辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
6 液压动力源装置的设计
液压动力源（即液压泵站）是多种元、附件组合而成的整体。是为一个或几个系统存放一定清洁度的工作介质，并输出一定压力、流量的液体动力，兼作整体式液压站安放液压控制装置基座的整体装置。，液压动力源是整个液压系统或液压站的一个重要部件，其设计质量的优劣，对液压设备性能关系很大。
6.1 液压泵站的结构形式
液压泵站上泵组的布置方式分成上置式和非上置式。泵组置于油箱上的上置式液压泵站中，采用立式电动机并将液压泵置于油箱之内时，称为立式（图6-1）；采用卧式电动机时称为卧式（图6-2）。非上置式液压泵站中，泵组与油箱并列布置的为旁置式（图6-3）；泵组置于油箱下面时为下置式（图6-4）；
图6-1 图6-2 Fig.6-1 Fig.6-2
图6-3 图6-4 Fig.6-1 Fig.6-1
31
花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计
按泵组流量特性分为定量型和变量型；按泵组驱动方式分为电动型、机动型和手动型。 本设计采用上置式液压动力源，即泵组布置在油箱之上的动力源，当电动机卧式安装，液压泵置于油箱之上时，称为卧式液压动力源。当电动机立式安装，液压泵置于油箱内时，称为立式液压动力源。上置式液压动力源站地面积小，结构紧凑，液压泵置于油箱内的立式安装动力源，噪声低且便于收集漏油。这种结构在中、小功率液压站中被广泛采用。本次设计即采用这种结构。当采用卧式动力源时，由于液压泵置于油箱之上，必须注意各类液压泵的吸油高度，以防液压泵进油口产生过大的真空度，造成吸空或气穴现象。而立式安装的动力源则可避免这种情况的发生。
7 液压装置的总体配置
液压装置按其总体配置分为分散配置型和集中配置型两种主要结构类型。 集中配置型液压装置通常是将系统的执行器安放在主机上，而将液压泵及其驱动电机、辅助元件等独立安装在主机之外，即集中设置所谓液压站。
液压站按控制装置位置和液压站功能分为动力型和复合型。其中复合型又分为整体式和分离式；按液压站规模分为单机型、机组型和中央型；按通用化程度分为专用型和通用型。本次设计采用复合型整体液压站设计。
复合型液压站是将系统中液压泵及其驱动电机、油箱及其附件、液压控制装置及其他辅助元件等均安装在主机之外，系统的执行器仍然安装在主机上。复合型液压站不仅具有向执行器提供液压动力的功能，同时还兼具控制调节功能。按照液压控制装置是否安装在液压泵站上，此种液压站又可进一步分为整体式液压站和分离式液压站。整体式液压站是将液压控制装置及蓄能器等均安装在液压泵站上；而分离式液压站则是将液压泵及其驱动电动机和油箱及其附件、液压控制装置和蓄能器等分装成液压泵站、液压阀站和蓄能器站等几部分。
液压站的优点是外形整齐美观，便于安装维护，便于采集和检测电液信号以利于自动化，可以隔离液压系统震动、发热等对主机精度的影响。
7.1液压控制阀的块式集成
集成式配置：目前液压系统大多数都采用集成形式。它是将液压阀件安装在集成块上，集成块一方面起安装底板作用，另一方面起内部油路作用。这种配置具有可简化设计；设
32
辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
计灵活、更改方便；易于加工、专业化程度高；结构紧凑、装配维护方便；系统运行效率较高的特点。
块式集成的主要缺点是集成块的孔系设计和加工容易出错，需要一定的设计和制造经验。
7.2集成块设计
