注塑機液壓系統設計的方法和注意問題
液壓技術被引入工業領域已經有一百多年的歷史了，隨著工業的迅猛發展，液壓技術更日新月異。伴隨著數學、控制理論、計算機、電子器件和液壓流體學的發展，出現了液壓伺服系統，并作為一門應用科學已經發展成熟，形成自己的體系和一套行之有效的分析和設計方法。作者以液壓系統在運(yun)用為(wei)例(li)，重點闡述了(le)液壓系統設(she)計(ji)的方法和(he)應該 注(zhu)意的問題。
設計(ji)注(zhu)塑機(ji)液壓傳動(dong)系統的依(yi)據
(1) 注塑機的(de)(de)總體布局和工藝要求，包括采用液壓(ya)傳(chuan)動(dong)所完成的(de)(de)注塑機運(yun)動(dong)種類、機械設計時提出可能(neng)用的(de)(de)液壓(ya)執(zhi)行元件(jian)的(de)(de)種類和型(xing)號、執(zhi)行元件(jian)的(de)(de)位置及其空(kong)間的(de)(de)尺寸(cun)范圍、要求的(de)(de)自(zi)動(dong)化程度等(deng)。
(2) 注塑機的(de)(de)(de)工作(zuo)循環、執行(xing)機構的(de)(de)(de)運動(dong)(dong)方式(shi)(移動(dong)(dong)、轉動(dong)(dong)或擺動(dong)(dong))，以及(ji)完成的(de)(de)(de)工作(zuo)范圍。
(3) 液(ye)壓(ya)執(zhi)行(xing)元件的運動速度、調速范圍、工作行(xing)程、載荷性(xing)質(zhi)和(he)變化范圍。
(4) 注塑機各部件(jian)的(de)動作(zuo)順序和互鎖要求，以及各部件(jian)的(de)工作(zuo)環境與(yu)占地面(mian)積等。
(5) 液壓系統的(de)工作性(xing)(xing)能，如(ru)工作平穩性(xing)(xing)、可靠性(xing)(xing)、換向精(jing)度、停留時間和(he)沖出(chu)量(liang)等方面的(de)要(yao)求。
(6) 其它要求(qiu)，如(ru)污染、腐蝕性、易燃性以及液壓裝(zhuang)置的(de)質量(liang)、外形(xing)尺寸和經(jing)濟(ji)性等。
設計液(ye)壓(ya)傳動系統的步(bu)驟
1、明確對液壓傳動系統的工作要(yao)求(qiu)，是設計液壓傳動系統的依據，由使用部門以技術(shu)任務書的形式提出。
2、擬定液壓傳動(dong)系(xi)統圖
(1) 根據工作部件(jian)的運動形式，合理地選(xuan)擇(ze)液(ye)壓執(zhi)行(xing)元件(jian)；
(2) 根據(ju)工作(zuo)部(bu)件的(de)(de)性能要求和(he)動作(zuo)順序(xu)，列出可能實現(xian)的(de)(de)各種基本回路。此時應注意選擇合適的(de)(de)調速方案、速度(du)換接方案，確定安全措施和(he)卸荷措施，保(bao)證自動工作(zuo)循環(huan)的(de)(de)完成和(he)順序(xu)動作(zuo)和(he)可靠。
液壓(ya)傳動方案(an)擬定后，應按(an)國家(jia)標(biao)準(zhun)規定的(de)圖(tu)形(xing)符號(hao)繪制(zhi)正式原理圖(tu)。圖(tu)中應標(biao)注(zhu)出各(ge)液壓(ya)元件的(de)型號(hao)規格(ge)，還應有執行元件的(de)動作循環圖(tu)和(he)電氣元件的(de)動作循環表，同時要列出標(biao)準(zhun)(或通用)元件及輔助元件一覽(lan)表。
3、計算液壓(ya)系統的(de)主(zhu)要參數和選擇(ze)液壓(ya)元(yuan)件(jian)
(1) 計算(suan)液壓缸的主要(yao)參數；
(2) 計算液(ye)壓(ya)(ya)缸所需的流量并選用(yong)液(ye)壓(ya)(ya)泵；
(3) 選(xuan)用油管；
(4) 選取元件規格；
(5) 計算系統實際工作壓力；
(6) 計算功率，選用電動機；
(7) 發熱和油箱容積計算；
4、進行必要的液壓系統驗算。
5、液壓裝置的結構設計。
6、繪(hui)制液壓(ya)系統(tong)工作圖(tu)，編制技術(shu)文件。
設計(ji)液壓傳動(dong)系統時(shi)應注(zhu)意問題
1、在組合(he)基(ji)本(ben)回(hui)路(lu)時，要(yao)注意防止(zhi)回(hui)路(lu)間(jian)相互干擾，保證正常(chang)的工作(zuo)循(xun)環。
