2， 式中： K 散熱系數(shù)， W/（ m ） t2 室溫 20 ， t1 系統(tǒng)溫度， 15 65 . 由于系統(tǒng)通風很差，則 K=8. 散熱面積按以下公式計算： A=1.8（ b2+l1） h+1.5b2l 1 式中： b2 油箱寬度， 0.5m， l1 油箱長度， 0.6m， h 油箱高度， 0.8m， 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 28 散熱面積 A 為 A=1.8（ b2+l1） h+1.5b2l 1 =1.8（ 0.5+0.6） 0.8+1.50.50.6 =2.43m2， 系統(tǒng)溫升 t為 t =Ph/（ KA） =Pho/（ KA） =1.5 103/（ 18 2.43） =34 系統(tǒng)溫度由公式 t =t1-t2得， 系統(tǒng)溫度 t1= t +t2=34+20=54 ，滿足要求。 五、油箱的結構及其設計要求 1、總則 油箱包括油箱體及箱上所設置的各種附件。油箱體主要由箱頂、箱壁、箱底等部分構成。為了保證裝上各類元件、輔件和注油后發(fā)生較大變形，箱體的結構設計除應有足夠的強度外，還必須有足夠的剛度。用叉車或吊車搬運裝有油液的油箱時，不應引起油箱永久變行。 裝于油箱的各檢測裝置各類原輔件，應便于從 外部拆卸，在這些器件修理時不必將油箱放油或大量漏油，也不應造成污染。 油箱內(nèi)壁上應盡量保持平整，少焊接和少裝東西，以便清理箱內(nèi)污垢。 2、箱頂、通氣器（空氣過濾器）、注油口 1）油箱的箱頂結構取決于其上面安裝的元件。例如，如果液壓泵布置在油箱內(nèi)部液面以下，則箱頂應為或應有可拆卸的蓋。箱蓋及吸油、回油和泄油管子引出口之類的所有開口都應很好密封。箱頂上安裝液壓泵組時，頂板的厚度應為側板厚度的四倍，以免產(chǎn)生振動。液壓泵組和箱頂之間應設置隔振墊。為了便于布置和維修，有時采用裝在箱頂上的回油過濾器。 2） 箱頂上一般 要設置通氣器（空氣過濾器）、注油口，通氣器通常為圖所示附帶注油口的結構，擰下空氣過濾器可以注油，放回（旋入）即為通氣河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 29 器。注油過濾器（濾網(wǎng)）的網(wǎng)眼應小于 250m，過流量應大于 20L/min?？諝膺^濾芯的過濾精度最小應為 40m，其容量應是液壓泵容量的兩倍，以便即使系統(tǒng)需要尖峰流量期間液面迅速下降時，也能在油箱內(nèi)部保持大氣壓力，或者保持通氣壓降不超過 0.1kPa?？諝膺^濾器一般帶有保險鏈用以預防其跌落或丟失。周圍環(huán)境較臟時，應采用油浴式空氣過濾器。當周圍空氣濕度較大時，可采用與空氣干燥器（吸濕器）合用的注油通 氣器，它兼有除濕、收塵和注油的功能。為了減少和防止污物浸入油箱可將通氣器和注油口設在油箱側壁上。 圖 3-1 附帶注油口的通氣過濾器 1 注油過濾器； 2 底座； 3 空氣過濾器； 4 空氣過濾芯； 5 防塵罩 3）油箱箱頂上固定元件、輔件的螺紋孔應用盲孔，以防污物落入油箱內(nèi)。液壓泵 裝置其安裝方式分為立式和臥式兩種。設計選用整體型臥式安裝，箱頂上液壓泵組的設置如圖。 圖 3-2 臥式液壓泵組 本設計采用箱頂可拆卸式，且箱蓋及吸油、回油和泄油管出口之類的開河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 30 口都應有很好的密封性。箱頂通氣器選擇附帶注油口結構 。過濾器主要用于過濾進入開式油箱的空氣，使空氣清潔。本設計選擇過 濾器型號 為 QUQ2 空氣流量： 0.25 4.0m3/min； 過濾精度 :10 40m。 3、箱壁、清洗孔、吊耳（環(huán)）、液位計 1）對于鋼板焊接的油箱，用來構成有箱體的中碳鋼板的最小厚度查表可得。若在油箱頂上安裝液壓泵組和閥組，則應適當加大側板厚度。 