液压系统管路设计注意事项.docx
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液压系统管路设计注意事项.docx
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液压系统管路设计注意事项
液压系统管路设计注意事项(总9页)
液压系统管路设计注意事项
一.液压系统普遍存在的问题
1.可靠性问题(寿命和稳定性)
(1)国产元件质量差,不稳定;
(2)设计水平低,系统不完善。
2.振动与噪音
(1)系统中存在气体,没有排净。
(2)吸油管密封不好,吸进空气。
(3)系统压力高。
(4)管子管卡固定不合理。
(5)选用液压元件规格不合理,如小流量选用大通径的阀,产生低频振荡;系统压力在某一段产生共振。
3.效率问题
液压系统的效率一般较低,只有80%左右或更低。
系统效率低的原因主要由于发热、漏油、回油背压大造成。
4.发热问题
系统发热的原因主要由于节流调速、溢流阀溢流、系统中存在气体、回油背压大引起。
5.漏油问题
(1)元件质量(包括液压件、密封件、管接头)不好,漏油。
(2)密封件形式是否合理,如单向密封、双向密封。
(3)管路的制作是否合理,管子憋劲。
(4)不正常振动引起管接头松动。
(5)液压元件连接螺钉的刚度不够,如国内叠加阀漏油。
(6)油路块、管接头加工精度不够,如密封槽尺寸不正确,光洁度、形位公差要求不合理,漏油。
6.维修问题
维修难,主要原因:
(1)设计考虑不周到,维修空间小,维修不便。
(2)要求维修工人技术水平高。
液压系统技术含量较高,要求工人技术水平高,出现故障,需要判断准确,不仅减少工作量,而且节约维修成本,因为液压系统充满了液压油,拆卸一次,必定要流出一些油,而这些油是不允许再加入系统中使用。
另外,拆卸过程有可能将脏东西带入系统,埋下事故隐患。
因此要求工人提高技术水平,判断正确非常必要。
7.液压系统的价格问题
液压系统相对机械产品,元件制造精度高,因此成本高。
二.如何保证液压系统正常使用
液压系统正常工作,需要满足以下条件:
1.系统干净
系统出现故障,70%都是由于系统中有脏东西如铁屑、焊渣、铁锈、漆皮等引起。
例如,这类污染物,如果堵住溢流阀中的小孔()就建立不了压力;如果卡在方向阀阀芯,就导致不能换向,功能不对;如果堵住柱塞泵滑靴的小孔,就产生干摩擦,损坏泵。
另外,特别强调一点,如果水进入液压油中,导致液压油乳化,最容易引起堵住柱塞泵滑靴的小孔,就产生干摩擦,损坏泵。
如何保证系统干净,应注意:
(2)选用性能好的过滤器,系统应设有多级精度过滤,不是精度越高越好,应该有粗有细,根据元件对过滤精度的要求选择。
(3)装配时,每一件零件都要打毛刺,清洗干净;焊接管路,接头焊缝都要用铣刀铣去内孔焊渣、焊瘤。
管子要进行酸洗处理。
(4)管子不要大拆大卸;拆下的液压件和管路要保证清洁。
(5)临时增加管子的处理,首先酸洗,然后用大空压机吹,加上汽油,吹到发白为止。
(6)加油要进行过滤。
(7)运输过程中,注意密封,保证液压元件、管件不被污染。
2.无气
系统中有气体,性能不稳定,压力波动大,引起发热。
特别是吸油管密封不好,又发现不了,没有油漏出,但气体却被吸入。
吸油管的密封要特别注意。
如何保证系统没有气体,应考虑:
(1)系统应有放气阀,每次调试前都要排气,包括维修后开车。
(2)吸油管路密封可靠,加避震管防止接头憋劲。
3.油温合理
油温过高,引起油的粘度变小或变质。
粘度变小,影响系统性能,内泄增加;变质,则可能损坏液压元件。
4.不漏油
三.液压系统设计中应注意的问题
如何解决液压系统存在的各种问题,安全可靠,延长使用寿命。
首先设计要合理。
可靠性问题
提高液压系统的可靠性,建议采用以下几种方法:
1.选用性能优良、制造水平高的液压元件。
2.降低指标使用。
如选用额定压力为32MPA的液压元件,其经常使用的压力为21-25MPA之间;如泵马达的转速为3250rpm,使用到1000-1500rpm,这样就可以提高安全系数,提高元件使用寿命。
3.尽量选用一家生产的液压元件,以利提高质量及解决备件问题。
4.非标元件尽量使用由专业液压厂生产的元件、元素,以保证质量,降低成本,提高标准化水平和解决备件供应问题。
5.完善保护措施,提高安全可靠性。
(3)采用双泵系统。
(4)增加需要现场工人调整的安全阀。
(5)加强过滤,保证系统清洁。
(6)增加油温指示和报警。
(7)增强系统的密封性能。
(8)增加失压报警和油位报警。
振动与噪音问题
振动厉害,噪音大,是液压系统普遍存在的问题之一。
减少振动,降低噪音,具有重要的意义。
选用低噪音的泵和其他液压件,目前很困难。