2、提高系統的工(gong)作(zuo)效率(lv)，防(fang)止系統過熱。例如功(gong)率(lv)小，可(ke)用(yong)(yong)節流調(diao)速(su)系統；功(gong)率(lv)大，最好用(yong)(yong)容積(ji)調(diao)速(su)系統；經常停車制動，應(ying)使(shi)泵能夠及時地卸荷；在每一工(gong)作(zuo)循環中耗油率(lv)差(cha)別(bie)很大的系統，應(ying)考慮用(yong)(yong)蓄能器或壓力補償(chang)變量泵等效率(lv)高的回路(lu)。
3、防止液壓沖擊，對于高壓大流量的系統，應考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥，減慢換向速度；采用蓄能器或增設緩沖回路，消除液壓沖擊。
4、系(xi)統(tong)在(zai)滿(man)足工作循環和生(sheng)產率的(de)前提(ti)下，應力求(qiu)簡單(dan)，系(xi)統(tong)越復雜，產生(sheng)故障的(de)機(ji)會(hui)就越多。系(xi)統(tong)要(yao)(yao)安(an)全可靠，對于(yu)做垂直(zhi)運動(dong)提(ti)升(sheng)重(zhong)物(wu)的(de)執行(xing)元件應設有平衡回(hui)路；對有嚴格順(shun)序動(dong)作要(yao)(yao)求(qiu)的(de)執行(xing)元件應采用行(xing)程控(kong)制(zhi)的(de)順(shun)序動(dong)作回(hui)路。此外，還(huan)應具有互鎖裝置和一些安(an)全措施。
5、盡量做到標準化、系列化設計，減少專用件(jian)設計。
使用液壓系統要注意的問題
(1) 使用者應明白液壓系統的工作原理，熟悉各種操作和調整(zheng)手柄的位置及旋(xuan)向等。
(2) 開(kai)車(che)前(qian)應檢(jian)查系統上各調整手柄、手輪是否(fou)被無關人員動過，電氣(qi)開(kai)關和(he)行程開(kai)關的位置(zhi)是否(fou)正(zheng)常，主機上工(gong)具的安裝是否(fou)正(zheng)確和(he)牢固等，再對(dui)導(dao)軌(gui)和(he)活塞桿的外露(lu)部分進行擦(ca)拭，而后才可開(kai)車(che)。
(3) 開車時(shi)，首(shou)先啟(qi)(qi)動控制油路的液壓(ya)(ya)泵，無專用(yong)的控制油路液壓(ya)(ya)泵時(shi)，可直接啟(qi)(qi)動主液壓(ya)(ya)泵。
(4) 液壓油(you)要定期檢查更換(huan)，對(dui)于新(xin)投入使(shi)用(yong)的液壓設備，使(shi)用(yong)3 個(ge)月左右即應清(qing)洗油(you)箱，更換(huan)新(xin)油(you)。以后每隔半(ban)年(nian)至(zhi)1 年(nian)進行清(qing)洗和換(huan)油(you)一次(ci)。
(5) 工(gong)作中應隨時注(zhu)意油(you)液(ye)，正(zheng)常工(gong)作時，油(you)箱中油(you)液(ye)溫(wen)(wen)度(du)應不超過(guo)60℃。油(you)溫(wen)(wen)過(guo)高(gao)應設法冷卻，并使用粘度(du)較高(gao)的液(ye)壓油(you)。溫(wen)(wen)度(du)過(guo)低時，應進(jin)行預(yu)熱，或在(zai)運轉前進(jin)行間歇運轉，使油(you)溫(wen)(wen)逐步升(sheng)高(gao)后，再(zai)進(jin)入(ru)正(zheng)式工(gong)作運轉狀(zhuang)態。
(6) 檢(jian)查油面，保證系統(tong)有(you)足夠(gou)的(de)油量。
(7) 有排氣裝置的(de)系統應(ying)進(jin)行(xing)排氣，無排氣裝置的(de)系統應(ying)往(wang)復(fu)運轉多(duo)次(ci)，使之(zhi)自然排出氣體。
(8) 油(you)箱應加(jia)蓋(gai)密封(feng)，油(you)箱上面的通氣(qi)(qi)孔處應設置空氣(qi)(qi)過(guo)濾器，防止污物和水分的侵入。加(jia)油(you)時應進行過(guo)濾，使油(you)液清潔。
(9) 系(xi)統中應根據需要配置粗、精(jing)過(guo)濾器，對過(guo)濾器應經常地(di)檢查、清(qing)洗(xi)和更換。