2）當箱頂與箱壁之間為不可拆卸連接時，應在箱壁上至少設一個清洗孔。清洗孔的數(shù)量和位置應便于用手清理油箱所有內(nèi)表面。清洗口法蘭蓋板通常應該能由一個人拆裝。法蘭板應配有可以重復使用的彈性密封件。 3）為了便于油箱的搬移，應在油箱四角的箱壁上設置有足夠強度的吊耳（環(huán)）或起吊孔。常用吊耳有圓柱形和鉤形兩種，可采用焊接和鑄造方法獲得。 4） 油箱的內(nèi)部和便于觀察的位置上（一般設在油箱外壁并靠近注油口）應安裝能目視的透明液位計，以便注油時觀測液面。液位計通常帶有溫度計且可有上、下液面限位線。液位計的下刻線至少應比吸油過濾器或吸油管口上邊緣高出 75mm，以防吸入空氣。液位計的上刻線對應著油液的容量。液位計與油箱的連接處有密封措施。對于油溫有嚴格要求的液壓裝置，可采用傳感式液位溫度計，其溫度計是利用靈敏度較高的雙 金屬片的熱脹冷縮原理來測試油溫的。 本設計箱壁采用中碳鋼板，材料為 Q235A， 頂部鋼板的厚度為 10mm，其余鋼板為 0.6mm 厚 。箱頂和箱壁可拆卸故不設清洗孔。為了便于油箱的搬移采用手把式。 液位計采用能目視的透明液位計型號為 YW2-150 T，其中 T 表示帶有溫度計。 4、箱底、放油塞、支腳 1） 應在油箱底部最低點設置放油塞，以便油箱清洗和油液更換。為此，河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 31 箱底應朝向清洗孔和放油塞傾斜，傾斜坡度通常為 1/25 1/20；這樣可以促使沉積物（油泥或水）聚集到油箱中的最低點。 2）為了方便搬移、放油和散熱，應將 油箱架起來，油箱底至少離開安裝面 150mm。油箱應設有支腳。固定式液壓站的的油箱支腳可以單獨制作后焊接在箱底邊緣上；也可以通過適當增加兩側壁高度，以使其經(jīng)彎曲加工后兼作油箱支腳。支腳上有地腳螺釘用的固定孔。地腳應有足夠大的面積，以便可以用墊片或楔鐵來調(diào)平。移動式液壓站的油箱支腳形式為行走腳輪，行走腳輪可采用工業(yè)腳輪。 本設計采用箱壁含放油塞式。箱底應朝箱放油塞傾斜，傾斜坡度為 1/20，支腳采用通過適當增加兩側壁高度，以使其經(jīng)彎曲加工后兼作油箱支腳。 5、隔板 為了延長油液在油箱中逗留的時間，促進油液在油箱中 的環(huán)流，促使更多油液參與系統(tǒng)中的循環(huán)，從而更好的發(fā)揮油箱的散熱、除氣功能，油箱中，尤其在油液容量超 過 100L 的油箱中應設置內(nèi)部隔板。隔板要把系統(tǒng)中回油區(qū)與吸油區(qū)隔開，并盡可能使油液在油箱內(nèi)沿著油箱壁環(huán)流。隔板缺口處要有足夠的過流面積， 使環(huán)流流速為 0.3 0.6m/s。溢流式隔板的高度不應低于液面高度的 2/3；隔板 下部應開有缺口，以使吸油側的沉積物經(jīng)此缺口至回油側，并經(jīng)放油口排出。如隔板與油箱內(nèi)表面之間采用焊接方式連接，則焊縫應該滿焊，不應留下無法清理的藏污納垢的縫隙。隔板的設置給油箱內(nèi)部清洗帶來一定困難，在 設置清洗孔和放油口時應作相應的考慮。 6、管路及其配置 液壓系統(tǒng)的管路主要進入油箱并在油箱內(nèi)部終結。 1）主管路（吸油管和回油管）。液壓泵的吸油管和系統(tǒng)的回油管是系統(tǒng)的主要管路，要分別進入由隔板隔開的吸油區(qū)和回油區(qū)，管端應加工成朝向箱壁的 45斜口，這樣既可增加開口面積，又有利于沿箱壁環(huán)流。 為了防止從吸油管吸入空氣或從回油管混入空氣，以免攪動或吸入箱底沉積物，管口上緣至少要低于最低液面 75mm 或 2 倍管徑，管口下緣至少離開箱底最 低點 50mm。吸油管口與油箱側壁距離應大于吸油管徑的 3 倍。 回油管管口至少要低 于最低液面 200mm，與油箱底面距離應大于 2 3河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 32 倍回油管外徑?