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(yong)為例(li)，重(zhong)點闡述(shu)了液壓系統設計的方法和(he)應該(gai) 注意的問題。
設計注塑機液壓傳動系統的依據
(1) 注(zhu)塑機(ji)的(de)總體布局(ju)和(he)工藝要(yao)求，包(bao)括采用液壓傳動(dong)所(suo)完成的(de)注(zhu)塑機(ji)運動(dong)種類(lei)、機(ji)械(xie)設計時提出(chu)可(ke)能用的(de)液壓執行元件(jian)的(de)種類(lei)和(he)型(xing)號(hao)、執行元件(jian)的(de)位置及其空間(jian)的(de)尺寸范(fan)圍(wei)、要(yao)求的(de)自動(dong)化程(cheng)度(du)等。
(2) 注塑機的(de)工(gong)作(zuo)循環(huan)、執(zhi)行機構的(de)運(yun)動方式(移動、轉動或(huo)擺(bai)動)，以及完成的(de)工(gong)作(zuo)范圍。
(3) 液(ye)壓(ya)執行元件的運(yun)動速度、調速范圍、工(gong)作行程、載荷性(xing)質和變化范圍。
(4) 注塑機各部(bu)件的動(dong)作順序和互鎖要求，以及各部(bu)件的工作環境與占(zhan)地面積等(deng)。
(5) 液壓系統的工作(zuo)(zuo)性(xing)能，如工作(zuo)(zuo)平穩(wen)性(xing)、可靠(kao)性(xing)、換向精度、停留時(shi)間(jian)和沖出量等方(fang)面的要求。
(6) 其它要求(qiu)，如污染、腐(fu)蝕(shi)性、易燃性以及(ji)液(ye)壓裝(zhuang)置的(de)質(zhi)量、外形尺寸和經濟(ji)性等。
設計液壓(ya)傳動系統(tong)的步(bu)驟
1、明確(que)對液(ye)壓(ya)傳(chuan)動(dong)系統的(de)(de)工作要求，是設計液(ye)壓(ya)傳(chuan)動(dong)系統的(de)(de)依據，由使用部(bu)門以技術任務(wu)書的(de)(de)形式提出。
2、擬定液壓傳動系統(tong)圖
(1) 根(gen)據工作(zuo)部件的運動形式，合理地選擇液壓執行元件；
(2) 根據工作(zuo)(zuo)部件的性能要求和動作(zuo)(zuo)順(shun)序，列出可能實現的各(ge)種基本回路(lu)。此時應注意選擇合適的調速方案(an)、速度(du)換接方案(an)，確(que)定安(an)全措(cuo)施和卸(xie)荷措(cuo)施，保證自動工作(zuo)(zuo)循環的完成和順(shun)序動作(zuo)(zuo)和可靠(kao)。
液(ye)壓傳(chuan)動方案擬定(ding)后，應按國家標準規(gui)定(ding)的圖(tu)形符號(hao)繪制正式原理(li)圖(tu)。圖(tu)中(zhong)應標注出(chu)各液(ye)壓元件的型號(hao)規(gui)格，還(huan)應有執(zhi)行元件的動作循環(huan)圖(tu)和電(dian)氣元件的動作循環(huan)表(biao)，同時(shi)要列出(chu)標準(或通用)元件及(ji)輔(fu)助元件一覽表(biao)。
3、計算液壓系統(tong)的主要參數和選擇液壓元件
(1) 計算(suan)液壓缸的主要參數；
(2) 計(ji)算液(ye)(ye)壓(ya)缸所需的流(liu)量并選用液(ye)(ye)壓(ya)泵；
(3) 選用油管；
(4) 選取元(yuan)件規格；
(5) 計算系統實際工作壓力(li)；
(6) 計(ji)算功率，選用電動機(ji)；
(7) 發熱和油箱容積計(ji)算；
4、進行必要的液(ye)壓(ya)系統(tong)驗算。
5、液壓裝(zhuang)置的結(jie)構設計。
6、繪制液壓系統工(gong)作(zuo)圖(tu)，編制技術文件。
設(she)計液壓傳動系統時應注意問題
1、在組(zu)合基本(ben)回路時(shi)，要注意防(fang)止(zhi)回路間(jian)相互干(gan)擾，保證正常的工作循環。
