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用為例，重(zhong)點闡述了液壓(ya)系統(tong)設計的方法和應該 注意的問題。
設計注(zhu)塑機液壓傳動系統的依據(ju)
(1) 注塑(su)機(ji)的(de)(de)(de)總體布局和(he)工(gong)藝要求，包括采(cai)用(yong)液(ye)壓(ya)傳動所完成的(de)(de)(de)注塑(su)機(ji)運動種類(lei)、機(ji)械設計時提出可能用(yong)的(de)(de)(de)液(ye)壓(ya)執行元件的(de)(de)(de)種類(lei)和(he)型(xing)號、執行元件的(de)(de)(de)位置及其(qi)空間的(de)(de)(de)尺(chi)寸范圍、要求的(de)(de)(de)自(zi)動化程度等。
(2) 注(zhu)塑機(ji)的(de)工作循環、執行機(ji)構的(de)運動(dong)方式(shi)(移動(dong)、轉動(dong)或擺動(dong))，以及完成的(de)工作范圍。
(3) 液壓執行(xing)(xing)元(yuan)件的運動速(su)度、調速(su)范圍(wei)(wei)、工作行(xing)(xing)程、載(zai)荷性(xing)質和變化范圍(wei)(wei)。
(4) 注(zhu)塑機各部件的動作順(shun)序(xu)和互(hu)鎖要求，以及各部件的工(gong)作環境與占地面積(ji)等。
(5) 液壓(ya)系統的工作(zuo)性(xing)能(neng)，如工作(zuo)平(ping)穩性(xing)、可靠性(xing)、換向精(jing)度、停留時間和(he)沖(chong)出量等方(fang)面的要求。
(6) 其它(ta)要求，如污染(ran)、腐蝕性、易燃性以及液壓裝置的質量(liang)、外形尺寸和經濟性等。
設計(ji)液壓(ya)傳動系統的步驟
1、明確對液(ye)壓傳動(dong)(dong)系統的(de)(de)工作要求，是設計液(ye)壓傳動(dong)(dong)系統的(de)(de)依據，由使(shi)用部門以技術任(ren)務書的(de)(de)形式(shi)提(ti)出。
2、擬定液壓傳動系統圖
(1) 根據(ju)工作部件的(de)運動形式，合理地選擇液壓執(zhi)行元件；
(2) 根據工作部件的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)要求(qiu)和動(dong)作順(shun)序(xu)，列出可(ke)能(neng)(neng)實現的(de)(de)各種基本回路。此時應注意(yi)選擇合(he)適(shi)的(de)(de)調速(su)方(fang)案(an)、速(su)度換接方(fang)案(an)，確定安全措施和卸荷措施，保(bao)證自動(dong)工作循環(huan)的(de)(de)完(wan)成(cheng)和順(shun)序(xu)動(dong)作和可(ke)靠(kao)。
液壓傳動(dong)方案(an)擬定后，應按國(guo)家標(biao)準規定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應標(biao)注出各(ge)液壓元(yuan)件(jian)(jian)(jian)的型號規格，還應有執行元(yuan)件(jian)(jian)(jian)的動(dong)作循環圖和電(dian)氣元(yuan)件(jian)(jian)(jian)的動(dong)作循環表(biao)，同時要列出標(biao)準(或通用)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)及(ji)輔助元(yuan)件(jian)(jian)(jian)一(yi)覽(lan)表(biao)。
3、計算液壓(ya)系統的(de)主要參數和選擇液壓(ya)元件
(1) 計(ji)算液壓(ya)缸的主要參數；
(2) 計算液壓缸所需的(de)流(liu)量并選(xuan)用(yong)液壓泵；
(3) 選用油管；
(4) 選取元件規(gui)格；
(5) 計算系(xi)統實際(ji)工作壓力；
(6) 計算(suan)功率，選用(yong)電動機；
(7) 發(fa)熱和油箱容積計算；
4、進行(xing)必要的液壓系統驗算。
5、液壓裝置的結構(gou)設(she)計。
6、繪(hui)制液(ye)壓系統(tong)工作圖，編制技術文件。
設計液壓傳動系統時應(ying)注(zhu)意問(wen)題
1、在組合基本回路(lu)時(shi)，要注(zhu)意防止回路(lu)間相互干擾，保證正常的工作循環。
