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液控单向阀与节流阀的合理应用.doc

液控单向阀与节流阀的合理应用

不吃腥de小猫咪
2017-09-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《液控单向阀与节流阀的合理应用doc》,可适用于领域

液控单向阀与节流阀的合理应用山东淄博学院博山校区许同乐马金英液控单向阀在液压回路中应用十分广泛但在应用此阀时应充分考虑该阀的特点否则会造成回路不稳定尤其是在高压系统中液控单向阀反向开启前P口的压力很高如图a所示为了减小液压系统中的控制压力液压冲击和噪声采用了还卸荷阀芯的液压控单向阀如图b。卸荷阀能使液控单向阀性能得到改善该液控单向阀的特点是当液控单向阀口K处于无压力油时压力油只能从油口P流向油口P不能反向。当控制口K有控制压力油时油液因控制活塞推动顶杆而顶杆顶开卸荷阀芯同时主阀芯打开接通P、P两通口油液可在这两个方向上自由流通卸荷阀减小了液压冲击使液压控单向阀的性能较稳定但在大流量高压系统中仍存在冲击或噪声。液控单向阀常应用在保压泄压锁紧回路中。如图a所示的保压回路由于系统中保压过程中因压力大油液压缩、管道膨胀元件发生弹性变形等都能贮存能量在泄压时肾量突然释放并且在换向阀从中位到左位时由于液压缸上腔压力较大此时下腔压力已升高如图b所法的卸荷阀与主阀几乎同时打开使上腔的压力油突然通过液控单向阀释放到回油路。由于这两咱原因同时存在而使保压后泄压太快产生冲击振动和噪声为此我们对该类液压回路进行了改进。由于高压大流量液控单向阀导致了泄压过快使冲击增大为此在该回路中加上一节流阀(如图b)从而使液控单向阀卸荷阀先打开然后再打开主阀由于节流阀具有足够的流量控制范围能保证稳定的最小流量调节方便泄漏小温度和压力对影响也小所以通过调节节流阀控制液压缸上腔的油液泄压时间也相应延长汇压能力也会增强送还上液压油对各元件的冲击及噪声。曾对其安高压大流量液控单向阀的回路进行了同样的改进结果都能满足要求不影响控制活塞的速度。包头钢铁学院机械工程系乔文刚针对现今广泛应用的液压传动系统故障诊断的困难性提出一种简便、实用的故障诊断方法。此法通过对系统参数的定量检测和逻辑分析大大提高了系统故障诊断的科学性、快速性和准确性降低了对维修人员的技术水平要求。大量实验表明此法较传统的故障诊断方法效率大大提高装拆工作量大大减少具有较高的实用推广价值。液压系统故障诊断液压传动系统由于其独特的优点即具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本在各个领域中获得愈来愈广泛的应用。但由于客观上元、辅件质量不稳定和主观上使用、维护不当且系统中各元件和工作液体都是在封闭油路内工作不象机械设备那样直观也不象电气设备那样可利用各种检测仪器方便地测量各种参数,液压设备中仅靠有限几个压力表、流量计等来指示系统某些部位的工作参数其他参数难以测量而且一般故障根源有许多种可能这给液压系统故障诊断带来一定困难。在生产现场由于受生产计划和技术条件的制约要求故障诊断人员准确、简便和高效地诊断出液压设备的故障要求维修人员利用现有的信息和现场的技术条件尽可能减少拆装工作量节省维修工时和费用用最简便的技术手段在尽可能短的时间内准确地找出故障部位和发生故障的原因并加以修理使系统恢复正常运行并力求今后不再发生同样故障。正确分析故障是排除故障的前提系统故障大部分并非突然发生发生前总有预兆当预兆发展到一定程度即产生故障。引起故障的原因是多种多样的并无固定规律可寻。统计表明液压系统发生的故障约是由于使用管理不善所致为了快速、准确、方便地诊断故障必须充分认识液压故障的特征和规律这是故障诊断的基础。以下原则在故障诊断中值得遵循:()首先判明液压系统的工作条件和外围环境是否正常需首先搞清是设备机械部分或电器控制部分故障还是液压系统本身的故障同时查清液压系统的各种条件是否符合正常运行的要求。()区域判断根据故障现象和特征确定与该故障有关的区域逐步缩小发生故障的范围检测此区域内的元件情况分析发生原因最终找出故障的具体所在。()掌握故障种类进行综合分析根据故障最终的现象逐步深入找出多种直接的或间接的可能原因为避免盲目性必须根据系统基本原理进行综合分析、逻辑判断减少怀疑对象逐步逼近,最终找出故障部位。()故障诊断是建立在运行记录及某些系统参数基础之上的。建立系统运行记录这是预防、发现和处理故障的科学依据建立设备运行故障分析表它是使用经验的高度概括总结有助于对故障现象迅速做出判断具备一定检测手段可对故障做出准确的定量分析。()验证可能故障原因时一般从最可能的故障原因或最易检验的地方开始这样可减少装拆工作量提高诊断速度。目前查找液压系统故障的传统方法是逻辑分析逐步逼近断。