；赜凸芰魉龠^高時，可在回油管端設鉆有許多小孔的油罐形擴散器。 吸油管前必須安裝粗過濾器，以清除較大顆粒雜質(zhì)，保護液壓泵；建議回油管上安裝精過濾器，以濾除細微顆粒雜質(zhì)，保護液壓元件。 2）泄油管。系統(tǒng)的泄油管應盡量單獨接入油箱并在液面以上終結。如泄油管通入液面以下，要采取措施防止出現(xiàn)虹吸現(xiàn)象。如在泄油管露出液面的部分開一個小孔。 3）穿孔的密封。油管常從箱頂或箱壁穿過而進入油箱，穿孔處要妥為密封。最好在接口處焊上高出箱 頂 20mm 的凸臺，以免維修式箱 頂上的污物落入油箱。如果油箱從箱壁穿過而進入油箱，除了妥為密封外，還要裝設截止閥以便于油箱外元件的維修。 7、油液過濾器 油液過濾器簡稱過濾器（以前稱濾油器）的功用是過濾液壓油液中的雜質(zhì)，降低油液污染度，保證液壓系統(tǒng)正常工作。由于液壓系統(tǒng)的各類故障大多數(shù)由油液污染造成，而過濾器是保持油液清潔的主要手段，所以合理選擇和設置液壓系統(tǒng)中的過濾器顯得非常重要。過濾器在油箱內(nèi)及其近旁的設置要點等簡介如下。 過濾器通常由殼體、濾芯及其他附件組成。液壓系統(tǒng)管路用過濾器，是把濾芯裝在殼體里使用。設在油箱里的過濾器則僅將濾 芯作為過濾器使用。 在油箱里、油箱壁或油箱附近通常要安裝過濾器，其注意事項如下。 1）盡量采用全流量過濾以便保證油液對濾芯的最大暴露。采用部分流量過濾時，應提供足夠大的過濾流量，使得最長在 15min 內(nèi)過濾的油液體積等于系統(tǒng)及油箱中的油液總量。 2）液壓泵吸油口不帶殼體的粗過濾器要設置在油箱吸油區(qū)的中央以改善流動條件。吸油粗過濾器的上緣應比最低液面低 75mm。箱頂上應設置便于裝拆粗過濾器的蓋板。對于油箱外安裝的吸油過濾器，由于帶有殼體和安裝法蘭，因此可以固定在油箱箱頂（底部）上，濾芯部分插入油箱內(nèi)液面以下，而 過濾器的頭部露于油箱外，打過濾器上蓋，即可拆卸清晰或更換濾芯。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 33 3）因為系統(tǒng)的最大回油量可能大于液壓泵的流量，故回油過濾器要足夠大。選用箱頂上安裝回油過濾器時，可以簡化管路，更換濾芯也比較方便，但必須用帶有濾芯堵塞指示器的過濾器。 除了安裝過濾器外，油箱中液可通過設置永久磁鐵來捕捉鐵磁性顆粒。永久磁鐵應設置在油箱內(nèi)環(huán)流所經(jīng)過的部位，比如隔板缺口處。但不能設置在劇烈攪動處（如回油管出口附近）。磁鐵要定期清理。 9、泵、電機的連接和安裝方式 1）軸間連接方式 在確定液壓泵與原動機的軸間連接和安裝方式時，首先要考 慮液壓泵軸的徑向和軸向負載的消除或防止問題。 直接驅動型連接。直接驅動型連接可采用聯(lián)軸器或花鍵實現(xiàn)。 由于液壓泵的傳動軸在結構上一般不能承受額外的徑向和軸向載荷，因此液壓泵最好由原動機經(jīng)聯(lián)軸器直接驅動。并且使泵軸與驅動軸之間嚴格對中，軸線的同軸度誤差不大于 0.8mm。原動機與液壓泵之間的聯(lián)軸器宜采用帶非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器，例 如 GB/T5272-2002 中 規(guī)定的梅花形彈性聯(lián)軸器，具有彈性、耐磨性、緩沖性及耐油性較高、制造容易、維護方便等優(yōu)點，應用較多。此外， NL型內(nèi)齒形彈性聯(lián)軸器是一種特別適合液壓泵連 接的新型聯(lián)軸器，它允許較大的軸向、徑向位移和位移角，具有結構簡單、維修方便、拆裝容易、噪聲低、傳動功率損失小、使用壽命長等優(yōu)點，正在日益獲得廣泛應用。梅花形彈性聯(lián)軸器和 NL 型內(nèi)齒形彈性聯(lián)軸器的性能及其規(guī)格尺寸可根據(jù)所使用的液壓泵的軸伸尺寸可查得。 間接驅動型連接。