2、提高系(xi)(xi)統(tong)(tong)的工作效(xiao)率(lv)(lv)，防止系(xi)(xi)統(tong)(tong)過熱(re)。例如功(gong)率(lv)(lv)小，可用(yong)節流調(diao)速(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)；功(gong)率(lv)(lv)大，最好用(yong)容積調(diao)速(su)系(xi)(xi)統(tong)(tong)；經常停車制動，應使泵(beng)能(neng)夠及時地卸荷；在每(mei)一工作循(xun)環中耗油率(lv)(lv)差別很大的系(xi)(xi)統(tong)(tong)，應考(kao)慮用(yong)蓄能(neng)器或(huo)壓(ya)力補償(chang)變量(liang)泵(beng)等效(xiao)率(lv)(lv)高的回路。
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、系統在滿足工(gong)作循環(huan)和生產(chan)率(lv)的前提下，應(ying)力求(qiu)簡(jian)單，系統越復(fu)雜，產(chan)生故障(zhang)的機會(hui)就越多。系統要安全可(ke)靠，對(dui)于做(zuo)垂直(zhi)運動(dong)(dong)提升重物的執(zhi)行元(yuan)件(jian)應(ying)設有平衡回路；對(dui)有嚴格順序動(dong)(dong)作要求(qiu)的執(zhi)行元(yuan)件(jian)應(ying)采用(yong)行程控制的順序動(dong)(dong)作回路。此外(wai)，還應(ying)具有互鎖(suo)裝置和一些安全措(cuo)施。
5、盡量做到(dao)標準化、系列化設計(ji)，減少專用件設計(ji)。
使用(yong)液壓(ya)系統(tong)要注(zhu)意(yi)的問(wen)題
(1) 使(shi)用者應明白液壓系(xi)統的(de)工作原理，熟悉各種操作和調整手柄的(de)位(wei)置(zhi)及旋向(xiang)等。
(2) 開(kai)(kai)車(che)前(qian)應檢(jian)查系(xi)統上各調整手(shou)柄、手(shou)輪是否(fou)被(bei)無(wu)關人員動過，電氣(qi)開(kai)(kai)關和(he)行程(cheng)開(kai)(kai)關的位置是否(fou)正常，主機上工具的安裝是否(fou)正確和(he)牢固(gu)等(deng)，再對導(dao)軌和(he)活塞桿的外(wai)露(lu)部分進(jin)行擦拭，而后(hou)才可開(kai)(kai)車(che)。
(3) 開車時，首先(xian)啟動控制油(you)路的液(ye)(ye)壓泵，無專(zhuan)用的控制油(you)路液(ye)(ye)壓泵時，可直接啟動主液(ye)(ye)壓泵。
(4) 液壓油(you)要定期(qi)檢查更(geng)(geng)換(huan)(huan)，對于新(xin)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)的液壓設備，使(shi)用(yong)3 個月左右即(ji)應清洗油(you)箱(xiang)，更(geng)(geng)換(huan)(huan)新(xin)油(you)。以后每隔半年至1 年進行(xing)清洗和換(huan)(huan)油(you)一(yi)次。
(5) 工(gong)作(zuo)中(zhong)應隨時注意油(you)液，正(zheng)常工(gong)作(zuo)時，油(you)箱中(zhong)油(you)液溫(wen)度應不超過60℃。油(you)溫(wen)過高應設(she)法(fa)冷(leng)卻，并使用(yong)粘度較(jiao)高的液壓油(you)。溫(wen)度過低時，應進行預(yu)熱，或在運轉前進行間歇運轉，使油(you)溫(wen)逐步升高后，再(zai)進入正(zheng)式工(gong)作(zuo)運轉狀態。
(6) 檢查油(you)面，保證(zheng)系(xi)統有足(zu)夠的(de)油(you)量。
(7) 有(you)排(pai)(pai)氣(qi)裝(zhuang)置的(de)系統應進(jin)行排(pai)(pai)氣(qi)，無排(pai)(pai)氣(qi)裝(zhuang)置的(de)系統應往復運轉多次(ci)，使(shi)之自然排(pai)(pai)出氣(qi)體。
(8) 油(you)箱應加(jia)蓋密(mi)封，油(you)箱上面的通(tong)氣孔(kong)處應設置空氣過濾器(qi)，防止(zhi)污物和水分的侵入。加(jia)油(you)時應進行過濾，使(shi)油(you)液清潔。
(9) 系統中應根據需要配(pei)置粗、精過濾(lv)器(qi)，對過濾(lv)器(qi)應經常地(di)檢查、清洗(xi)和更(geng)換。
