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液壓技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，液壓技術(shù)更日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論、計算機、電子器件和液壓流體學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng)，并作為一門應(yīng)用科學(xué)已經(jīng)發(fā)展成熟，形成自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計方法。作者以液壓系統(tǒng)在注塑機運用為例，重點闡述了液壓系統(tǒng)設(shè)計的方法和應(yīng)該注意的問題。
設(shè)計注塑機液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù)
(1)注塑機的總體布局和工藝要求，包括采用液壓傳動所完成的注塑機運動種類、機械設(shè)計時提出可能用的液壓執(zhí)行元件的種類和型號、執(zhí)行元件的位置及其空間的尺寸范圍、要求的自動化程度等。
(2)注塑機的工作循環(huán)、執(zhí)行機構(gòu)的運動方式(移動、轉(zhuǎn)動或擺動)，以及完成的工作范圍。
(3)液壓執(zhí)行元件的運動速度、調(diào)速范圍、工作行程、載荷性質(zhì)和變化范圍。
(4)注塑機各部件的動作順序和互鎖要求，以及各部件的工作環(huán)境與占地面積等。
(5)液壓系統(tǒng)的工作性能，如工作平穩(wěn)性、可靠性、換向精度、停留時間和沖出量等方面的要求。
(6)其它要求，如污染、腐蝕性、易燃性以及液壓裝置的質(zhì)量、外形尺寸和經(jīng)濟性等。
設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)的步驟
1、明確對液壓傳動系統(tǒng)的工作要求，是設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)的依據(jù)，由使用部門以技術(shù)任務(wù)書的形式提出。
2、擬定液壓傳動系統(tǒng)圖
(1) 根據(jù)工作部件的運動形式，合理地選擇液壓執(zhí)行元件;
(2) 根據(jù)工作部件的性能要求和動作順序，列出可能實現(xiàn)的各種基本回路。此時應(yīng)注意選擇合適的調(diào)速方案、速度換接方案，確定安全措施和卸荷措施，保證自動工作循環(huán)的完成和順序動作和可靠。
液壓傳動方案擬定后，應(yīng)按國家標準規(guī)定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應(yīng)標注出各液壓元件的型號規(guī)格，還應(yīng)有執(zhí)行元件的動作循環(huán)圖和電氣元件的動作循環(huán)表，同時要列出標準(或通用)元件及輔助元件一覽表。
3、計算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和選擇液壓元件
(1) 計算液壓缸的主要參數(shù);
(2) 計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵;
(3) 選用油管;
(4) 選取元件規(guī)格;
(5) 計算系統(tǒng)實際工作壓力;
(6) 計算功率，選用電動機;
(7) 發(fā)熱和油箱容積計算;
4、進行必要的液壓系統(tǒng)驗算。
5、液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
6、繪制液壓系統(tǒng)工作圖，編制技術(shù)文件。
設(shè)計液壓傳動系統(tǒng)時應(yīng)注意問題
1、在組合基本回路時，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環(huán)。
2、提高系統(tǒng)的工作效率，防止系統(tǒng)過熱。例如功率小，可用節(jié)流調(diào)速系統(tǒng);功率大，最好用容積調(diào)速系統(tǒng);經(jīng)常停車制動，應(yīng)使泵能夠及時地卸荷;在每一工作循環(huán)中耗油率差別很大的系統(tǒng)，應(yīng)考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路。
3、防止液壓沖擊，對于高壓大流量的系統(tǒng)，應(yīng)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(shè)緩沖回路，消除液壓沖擊。
4、系統(tǒng)在滿足工作循環(huán)和生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求簡單，系統(tǒng)越復(fù)雜，產(chǎn)生故障的機會就越多。系統(tǒng)要安全可靠，對于做垂直運動提升重物的執(zhí)行元件應(yīng)設(shè)有平衡回路;對有嚴格順序動作要求的執(zhí)行元件應(yīng)采用行程控制的順序動作回路。此外，還應(yīng)具有互鎖裝置和一些安全措施。
5、盡量做到標準化、系列化設(shè)計，減少專用件設(shè)計。
使用液壓系統(tǒng)要注意的問題
(1) 使用者應(yīng)明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位置及旋向等。
(2) 開車前應(yīng)檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關(guān)人員動過，電氣開關(guān)和行程開關(guān)的位置是否正常，主機上工具的安裝是否正確和牢固等，再對導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，而后才可開車。
(3) 開車時，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時，可直接啟動主液壓泵。
(4) 液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設(shè)備，使用3 個月左右即應(yīng)清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至1 年進行清洗和換油一次。
(5) 工作中應(yīng)隨時注意油液，正常工作時，油箱中油液溫度應(yīng)不超過60℃。油溫過高應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時，應(yīng)進行預(yù)熱，或在運轉(zhuǎn)前進行間歇運轉(zhuǎn)，使油溫逐步升高后，再進入正式工作運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(6) 檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。
(7) 有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)往復(fù)運轉(zhuǎn)多次，使之自然排出氣體。
(8) 油箱應(yīng)加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時應(yīng)進行過濾，使油液清潔。
(9) 系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過濾器，對過濾器應(yīng)經(jīng)常地檢查、清洗和更換。
(10) 對壓力控制元件的調(diào)整，一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥----溢流閥，從壓力為零時開調(diào)，逐步提高壓力，使之達到規(guī)定壓力值;然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的10%--25%?？焖龠\動液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應(yīng)保持在0.3--0.6MPa范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3--0.5MPa。
(11) 流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量，并且應(yīng)逐步調(diào)整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應(yīng)同時調(diào)整，要保證運動的平穩(wěn)：①系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲和振動;②運動部件爬行; ③系統(tǒng)中壓力不足;④運動部件速度不正常;⑤油溫太高;⑥換向或啟動不正常;
工作部件產(chǎn)生爬行的原因及排除方法
(1) 因為空氣的壓縮性較大，當含有氣泡的液體到達高壓區(qū)而受到劇烈壓縮時，會使油液體積變小，使工作部件產(chǎn)生爬行。
采取措施：在系統(tǒng)回路的高處部位設(shè)置排氣裝置，將空氣排除。
(2) 由于相對運動部件間的磨擦阻力太大或磨擦阻力變化，致使工作部件在運動時產(chǎn)生爬行。
采取措施：對液壓缸、活塞和活塞桿等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求;并應(yīng)保證液壓系統(tǒng)和液壓油的清潔，以免臟物夾入相對運動件的表面間，從而增大磨擦阻力。
(3) 運動件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易導(dǎo)致爬行。
采取措施：經(jīng)常檢查有相對運動零件的表面間潤滑情況，使其保持良好。
(4) 若液壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不良，也會出現(xiàn)爬行。
采取措施：應(yīng)卸除載荷，使液壓缸單獨動作，測定出磨擦阻力后，校正定心。
(5) 因液壓缸泄漏嚴重，導(dǎo)致爬行。
采取措施：減少泄漏損失，或加大液壓泵容量。