此法的基本思路是综合分析、条件判断。即维修人员通过观察、听、触摸和简单的测试以及对液压系统的理解凭经验来判断故障发生的原因。当液压系统出现故障时故障根源有许多种可能。采用逻辑代数方法将可能故障原因列表然后根据先易后难原则逐一进行逻辑判断逐项逼近最终找出故障原因和引起故障的具体条件。此法在故障诊断过程中要求维修人员具有液压系统基础知识和较强的分析能力方可保证诊断的效率和准确性。但诊断过程较繁琐须经过大量的检查验证工作而且只能是定性地分析诊断的故障原因不够准确。为减少系统故障检测的盲目性和经验性以及拆装工作量传统的故障诊断方法已远不能满足现代液压系统的要求。近年来随着液压系统向大型化、连续生产、自动控制方向发展又出现了多种现代故障诊断方法。如铁谱技断可从油液中分离出来的各种磨粒的数量、形状、尺寸、成分以及分布规律等情况及时、准确地判断出系统中元件的磨损部位、形式、程度等。而且可对液压油进行定量的污染分析和评价做到在线检测和故障预防。再如基于人工智能的专家诊断系断它通过计算机模仿在某一领域内有经验专家解决问题的方法。将故障现象通过人机接口输入计算机计算机根据输入的现象以及知识库中的知识可推算出引起故障的原因然后通过人机接口输出该原因并提出维修方案或预防措施。这些方法给液压系统故障诊断带来广阔的前景给液压系统故障诊断自动化奠定了基础。但这些方法大都需要昂贵的检测设备和复杂的传感控制系统和计算机处理系统有些方法研究起来有一定困难。目前不适应于现场推广使用。下面介绍一种简单、实用的液压系统故障诊断方法。基于参数测量的故障诊断系统一个液压系统工作是否正常关键取决于两个主要工作参数即压力和流量是否处于正常的工作状态以及系统温度和执行器速度等参数的正常与否。液压系统的故障现象是各种各样的故障原因也是多种因素的综合。同一因素可能造成不同的故障现象而同一故障又可能对应着多种参数测量法诊断故障的思路是这样的任何液压系统工作正常时系统参数都工作在设计和设定值附近工作中如果这些参数偏离了预定值则系统就会出现故障或有可能出现故障。即液不同原因。例如:油液的污染可能造成液压系统压力、流量或方向等各方面的故障这给液压系压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化。因此当液压系统发生故障时必然是系统统故障诊断带来极大困难。中某个元件或某些元件有故障进一步可断定回路中某一点或某几点的参数已偏离了预定值。这说明如果液压回路中某点的工作参数不正常则系统已发生了故障或可能发生了故障需维修人员马上进行处理。这样在参数测量的基础上再结合逻辑分析法即可快速、准确地找出故障所在。参数测量法不仅可以诊断系统故障而且还能预报可能发生的故障并且这种预报和诊断都是定量的大大提高了诊断的速度和准确性。这种检测为直接测量检测速度快误差小检测设备简单便于在生产现场推广使用。适合于任何液压系统的检测。测量时既不需停机又不损坏液压系统几乎可以对系统中任何部位进行检测不但可诊断已有故障而且可进行在线监测、预报潜在故障。参数测量法原理只要测得液压系统回路中所需任意点处工作参数将其与系统工作的正常值相比较即可判断出系统工作参数是否正常是否发生了故障以及故障的所在部位。液压系统中的工作参数如压力、流量、温度等都是非电物理量用通用仪器采用间接测量法测量时首先需利用物理效应将这些非电量转换成电量然后经放大、转换和显示等处理被测参数则可用转换后的电信号代表并显示。由此可判断液压系统是否有故障。但这种间接测量方法需各种传感器检测装置较复杂测量结果误差大、不直观不便于现场推广使用。本人通过多年的教学和生产实践设计出一种简单、实用的液压系统故障检测回路。系统结构原理如图a所示。检测回路通常和被检测系统并联连接此连接需在被测点设置如图a所示的双球阀三通接头它主要用于对系统进行不拆卸检测。它对液压系统所需点的各种参数进行直接的快速检测不需任何传感器它可同时检测系统中的压力、流量和温度三个参数而执行器的速度和转速则可通过测量出口流量的方法计算得到。例如:只要在泵出口及执行器进、出口安装双球阀三通如图所示则通过测量、、三点的压力、流量及温度值则可立刻诊断出故障所在的大致部位(泵源、控制传动部分或执行器部分)。增加参数检测点则可缩小故障发生区域。检测原理如图a所示。系统正常工作时阀门开启关闭检测口罩上防尘罩以防污染。检测时只要将检测回路与检测口接通即旋紧活接头螺纹并打开阀门。通过调节阀门和溢流阀即可方便地测出压力、流量、温度、速度等参数。但要求系统配管时将双球阀三通在需检测系统参数的部位当作接管(如图a连接)或弯管接头(如图b连接,这样做既不会增加系统的复杂性,也不会对系统性能产生明显影响)来配置。,截止球阀,软管压力表流量计温度计溢流阀过滤器参数测量方法第步:测压力如图a所示首先将检测回路的软管接头与双球阀三通螺纹接口旋紧接通。