2、提高(gao)(gao)系統(tong)的工作效率，防止系統(tong)過(guo)熱。例如功率小，可用(yong)(yong)節流調速(su)系統(tong)；功率大，最好(hao)用(yong)(yong)容(rong)積調速(su)系統(tong)；經(jing)常停車制動(dong)，應使泵能夠及時(shi)地卸荷；在(zai)每(mei)一工作循(xun)環中耗油率差別(bie)很大的系統(tong)，應考慮用(yong)(yong)蓄(xu)能器或壓力(li)補償(chang)變量泵等效率高(gao)(gao)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)(xi)(xi)統在滿(man)足工(gong)作循環和(he)生產(chan)率的(de)(de)前提(ti)(ti)下，應(ying)力求(qiu)簡單，系(xi)(xi)(xi)統越(yue)復雜，產(chan)生故障的(de)(de)機會就越(yue)多。系(xi)(xi)(xi)統要安全可靠，對于做垂直運動(dong)提(ti)(ti)升重物的(de)(de)執(zhi)行(xing)元件(jian)應(ying)設(she)有(you)平(ping)衡(heng)回(hui)(hui)路；對有(you)嚴(yan)格順序(xu)動(dong)作要求(qiu)的(de)(de)執(zhi)行(xing)元件(jian)應(ying)采用行(xing)程控制(zhi)的(de)(de)順序(xu)動(dong)作回(hui)(hui)路。此外，還應(ying)具有(you)互(hu)鎖(suo)裝置和(he)一些安全措施。
5、盡量做(zuo)到(dao)標準化、系列化設計，減少專用件(jian)設計。
使用液壓系統(tong)要注意的問題
(1) 使用者應明白液壓系統的工作原理(li)，熟悉(xi)各種操作和調整手(shou)柄(bing)的位(wei)置(zhi)及旋向等。
(2) 開(kai)車前應檢查(cha)系統上各調(diao)整手(shou)柄、手(shou)輪是(shi)否被(bei)無關人員動(dong)過，電氣開(kai)關和(he)行程開(kai)關的位置是(shi)否正常，主(zhu)機上工(gong)具(ju)的安裝(zhuang)是(shi)否正確和(he)牢固等(deng)，再對導(dao)軌和(he)活塞(sai)桿的外露部分進(jin)行擦拭，而后才(cai)可開(kai)車。
(3) 開車(che)時，首先啟動控(kong)制油(you)路(lu)的液(ye)壓(ya)泵(beng)，無專用的控(kong)制油(you)路(lu)液(ye)壓(ya)泵(beng)時，可直接啟動主液(ye)壓(ya)泵(beng)。
(4) 液壓油要定期檢查更換，對于(yu)新投入(ru)使(shi)用(yong)的液壓設備，使(shi)用(yong)3 個月左右即應清洗油箱(xiang)，更換新油。以后每隔半年(nian)至1 年(nian)進行清洗和換油一次。
(5) 工(gong)作中(zhong)應(ying)(ying)隨時注(zhu)意油(you)(you)液(ye)(ye)(ye)，正常工(gong)作時，油(you)(you)箱中(zhong)油(you)(you)液(ye)(ye)(ye)溫(wen)度應(ying)(ying)不超過(guo)60℃。油(you)(you)溫(wen)過(guo)高(gao)應(ying)(ying)設法冷卻，并(bing)使用粘度較高(gao)的液(ye)(ye)(ye)壓油(you)(you)。溫(wen)度過(guo)低時，應(ying)(ying)進(jin)行預熱，或在運(yun)轉(zhuan)前(qian)進(jin)行間(jian)歇運(yun)轉(zhuan)，使油(you)(you)溫(wen)逐步升高(gao)后，再進(jin)入正式工(gong)作運(yun)轉(zhuan)狀態。
(6) 檢查油面，保證(zheng)系統有足夠的油量(liang)。
(7) 有排(pai)氣裝置(zhi)的系(xi)統(tong)應(ying)進行排(pai)氣，無(wu)排(pai)氣裝置(zhi)的系(xi)統(tong)應(ying)往復運轉多次，使之自然排(pai)出氣體。
(8) 油(you)箱應(ying)加蓋密封(feng)，油(you)箱上面的通氣(qi)孔(kong)處(chu)應(ying)設(she)置空氣(qi)過(guo)濾(lv)器，防止污物(wu)和水分的侵(qin)入。加油(you)時(shi)應(ying)進行過(guo)濾(lv)，使油(you)液清潔。
(9) 系統中應根據需要配置粗、精過濾(lv)器，對過濾(lv)器應經常地檢(jian)查、清(qing)洗(xi)和(he)更(geng)換。
(10) 對壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控(kong)制(zhi)元(yuan)件(jian)(jian)的調整，一般首先調整系(xi)統(tong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)----溢流閥(fa)，從(cong)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)為零時開調，逐步(bu)提(ti)高壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)，使之達到(dao)規(gui)定壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值；然后(hou)依次(ci)調整各回路的壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)。