如果液壓泵不能經(jīng)聯(lián)軸器由原動機直接驅動，而需要通過齒輪傳動、鏈傳動或皮帶傳動間接驅動時，液壓泵的傳動軸所受的徑向載荷不得超過泵制造廠規(guī)定值，否則帶動泵軸的齒輪、鏈輪或皮帶輪應架在另外設置的軸承上。此種連接方式也應滿足規(guī)定的同軸度要求。 本設計中泵 與電機的連接方式為直接驅動型連接。 采用梅花形彈性聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器適用于連接兩同軸線的傳動軸系；具有補償兩軸相對偏移、減振、耐磨及緩沖性能；工作溫度為： -35 +80 ；河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 34 傳遞公稱扭矩為 16 25000Nm。 型號： NL7 公稱力矩： 500 1000Nm； 許用轉速： 3600r/min ； 軸孔直徑（、 d2）： 4555mm； 軸孔長度：（ l1、 l2）： 45110mm； 2）安裝方式 液壓泵組的安裝，通常由角形支架臥式安裝、鐘形罩立式安裝、腳架鐘形罩臥式安裝、支架鐘形罩臥式安裝等幾種常用的方式。 本設計油箱采用 角形支架臥式安裝。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 35 第四章 液壓缸設計計算 礦車清理機所用的液壓缸為支撐缸和升降缸，本次設計只設計升降缸。按照標準液壓缸的形式設計。 原始資料：負載 ： 10000N； 行程： 340mm。 查液壓設計手冊，選用標準液壓缸。 參數(shù)為： 活塞直徑 D=63mm；活塞桿直徑 d=35mm。 一、結構型式的確定 1、安裝型式確定： 液壓缸的安裝形式很多，但大致可分為兩類： 1）軸線固定類 這類安裝形式的液壓缸在工作時，軸線位置固定不變。機床上的液壓缸大多是采用這種安裝形式。 （ 1）通用 拉桿式 （ 2）法蘭式 （ 3）支座式 2）軸線擺動類 液壓缸在往復運動時，由于機構的相互作用使其軸線產(chǎn)生擺動，達到調(diào)整位置和方向的要求。安裝這類液壓缸，安裝形式也只能采用使其能擺動的鉸接方式。工程機械、農(nóng)業(yè)機械、翻斗汽車和船舶甲板機械等所用的液壓缸多用這類安裝形式。 （ 1）耳軸式 將固定在液壓缸上的鉸軸安裝在機械的軸座內(nèi)，使液壓缸軸線能在某個平面內(nèi)自由擺動。 耳軸設置在液壓缸頭部的叫頭部耳軸式。這種安裝形式的液壓缸，擺動幅度較小，但穩(wěn)定性較好。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 36 耳軸設置在液壓缸尾部的尾部耳軸式。這種安裝形式的液 壓缸，擺動幅度較大，但穩(wěn)定性較差。 耳軸設置在液壓缸中部的叫中間耳軸式，其擺動幅度和穩(wěn)定性一般。 （ 2）耳環(huán)式 將液壓缸的耳環(huán)與機械上的耳環(huán)用銷軸連接在一起，使液壓缸能在某個平面內(nèi)自由擺動。耳環(huán)在液壓缸的尾部，可以是單耳環(huán)，也可以是雙耳環(huán)，還可以做成帶關節(jié)軸承的單耳環(huán)或雙耳環(huán)。 （ 3） 球頭式 將液壓缸尾部的球頭與機械上的球座連接在一起，使液壓缸能在一定的空間錐角范圍內(nèi)任意擺動。這種安裝形式自由度大，但穩(wěn)定性差。船舶起貨吊桿液壓缸多用這種形式。 根據(jù)礦車清理機的結構，我們選擇液壓缸的安裝結構為 雙 耳環(huán)式，如圖圖 4-1所示 。 圖 4-1 2、局部結構確定 根據(jù)礦車清理機工作條件，查閱資料確定油缸各零件的結構、材料及聯(lián)接方式。 1）缸筒的結構設計 缸筒的兩端分別與缸蓋相連，構成密閉的壓力腔，因而它的結構形式往往和缸蓋及缸底密切相關。設計缸筒的結構時，也應該一起加以考慮。 缸筒是液壓缸的主體，其余零件裝配其上，它的結構形式對加工和裝配河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 37 有很大影響，因此其結構必須盡量便于裝配、拆卸和維修。 