在设计上需要考虑的是:
1.降低泵的转速。
2.降低使用压力。
3.合理选择液压元件和参数,不要产生吸空现象。
4.把泵站阀架分开,并加减震垫,各部分之间均有软管连接。
发热问题的解决
1.采用容积式调速系统
2.闭式系统中,加强系统换热,确定在特定的情况下,最佳的补油量,换油量,补油压力和换油压力;对泵和马达要争取在缸体外换热。
3.加强冷却,选用性能好的冷却器。
4.减少回油背压,减少系统压力损失,管路的流速要合理,匹配合适的通径;管子转弯避免急弯,小通径可直接弯管制成,大直径选用流线形的弯头。
5.要有泄漏油口,直接接回油箱。
举一个例子,恒压变量泵的泄漏油口接回油箱,中间装了截至阀,使用中,截至阀的手柄位置不对,工人以为已经打开,实际上却是处于关闭状态。
结果,变量泵的输出轴的油封被挤坏,漏油,泵发热。
漏油问题的解决
漏是绝对的,不漏是相对的。
1.选用优良的液压元件和连接方式,尽量集成,采用板式、叠加或插装元件,减少管接头。
1.选用性能好的密封件,机械性能等级高的连接螺钉。
2.保证油路块、管接头、法兰等加工件制造精度,尺寸正确,粗糙度要求合理,形位公差达到要求。
3.硬管子与接头不别劲,横平竖直,不直,要对直,中间有登台弯过渡;一根管子最少有一个弯,避免两头接头互相牵扯。
4.软管要平滑过渡,运动时不能产生多次弯折,运动到最大行程时,保证仍有一段直段;同时软管长度要合理,过长成本高。
5.加强管路的固定,不但要有合理数量的管卡,还要考虑保证固定管卡的基础,也要有刚度,避免振动引起接头松动,产生漏油。
维修问题
设计中,在满足功能的前提下,尽量简化系统,优化设计,模块化设计,减少故障点。
不要多一个功能,就加一个元件;要综合考虑,简化控制系统,达到一个元件担任多种角色。
同时,结构设计中,合理布置元件、管接头,便于安装、操作。
对于管路讲,阀架上的A、B口接头错开布置,就便于安装维修。
价格问题
主机厂,自制液压元件价格高。
不同液压件厂价格差别大,老厂生产的标准液压件,价格低;引进技术生产的液压元件,价格贵。
进口液压件,价格是国产件的几倍,世界名牌厂家产品更贵。
1.性价比是选择液压件的标准。
2.进口件,工作可靠,能提高主机品牌,有品牌效应。
3.尽量选用标准液压件,减少自制件。
4.要注意选用大路货,生产量大,销路多的液压件。
5.自制元件时,也要选择液压件厂生产的基本元件进行改装,成本比自己制造低,还能保证质量。
6.要向信誉好、质量可靠、价格优惠的厂家订货。
7.在液压元件的选取中,不单纯追求技术指标高的液压元件,要根据实际情况使用要求,性价比等做综合考虑,选取满足要求,价格合理的液压元件。
四.液压管路设计注意事项
(一)钢管
1.根据系统技术参数(工作压力、工作流量)选定管子的材料、壁厚、通径。
见机械设计手册第四卷P17-615~616页。
2.选择接头形式。
见机械设计手册第四卷P17-617~618页。
3.管子走向美观、顺畅,不干涉,对于设备上的管子,尽量沿着设备布置,与设备构成一体。
4.管子要横平竖直,这是管子的基准。
5.不允许管子与管子直接焊接,每根管子两端要有管接头,以便清理焊渣、酸洗槽酸洗,运输。
6.两个接口之间的管子,不要设计成直的,容易漏油。
7.管子与接头要垂直,如果不直,要对直,中间有登台弯过渡。
否则,容易漏油。
8.管子转弯尽量避免急弯,小通径管子可直接弯管制成,大直径管子选用流线形的弯头。
9.管子变径处,要有过渡接头。
10.管子与接头焊接处,要开坡口。
11.焊接要求采用氩弧焊,至少用氩弧焊打底。
(二)软管
1.软管一般应用在设备有振动和两个接口有相对运动的场合。
要求见机械设计手册第四卷P17-772~774页。
2.应尽量避免软管的扭转。
3.避免外部损伤。
4.减少弯曲应力。
在总的运动范围内不超过允许的最小半径,同时,不承受拉应力。
弯曲半径9-10倍软管外径。
5.安装辅件,加以导向和保护。
(三)管夹
1.管路要有管夹固定,间隔距离按设计手册规定。
见机械设计手册第四卷P17-774页。
2.管接头附近应有管夹。
3.管夹不宜布置在弯管半径内,应布置在弯管两端处。
否则,管子没有变形空间。
4.设计双层管路,走管沟时,使用双层管夹;如果选不到合适的双层管夹,使用单层管夹,支架不能固定在沟壁两侧,只能使用悬臂式,否则,钢管维修时,不易拆卸。
或者,直接固定在沟壁。
5.固定管夹基础一定要刚性好,否则,容易产生振动,严重时,甚至损坏管件。
举一个例子,液压防爆绞车,工作压力达到,由于,固定管夹的支架直接固定在地面,侧面悬空,系统震动导致接管开裂。
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