(10) 對壓(ya)(ya)(ya)力(li)控(kong)(kong)制(zhi)元件(jian)的(de)調整(zheng)，一般首先調整(zheng)系統壓(ya)(ya)(ya)力(li)控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)----溢流閥(fa)，從(cong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)為零時開(kai)調，逐步提高壓(ya)(ya)(ya)力(li)，使(shi)之(zhi)達(da)到規定壓(ya)(ya)(ya)力(li)值；然后(hou)依(yi)次調整(zheng)各回路的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)控(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)。主(zhu)油(you)路液(ye)壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)的(de)安全溢流閥(fa)的(de)調整(zheng)壓(ya)(ya)(ya)力(li)一般要大于執行元件(jian)所需(xu)工作壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)10%--25%。快速運動液(ye)壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)閥(fa)，其調整(zheng)壓(ya)(ya)(ya)力(li)一般大于所需(xu)壓(ya)(ya)(ya)力(li)10%--20%。如果用卸(xie)荷壓(ya)(ya)(ya)力(li)供給控(kong)(kong)制(zhi)油(you)
路和潤滑(hua)油(you)路時，壓(ya)力(li)應保持在0.3--0.6MPa范(fan)圍(wei)內。壓(ya)力(li)繼電器的調整壓(ya)力(li)一般應低于供油(you)壓(ya)力(li)0.3--0.5MPa。
(11) 流(liu)量(liang)控制閥(fa)要從(cong)小流(liu)量(liang)調到大流(liu)量(liang)，并且(qie)應逐步調整。同步運動(dong)(dong)執行元件的(de)流(liu)量(liang)控制閥(fa)應同時調整，要保證運動(dong)(dong)的(de)平穩：①系統產(chan)生噪(zao)聲和振動(dong)(dong)；②運動(dong)(dong)部件爬行； ③系統中壓力不(bu)足(zu)；④運動(dong)(dong)部件速度不(bu)正常(chang)；⑤油溫(wen)太(tai)高；⑥換向或(huo)啟動(dong)(dong)不(bu)正常(chang)；
工作(zuo)部件(jian)產生(sheng)爬行的原(yuan)因及排除(chu)方(fang)法
(1) 因為空氣(qi)的壓縮性較大，當含有氣(qi)泡的液(ye)體到達高(gao)壓區而受到劇烈壓縮時，會(hui)使油液(ye)體積變小，使工作部件產生爬行(xing)。
采(cai)取(qu)措施：在系(xi)統回路的高處(chu)部位設(she)置排氣裝置，將空氣排除。
(2) 由于相對運動(dong)部(bu)件(jian)間的磨擦阻(zu)(zu)力太大(da)或磨擦阻(zu)(zu)力變化，致使工作(zuo)部(bu)件(jian)在運動(dong)時產生爬行。
采(cai)取措施：對液(ye)壓缸、活塞和活塞桿等零件的(de)(de)(de)形位公差和表面粗(cu)糙度有一定的(de)(de)(de)要(yao)求；并應保證液(ye)壓系(xi)統(tong)和液(ye)壓油(you)的(de)(de)(de)清(qing)潔，以免臟物夾入相(xiang)對運動(dong)件的(de)(de)(de)表面間(jian)，從而增大磨擦阻(zu)力。
(3) 運動件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半(ban)磨擦，也(ye)容易導致爬行。
采取措施(shi)：經常檢查有相對運動零件的表(biao)面(mian)間(jian)潤滑情(qing)況，使其保持良好。
(4) 若液壓缸(gang)的活(huo)塞和(he)活(huo)塞桿的密封定心不(bu)良，也會出現爬行。
采(cai)取措施：應卸(xie)除(chu)載荷，使液壓缸單獨(du)動(dong)作，測(ce)定(ding)出磨擦阻力后，校(xiao)正定(ding)心。
(5) 因液(ye)壓(ya)缸泄漏嚴重，導致(zhi)爬行。
采取(qu)措施：減(jian)少泄漏損(sun)失，或加大液壓(ya)泵容量。