打开球阀关死溢流阀切断回油通道这时从压力表上可直接读出所测点的压力值(为系统的实际工作压力)。第步:测流量和温度慢慢松开溢流阀手柄再关闭球阀。重新调整溢流阀使压力表读数为所测压力值此时流量计读数即为所测点的实际流量值。同时温度计上可显示出油液温度值。第步:测转速(速度)不论泵、马达或缸其转速或速度仅取决于两个因素即流量和它本身的几何尺寸(排量或面积)所以只要测出马达或缸的输出流量(对泵为输入流量)除以其排量或面积即得到转速或速度值。参数测量法实例图所示为t注塑机液压传动及控制系统原理图。此系统在调试中出现以下现象:泵能工作但供给合模缸和注射缸的高压泵压力上不去(压力调至Mpa左右再无法调高)泵有轻微的异常机械噪声水冷系统工作油温、油位均正常有回油。从回路分析故障有以下可能原因:()溢流阀故障。可能原因:调整不正确弹簧屈服阻尼孔堵塞滑阀卡住。()电液换向阀或电液比例阀故障。可能原因:复位弹簧折断控制压力不够滑阀卡住比例阀控制部分故障。()液压泵故障。可能原因:泵转速过低叶片泵定子异常磨损密封件损坏泵吸入口进入大量空气过滤器严重堵塞。故障诊断方法:()应用传统的逻辑分析逐步逼近法。需对以上所有可能原因逐一进行分析判断和检验最终找出故障原因和引起故障的具体元件。此法诊断过程繁琐须进行大量的装拆、验证工作效率低工期长并且只能是定性分析诊断不够准确。()应用基于参数测量的故障诊断系统。只需在系统配管时在泵的出口a、换向阀前b及缸的入口c()三点(如图所示)设置双球阀三通则利用故障诊断检测回路在几秒钟内即可将系统故障限制在某区域内并根据所测参数值诊断出故障所在。检测过程如下:(a)如图所示将故障诊断回路与检测口a接通打开球阀并旋松溢流阀再关死球阀这时调节溢流阀即可从压力表上观察泵的工作压力变化情况看其是否能超过Mpa并上升至所需高压值。若不能则说明是泵本身故障若能说明不是泵故障则应继续检测。(b)若泵无故障则利用故障诊断回路检测b点压力变化情况。若b点工作压力能超过Mpa并上升至所需高压值则说明系统主溢流阀工作正常需继续检测。若溢流阀无故障则通过检测c点压力变化情况即可判断出是否换向阀或比例阀故障。通过检测最终故障原因是叶片泵内漏严重所引起。拆卸泵后方知叶片泵定子由于滑润不良造成异常磨损引起内漏增大使系统压力提不高进一步发现是由于水冷系统的水漏入油中造成油乳化而失去润滑作用引起的。参数测量法是一种实用、新型的液压系统故障诊断方法它与逻辑分析法相结合大大提高了故障诊断的快速性和准确性。首先这种测量是定量的这就避免了个人诊断的盲目性和经验性诊断结果符合实际。其次故障诊断速度快经过几秒到几十秒即可测得系统的准确参数再经维修人员简单的分析判断即得到诊断结果。再者此法较传统故障诊断法降低系统装拆工作量一半以上。此故障诊断检测回路具有以下功能:()能直接测量并直观显示液流流量、压力和温度并能间接测量泵、马达转速。()可以利用溢流阀对系统中被测部分进行模拟加载调压方便、准确为保证所测流量准确性可从温度表直接观察测试温差(应小于)。()适应于任何液压系统且某些系统参数可实现不停车检测。()结构轻便简单工作可靠成本低廉操作简便。这种检测回路将加载装置和简单的检测仪器结合在一起可做成便携式检测仪测量快速、方便、准确适于在现场推广使用。它为检测、预报和故障诊断自动化打下基础。商丘工业学校机械教研室李新德周志民ZL装载机液压传动系统工作时变速齿轮泵从油底壳中经滤网吸入低压油泵出的高压油经滤油器过滤后进入变速分配阀。当系统建立压力后(压力超过MPa)由调压阀分成两路其中一路以MPa的压力经切断阀至挡位分配阀然后根据工作需要进入不同的工作液压缸实现挡、挡或倒挡另一路经溢流阀以MPa的奋力向变矩器供油保证变矩器内的油压和流量由变矩器流出经散热后的低压油经背压阀对大小超越离合器及各挡齿轮进行润滑。一般来说ZL型装载机使用h后其液力传动系统会相继发生各种故障均有一定的外在表现。现从该机外部特征入手分析该系统发生各种故障的成因和排除方法。()压力表指针摆动压力表指针在各挡位压力下都摆动则说明油路中进入空气。此时锁紧油泵和油笨之间的连接油管即可排除故障。()各挡位压力偏离正常值压力表为法的各挡压力都低(低于MPa)其可能原因有:变速齿轮泵严重烧伤造成效率过低变速齿轮泵严重烧伤造成效率过低变速阀的调压弹簧失去弹性弹簧座断裂使阀杆或蓄能活塞卡死无法压缩调压弹簧切断阀阀杆卡死在切断位置油底壳滤网严重堵塞造成供油不足变速分配阀蓄能器内密封器内密封圈破损使高低压腔串通等。挡与倒挡压力正常挡压力低其可能原因有:端盖与箱体结合处的挡油孔密封圈损坏或漏装(伴有油液外漏)端盖中部与挡液压缸体之间配合处的旋转油封损坏出现内漏活塞导向销脱落使高压腔串通等。