发布时间 : 星期三 文章基于PLC控制的单面多轴组合钻床更新完毕开始阅读0dc44c9851e79b89680226b6
3 液压站的设计
液压站是现代液压技术中应用最为广泛的结构形态,既是各类液压系统设计过程的归宿,又是保证主机完成其工艺目的和长期可靠工作的重要装置。正确合理地设计和使用液压站，对于提高液压系统乃至整个液压设备的工作品质和技术经济性能，具有重要意义。其基本设计框图如图3.1。
油箱 集成块 电动机 液 压 站 图3.1 液压站设计框图
联轴器 液压泵 过滤器
3.1 液压站的结构设计
液压站结构设计时应该注意的是，液压装置中各部件、元件布置要均匀、便于装配、调整、维修和使用，并且要适当的注意外观的整齐和美观。液压泵与电动机可装在液压油箱的盖上，也可装在液压油箱之外，主要考虑液压油箱的大小与刚度。在阀类元件的布置中，行程阀的安放位置必须靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近操作部位。换向阀之间应留有一定的轴向距离，以便进行手动调整或装拆电磁铁，压力表及其开关应布置在便于观察和调整的地方。液压泵与机床相联的管道一般都先集中接到机床的中间接头上，然后再分别通向不同部件的各执行机构中去，这样做有利于搬运、装拆和维修。硬管应贴地或沿着机床外形壁面敷设。相互平行的管道应保持一定的间隔，并用管夹固定。随工作部件运动的管道可采用软管、伸缩管或弹性管。软管安装时应避免发生扭转，以免影响使用寿命。
3.1.1 液压泵组的安装方式
液压泵组是指液压泵及驱动泵（电动机）和联轴器及传动底座组件等。 （1）轴间的连接方式
其在确定液压泵与原动机的轴间连接和安装方式时，首先要考虑液压泵轴的径向和轴向负载的消除或防止问题。
① 直接驱动型连接 直接驱动型连接可采用联轴器或花键实现。
由于液压泵的传动轴在结构上一般不能承受额外的径向和轴向载荷，因此液压泵最好由原动机经联轴器直接驱动，并且使泵轴与驱动轴之间严格对中，轴线的同轴度误差不大于0.08mm。原动机与液压泵之间的联轴器宜采用带非金属弹性元件的挠性联轴器。
② 间接驱动型连接 如果液压泵不能经联轴器由原动机直接驱动，而需要通过齿轮传动、链传动或带传动间接驱动时，液压泵的传动轴所受的径向载荷不得超过泵制造厂的规定值，否则带动泵轴的齿轮、链轮或带轮应架在另外设置的轴承上。此种连接方式也应满足规定的同轴度要求。
基于此，在本次设计中原动机与液压泵之间的联轴器我们选用LX7弹性柱销联轴器。 （2）轴间的安装方式
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安装方式分为立式和卧式两种。
1）立式安装 立式安装为钟罩形立式安装，通过液压泵上的轴端法兰实现泵与钟形罩的连接，钟形罩再与带法兰的立式电动机连接，依靠钟形罩的止口保证液压泵与电动机的同轴度。这种结构型式紧凑、美观，同时电动机与液压泵的同轴度能保证，吸油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节省占地面积。安装和拆卸均较方便。
2) 卧式安装 常见的卧式安装有角形支架卧式安装、脚架钟形罩卧式安装以及支架钟形罩卧式，这几种安装液压泵及管道都安装在液压油箱外面，安装维修方便，散热条件好，但有时电动机与液压泵的同轴度不易保证。
综上所述，为了保证电动机与液压泵的同轴度，便于安装和拆卸，节省占地面积，本设计中选用钟罩形立式安装。其安装结构如图3.2所示。
图3.2 钟罩形立式安装
3.1.2 油箱的设计
液压油箱的作用是贮存液压油，分离液压油中的杂质和空气，同时还起到散热的作用。 （1）液压油箱有效容积的确定
液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。液压油箱的有效容量v可概略的确定为：
已知该系统为中压系统（p=6.3MP）取：
V=(5～7)qp =200L～280L
取V=240L
式中 V —液压油箱的有效容积 qp—液压泵的额定流量
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（2）液压油箱的外形尺寸
液压油箱的有效容积确定后，需设计液压油箱的外形尺寸，一般尺寸为（长：宽：高）=1：1：1～1：2：3，为提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将液压油箱的容量予以增大。
(3) 液压油箱的结构设计