1）块体结构 集成块的材料一般为铸铁或锻钢，低压固定设备可用铸铁，高压强振场合要用锻钢。块体加工成正方体或长方体。通常其四周除1面安装通向液压执行器（液压缸或液压马达）的管接头外，其余3面安装标准的板式液压阀及少量的叠加阀或插装阀，这些阀之间的油路联系由油路块内部的通道孔实现，块的上下两面为块间叠积结合面。 比较简单的液压系统，其阀件较少，可安装在同一个集成块上。如果液压系统复杂，控制阀较多，就要采取多个集成块叠积的形式。
如果系统为比较复杂的液压系统，各种阀可安装在相互叠积的集成块上，上下面一般为叠积接合面，钻有公共压力油孔P，公用回油孔T，泄漏油孔L和4个用以叠积紧固的螺栓孔。
P孔，液压泵输出的压力油经调压后进入公用压力油孔P，作为供给各单元回路压力油的公用油源。
T孔，各单元回路的回油均通到公用回油孔T，流回到油箱。 L孔，各液压阀的泄漏油，统一通过公用泄漏油孔流回油箱。
2）集成块结构尺寸的确定 外形尺寸要求满足阀件的安装，孔道布置及其他工艺要求。为减少工艺孔，缩短孔道长度，阀的安装位置经仔细考虑，使相通油孔尽量在同一竖直面上，一定要保证三个公用油孔的坐标相同，使之叠积起来后形成三个主通道。
各通油孔的内径要满足允许流速的要求，具体参照管径的大小确定孔径，与阀直接相通的孔径应等于所装阀的油孔通径。
集成块设计应注意几个方面： a阀的选型安装尺寸；
b 整机的结构及管路的布局，应按美观、管路弯道少、管路顺畅的原则选择 阀板上的接管的位置；
c 根据a、b两点进入阀体的具体设计；
d 设计时应注意压力孔壁厚的选择，实际情况依压力情况及阀板材料而定；
33
花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计
e 另外要注意钻阀板时工艺要求，例如细长孔钻头的偏摆误差等； f 阀板阀的安装面粗糙度要求及相交孔毛刺清除等；
g 接头孔间距要求以防两接头干涉等现象均是设计阀板时应注意的。
对于中低压系统，油孔之间的壁厚δ，不得小于5mm，高压系统应更大些。本系统属于中低压系统，δ不得小于5mm。
34
辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
8 液压系统的污染控制
统计资料表明，液压系统的故障约有80%以上是因为液压油液污染所造成，所以液压站中的污染控制十分重要。
8.1污染物的形态和来源
在液压系统的工作油液中，凡是油液成分以外的任何物质都认为是污染物。油液中的污染物主要有固体颗粒物、水、空气、微生物、各种化学物质以及系统中以能量形式存在的静电、热能、放射能及磁场。
污染物的主要来源有以下3个方面： 1）系统内部残留
如液压元件、油路块、管道加工和液压系统组装过程中未清除干净而残留的型砂、金属切削、焊渣、尘埃、锈蚀物和清洗溶剂等。
2）系统外界侵入
如通过油箱呼吸孔和液压缸活塞杆侵入的固体颗粒物和水分，以及注油和维修过程中带入的污染物等。
3）系统内部生成
如各类元件磨损产生的磨粒和油液氧化及分解产生的有害化学物质等。
8.2油液污染对液压系统的危害
不同的污染途径和污染物形态对液压系统造成的具体危害不尽相同。
1）颗粒污染物堵塞和淤积，引起元件故障
油液中各种颗粒污染物在滑阀间隙逐渐淤积会引起滑阀卡阻故障；会使液压元件中的阻尼小孔或节流小孔堵塞造成元件作用失灵等。颗粒污染物堵塞和淤积，会破坏油液缸的活塞组件间的密封，使高低压腔串腔破坏速度稳定性或出现爬行及振动等等。
2）加剧磨损，导致元件性能衰降
污染引起的磨损有固体颗粒磨损、腐蚀磨损和气蚀磨损等3种。而固体颗粒磨损是污染磨损的主要形式，其中包括切削磨损、疲劳磨损、粘滞磨损和冲蚀磨损。
污染磨损是导致元件性能衰降的主要原因。 3）加速油液性能劣化
35