挡与倒挡压力正常挡压力低其可能原因有:液压缸和缸体进油结合处的矩形密封圈损坏或漏装挡活塞油封损坏或缸体有砂眼。挡和挡压力正常倒挡压力低其可能原因有:箱壁在倒挡位置出现裂纹倒挡活塞密封圈损坏变速分配阀密封圈损坏变速分配阀密封圈破损。挡与倒挡压力上不去挡压力正常其可能的原因有:中盖与箱体的连接螺栓断裂中盖与挡液压缸体的间隙未控制在mm之间。()油中含有大量铝屑说明变矩器各工作轮之间有相互磨损此时传动效率降低并伴有工作油发热。应对变矩器进行拆检找出磨损部位必要时更换轴承铆紧一级涡轮罩等。()油中含有大量铜屑说明主、从动磨擦片之间干磨或打滑。应检查液力油加注是否到位检查液压泵压力是否正常如压力正常则是主、从动磨擦片装配不当或有变形应拆检更换。()油中含有大量铁屑说明超越离合器打滑这时装地机由高速轻载到低速重载此时变速器内有金属的磨擦声工作无力或说明超越离合器的滚柱卡死在楔紧位置此情况下工作时挡工作有力挡速度上不去。()变速器中的液力油不断增多并伴有液压箱中的液压油不断减少。这种情况一般是工作齿轮泵或转向泵的骨架油封损坏造成液压油进入变速器中所致。若更换油封后仍有此故障则应检查工作齿轮泵的密封铜套因为铜套损坏会造成高压油将骨架油封冲破。工作齿轮泵的主动齿轮轴与铜套的配合间隙控制在mm之间且不允许有几何形状偏差。()变速器中的液力油量不断减少并伴有液压箱中的液压油油量不断增多。这种情况一般是变速齿轮泵中的骨架油封(PG××)损坏液力油被工作齿轮泵吸入所致。()变速器中液力油不断减少并伴有发动机油底壳中机油量不断增多导轮座上密封环及油封损坏使变矩器内液力油漏入飞轮壳中。变矩器罩轮和泵轮之间的O形密封圈损坏。变矩器液力回油管堵塞使变矩器因回油缓慢或无回油造成变矩器密封换效。()油温高水温也高遇此情况应先按水温记故障的排除方法排除(这里不再分析)。水温正常后若油温还高可按下述步骤排除。()油温高水温正常##检查所用的工作介质是否合适。一般为汽轮机油或液力油。检查油箱油位。油位过低或粗滤网堵塞使油路供油减少造成油温过高。液力油散热器堵塞、散热片之间油泥过多使之散热不良导致油温升高。超越离合器打滑烧顽死。变速器挡端盖轴承装配过紧。轴与轴承与合间隙应控制在mm之间。我厂生产的架桥机用于架设m以下的铁路混凝土桥梁。工作时液压缸将大臂从前、后龙门架上顶升到工作位置并可用液压锁将其锁定在同一位置。在试车过程中当大臂从后龙门架顶起时发生了整机向一侧倾斜的现象直接原因是一侧液压缸没能伸起如图所示。为了查找原因使两侧液压缸不连接大臂进行空载运行结果两侧液压缸均能正常伸缩说明液压缸没有被液压锁锁住。对整面进行受力分析发现后龙门液压负荷受向上的拉力(T)每个液压缸为t即液压缸小腔存在一定的油压PA。当液压缸抻出时大腔进油推动液压锁平衡活塞克服液压锁单向阀背压(小腔油压)。同时又使小腔油压进一步升高。液压锁结构如图所示。液压锁的打开条件为:PπD>PπdP=FSIPBAA小腔B式中P大腔压力P小腔压力d液压锁单向阀阀前孔径BAD液压锁平衡活塞直径I液压缸速比S液压缸小腔环形面积小腔则:P=((Dd)I)FSB小腔()实际应用中:液压缸缸径为mm,活塞杆直径为mm,I=实测:D=mm,d=mm根据式进行计算分析,则:P>MPa,BP=MPa,F=(大腔产生的推力)A即大腔压力大于MPa时才能打开液压锁但是由于液压缸与液压锁产生的各种阻力不均致使一侧的液压缸首先打开。在外力F的作用下另一侧液压缸受向上的拉力使得大腔进油<DPd使得液压锁不能开启则发生了整机向未BA打开锁的一侧过度倾斜的现象。当然此时的进油路压力未超过MPa。路油压下降小腔回油油压升高导致P改进措施:通过式可以发现在D、d、F一定的情况下降低速比I是唯一可行的方法。在保证稳定性的前提下降低活塞杆直径为mm。则:P>MPaP=MPaF=(大腔产生的推力)BA即开启液压锁压力降为MPa时,P<DPd液压锁即可打开。BA轻装机试验整机升降良好工作正常可见在此情况下并非活塞杆越粗越好活塞杆稍细液压锁反而容易打开。青州液压件厂有限公司王祥玉约翰迪尔联收获机械有限公司袁兆华摘要本文介绍了一种配置在多路换向阀上使用的VDL型螺纹插装安全阀的特点主要性能参数结构组成及工作原理并列出了安全阀各工作极限状态下的力平衡方程式绘制了其启闭特性曲线。关键词:安全阀螺纹插装内孔导向组合密封VDL型螺纹插装安全阀(以下简称VDL型安全阀)是青州液压件厂有限公司在消化吸收国外先进液压阀技术的基础上新近开发研制成功的一种先导式溢流阀结构明显不同主要构造特点是:()采用主阀芯内孔导向组合密封结构()主阀芯的内孔与锥面二级同心密封()阻尼孔与环形阻尼缝隙二级阻尼。VDL型安全阀具有过载保护和补油功能已批量配置在装载机联合收割机等工作装置液压系统多路换向阀上使用其性能优良工作可靠能够很好地满足整机使用性能要求。