第二講 液壓站的結(jié)構(gòu)類型

第二講液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計概述本講共講三個問題：液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的意義液壓裝置的結(jié)構(gòu)類型及其適用場合

液壓站設(shè)計的內(nèi)容步驟與注意事項

一、液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的意義

從上一講可知，液壓系統(tǒng)的整個設(shè)計流程分為兩大部分：一是系統(tǒng)的功能原理設(shè)計（包括功能設(shè)計、組成元件設(shè)計和液壓系統(tǒng)計算等三個環(huán)節(jié)）；二是系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計（包括液壓裝置及電氣控制裝置的設(shè)計）。在擬定了液壓系統(tǒng)圖并對系統(tǒng)主要性能經(jīng)驗算通過之后，即可根據(jù)所選用的液壓元件，進行液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計了。

1、液壓裝置的定義：

液壓系統(tǒng)中需自行設(shè)計的零部件，統(tǒng)稱液壓裝置。

2、液壓裝置設(shè)計的目的選擇確定元、輔件的連結(jié)裝配方案、具體結(jié)構(gòu),設(shè)計和繪制液壓系統(tǒng)產(chǎn)品工作圖樣，并編制技術(shù)文件，為制造、組裝和調(diào)試液壓系統(tǒng)提供依據(jù)。3、液壓裝置產(chǎn)品工作圖樣包括的內(nèi)容：：液壓裝置及其部件的裝配圖、非標準零部件的工作圖及液壓系統(tǒng)原理圖、系統(tǒng)外形圖、安裝圖、管路布置圖，電氣原理圖、自制零部件明細表、標準液壓元件及標準連接件、外購件明細表、備料清單、設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計計算書、使用說明書、安裝試車要求等）等技術(shù)文件。4、液壓裝置設(shè)計的意義液壓裝置設(shè)計是液壓系統(tǒng)功能原理設(shè)計的延續(xù)和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，可以說也是整個液壓系統(tǒng)設(shè)計過程的歸宿。事實上，一個液壓系統(tǒng)能否可靠有效的運行，在很大程度上取決于液壓裝置設(shè)計的質(zhì)量的優(yōu)劣，從而使液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個液壓系統(tǒng)設(shè)計過程中成為一個相當重要的環(huán)節(jié)，故設(shè)計者必須給于足夠重視。二、液壓裝置的結(jié)構(gòu)類型及其適用場合

液壓裝置按其總體配置分為分散配置型和集中配置型兩種主要結(jié)構(gòu)類型，而集中配置型即為通常所說的液壓站。1、分散配置型液壓裝置

（1）結(jié)構(gòu)形態(tài)分散配置型液壓裝置是將液壓系統(tǒng)的液壓泵及其驅(qū)動電機、執(zhí)行器、液壓控制閥和輔助元件按照機器的布局、工作特性和操縱要求等分散安設(shè)在主機的適當位置上，液壓系統(tǒng)各組成元件通過管道逐一連接起來。例子：飼草打包機采用分散配置型液壓裝置的飼草打包機1—控制面板；2—安全閥；3—液壓泵；4—電動機；5—油箱；6—支座；7—液壓缸；8—推板；9—打包箱；10—底盤（2）優(yōu)缺點及適用場合

分散配置型液壓裝置的優(yōu)點：

節(jié)省安裝空間和占地面積；

缺點：元件布置零亂，安裝維護較復雜，動力源的振動、發(fā)熱還會對機床類主機的精度產(chǎn)生不利影響。

此種結(jié)構(gòu)類型主要適用于結(jié)構(gòu)安裝空間受限的移動式機械設(shè)備（如車輛、工程機械等）采用。

2、集中配置型液壓裝置——液壓站的結(jié)構(gòu)特征、優(yōu)缺點及其適用場合

（1）結(jié)構(gòu)形態(tài)與分類集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的執(zhí)行器安放在主機上，而將液壓泵及其驅(qū)動電機、輔助元件等獨立安裝在主機之外，即集中設(shè)置所謂液壓站。

液壓站的應(yīng)用實例（立式四柱液壓機）圖1-6液壓站用于液壓機1—液壓站；2—管路；3—液壓缸；4—橫梁；5—立柱；6—滑塊；7—工件；8—電控箱液壓站的總體分類見下表。

動力型液壓站是將執(zhí)行器及其操縱控制閥等散裝在主機各適當位置上，其形態(tài)較為簡單，它主要由液壓泵及其驅(qū)動電機、油箱及其附件、少數(shù)必要的壓力控制閥等組成（如右圖所示），因此經(jīng)常稱之為液壓泵站。其主要功能是為液壓執(zhí)行器提供一定壓力和流量的油液，而系統(tǒng)的控制任務(wù)主要由散裝在主機各處的控制閥來擔當。

動力型液壓站1）按照操作執(zhí)行器的液壓控制裝置（液壓控制閥及其安裝油路板或油路塊等連接體的統(tǒng)稱）的安放位置及液壓站的功能，步將液壓站分為動力型液壓站和復合型液壓站兩種結(jié)構(gòu)類型。