液压油箱简称油箱，它往往是一个功能组件，在液压系统中的主要功能是存储液压油液、散发油液热量、溢出空气及消除泡沫和安装元件等。
油箱的制造一般采用焊接和铸造两种方式之一，多数油箱采用焊接技术获得。在一般设计中，液压油箱多采用钢板焊接的分离式液压油箱，很少采用机床床身底座作为液压油箱。因此，在此设计中采用了焊接的方式获得油箱。其工艺样图如图3.3所示。
如图3.3 油箱工艺样图
油箱的工作图样是油箱加工和安装的依据。通常油箱应包括箱顶、箱壁、隔板、放油螺塞、吊耳、支脚等零件。
(4)油箱的制造工艺
a.材料 通常油箱的箱顶、箱壁、箱底和隔板的常用材料为Q235A钢板，伺服系统的油箱宜采用不锈钢板，箱壁和箱顶所采用板材的平直度应符合GB/T1184—1996中的12级，且应无严重锈蚀。清洗孔法兰盖板可采用HT200经切削加工后用螺钉联接在油箱侧壁上，吊耳常用材料为25钢。箱顶和箱壁常用可拆连接。
b.焊接前后的注意事项 油箱焊接前，板边要加工出坡口。焊接时，板间应留有适量的缝隙。焊接前，必须清楚板材焊接部位及周围的氧化层和铁锈。如果是分层焊接，没焊完一层，必须用钢丝刷刷净焊层，进行检查，有无夹渣、气孔、咬边等现象。如果有，可
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用气动工具等挖去后补焊，然后再焊另一层。
箱体焊接时应尽量用夹具将板材定位、固定并检查其几何尺寸与形位公差。
c.焊接后的油箱须彻底清理以便清除所有泥土、切削、毛刺和氧化皮。轻度锈蚀可用钢丝刷或砂轮机清理，严重锈蚀和氧化的表面应喷丸处理。 （1）隔板
1）作用 增长液压油流动循环时间，除去沉淀的杂质，分离、清除水和杂质，调节温度，吸收液压油压力的波动及防止液面的波动。
2）安装型式 把隔板设置成低于液压油面，其高度为最低油面的2/3，使液压油从隔板的上方流过。
（2）吸油管与回油管
1) 回油管出口 回油管出口型式，有直口、斜口、弯管直口、带扩散器的出口等几种形式，斜口应用的较多，一般为45?斜口。为了防止液面波动，可将回油管出口设计为斜口。回油管必须放置在液面以下，一般距离液压油箱底面的距离大于300mm，回油管出口绝对不允许放在液面以上。
2) 吸油管 吸油管前设置了滤油器，其精度为100～200目的线隙式滤油器。滤油器应有足够的容量，避免阻力太大。滤油器与箱底间的距离应不小于20mm。吸油管应插入液压油面以下，防止吸油时卷入空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡。
3) 吸油管与回油管的方向 为了使油液流动具有方向性，要综合考虑隔板、吸油管和回油管的配置，尽量把吸油管和回油管用隔板隔开。为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向应一致，而不是相对着。 （3）防止杂质进入
为了防止液压油被污染，液压油箱应做成完全密封性的。在结构上应注意以下几点： 1）不要将配置管简单的插入液压油箱，这样空气、杂质和水分等便会从其周围的间隙浸入。同时应尽量避免将液压泵直接装在液压油箱顶盖上。
2）在结合面上需衬入密封填料、密封胶和液态密封胶，以保证可靠的密封性。如在液压油箱的上盖可直接焊上。
3）为保证液压油箱通大气并净化抽吸空气，需配置空气滤清器。空气滤清器通常设计成既能过滤空气又能加油的结构。 （4）顶盖及清洗孔
1) 顶盖 在液压油箱顶盖上装设电动机、阀组、空气滤清器时，必须十分牢固。液压油箱同它们的结合面要平整光滑。同时，不允许有阀和管道泄露在油箱盖上的液压油流回油箱内。
2) 清洗孔 液压油箱的清洗孔，应最大限度的易于清扫液压油箱内的各个角落和取出油箱内的元件。 （5）液面指示
为观察液压油箱内的液面情况，应在油箱的侧面安装液面指示计，液位计通常带有温度计且刻有上、下液面限位线。液位计的下刻线至少应比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75mm，以防吸入空气。液位计的上刻线对应着油液的容量。液位计与油箱的连接处有密封措施。
（6）箱底、放油塞、支脚
应在油箱底部最低点设置放油塞，以便油箱清洗和油箱更换。为此，箱底应朝向清洗孔和放油塞倾斜，倾斜坡度通常为1/25～1/20这样可以促使沉积物聚集到油箱中的最低点。为了便于搬迁、放油和散热，应将油箱架起来。油箱应设有支脚。
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