液壓通用型結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由信號(hào)控制和液壓動(dòng)力兩部分組成，信號(hào)控制部分用于驅(qū)動(dòng)液壓動(dòng)力部分中的控制閥動(dòng)作。

液壓動(dòng)力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動(dòng)機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來(lái)選擇。

在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí)，一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號(hào)流，而實(shí)心箭頭則表示能量流?；疽簤夯芈分械膭?dòng)作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關(guān)閉。 對(duì)于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號(hào)，這也為介紹回路圖符號(hào)作了準(zhǔn)備。

根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對(duì)所有回路依次進(jìn)行編號(hào)。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號(hào)為0，則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識(shí)符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對(duì)應(yīng)的元件標(biāo)識(shí)符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對(duì)液壓回路進(jìn)行編號(hào)，也應(yīng)對(duì)實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。

DIN ISO1219-2標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號(hào)組成，其包括下面四個(gè)部分：設(shè)備編號(hào)、回路編號(hào)、元件標(biāo)識(shí)符和元件編號(hào)。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備，則可省略設(shè)備編號(hào)。

實(shí)際中，另一種編號(hào)方式就是對(duì)液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，此時(shí)，元件編號(hào)應(yīng)該與元件列表中編號(hào)相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)，每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號(hào)相對(duì)應(yīng)

由于液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲本身不可避免，而且近幾年，隨著液壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方向的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴(yán)重，并且成為妨礙液壓技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的因素，聲音超過(guò)70dB便成為噪聲，使人聽(tīng)起來(lái)極不舒服，甚至使人煩躁不安，噪聲作為污染已經(jīng)日益受到人們的重視。因此研究和分析液壓噪聲和振動(dòng)的機(jī)理，從而減少與降低振動(dòng)和噪聲，并改善液壓系統(tǒng)的性能，有著積極而深遠(yuǎn)的意義。

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，各元件或部件產(chǎn)生噪聲和傳遞噪聲程度不同，表1列出了液壓元件或部件產(chǎn)生和傳遞噪聲的名次。表1 液壓元(部)件產(chǎn)生和傳遞噪聲名次表元件與部件 名稱液壓泵溢流閥壓力閥@節(jié)流閥方向閥液壓缸油箱管路產(chǎn)生噪聲的 名次12345556傳遞噪聲的 名次23343212 注:表中@指的是溢流閥之外的壓力控制閥 由于液壓系統(tǒng)的噪聲不只一種，因此最終表現(xiàn)出來(lái)的是其合成值，一般來(lái)講，液壓系統(tǒng)的噪聲不外乎機(jī)械噪聲和流體噪聲兩種，下面予以分析說(shuō)明。

機(jī)械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動(dòng)而引起的。

① 回轉(zhuǎn)體的不平衡

在液壓系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、液壓泵和液壓馬達(dá)都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡，就會(huì)產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動(dòng)，因而產(chǎn)生噪聲，這種振動(dòng)傳到油箱和管路時(shí)，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行精密的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，并注意盡量避開共振區(qū)。

② 電動(dòng)機(jī)噪聲

電動(dòng)機(jī)噪聲主要是指機(jī)械噪聲、通風(fēng)噪聲和電磁噪聲。機(jī)械噪聲包括轉(zhuǎn)子不平衡引起的低頻噪聲，軸承有缺陷和安裝不合適而引起的高頻噪聲以及電動(dòng)機(jī)支架與電動(dòng)機(jī)之間共振所引起的噪聲?？刂频姆椒ㄊ?，軸承與電動(dòng)機(jī)殼體和電動(dòng)機(jī)軸配合要適當(dāng)，過(guò)盈量不可過(guò)大或過(guò)小，電動(dòng)機(jī)兩端蓋上的孔應(yīng)同軸;軸承潤(rùn)滑要良好。

③聯(lián)軸器引起噪聲

聯(lián)軸器是液壓泵與電動(dòng)機(jī)之間的連接機(jī)構(gòu)，如果電動(dòng)機(jī)和液壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏斜，則將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。因此在安裝時(shí)，兩者應(yīng)保持在最小范圍內(nèi)。

在液壓系統(tǒng)中，流體噪聲占相當(dāng)大的比例。這種噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變化以及氣穴等原因引起的。

① 液壓泵的流體噪聲

液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出口向整個(gè)系統(tǒng)傳播。同時(shí)液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲;另一方面，液壓系統(tǒng)中(指開式回路)溶解了大約5%的空氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于空氣分離壓時(shí)，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量分離出來(lái)，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。對(duì)于前者的控制辦法，設(shè)計(jì)時(shí)齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，缺載槽的形狀和尺寸要合理，柱塞泵的柱塞個(gè)數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為7~9個(gè)，并在進(jìn)、排油配流盤上對(duì)稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油。為防止空氣混入，

