液壓系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)

1序言原油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以分為兩個(gè)階段。2分離式液壓站的總體結(jié)構(gòu)按照動(dòng)力源與控制裝置是否安裝在一起,可分為整體式液壓站和分離式液壓站,這兩種典型的總體結(jié)構(gòu)如圖所示。液壓站主要適宜固定式機(jī)械設(shè)備(如各類機(jī)床及自動(dòng)線、輕工紡織機(jī)械和冶金設(shè)備等)采用3連接體上的油路液壓控制裝置是液壓系統(tǒng)中各類控制閥及其連接體的統(tǒng)稱,在液壓站中多用無(wú)管集成。亦即將各類控制閥固定在某種專用或通用的連接體(又稱輔助件)上,輔助件內(nèi)開(kāi)的一系列通道(油道),控制閥之間的油路聯(lián)系主要由這些通道而非管道實(shí)現(xiàn)。按所采用輔助件的形式不同,又可分為板式、塊式、鏈?zhǔn)健B加閥式和插入式等五種集成方式。它們的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、外形美觀、壓力損失較小等。但因結(jié)構(gòu)上各不相同,故又各有特點(diǎn)及其適用的場(chǎng)合。3.1控制元件連接在閥板上,按系統(tǒng)要求,通過(guò)閥板中切削或鑄造出的通道實(shí)現(xiàn)油路聯(lián)系,構(gòu)成一個(gè)回路。對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng),則需將其分解成幾個(gè)回路,用幾個(gè)閥板安裝標(biāo)準(zhǔn)板式控制元件,閥板間通過(guò)管道來(lái)連接。閥板又有整體式和剖分式兩種形式綜上所述可知:板式集成對(duì)于動(dòng)作復(fù)雜的液壓系統(tǒng),回路元件數(shù)量的增加,導(dǎo)致所需閥板尺寸和數(shù)量增大,致使有些孔道深到無(wú)法鉆出,而銑槽往往出現(xiàn)滲漏串腔現(xiàn)象。此外,閥板是根據(jù)特定的液壓系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)制作的,不易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,不易組織專業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)用戶需要更改回路或追加元件時(shí),閥板就要重新設(shè)計(jì)加工,設(shè)計(jì)和加工的差錯(cuò)也會(huì)使整塊閥板報(bào)廢。所以,板式集成適合不太復(fù)雜的中低壓系統(tǒng)采用。3.2安裝板式閥及插裝閥塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路,做成通用化的六面體輔助件——集成塊,通常其四周除一面安裝液壓執(zhí)行裝置的管接頭外,其余三面安裝標(biāo)準(zhǔn)板式閥及少量疊加閥或插裝閥,這些元件之間的油路聯(lián)系由集成塊內(nèi)部所開(kāi)通道孔實(shí)現(xiàn);塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面,布有上下貫穿通道體的公用壓力油孔、回油孔、泄油孔及塊間連接螺栓孔,多個(gè)回路塊疊積成一摞,通過(guò)四只長(zhǎng)螺栓固緊,塊之間的油路聯(lián)系成特點(diǎn),將其劃分為幾摞。摞間用管道連接即可。塊式集成的顯著優(yōu)點(diǎn)是:可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì);更改系統(tǒng)、增減元件方便,設(shè)計(jì)柔性大塊式集成既可用于低壓系統(tǒng)也可用于高壓系統(tǒng)。3.3個(gè)螺釘孔口鏈?zhǔn)郊砷y塊上面安裝液壓閥;閥塊兩面是塊間或塊與其它輔助件間的連接結(jié)合面,兩側(cè)面間通常開(kāi)有5條呈軸對(duì)稱分布的公用主油道及4個(gè)短螺栓孔,故可在閥塊不變的情況下,以對(duì)稱軸為中心旋轉(zhuǎn)180°安裝來(lái)改變油路關(guān)系。從而減少閥塊及其它輔助件的品種,提高通用化程度和變更系統(tǒng)的靈活性。閥塊底面有通向執(zhí)行器、液壓泵或油箱的三個(gè)螺紋孔口,可根據(jù)需要用螺塞進(jìn)行阻通。連接塊的兩側(cè)結(jié)合面與同規(guī)格閥塊兩側(cè)結(jié)合面的連接尺寸完全一致,也開(kāi)有五條軸對(duì)稱油道和四個(gè)螺栓孔。