缸筒與缸蓋、缸底的連接形式很多，不少于 60多種，把他們按連接方法分類，大致有以下幾種。 圖 4-2 缸筒與端蓋（或缸底）的連接形式 法蘭連接（如圖 2-a， b）；螺釘連接（如圖 2-c）；外螺紋連接（如圖 2-d） ；內(nèi)螺紋連接（如圖 2-e） ；外卡鍵連接（如圖 2-f）；內(nèi)卡鍵連接（如圖 2-g）；彈性卡圈式（如圖 2-h， i）；焊接式（如圖 2-j）；銷釘式（如圖 2-k）；拉桿式（如圖 2-l） 2）缸筒的材料 缸筒常用 20、 35、 45號無縫鋼管，由于缸筒上需要焊接缸底、耳軸或管接頭時，因此，我們采用 45號無縫鋼管。 3）缸底 缸底的材料采用 45號 鋼。缸底與缸筒多用焊接結構，它的特點是結構緊湊，加工簡單，工作可靠，但容易產(chǎn)生焊接變形。通常缸底上口與缸筒內(nèi)孔間采用過渡配合，以限制焊接后的變形。 4）缸蓋 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 38 缸口部分一般由密封圈、導向套、防塵圈和鎖緊裝置等組成，用作活塞桿的導向和密封等。缸孔和活塞桿直徑不同，缸口部分的結構也有所不同。 缸筒和缸蓋的連接，我們采用內(nèi)卡鍵連接。這種連接方式的優(yōu)缺點同外卡鍵差不多，但裝拆不便。為了便于裝拆，卡鍵一般由三瓣組成，第三瓣的剖切口平面必須與軸線平行，否則是裝不進去的。裝配卡鍵時，端蓋外端面不能高出卡鍵槽，裝好卡鍵后，端 蓋才能裝到位，如圖 2-g所示。卡鍵與卡鍵槽的配合精度要適當，間隙過大，缸筒卡鍵槽處會因受到?jīng)_擊而產(chǎn)生剪切破壞。 缸蓋材料采用 45號鋼鍛件。當缸蓋兼作導向套時，應采用鑄鐵并在其工作表面堆焊青銅，黃銅或其它耐磨材料，導向套也可單獨制成后壓入缸蓋內(nèi)孔。 5）活塞 活塞材料通常用鋼或鑄鐵，也有用鋁合金制成的，我們采用 35號鋼。 它的結構上主要考慮的問題是：活塞與缸筒的滑動和密封，活塞與活塞桿之間的連接，我們采用外卡鍵連接。這種連接的強度好，結構緊湊，重量輕，裝拆容易，但缸筒端部要切出卡鍵槽，使強度有所降低。外卡鍵一 般由兩個半環(huán)卡鍵組成，固定卡鍵可以用卡鍵帽，如圖 2-f所示。我們考慮用在活塞和活塞桿的連接。 6）活塞桿 活塞桿是油缸的主要傳力零件，必須有足夠的強度和剛性?；钊麠U有空心和實心兩種結構。我們采用實心活塞桿，材料為 45 號鋼?；钊麠U頭部與工作機械的采用耳環(huán)連接 12）密封件的選用 （ 1）對密封件的要求 在液壓元件中，液壓缸的密封要求是比較高的，特別是一些特殊液壓缸，如擺動液壓缸等。液壓缸不僅有靜密封，更多的部位是動密封，而且工作壓力高，這就要求密封件的密封性能要好，耐磨損，對溫度的適應范圍大，要河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 39 求彈性好，永久變 形小，有適當?shù)臋C械強度，摩擦阻力小，容易制造和裝拆，能隨壓力的升高而提高密封能力和利于自動補償磨損。密封件一般以斷面形狀分類，有 O 形、 Y 形、 U 形、 V 形 、 Yx 形 、鼓型、蕾型和山型 等。 密封圈要能保證密封效果，摩擦阻力小，安裝方便，制造簡單經(jīng)濟。因此，在活塞處我們采用鼓型密封圈，實現(xiàn)雙向密封。在活塞桿處我們采用 蕾型 密封圈。 二、最小導向長度 1、最小導向長度確定 當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到導向套滑動面中點的距離稱為最小導向長度（如圖 4-3所示），若導向長度太小，將使油缸因間隙引起的初始撓度增大，從 而影響油缸的工作穩(wěn)定性。