主要性能参数调压范围(Mpa)公称流量(Lmin)开启比>=闭合比>=压力振摆(Mpa)<=溢流量(Lmin)<=瞬态恢复时间(s)<=结构组成VDL型安全阀的结构组成如图所示。先导阀座调压弹簧先导阀芯组合密封回位弹簧主阀芯滑阀连接套工作原理当安全阀的进口压力p超过其调定压力值时先导阀芯开启油液通过滑阀中心的孔较小的阻尼作用使滑阀后腔的压力p略低于进油压力p滑阀便在pp压差作用下无服回位弹簧微弱的作用力而左移直到志先导阀芯靠紧这时进油口压力p对滑阀的作用力直接传给了先导阀芯而使先导阀芯进一步开大同时由于先导阀芯将滑阀中心孔堵死油液只能经滑阀与主阀芯间的环形缝隙流动。此环缝隙的阻尼作用远比滑阀中心孔的阻尼作用大使p压力迅速降低主阀芯便在pp压差的作用下以其内孔导向迅速沿先导阀座左移开启起安全过载保护作用。在上述过程中先导阀芯开启后的回油通过α腔经达主阀芯与连接套之间的缝隙流向回油口回油。当进口压力p低于回油压力pp压差作用下主阀芯开启使回油口反向流动实现补油T功能。如果忽略主阀芯自后重和磨擦力等因素的影响以上工作过程中各极限状态下的力平衡方程式如下:滑阀欲动未动时的力平衡方程式πd(pp)=KY滑阀欲顶未顶上先导阀时的力平衡方程式:πd(pp)=KY(YL)主阀芯欲动未动时的力平衡方程式πd(pp)p=π(Dd)pF补油开始时主阀芯欲动未动时的力平衡方程式π(Dd)(pp)=KYT式中p安全阀进口压力Mpap滑阀后腔压力Mpap回油口压力MpadT滑阀直径mmd主阀芯座孔直径mmD主阀芯内径mmD主阀芯外径mmk回位弹簧刚度NmmY回位弹簧预压缩量mmL滑阀行程mmF组合密封磨擦力N。主阀芯开启后进回油流速计算公式为:进油流速V=Qπd(ms)回油流速V=Qnπd(ms)式中Q通过阀的流量Lmind回油孔直径mmn回油孔直径数量启闭特性在调整定压力p=MPa、公称流量Q=Lmin情况下根据测得的开启和闭合过程中pQ对应值可以绘出该安全阀的启动特性曲线如图所示图中曲线为开启过程曲线为闭合过程。结语()VDL型安全阀所设计的结构紧凑合理体积小拆装方便从试验使用情况分析该安全阀启闭特性好压力振摆小无噪声可广泛应用于工程机械农业机械矿山机械等液压系统中做安全阀过载阀补油阀使用。()由于VDL型安全阀采用了内孔与锥面二级同心密封结构因此密封性直接影响该安全阀的静动态特性内孔与锥面的同轴度要求较小而内孔是盲孔孔径又小两者的同轴度较难保证加工较困难。徐州筑路机械厂陈升过滤控制设置的意义与作用液压系统中的油液具有传递功率、隔离磨损表面、减少元件间的磨擦悬浮污染物控制元件表面的氧化及冷却等多种功效然而当其中的油液被各种杂质污染后将会破奈其原有功效导致系统运行中的各种故障。由于油液中的各种污染物对系统的工作可靠性和元件使用寿命有直接影响所以液压系统的污染控制贯穿于液压系统的设计、制造、使用和维护等整个过程为有效控制液压系统的污染除对元件和系统进行清洗以消除加工和组装过程中的残留污染物外同时还要采取一定和防止污染物侵入系统的措施以控制从外界侵入的污染物。过滤器在液压和润滑系统中的作用主要有两个:一是控制元件的污染磨损二是防止污染物引起故障。前一种过滤器的要求具有足够高的过滤精度原则上应能有效地滤除尺寸接近污染敏感元件关键运动副动态油膜厚度的颗粒污染物。这类过滤器担负系统的主要过滤作用一般安装在系统压力油路和回油路中。后一种作用的过滤器精度较低主要作用是保护个别的元件防止大颗粒污染物进入元件而引起元件的突发性损坏或动作失灵。这类过滤器安装在紧靠被保护元件的前面或直接安装在元件内。过滤器的选用原则选择过滤器时应考虑以下几方面的性能要求:()具有路够大的通油能力压力损失小()过滤精度应满足设计要求()滤芯具有足够的强度和纳污容量()滤芯抗腐蚀性好能在规定的温度下长期工作()滤芯的更换清洗及维护方便。在选择系统的主要过滤器时其精度的确定应考虑系统中关键元件能够耐受的油液污染度系统的污染物侵入率及工作条件等因至素从污染损控制点出发过滤器的精度应能保证有效地滤除尺寸接近元件运动副动态油膜厚度的颗粒因为这种尺寸的里粒一旦进入到运动副的间隙内将引起元件表面磨损并使间隙增大从而使尺寸较大的颗粒进入间隙引趣进一步的磨损过滤器的尺寸或流量一般可根据系统的流量来确定但带要考虑滤芯的使用寿命。在污染物造成严重磨损的“链式反应”从而导致元件的失效。侵入率一定的条件下液压系统油液的污染度主要取决于过滤器的过滤精度。过滤器的位置过滤器在液压回路中的位置取决于装入过滤器的原因。由于污染颗粒来自许多不同的污染源只有把大小和精度合适的过滤器直接安装到元件的前面才能对元件提供最大了如指掌度的保护一般过滤器在回路中的位置如图所示。