連接塊上不安裝液壓閥,其作用是使5條公用通道兩兩溝通,實(shí)現(xiàn)油路關(guān)系的改變,并且通過(guò)其底面都開(kāi)有與公用油道相通的兩個(gè)螺紋孔接至壓力繼電器、壓力表等元件(這兩個(gè)螺紋孔不用時(shí)也可用螺塞堵死)。隔板安裝在相鄰兩個(gè)閥塊或閥塊與連接塊之間,它的兩個(gè)側(cè)面與閥塊的兩側(cè)向結(jié)合面尺寸相同,也有與閥塊一樣位置的四個(gè)螺栓孔。其作用是通過(guò)阻通相鄰輔助件的5條公用通道中的一條或幾條(共有20種方案),實(shí)現(xiàn)油路關(guān)系的改變。端板上既不安裝液壓閥,也沒(méi)有內(nèi)部通道。用螺栓與整個(gè)鏈?zhǔn)郊裳b置最外側(cè)的閥塊連接,一方面從兩端堵死閥塊的5條公用通道,另一方面把整個(gè)鏈?zhǔn)郊裳b置安裝在臺(tái)架上。鏈?zhǔn)郊傻膬?yōu)點(diǎn)是:組合排列方便靈活,4種輔助件經(jīng)適當(dāng)排列即可實(shí)現(xiàn)集成;設(shè)計(jì)施工周期短,工效高;輔助件少,工藝簡(jiǎn)單;設(shè)計(jì)程度規(guī)范,易于實(shí)現(xiàn)CAD等。其缺點(diǎn)是流通直角轉(zhuǎn)變較多,流阻損失較大,故一般適于小流量液壓系統(tǒng)采用。3.4泵、油箱壓力疊加閥式集成是在塊式集成基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,但不需要另外的連接塊,而是以帶有公用油道的疊加閥作連接體,通過(guò)螺栓將直接疊合在一起的所有液壓閥固定在最底層的底板塊上。底板塊側(cè)面的螺紋孔口可接至執(zhí)行器、液壓泵或油箱,并可根據(jù)需要用螺塞進(jìn)行阻通。因同一規(guī)格的疊加閥的油口和螺栓孔的大小、位置及數(shù)量均與相匹配的板式換向閥相同,故只要把同一規(guī)格的疊加閥按一定順序疊積起來(lái),再將換向閥裝于這些疊加閥的上面,即可構(gòu)成各種典型液壓回路。疊加閥式集成的優(yōu)點(diǎn)是:標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、集成化程度高,設(shè)計(jì)、加工及裝配周期短,便于實(shí)現(xiàn)CAD;結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、體積小、重量輕、占地面積小;配置靈活、安裝維護(hù)方便,便于通過(guò)增減疊加閥實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)原理變更;減少了輔助件及管件,耗材少,成本低;消除了漏油,減小了振動(dòng)和噪聲,壓力損失小,且使用安全可靠。其缺點(diǎn)是回路形式少,受通徑限制,不能滿足復(fù)雜和大功率液壓系統(tǒng)的需要。3.5大流量系統(tǒng)插入式集成由于插裝閥流通能力大,動(dòng)作靈敏,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,故集成后的液壓裝置更加緊湊,特別適合重型機(jī)械、冶金、塑料機(jī)械等大流量系統(tǒng)采用4液壓控制裝置的黨組織液壓動(dòng)力源向系統(tǒng)提供工作介質(zhì),并可作為整體式液壓站安放液壓控制裝置的基座,是液壓站的重要組成部分。液壓動(dòng)力源裝置由液壓泵組及液壓油箱組成,按液壓泵組的布局,液壓動(dòng)力源裝置有以下兩大類4.1電機(jī)臥式安裝上置式液壓動(dòng)力源裝置的泵組置于油箱之上。根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝方向又有立式(圖a)與臥式(圖b)之分,前者的電動(dòng)機(jī)立式安裝,液壓泵置于油箱內(nèi);后者的電動(dòng)機(jī)臥式安裝,液壓泵置于油箱之上。上置式液壓動(dòng)力源裝置的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,結(jié)構(gòu)緊湊,適用于小功率液壓系統(tǒng)。臥式的電動(dòng)機(jī)與泵軸的同軸度不易保證,且吸油高度不能過(guò)大。4.2座上時(shí)稱整體型液壓動(dòng)力源非上置式液壓動(dòng)力源裝置的泵組置于底座或地基上。泵組坐落在與油箱一體的公用底座上時(shí)稱整體型液壓動(dòng)力源,若泵組放在油箱側(cè)面稱旁置式,若泵組放在油箱下面稱下置式;泵組單獨(dú)裝在地基上稱分