主油(you)路液(ye)壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)的安全溢流閥(fa)的調整壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)一般要大于執行(xing)元(yuan)件(jian)(jian)所(suo)需工作壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的10%--25%。快速運動液(ye)壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)的壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)閥(fa)，其調整壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)一般大于所(suo)需壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)10%--20%。如果用(yong)卸(xie)荷壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)供給(gei)控(kong)制(zhi)油(you)
路(lu)和(he)潤滑油路(lu)時，壓力(li)應(ying)保持在0.3--0.6MPa范圍內。壓力(li)繼電器的(de)調整壓力(li)一般(ban)應(ying)低于供油壓力(li)0.3--0.5MPa。
(11) 流量控制(zhi)閥(fa)要(yao)(yao)從小流量調到大流量，并且應(ying)逐步調整。同步運(yun)(yun)動(dong)執行元件(jian)(jian)(jian)的(de)流量控制(zhi)閥(fa)應(ying)同時調整，要(yao)(yao)保證(zheng)運(yun)(yun)動(dong)的(de)平穩：①系統(tong)(tong)產(chan)生(sheng)噪聲(sheng)和振動(dong)；②運(yun)(yun)動(dong)部件(jian)(jian)(jian)爬行； ③系統(tong)(tong)中壓力不(bu)足；④運(yun)(yun)動(dong)部件(jian)(jian)(jian)速(su)度不(bu)正(zheng)常；⑤油溫太高；⑥換(huan)向或啟動(dong)不(bu)正(zheng)常；
工(gong)作部件產生(sheng)爬行(xing)的(de)原因及排除方法
(1) 因為空氣的(de)壓(ya)縮(suo)(suo)性較(jiao)大，當含有氣泡(pao)的(de)液體(ti)到達(da)高壓(ya)區而受到劇烈壓(ya)縮(suo)(suo)時，會使(shi)油(you)液體(ti)積(ji)變小(xiao)，使(shi)工作(zuo)部件產生爬行。
采取措(cuo)施(shi)：在(zai)系統回路的(de)高(gao)處部位設置(zhi)排氣(qi)裝置(zhi)，將空氣(qi)排除(chu)。
(2) 由(you)于相對運(yun)(yun)動(dong)部(bu)件(jian)(jian)間(jian)的磨(mo)擦(ca)阻力太大或(huo)磨(mo)擦(ca)阻力變化，致使工作部(bu)件(jian)(jian)在運(yun)(yun)動(dong)時產生(sheng)爬行(xing)。
采取措(cuo)施(shi)：對液壓缸、活(huo)塞(sai)和活(huo)塞(sai)桿等零件的(de)(de)形位(wei)公(gong)差和表面粗糙(cao)度有一(yi)定的(de)(de)要求；并應保證液壓系統和液壓油的(de)(de)清潔，以免(mian)臟物夾入(ru)相對運(yun)動(dong)件的(de)(de)表面間，從(cong)而增大磨擦阻力。
(3) 運動件表面間(jian)潤滑不良，形成干(gan)磨擦或半磨擦，也容易(yi)導致爬行。
采取措施：經常檢查有相對運動零件的表面(mian)間潤(run)滑情況(kuang)，使其保持良好。
(4) 若液(ye)壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不(bu)良，也(ye)會(hui)出現爬行。
采取措施：應卸(xie)除(chu)載荷，使(shi)液壓缸(gang)單獨(du)動作，測定出磨擦阻力后(hou)，校正定心。
(5) 因液壓缸(gang)泄漏(lou)嚴(yan)重，導(dao)致爬行。
采(cai)取措施：減少泄漏損失(shi)，或加大液(ye)壓(ya)泵容(rong)量。