单作用缸上的空气过滤器压力管过滤器分流过滤器双向流动过滤器局部过滤器回油过滤器旁路过滤器溢流阀过滤器泵泄油过滤器泵胶管过滤器油箱通气过滤器,,,粗滤器离线过滤器冷却器与离线过滤器另外如果过滤器的功能的控制回路中的污染度则过滤器可安装在一条主管路中同时也往往用离线过滤器来补充管路过滤器的工作。过滤器参数的确定在液压系统中装设过滤器的目的在于达到稳定的污染度这个污染度是系统的各个部件所能接受的并且是合适的这样即可降低元件的磨损度又可降低了生与污染有关的问题的概率从而提高系统的寿命和可靠性。()过滤精度的确定确定过滤精度时先要对系统的工作参数进行分析根据这些参数和重要程度确定权数然后根据系统总权数选择进行系统污染控制的过滤精度这里要分析的工作参数有工作压力的工作制环境元件敏感度期望寿命元件更换费用停工费用安全责任等七项每项参数的权数见表至表。系统参数的总权数等于以上七项权数之和。得到总权数后便可从图上查取合适的过滤精度。表压力工作制权数工作压力(Mpa)工作制说明轻微在额定压力以下连续工作中等额定压力下中等变化繁重零到全压力变化晋升酷零到全压力高潮(Hz)表环境参数环境举例权数好清洁场所一般一般车间提升机差行走设备恶劣铸造及有污染物浸入处如元件试验台表元件敏感度权数敏感度举例权数很高高性能伺服阀高工业用伺服阀稍高柱塞泵、比例阀、调速阀一般叶片泵、滑阀稍低齿轮泵、手动和锥阀最低往复泵表期望寿命权数期望寿命(h)权数表元件费用数元件费用举例权数非常高大型柱塞泵高液压缸、伺服阀、柱塞泵一般管式阀低板式泵、廉价机芯式泵表停工费用权数停机费用举例权数非常高停机损失极大如轧钢设备高大批量生产设备一般行走设备低生产中的非关键设备表安全责任权数安全责任举例权数高矿井提升设备制动系统一般失效可能造成危险的场合低某些液压件试验台需要指出的由于以上各参数权数的选取不是十分精确因而在图中给出只是一个过滤精度范围。例如当总权数为时由图可查得过滤器所需的绝对精度为μm。典型系统应该达一油液清洁度和推荐的过滤精度见表。表推荐的清洁长和过滤精度过滤精度油液清洁度系统类别举例ISONASβ>=x极关键高性能伺服器关键工业用伺服器很重要比例阀、柱塞泵重要叶片泵、低速马达、齿轮泵、液压阀、叠加阀等一般车辆、工程机械大致保护重型机械及水压机如果过滤器装在关键元件的前面用来保护节流孔节流口或配合间隙免遭污染物颗粒堵塞和卡死则其过滤精度的选择所要保护的间隙有一定的关系在行成间隙或开口零件的相对运行允冼的颗粒尺寸不超过间隙宽度的三分之一相对运动较大时不超过四分之一。各种元件的典型间隙见表。表各种元件的典型间隙元件部位间隙齿轮断面齿轮泵齿顶叶片顶端叶片泵叶片侧面柱塞与缸孔柱塞泵配流盘节流孔伺服泵挡板侧面阀芯阀套控制阀节流孔阀芯阀套平板滑阀锥阀液压泵()过滤精度尺寸的确定过滤器的尺寸与通过流量有着对应的关系通常是根据系统的流量确定过滤器所需的通过流量从而确定过滤器的尺寸。然而仅按系统流量选择过滤器尺寸其滤芯的使用寿命往往很短而需频每秒更换滤芯而增加了停机工作量。为了确定合适的过滤器规格首先要分析系统报处环境的污染程度及对侵入污染物的控制程度从表中查出环境等级然后从图和图中查出规定的清洁压降下对环境等级的纳垢系数再把过滤器的实际流量(压力管过滤器的实际流量即泵的最大流量回油管过滤器的实际流量等于泵的最大流量乘以液压活塞面积比)乘以纳垢系数求计算流量最后根据计算流量选定过滤器的规格。表环境等级环境状况对侵入污染物的控制程度好一般差好:控制良好侵入点很少一般:有些控制液压缸很少差:很少或没有控制暴露的液压缸()过滤器的种类的确定一旦过滤器的过滤精度及尺寸确定后选定了滤芯的精度和容量就必须确保过滤总成能适应的所要负担的工作。,在最高的工作温度下材料与油液相容,防压溃和破裂,滤芯和壳体的疲劳额定值过滤器的种类可参见表选取表过滤器种类及特性网孔型式用途过滤精μm压力差P特性aμm网式过装在液压泵吸油管结构简单通油能力大过<滤器上以保护液压泵滤效果差线隙式一般用于中、低压系线隙结构简单过滤效果较好<过滤器统通流能力大但不易清洗(随精度烧结式用于要求过滤质量能在温度很高压力较大的及流量变过滤器高的液压系统中情况下工作抗腐蚀性较好化)纸质过用于要求过滤质量过滤效果好精度高但易滤器高的液压系统中堵塞无法清洗需常换滤芯强度及通流能力大但过滤片式过用于一般过滤油液间隙效果差易堵塞因缺点多将<滤器速度不超过ms淘汰磁性过用于吸附铁屑与其结构简单滤清效果好滤器它过滤器合用济宁伊顿公司陈鹏李维刚由使用伊顿变量柱塞泵和定量柱塞马达的经验我们了解到使用新的伊顿静液压动力传动系统必须遵循的方式是先使液压油充满整个系统(包括泵和马达壳体)接着经由补油泵人口检查至下面将叙述的压力油由主泵传送至马达为止。注意组装时所有零部件必须保持清洁。油液的清洁度满足SAEJll之ISO/即每毫升油液中大于μm的颗粒不超过个大于μm的颗粒不超过个。油液的粘度要求在正常的工作温度下范围为SUS油液粘度不得低于SUS即使在最低起动系统油温下油液粘度也不要超过SUS。