為減少噪聲，必須對(duì)噪聲源進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，測(cè)量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級(jí)，進(jìn)行頻率分析，從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應(yīng)辦法，具體列舉如下:

① 使用低噪聲電機(jī);并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動(dòng)和噪聲;

② 在電動(dòng)機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊;

③ 盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動(dòng);

④ 用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動(dòng)引起的振動(dòng)， 蓄能器能吸收10 Hz以下的噪聲，而高頻噪聲，用液壓軟管則十分有效;⑤ 用帶有吸聲材料的隔聲罩，將液壓泵罩上也能有效地降低噪聲;

⑥ 系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置放氣裝置。

液壓件的表面要求及加工

缸筒作為油缸、礦用單體支柱、液壓支架、炮管等產(chǎn)品的主要部件，其加工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)產(chǎn)品的壽命和可靠性。缸筒加工要求高，其內(nèi)表面粗糙度要求為Ra0.4~0.8µm，對(duì)同軸度、耐磨性要求嚴(yán)格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困擾加工人員。

采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴(kuò)展。從而提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)大，因而提高缸筒疲勞強(qiáng)度。通過(guò)滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了缸筒內(nèi)壁的耐磨性，同時(shí)避免了因磨削引起的燒傷。滾壓后，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質(zhì)。

液壓閥作為液壓系統(tǒng)的控制樞紐，運(yùn)動(dòng)頻繁，對(duì)各組成部分器件的精度要求、密封性、可靠性都要求非常高，國(guó)外大部分企業(yè)都采用滾壓來(lái)提高精度配合。

滾壓加工是一種無(wú)切屑加工，在常溫下利用金屬的塑性變形，使工件表面的微觀不平度輾平從而達(dá)到改變表層結(jié)構(gòu)、機(jī)械特性、形狀和尺寸的目的。因此這種方法可同時(shí)達(dá)到光整加工及強(qiáng)化兩種目的，是磨削無(wú)法做到的。

無(wú)論用何種加工方法加工， 在零件表面總會(huì)留下微細(xì)的凸凹不平的刀痕，出現(xiàn)交錯(cuò)起伏的峰谷現(xiàn)象，

滾壓加工原理:它是一種壓力光整加工，是利用金屬在常溫狀態(tài)的冷塑性特點(diǎn)，利用滾壓工具對(duì)工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，填入到原始?xì)埩舻牡桶疾ü戎?，而達(dá)到工件表面粗糙值降低。由于被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細(xì)，形成致密的纖維狀，并形成殘余應(yīng)力層，硬度和強(qiáng)度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無(wú)切削的塑性加工方法。 無(wú)切削加工技術(shù)安全、方便，能精確控制精度，幾大優(yōu)點(diǎn):

1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能達(dá)到Ra≤0.08µm左右。

2、修正圓度，橢圓度可≤0.01mm。

3、提高表面硬度，使受力變形消除，硬度提高HV≥4°

4、加工后有殘余應(yīng)力層，提高疲勞強(qiáng)度提高30%。

5、提高配合質(zhì)量，減少磨損，延長(zhǎng)零件使用壽命，但零件的加工費(fèi)用反而降低。

油缸是工程機(jī)械最主要部件，傳統(tǒng)的加工方法是:拉削缸體--精鏜缸體--磨削缸體。采用滾壓方法 是:拉削缸體--精鏜缸體--滾壓缸體，更多技術(shù)可咨詢:

工序是3部分，但時(shí)間上對(duì)比:磨削缸體1米大概在1-2天的時(shí)間，滾壓缸體1米大概在10-30分鐘的時(shí)間。投入對(duì)比:磨床或絎磨機(jī)(幾萬(wàn)--幾百萬(wàn))，滾壓刀(1仟--幾萬(wàn))。液壓設(shè)備的方式

滾壓后，孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2~6.3µm減小為Ra0.4~0.8µm，孔的表面硬度提高約30%，缸筒內(nèi)表面疲勞強(qiáng)度提高25%。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響，提高2~3倍，鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，滾壓工藝是高效的，能大大提高缸筒的表面質(zhì)量。

油缸經(jīng)過(guò)滾壓后，表面沒(méi)有鋒利的微小刃口，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)摩擦也不會(huì)損傷密封圈或密封件，這點(diǎn)在液壓行業(yè)特別重要。