液壓技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，液壓技術(shù)更日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)、電子器件和液壓流體學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng)，并作為一門應(yīng)用科學(xué)已經(jīng)發(fā)展成熟，形成自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計(jì)方法。作者以液壓系統(tǒng)在注塑機(jī)運(yùn)用為例，重點(diǎn)闡述了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和應(yīng)該

注意的問題。

設(shè)計(jì)注塑機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的依據(jù)

(1) 注塑機(jī)的總體布局和工藝要求，包括采用液壓傳動(dòng)所完成的注塑機(jī)運(yùn)動(dòng)種類、機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)提出可能用的液壓執(zhí)行元件的種類和型號(hào)、執(zhí)行元件的位置及其空間的尺寸范圍、要求的自動(dòng)化程度等。

(2) 注塑機(jī)的工作循環(huán)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式(移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng))，以及完成的工作范圍。

(3) 液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、調(diào)速范圍、工作行程、載荷性質(zhì)和變化范圍。

(4) 注塑機(jī)各部件的動(dòng)作順序和互鎖要求，以及各部件的工作環(huán)境與占地面積等。

(5) 液壓系統(tǒng)的工作性能，如工作平穩(wěn)性、可靠性、換向精度、停留時(shí)間和沖出量等方面的要求。

(6) 其它要求，如污染、腐蝕性、易燃性以及液壓裝置的質(zhì)量、外形尺寸和經(jīng)濟(jì)性等。

設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的步驟

1、明確對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作要求，是設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的依據(jù)，由使用部門以技術(shù)任務(wù)書的形式提出。

2、擬定液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖

(1) 根據(jù)工作部件的運(yùn)動(dòng)形式，合理地選擇液壓執(zhí)行元件;

(2) 根據(jù)工作部件的性能要求和動(dòng)作順序，列出可能實(shí)現(xiàn)的各種基本回路。此時(shí)應(yīng)注意選擇合適的調(diào)速方案、速度換接方案，確定安全措施和卸荷措施，保證自動(dòng)工作循環(huán)的完成和順序動(dòng)作和可靠。

液壓傳動(dòng)方案擬定后，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)繪制正式原理圖。圖中應(yīng)標(biāo)注出各液壓元件的型號(hào)規(guī)格，還應(yīng)有執(zhí)行元件的動(dòng)作循環(huán)圖和電氣元件的動(dòng)作循環(huán)表，同時(shí)要列出標(biāo)準(zhǔn)(或通用)元件及輔助元件一覽表。

3、計(jì)算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓元件

(1) 計(jì)算液壓缸的主要參數(shù);

(2) 計(jì)算液壓缸所需的流量并選用液壓泵;

(3) 選用油管;

(4) 選取元件規(guī)格;

(5) 計(jì)算系統(tǒng)實(shí)際工作壓力;

(6) 計(jì)算功率，選用電動(dòng)機(jī);

(7) 發(fā)熱和油箱容積計(jì)算;

4、進(jìn)行必要的液壓系統(tǒng)驗(yàn)算。

5、液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

6、繪制液壓系統(tǒng)工作圖，編制技術(shù)文件。

設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意問題

1、在組合基本回路時(shí)，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環(huán)。

2、提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過熱。例如功率小，可用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng);功率大，最好用容積調(diào)速系統(tǒng);經(jīng)常停車制動(dòng)，應(yīng)使泵能夠及時(shí)地卸荷;在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用蓄能器或壓力補(bǔ)償變量泵等效率高的回路。

3、防止液壓沖擊，對(duì)于高壓大流量的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥，減慢換向速度;采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路，消除液壓沖擊。

4、系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求簡單，系統(tǒng)越復(fù)雜，產(chǎn)生故障的機(jī)會(huì)就越多。系統(tǒng)要安全可靠，對(duì)于做垂直運(yùn)動(dòng)提升重物的執(zhí)行元件應(yīng)設(shè)有平衡回路;對(duì)有嚴(yán)格順序動(dòng)作要求的執(zhí)行元件應(yīng)采用行程控制的順序動(dòng)作回路。此外，還應(yīng)具有互鎖裝置和一些安全措施。

5、盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，減少專用件設(shè)計(jì)。

使用液壓系統(tǒng)要注意的問題

(1) 使用者應(yīng)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(yīng)檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關(guān)人員動(dòng)過，電氣開關(guān)和行程開關(guān)的位置是否正常，主機(jī)上工具的安裝是否正確和牢固等，再對(duì)導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進(jìn)行擦拭，而后才可開車。

(3) 開車時(shí)，首先啟動(dòng)控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時(shí)，可直接啟動(dòng)主液壓泵。

(4) 液壓油要定期檢查更換，對(duì)于新投入使用的液壓設(shè)備，使用3 個(gè)月左右即應(yīng)清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至1 年進(jìn)行清洗和換油一次。

(5) 工作中應(yīng)隨時(shí)注意油液，正常工作時(shí)，油箱中油液溫度應(yīng)不超過60℃。油溫過高應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，或在運(yùn)轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，使油溫逐步升高后，再進(jìn)入正式工作運(yùn)轉(zhuǎn)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(yīng)進(jìn)行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)多次，使之自然排出氣體。

(8) 油箱應(yīng)加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時(shí)應(yīng)進(jìn)行過濾，使油液清潔。

(9) 系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過濾器，對(duì)過濾器應(yīng)經(jīng)常地檢查、清洗和更換。

(10) 對(duì)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(shí)開調(diào)，逐步提高壓力，使之達(dá)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%。快速運(yùn)動(dòng)液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油

路和潤滑油路時(shí)，壓力應(yīng)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(yīng)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(yīng)逐步調(diào)整。同步運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的流量控制閥應(yīng)同時(shí)調(diào)整，要保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)：①系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng);②運(yùn)動(dòng)部件爬行; ③系統(tǒng)中壓力不足;④運(yùn)動(dòng)部件速度不正常;⑤油溫太高;⑥換向或啟動(dòng)不正常;

工作部件產(chǎn)生爬行的原因及排除方法

(1) 因?yàn)榭諝獾膲嚎s性較大，當(dāng)含有氣泡的液體到達(dá)高壓區(qū)而受到劇烈壓縮時(shí)，會(huì)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(shè)置排氣裝置，將空氣排除。

(2) 由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生爬行。

采取措施：對(duì)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(yīng)保證液壓系統(tǒng)和液壓油的清潔，以免臟物夾入相對(duì)運(yùn)動(dòng)件的表面間，從而增大磨擦阻力。

(3) 運(yùn)動(dòng)件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易導(dǎo)致爬行。

采取措施：經(jīng)常檢查有相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(huì)出現(xiàn)爬行。

采取措施：應(yīng)卸除載荷，使液壓缸單獨(dú)動(dòng)作，測(cè)定出磨擦阻力后，校正定心。

(5) 因液壓缸泄漏嚴(yán)重，導(dǎo)致爬行。

采取措施：減少泄漏損失，或加大液壓泵容量。