復合型液壓站是將系統(tǒng)中液壓泵及其驅(qū)動電機、油箱及其附件、液壓控制裝置及其他輔助元件等均安裝在主機之外，系統(tǒng)的執(zhí)行器仍然安裝在主機上。復合型液壓站不僅具有向執(zhí)行器提供液壓動力的功能，同時還兼具控制調(diào)節(jié)功能。按照液壓控制控制裝置是否安裝在液壓泵站上，復合型液壓站又可進一步分為整體式液壓站和分離式液壓站兩類。整體式液壓站

分離式液壓站注：圖b)未畫出泵站和管路a)閥架式b)機身式和執(zhí)行器搭載式2）按液壓站的規(guī)模大小，可劃分為三類：

規(guī)模較小的單機型液壓站，通常為動力型或復合型整體式液壓站，而后者應(yīng)用較多。中等規(guī)模的機組型液壓站，則多采用復合型分離式結(jié)構(gòu)。中央型液壓站是大規(guī)模的液壓站，設(shè)置這種液壓站可以對液壓系統(tǒng)進行集中管理。為了便于管路配置、保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度和清潔度，常將中央型液壓站設(shè)置在地下室，如大型冶金機械設(shè)備的液壓站(見下圖)。冶金機械設(shè)備中央型液壓站3）按照通用化程度可將液壓站分為專用液壓站和通用液壓站兩類工業(yè)設(shè)備所用的液壓站都是根據(jù)主機的某種工藝目的專門設(shè)計和制造的，一般不具有通用性，屬于專用液壓站范疇。

針對現(xiàn)代機械設(shè)備的一些共性特點和使用要求的通用化液壓裝置（液壓站）。這類通用化液壓裝置常將大部分控制元件（多采用螺紋式插裝閥）與液壓泵及其驅(qū)動電動機、油箱等集成在一起，這種液壓裝置稱為液壓動力單元（HydraulicPowerUnit）或液壓動力包，這類液壓裝置一般為便攜結(jié)構(gòu)(有臥式、立式等安裝方式，如下圖所示)，體積與重量較小，現(xiàn)已廣泛用于工程機械、醫(yī)療器械、環(huán)境保護、汽車維修、升降平臺等行業(yè)。通常由液壓元件制造廠專門生產(chǎn)，用戶可根據(jù)需要直接訂貨。圖液壓動力單元（HydraulicPowerUnit）（2）特點及適用場合液壓站的優(yōu)點：是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采集和檢測電液信號以利于自動化，可以隔離液壓系統(tǒng)振動、發(fā)熱等對主機精度的影響。缺點：占地面積大，特別是對于有強烈熱源和煙霧、粉塵污染的機械設(shè)備，有時還需為安放液壓站建立專門的隔離房間或地下室。

液壓站的適用場合：

固定機械設(shè)備或安裝空間寬裕的其它各類機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)產(chǎn)品，包括有一定批量的小型系統(tǒng)（如金屬加工機床及其自動線、塑料機械、紡織機械、建筑機械等成批生產(chǎn)的主機的液壓系統(tǒng)）和單件小批的大型系統(tǒng)（如冶金設(shè)備、水電工程項目中的有些液壓系統(tǒng)）采用。具體而言：1）動力型液壓站，可以與電力機械、道路交通機械和小型壓力加工機械等單機設(shè)備配套使用；2）復合型液壓站，其中的整體式液壓站，也適合中小型及中等復雜程度的單機設(shè)備液壓系統(tǒng)（如組合機床注塑機、試驗機、輕工機械等設(shè)備的液壓系統(tǒng)）采用，分離型液壓站則適合大型及較復雜的機組設(shè)備如（大型液壓機、冶金機械等）采用；3）液壓動力單元（站），可作為獨立的通用液壓部件在車輛與工程機械、冶金、化工、機械、交通、醫(yī)療、汽車維修等行業(yè)的機械設(shè)備中配套應(yīng)用。綜上所述：隨著液壓技術(shù)的日益普及與應(yīng)用范圍的擴大，集中配置型液壓裝置已成為多數(shù)液壓系統(tǒng)的典型作法，往往成為各類機械設(shè)備的液壓系統(tǒng)設(shè)計師們確定液壓裝置結(jié)構(gòu)方案時的首選。因此本門課將著重介紹這種液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。三、液壓站設(shè)計的內(nèi)容步驟與注意事項

1、液壓站設(shè)計的內(nèi)容步驟為了論述方便，我們將液壓站中各類液壓閥及其輔助連接件的裝配體統(tǒng)稱為液壓控制裝置或液壓閥站，而將液壓泵及其驅(qū)動電機和油箱及其附件的裝配體統(tǒng)稱為液壓動力源裝置（液壓泵站）。將這兩部分的裝配體統(tǒng)稱為液壓站總成。液壓站設(shè)計的內(nèi)容步驟大體如下表所列。

表液壓站設(shè)計的內(nèi)容步驟設(shè)計步驟主要內(nèi)容1確定液壓站的結(jié)構(gòu)類型方案2液壓控制裝置（液壓閥站）的集成3液壓動力源裝置（液