對于一般油缸，其最小導向長度 Hmin應滿足下式要求 (m) 式中 L -油缸最大工作行程 (m) D -缸筒內(nèi)徑 (m) 液壓缸最小導向長度 H=48.5mm 2、液壓缸實際導向長度 H 液壓缸實際導向長度 H 圖 4-3 液壓缸最小導向長度 220min DLH )(21 BACH mmDLH 5.4826320340220m i n 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 40 一般導向套滑面的長度 A,在缸筒內(nèi)徑 D 80mm取缸筒內(nèi)徑 D 的 61.0倍 ；在缸筒內(nèi)徑 D 80mm時則取活塞桿直徑的 0.6 1.0倍。 由于液壓缸直徑 D=63mm，因此，液壓缸導向套滑面的長度 A取 50mm。 活塞寬度 B 取缸筒內(nèi)徑 D 的 0.6 1.0倍 ,取活塞寬度 B =55mm。 為了保證最小導向長度而過份地增大導向套長度和活塞寬度都是不適宜的。最好的方法是在導向套與活塞之間裝一隔套 K，其長度 C 由所需的最小導向長度決定。采用隔套不僅能保證最小導向長度，而且可以擴大導向套及活塞的通用性。 C取 0。 mmBACH 5.52)5550(210)(21 液壓缸實際導向長度 H大于最小導向長度 H，滿足要求。 三、強度和穩(wěn)定性計算 1、缸筒壁厚和外徑計算。 缸筒壁厚校核按中等壁厚計算。 mmppDyy 5.6)15.1163.11 2 05.1164.01 2 0(263)13.14.0(2 式中： D 缸筒內(nèi)徑； yp 缸筒試驗壓力， 當缸的額定壓力 an MPp 16 時，取 yp =1.5 np ； 而當 an MPp 16 時，取 yp =1.25 np ； 缸筒材料的許用應力， = nb/ ， b 為材料抗拉強度， n 為安全系數(shù)，一般取 n =5。 b =600Mpa M Pab 1 2 05 則缸筒外徑 De=63+2*6.5=76mm, 缸筒外徑圓整為 77mm。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 41 2、缸底厚度 1）如圖 a）所示的平底缸底，按下式計算： mmpD s 6.43551650433.0433.0 21 圖 4-4 缸底結構 3）如圖（ c）所示的半球形缸底，按下式計算： mmDp s 73 5 54 166341 式中 2D 缸底止口內(nèi)徑（ m）； 缸底材料的許用應力， )；( ab pn b 缸底材料抗拉強度（ Pa）； n 安全系數(shù)， 3n 其它符號意義同前。 取缸底厚度為 7mm。 3、活塞桿強度 活塞桿的直徑 d 按下式進行校核 4Fd 式中， F 為活塞桿上的作用力； 為活塞桿材料的許用應力， = 4.1/b 。 計算得： mmd 63 5 514.31 0 0 0 0435 滿足要求。 4、連接零件的強度計算 對于重要的液壓缸，它的各部分連接零件都應進行強度計算。 1、缸筒和缸底焊縫強度的計算 如圖 6所示，其對接焊縫的應力為： 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 42 )(4222 dDFe 式中 F 液壓缸最大推力（ N）； 焊接效率，取 =0.7； 焊縫的許用應力（ Pa）； 圖 4-5為焊接缸筒和缸底 nb ， 當采用 T422 焊條時， )(104200 5 ab p =420MPa， 圖 4-5焊接缸筒和缸底 取安全系數(shù) n=3.34。取 n=3.34=3.5 =420/3.5=120 Mpa M P aM P adD Fe1 2 046.137.0)6577(14.3 1 0 0 0 04)( 4 22222 滿足要求。 2、卡鍵連接強度的計算 1） 活塞與活塞桿連接 采用外卡鍵連接，卡鍵材料為 45號鋼，結構見圖 4-6。 