系统的最高温度为.安装一个bar的压力表于补油压力测量口以便检查补油泵的补怕压力该孔位于泵体侧面.安装一个×Pamm汞柱的双用压力表于补油泵人口处以检查补油泵的吸油能力.检查所有管路及接头以确定其被安装正确并安放紧固.将液压油注入油箱运量(这些油必须预先过滤以确保其中不含μm以上的颗粒杂物及水分).根据油箱与补油泵的相对位置请按下列方式进行操作:a当油箱位置低于补油泵时:拆开补油泵吸油管注人预先过滤的液压油。如是封闭式加压油箱松开吸油管后注人×Pa气压于油箱以迫使液压油通过并注满吸油管及浦油器直到无带气泡的油出现为止。否则须检查故障原因。同时须确定油路上的阀门已打开b.当油箱位置高于补油泵时:将补油泵接油箱一端的油管松开检查液压油是否能自然流过油管而到达补油泵。如果使用封闭式加压油箱须松开油箱的油盖使其通大气如果油无法自然流过油管和滤清器时给油箱加低于×Pa的气压若还不能使油流过油管及滤清器则须检查是否其中有障碍物。同时确定油路上的阀门已打开。.将油从泵或马达位于最上面的泄油口注满其壳体。如是可加压式油箱则打开马达位于其最上面的泄油口油将自油箱流经回油管、热交换器、泵体、马达泄油管而进入马达壳体直到马达壳体充满天气泡的油时可确定泵、马达及各管路已注满同时须注意回油管路上的阀门已打开.再将油箱内注满油以确保补油泵的正常流量需求.检查泵控制手柄是否在中位尤为重要的是将机械连杆松开后看泵的控制阀是否位于中立位置。如正确则将其机械连杆再接上.开动引擎保持惰机运转此时切勿加速引擎运转~补油压力表读数应至少高于泵体压力×Pa让泵的控制阀位于中立位置惰机运转约min以确保系统中各部位充满油。如果s后补油压力未能达到高于泵体压力XIP。请迅速关掉引擎等min后再试如仍不行则须作故障排除如果使用电动马达驱动则勿超过s。.加速引擎运转至全油门的%~%则测量补油压力应高于泵体压力.×Pa~.×Pa注意:查阅重型液压产品说明书确知各排量补油泵的压力数值。.关掉引擎检查油箱的液面如因系统补油而液面降低则应添加液压油.再开动引擎并加速至全油门的%~%缓缓向前推动泵的控制杆此时补油压力约.×Pa。将控制杆拉至中立位置并再缓慢向后拉则补怕压力将仍为约.×Pa如此反复测试~次.将油门加至全速运转并检查补油泵人口压力不得低于×Pa绝对压力。否则其人口管路必须检查重装。注意:海拔每升高m大气压降低.×Pa或.mm汞柱高正常大气压力在海平面为.×Pa绝对压力。而在海拔m处为.×Pa。广东工业大学赵葛霄贺继钢司徒忠:本文介绍了一种液压集成块智能化设计软件系统(HGMC)。探讨了液压集成块智能化设计及自动化设计的原理给出了方案选择、元件布置、外形干涉校验、孔道连通校核、工程图纸输出以及设计效果评价的全过程。:液压集成块智能化设计软件液压系统采用液压阀集成配置具有结构紧凑、安装方便、振动小、利于实现典型液压系统的集成化和标准化等优点因此应用日益广泛。其中的关键零件液压集成块因为具有密集[]而复杂的空间孔道系统其设计工作是一件极其烦琐、复杂而又极易出错的工作。设计一旦有误也不容易被发现往往由此造成极大的损失和延误。为此开发液压集成块智能化设计和自动化设计的软件既减轻了设计人员的工作量又保证了设计质量。本文介绍了一种液压集成块智能化设计的软件系统。软件以实用性为出发点吸取了同类软件的长处在设计进程中模拟人工设计思想并在工程数据库的支持下完成液压集成块的整体设计。该系统从液压原理图出发经过方案选择、孔道布置、外形干涉校验、孔道连通校核、工程图纸输出等过程实现集成块的智能化设计及自动化设计。整个软件采用VisualBasic、VisualC及AutoCADR作成其中自动设计模块主要采用AutoLISP程序编制。软件的工作流程图如图所示。软件工作流程图液压原理图是液压集成块设计的主要依据。要实现集成块的智能化及自动化设计首先需要将原理图所包含的有关信息“计算机化”。人工设计时要根据原理图中所包含的元件型号和数量初步确定块体的几何尺寸、元件安装位置、特殊孔及工艺孔的布置等。采用计算机设计则要将上述信息用相应的描述文件来表示。液压集成块是一个空间六面体其前、后、左、右、上、下六个面分别定义为、、、、、面取前面的左下角为坐标原点。本软件采用人机交互的方式来建立液压原理图的描述文件主要包括以下内容:()根据原理图从工程数据库选择液压元件并确定其安装面()根据元件之间的连接关系初步确定各元件在集成块表面的安装位置()输入特殊孔及工艺孔道的安装面及安装位置()从工程数据库检索各元件外形试安装并推荐集成块整体尺寸。以上信息输入计算机后将形成一个数据文件作为自动设计模块的初始文件该数据文件也是生成集成块装配图时所使用的文件。