第5章 液压泵站的设计
泵的轴伸和联轴器等外露的旋转部分,应该设有可拆装的保护罩以保证安全。泵的下方应设置滴油盘,以免检修时油液溜到地面上。 5.2.2.3 液压泵组传动底座
液压泵组的传动底座在结构上应该具有足够的强度和刚度,特别是对于油箱箱顶上安装液压泵组的,箱顶要有足够的厚度。还应考虑安装、检修的方便性,要在合适的位置设置滴油盘,以防油液污染工作场地。 5.2.2.4 防震减噪措施
液压元件的噪声研究表明,液压泵组是液压装置最大的噪声源,油箱则是噪声的主要辐射体。产生噪声的根源是振动,因此在液压泵组的结构设计中,应该采取一定的防震降噪措施。为防止机械振动传给油箱和管路,液压泵组与外界的一切连接都应该是弹性的,即液压泵的吸油管中装设橡胶补偿接管,压油管和泄油管中靠近泵的一般用软管,液压泵组的传动底座与箱顶或机架之间装设橡胶减震器,减震器的固有频率应远离液压泵组的回转频率,以防频率重合而产生共振噪声。
5.2.3液压管路选择、布置、连接
5.2.3.1 管路作用及要求
液压系统中元件与元件之间的连接,以及载能工作介质的输送是借助于管路、软管、油路块孔道来实现的。在接口处通常使用可拆分的连接件。选择管路、接头与连接件时要考虑的因素有静态和动态压力、通过流量、密封特性、机械振动和液压脉动、安装的便利性、周围条件和货源及成本等。对管路的要求如下:
管子的强度 管子应足以承受所使用的工作压力,并能承受机器循环中的任何阶段可能出现的最高冲击压力;足以支撑安装在管路中的元件;足以减小或抑制由机器的工作所产生的冲击等。
管子的口径 既保证最佳的流动状态,又最经济的利用材料。 管子的连接 为了便于拆装或检修,元件与元件连接处要设置可拆开的连接件(管接头或法兰);连接处妥为密封;连接密封要设计成能以最短时
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间和最少的维修工作量重复使用。 5.2.3.1 常用管接头
常用管接头有卡套式直通管接头、卡套式焊接管接头、卡套式三通管接头、卡套式直角管接头。如下图:
5.2.3.3 管路布置要求和规则
液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。
布管设计和配管时都应先根据液压原理图,对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。管道的敷设排列和走向应整齐一致,层次分明。尽量采用水平或垂直布管,水平管道的不平行度应≤2/1000;垂直管道的不垂直度应≤2/400。用水平仪检测。平行或交叉的管系之间,应有10mm以上的空隙。
管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。配管时必须使管道
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图7 常用管接头 第5章 液压泵站的设计
有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。管道不得与支架或管夹直接焊接。管道的重量不应由阀、泵及其它液压元件和辅件承受;也不应由管道支承较重的元件重量。较长的管道必须考虑有效措施以防止温度变化使管子伸缩而引起的应力。使用的管道材质必须有明确的原始依据材料,对于材质不明的管子不允许使用。
液压系统管子直径在50mm以下的可用砂轮切割机切割。直径50mm以上的管子一般应采用机械加工方法切割。如用气割,则必须用机械加工方法车去因气割形成的组织变化部分,同时可车出焊接坡口。除回油管外,压力由管道不允许用滚轮式挤压切割器切割。管子切割表面必须平整,去除毛刺、氧化皮、熔渣等。切口表面与管子轴线应垂直。一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管,完成一段,组装后,再配置其后一段,以避免一次焊完产生累积误差。为了减少局部压力损失,管道各段应避免断面的局部急剧扩大或缩小以及急剧弯曲。
与管接头或法兰连接的管子必须是一段直管,即这段管子的轴心线应与管接头、法兰的轴心是平行、重合。此直线段长度要大于或等于2倍管径。
外径小于30mm的管子可采用冷弯法。管子外径在30~50mm时可采用冷弯或热弯法。管子外径大于50mm时,一般采用热弯法。焊接液压管道的焊工应持有有效的高压管道焊接合格证。焊接工艺的选择:乙炔气焊主要用于一般碳钢管壁厚度小于等于2mm的管子。
电弧焊主要用于碳钢管壁厚大于2mm的管子。管子的焊接最好用氩弧焊。对壁厚大于5mm的管子应采用氩弧焊打底,电弧焊填充。必要的场合应采用管孔内充保护气体方法焊接。
焊条、焊剂应与所焊管材相匹配,其牌号必须有明确的依据资料,有产品合格证,且在有效使用期内。焊条、焊剂在使用前应按其产品说明书规定烘干,并在使用过程中保持干燥,在当天使用。焊条药皮应无脱落和显著裂纹。接前应将坡口及其附近宽10~20mm处表面脏物、油迹、水份和锈斑等清除干净。管道与法兰的焊接应采用对接焊法兰,不可采用插入式法兰。管道与管接头的焊接应采用对接焊,不可采用插入式的形式。管道与管道的焊
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接应采用对接焊,不允许用插入式的焊接形式。液压管道采用对接焊时,焊缝内壁必须比管道高出0.3~0.5mm。不允许出现凹入内壁的现象。在焊完后,再用锉或手提砂轮把内壁中高出的焊缝修平。去除焊渣、毛刺,达到光洁程度。对接焊焊缝的截面应与管子中心线垂直。焊缝截面不允许在转角处,也应避免在管道的两个弯管之间。在焊接配管时,必须先按安装位置点焊定位,再拆下来焊接,焊后再组装上整形。在焊接全过程中,应防止风、雨、雪的侵袭。管道焊接后,对壁厚小于等于5mm的焊缝,应在室温下自然冷却,不得用强风或淋水强迫冷却。焊缝应焊透,外表应均匀平整。压力管道的焊缝应抽样探伤检查。管道配管焊接以后,所有管道都应按所处位置预安装一次。
将各液压元件、阀块、阀架、泵站连接起来。各接口应自然贴和、对中,不能强扭连接。当松开管接头或法兰螺钉时,相对结合面中心线不许有较大的错位、离缝或跷角。如发生此种情况可用火烤整形消除。可以在全部配管完毕后将管夹与机架焊牢,也可以按需求交*进行。管道在配管、焊接、预安装后,再次拆开进行酸洗磷化处理。经酸洗磷化后的管道,向管道内通入热空气进行快速干燥。干燥后,如在几日就复装成系统、管内通入液压油,一般可不作防锈处理,但应妥善保管。如须长期搁置,需要涂防锈涂料,则必须在磷化处理48小时后才能涂装。应注意,防锈涂料必须能与以后管道清洗时的清洗液或使用的液压油相容。
管道在酸洗、磷化、干燥后再次安装起来以前,需对每一根管道内壁先进行一次预清洗。预清洗完毕后应尽早复装成系统,进行系统的整体循环净化处理,直至达到系统设计要求的清洁度等级。软管的应用只限于以下场合:设备可动元件之间、便于替换件的更换处、抑制机械振动或噪声的传递处。软管的安装一定要注意不药使软管和接头造成附加的受力、扭曲、急剧弯曲、磨擦等不良工况。软管在装入系统前,也应将内腔及接头清洗干净。
5.2.4 液压密封件的选取
密封装置用于防止液压系统中工作介质的内外泄露与外界灰尘、金属屑异物的侵入以及由此引起的污染,保证液压系统正常工作。按与密封部位相
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