圖 4-6 外卡鍵連接 （ 1）剪切強度驗算 外卡鍵剪切強度應滿足 式中 卡鍵剪切應力， MPa； 卡鍵許用剪切應力， MPa； M P ab 2144.13004.1 卡鍵 a-a截面上的剪應力為 M P aM P aLPD 2145.3884 77164 1 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 43 滿足要求。 式中 P 液壓缸壓力； 16MPa 1D 缸筒外徑； 77mm； L 卡鍵寬度， 8mm。 （ 2）擠壓強度驗算 外卡鍵擠壓強度應滿足 式中 卡鍵擠壓應力， MPa； 卡鍵許用擠壓應力， MPa； M P ab 4284.16004.1 卡鍵 a-b側面的擠壓應力為 M P aM P ahDh PD 42881)8772(8 7716)2( 2121 滿足要求。 式中 P 液壓缸壓力； 16MPa 1D 缸筒外徑， 77mm； h 卡鍵厚度， 8mm。 2）缸筒與缸蓋連接 缸筒與缸蓋連接采用內(nèi)卡鍵連接，卡鍵材料為 45 號鋼，結構見圖 4-7。 圖 4-7 內(nèi)卡鍵連接 （ 1）剪切強度驗算 外卡鍵剪切強度應滿足 式中 卡鍵剪切應力， MPa； 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 44 卡鍵許用剪切應力， MPa； M P ab 2144.13004.1 卡鍵 a-a截面上的剪應力為 M P aMPLPD 2143674 63164 滿足要求。 式中 P 液壓缸壓力； 16MPa D 缸筒內(nèi)徑， 63mm； L 卡鍵寬度， 7mm。 （ 2）擠壓強度驗算 外卡鍵擠壓強度應滿足 式中 卡鍵擠壓應力， MPa； 卡鍵許用擠壓應力， MPa； M P ab 4284.16004.1 卡鍵 a-b側面的擠壓應力為 M P aM P ahDh PD 42888)6632(6 6316)2( 22 滿足要求。 式中 P 液壓缸壓力； 16MPa D 缸筒內(nèi)徑， 63mm； h 卡鍵厚度， 6mm。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 45 第五章 液壓系統(tǒng)的維護保養(yǎng) 第一節(jié) 使用液壓系統(tǒng)的注意事項 1）使用者應明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位置及旋向等。 2）開車前應檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關人員動過，電氣開關和行程開關的位置是否正常，主機上工具的安裝是否 正確和牢固等，再對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，而后才可開車。 3）開車時，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時，可直接啟動主液壓泵。 4）液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設備，使用 3 個月左右即應清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至 1 年進行清洗和換油一次。 5）工作中應隨時注意油液，正常工作時，油箱中油液溫度應不超過65 。油溫過高應設法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時，應進行預熱，或在運轉前進行間歇運轉，使油溫逐步升高后，再進入正式工作運轉狀態(tài)。 6）檢查油面，保證系統(tǒng) 有足夠的油量。 7）有排氣裝置的系統(tǒng)應進行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應往復運轉多次，使之自然排出氣體。 8）油箱應加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時應進行過濾，使油液清潔。 