()液压元件工程数据库的建立液压原理图是由大量标准液压元件符号组成的如液压泵、各种液压控制阀、液压辅件等这些标准的液压元件具有确定的结构、尺寸和表示方法。在集成块的设计中经常需要考虑这些液压元件的结构、功能及外形尺寸生成集成块装配图时则需要画出这些元件各个方向的视图。根据有关手册[]本软件编制了相应的数据文件包括元件的安装中心(元件的相对坐标原点)、外形轮廊、孔道在相对坐标系中的位置等信息利用AutoCAD中的块文件制作了各元件的正视、左视和俯视图以方便生成集成块的装配图。应用AutoLISP程序对上述工程数据库进行检索和调用。另外在AutoCAD的主菜单中编制了相应的图标菜单以便于查询和使用各液压元件。()液压集成块的信息编码设计[]在集成块智能化设计及自动化设计过程中有一个数据文件即孔道体系描述文件伴随着设计过程的始终。它以液压原理图的描述文件为基础随着设计过程的进展不断进行自动修改。设计完成后该文件保存着成品集成块的所有信息。这个文件是集成块三维显示和输出工程零件图的依据也是集成块CAM系统的原始文件。本软件采用混合式结构对集成块的信息进行编码零件的形状、结构类型、尺寸和相互位置关系等均以代码表示。其分类编码如表所示。第一位第二位第三位第四位第五位第六位第七位第八位第九位第十位第十一位B长方体长度宽度高度C光孔面号孔号X坐标Y坐标Z坐标孔深孔径相通孔号特性代码L阶梯孔面号孔号X坐标Y坐标Z坐标孔深孔径相通孔号特性代码S螺纹孔面号孔号X坐标Y坐标Z坐标孔深孔径相通孔号特性代码编码中的面号如本文中所定义孔号由两位数字组成第一位为面号第二位为该孔在该面上的序号当孔为相通孔时其特性代码为n,n取~中的一个整数(除外)每一组相通孔具有相同的特性代码该代码也是生成三维立体图形时显示每组相通孔所用的共同颜色号当孔为盲孔时特性代码为显示颜色为白色编码中有关的长度单位均为mm。()集成块孔道的自动化设计首先根据原理图描述文件在集成块各面上安装液压元件。放置元件时通过自动查询工程数据库中所选元件的外形尺寸即时进行外形干涉校验直至满足有关的外形条件。若初定的集成块外形尺寸太大或太小则自动调整外形尺寸。在元件自动布置不能满足要求时软件进入人工调整状态由人工协助完成液压元件的布置。元件安装完毕后根据描述文件中各元件之间的连接关系实现孔道自动布置若孔道不能直接相通则自动增加工艺孔以实现原理图的连通关系。上述过程完成后自动生成孔道体系描述文件并在屏幕显示集成块的三维立体图形然后进入校核模块。经过“设计校核调整设计再校核”的反复过程输出最终的孔道体系描述文件从而为输出零件图或为CAM提供数据。另外设计完成后原理图描述文件也作相应变化为输出集成块装配图提供数据。()孔道连通校核即时校核。即时校核主要为人工干预孔道设计或进行局部检查提供服务。在设计过程中如果需要检查某一个孔与其它所有孔的连通关系或需要检验人工设置的工艺孔或特殊孔与其它所有孔的连通关系则可使用即时校核模块。总体校核。总体校核是对整个孔道体系进行连通校核。校核结果输出时对于每组相通孔均给出了各孔所连接的液压元件型号对于根据描述文件应该接通而实际上未通的孔给出错误提示对螺纹孔在校核结果的最后一部分给出螺纹孔与任何孔道相通均属设计错误。总体校核有错必须返回设计部分修改设计。通过总体校核后生成的孔道体系描述文件和原理图描述文件即为最终的设计结果。()三维实体造型及工程图纸输出当孔道体系描述文件生成以后即可在AutoCAD中显示集成块的三维图形。三维图形的显示伴随着整个设计过程的始终修改设计后三维图形也作相应变化。通过总体校核后的三维图形即为集成块的最终零件图。利用AutoLISP程序自动生成二维工程零件图并标注有关尺寸。根据修改后的原理图描述文件可自动生成集成块的装配图。集成块设计成功的一般标准是:孔道连通关系符合液压系统原理图要求元件之间无干涉工艺孔少孔道连通充分无危险薄壁等。本软件编制了对设计结果进行评价的模块。在输出工程图纸之前应使用本模块对集成块的总体设计效果进行评价并根据评价结果考虑是否再次修改或重新进行设计。在设计中途也可使用本模块对设计情况进行评价。该模块主要包括以下内容:()孔道连通关系是否符合液压原理图的要求存在哪些差别()液压元件外形有无干涉干涉元件数占元件总数的百分比为多少()工艺孔占孔道总数的百分比为多少()哪些孔道之间的连通有可能不充分占孔道总数的百分比为多少()哪些孔道之间存在危险薄壁(壁厚小于mm)占孔道总数的百分比为多少。本软件模拟人工设计思想可完成液压集成块设计的全部工作并可对整体设计效果进行评价。软件各模块之间的联系逻辑性强人机界面友好智能化和自动化程度较高。其应用可大大减轻设计人员的工作量提高设计质量和设计效率。是值得推广的集成块设计软件。本软件现已投入使用效果良好。

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