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毕业设计（论文）11前言1.1液压系统的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年他又将工作介质水改为油,进一步得到改善。我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得了显著成果。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。1.2液压系统在机械行业中的应用机床工业——磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等工程机械——挖掘机、装载机、推土机等汽车工业——自卸式汽车、平板车、高空作业车等农业机械——联合收割机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等轻工机械——打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等毕业设计（论文）2冶金机械——电炉控制系统、轧钢机控制系统等起重运输机械——起重机、叉车、装卸机械、液压千斤顶等矿山机械——开采机、提升机、液压支架等建筑机械——打桩机、平地机等船舶港口机械——起货机、锚机、舵机等铸造机械——砂型压实机、加料机、压铸机等本机器适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作方式。本机器的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整，并能完成一般压制工艺。此工艺又分定压、定程两种工艺动作供选择。定压成型之工艺动作在压制后具有保压、延时、自动回程、延时自动退回等动作。本机器主机呈长方形，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。1.3液压机的发展及工艺特点液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，自19世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优毕业设计（论文）3点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点，从70年代初期开始出现，至今已得到了很快的发展。我国从1970年开始对这种阀进行研究和生产，并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上，显示了很大的优越性。液压机工艺用途广泛，适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺，压力机是一种用静压来加工产品。适用于金属粉末制品的压制成型工艺和非金属材料，如塑料、玻璃钢、绝缘材料和磨料制品的压制成型工艺，也可适用于校正和压装等工艺。由于需要进行多种工艺，液压机具有如下的特点：（1）工作台较大，滑块行程较长，以满足多种工艺的要求；（2）有顶出装置，以便于顶出工件；（3）液压机具有点动、手动和半自动等工作方式，操作方便；（4）液压机具有保压、延时和自动回程的功能，并能进行定压成型和定程成型的操作，特别适合于金属粉末和非金属粉末的压制；（5）液压机的工作压力、压制速度和行程范围可随意调节，灵活性大。1.4设备液压系统的基本组成（1）能源装置——液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。（2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。（3）控制装置——液压阀。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。（4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。（5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。毕业设计（论文）41.5设备液压系统漏油问题的提出液压系统泄漏是机电产品漏油和产生故障的重要原因之一。液压系统泄漏不仅造成油液资源浪费和污染环境，同时还造成停机损失、系统效率下降、火灾隐患、污染设备和制品等问题。液压系统泄漏不仅影响了液压系统与电气传动的竞争力，还影响到在其他领域的应用。为此世界各国都非常重视这个问题，设备液压系统漏油不仅浪费大量能源、污染环境，而且导致设备运转异常、效率降低，严重时造成停机损失。据有关资料统计，在工程机械故障中，漏油(仅限于外漏)故障约占20％一30％，如果再加上内漏，则所占比例将更大。因此，对于液压系统漏油问题应予以足够重视。液压系统漏油的原因很多，防治措施各异。