(10) 對壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控制元(yuan)件的(de)調(diao)整，一(yi)般(ban)首先(xian)調(diao)整系統壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控制閥----溢流閥，從(cong)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)為(wei)零時開(kai)調(diao)，逐(zhu)步提高壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)，使之(zhi)達到(dao)規(gui)定壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值；然后依次調(diao)整各回路(lu)的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控制閥。主油路(lu)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵(beng)的(de)安全溢流閥的(de)調(diao)整壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)一(yi)般(ban)要大于執(zhi)行(xing)元(yuan)件所(suo)需(xu)工作壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)10%--25%。快速(su)運動液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)泵(beng)的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)閥，其(qi)調(diao)整壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)一(yi)般(ban)大于所(suo)需(xu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)10%--20%。如(ru)果用卸荷壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)供給控制油
路和潤滑油路時，壓(ya)力(li)(li)應保持(chi)在0.3--0.6MPa范圍內。壓(ya)力(li)(li)繼(ji)電器的調整壓(ya)力(li)(li)一般應低(di)于供油壓(ya)力(li)(li)0.3--0.5MPa。
(11) 流量(liang)(liang)控制閥(fa)要從小流量(liang)(liang)調(diao)(diao)到大流量(liang)(liang)，并且應(ying)逐步(bu)調(diao)(diao)整。同步(bu)運動(dong)(dong)執行元件(jian)的(de)流量(liang)(liang)控制閥(fa)應(ying)同時調(diao)(diao)整，要保證運動(dong)(dong)的(de)平(ping)穩：①系統產(chan)生噪聲和振動(dong)(dong)；②運動(dong)(dong)部件(jian)爬(pa)行； ③系統中壓力不足(zu)；④運動(dong)(dong)部件(jian)速度(du)不正常；⑤油溫太(tai)高；⑥換向或啟(qi)動(dong)(dong)不正常；
工作部件產(chan)生爬行的原(yuan)因及排除方法
(1) 因為(wei)空氣的(de)壓(ya)縮性較大，當含有氣泡的(de)液(ye)體到達高壓(ya)區(qu)而受(shou)到劇烈壓(ya)縮時(shi)，會使油(you)液(ye)體積變小，使工作部件產生爬(pa)行。
采取措施(shi)：在系統回路的高處部位(wei)設置排(pai)氣裝置，將(jiang)空氣排(pai)除。
(2) 由于相對運動(dong)部件間(jian)的磨擦(ca)(ca)阻力太大(da)或磨擦(ca)(ca)阻力變化(hua)，致(zhi)使工作部件在(zai)運動(dong)時產生爬行。
采(cai)取措施(shi)：對液壓(ya)缸、活(huo)塞和(he)活(huo)塞桿等零件(jian)的(de)形位(wei)公差(cha)和(he)表面粗糙度有一定的(de)要求；并應保證液壓(ya)系統和(he)液壓(ya)油的(de)清潔，以免臟(zang)物夾(jia)入相(xiang)對運動(dong)件(jian)的(de)表面間，從而增大(da)磨擦阻力。
(3) 運動件表面間潤滑不良，形成干磨(mo)擦或半磨(mo)擦，也容易(yi)導致(zhi)爬行。
采取措施：經常檢查(cha)有相(xiang)對運動(dong)零件(jian)的表面間潤滑情況(kuang)，使其保持良好(hao)。
(4) 若(ruo)液壓缸的(de)活(huo)(huo)塞和(he)活(huo)(huo)塞桿的(de)密封定(ding)心不良，也(ye)會出現爬行(xing)。
采(cai)取(qu)措施：應(ying)卸除(chu)載荷(he)，使(shi)液壓缸單獨動(dong)作，測定出(chu)磨擦阻力后，校正定心。
(5) 因(yin)液壓缸泄漏嚴重，導(dao)致(zhi)爬行。
采取(qu)措施：減少泄漏損失，或(huo)加大液壓泵容量。