9）系統(tǒng)中應根據(jù)需要配置粗、精過濾器，對過濾器應經(jīng)常地檢查、清洗和更換。 10）對壓力控制元件的調(diào)整，一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥 -溢流閥，從壓力為零時開調(diào)，逐步提高壓力，使之達到規(guī)定壓力值；然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的 10% 25%?？焖龠\動液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 46 般大于所需壓力 10% 20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應保持在 0.3 0.6MPa 范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應低于供油壓力 0.3 0.5MPa。 11）流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量，并且應逐步調(diào)整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應同時調(diào)整，要保證運動的平穩(wěn)性。 第二節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障與處理方法 一、 工作部件產(chǎn)生爬行的原因及排除方法 ： 1、 因為空氣的壓縮性較大，當含有氣泡的液體到達高壓區(qū)而受到劇烈壓縮時，會使油液體積變小，使工作部件產(chǎn)生爬 行。 采取措施：在系統(tǒng)回路的高處部位設置排氣裝置，將空氣排除。 2、 由于相對運動部件間的磨擦阻力太大或磨擦阻力變化，致使工作部件在運動時產(chǎn)生爬行。 采取措施：對液壓缸、活塞和活塞桿等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求；并應保證液壓系統(tǒng)和液壓油的清潔，以免臟物夾入相對運動件的表面間，從而增大磨擦阻力。 3、 運動件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易導致爬行。 采取措施：經(jīng)常檢查有相對運動零件的表面間潤滑情況，使其保持良好。 4、 若液壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不良，也會出現(xiàn)爬行。 采取措施：應卸 除載荷，使液壓缸單獨動作，測定出磨擦阻力后，校正定心。 5、 因液壓缸泄漏嚴重，導致爬行。 采取措施：減少泄漏損失，或加大液壓泵容量。 6、 在工作過程中由于負載變化，引起系統(tǒng)供油波動，導致工作部件爬行。 采取措施：注意選用小流量下保持性能穩(wěn)定的調(diào)速閥，并且在液壓缸和調(diào)速閥間盡量不用軟管聯(lián)接，否則會因軟管變形大，容易引起爬行現(xiàn)象。 河北能源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文 ) 47 二、 液壓系統(tǒng)油溫升高的原因、后果及解決措施 ： 液壓系統(tǒng)在工作中有能量損失，包括壓力損失、容積損失和機械損失三方面，這些損失轉化為熱能，使液壓系統(tǒng)的油溫升高。一般液壓系統(tǒng)的油溫應控制在 （ 30 65） 范圍內(nèi)，最高不超過（ 65 70） 。 油溫升高會引起一系列不良后果： 1、 使油液粘度下降，泄漏增加，降低了容積效率，甚至影響工作機構的正常運動； 2、 使油液變質(zhì)，產(chǎn)生氧化物雜質(zhì)，堵塞液壓元件中的小孔或縫隙，使之不能正常工作； 3、 引起熱膨脹系數(shù)不同的相對運動零件之間的間隙變小，甚至卡死，