液压系统漏油是液压设备的共性问题，这个问题的解决，关系到液压系统的实际工作质量，也将直接影响到液压技术的发展与普及。本文将对液压系统漏油的原因及其防治措施进行分析。毕业设计（论文）5二设备液压系统漏油原因及其防治在分析泄漏产生的原因之前，首先要知道什么是泄漏，还要了解液压系统泄漏的种类。泄漏是指在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现象。液压系统泄漏主要有外泄漏和内泄漏两种：油液从液压元件的高压腔流向低压腔的现象称为内泄漏；油液从系统内部流到系统外部的泄漏称为外泄漏。液压系统的泄漏主要有两种：固定密封处泄漏和运动密封处泄漏。固定密封处泄漏的部位主要发生在缸底、各管接头的连接处等，称为外泄现象；运动密封处泄漏主要发生在油缸活塞杆部位、多路阀阀杆等部位，称为内泄现象。2.1正确安装液压管路液压系统中使用的管路很多，根据工作压力及安装位置的不同，选用的有钢管、紫铜管、橡胶管、尼龙管和塑料管等。管路漏油在液压系统漏油故障中所占比例较大，其原因主要是管路安装不当。例如。在安装管接头时，如果紧固力矩严重超过规定时，会使接头的喇叭口断裂，螺纹拉伤、脱扣，发生漏油。在维修或更换液压管路时，如果在液压系统中安装了劣质的管路，由于其承压能力低、使用寿命短，使用时间不长就会出现漏油。硬质油管质量差的主要表现为管壁厚薄不均，使承载能力降低；劣质软管则主要是橡胶质量差、钢丝层拉力不足、编织不均，使承载能力不足，在压力油冲击下，易造成管路损坏而漏油。2.1.1避免管路弯曲不良在装配硬管的过程中，应按规定弯曲半径使管路弯曲，否则会使管路产生不同的弯曲内应力，在油压的作用下逐渐产生渗漏。通常情况下，硬管转弯处的半径应大于油管外径的3～5倍。如果弯曲半径过小，就会导致管路外侧管壁变薄，内侧管壁存在皱纹，使管路在弯曲处存在很大内应力，强度大大减弱，在剧烈振动或高压冲击时，管路就易产生横向裂纹而漏油；如果弯曲半径过大，当管内油压脉动时就易产生纵向裂纹而漏油。安装软管时同样要注意弯曲处的半径，通常应使弯曲半径大于9倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于6倍软管外径。2.1.2注意管路使用环境液压系统在工作过程中。要时刻注意环境的变化。管路(特别是软管)如果安装不当。极易受环境影响而变形，造成漏油事故。因此，软管直线安装时要有30％左右的余量，以适应油温变化、软管所受拉力和振动的需要；橡胶管应避开高温和腐蚀性气体，一经发现严重龟裂、变硬或鼓泡现象，就应立即更换；如果系统软管较多，应分别安装管夹加以固定或用橡胶板隔开，以避免管路错乱。毕业设计（论文）62.1.3合理固定安装在安装油管时，切忌不顾管路的长度、角度、螺纹是否合适而强行装配，这会使管路变形，产生安装应力，同时很容易碰伤管路而导致其强度下降；安装时还要注意油管的固定，以防拧紧螺栓时管路随之一起转动，造成管路扭曲或与别的部件相碰而产生摩擦，缩短管路使用寿命；管路卡子的固定要适宜，如果过松会使管路与卡子间产生的摩擦、振动加强；如果过紧则使管路表面夹伤变形，所有这些情况都会使管路破损而漏油。2.2防止油温过高液压系统油液的工作温度一般维持在35—60度的范围较好。油温太高将使油液黏度下降、容积效率降低、润滑油膜变薄、机械磨损加剧，从而导致液压油内泄漏增加，同时泄漏和磨损又引起系统温度升高，而温升又会加重泄漏和磨损，甚至造成恶性循环。使液压元件很快失效。油温过高还将加速密封件老化，使密封效能随之降低，最终导致密封件失效而漏油。2.2.1工作中的控制正确调节液压回路的某些参数，例如液压泵的输出流量和压力不应超过规定值，在保证系统正常工作条件下，应尽可能的调低；可调背压阀的开启压力也应尽量调低，以减少能量损失；工作中防止和高温物体接近，如果周围环境温度高而使油温升高时，应利用隔热材料使系统和外界热源隔离；工作中还要注意，若执行机构不工作时，要及时使系统卸荷。2.2.3日常维护在日常维护中应经常使油箱中的油面处于所要求的高度，使油液有足够的冷却条件。保持冷却器内水量充足，管道畅通，充分发挥冷却器对油液的冷却效果。此外，选择合适黏度的液压油也是十分必要的。黏度过高，油液流动时的能量损耗增加；黏度过低。泄漏就会增多，两者都会使油温升高。2.3避免油液污染液压系统的油液一旦被污染，将会导致系统中的元件磨损，密封性能下降，液压元件容积效率降低，产生内外泄漏。当液压油中含有水分时，会促使液压油形成乳化液，降低液压油的润滑和防腐作用，加速液压元件及液压导管内壁的磨损和腐蚀。当液压油中含有大量气泡时。将引起强烈的液压冲击，易损坏元件及导管，产生内外泄漏。2.3.1严格净化液压用油毕业设计（论文）7净化是防止固体杂质损害系统的重要手段。液压系统应根据需要配置粗、精过滤器。过滤器应当经常检查清洗，发现损坏应及时更换。向油箱中注油前，必须彻底清洗油箱及液压管路。加注液压油时在加口处应放置滤网，并在无风沙、无污染的场所加注。2.3.2定期检查和更换油液对液压油应做到定期检查，一旦查出油液性能不符合要求，就应及时更