全氣動高壓注油機(jī)及其油脂泵的設(shè)計(jì)

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全氣動高壓注油機(jī)及其油脂泵的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

全氣動高壓注油機(jī)及其油脂泵的設(shè)計(jì)論文.doc

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緒論

注油機(jī)目前主要用于重型，礦山機(jī)械行業(yè)。重型，礦山機(jī)械大致包含了采礦，冶煉，軋制，鍛壓，潤滑和液壓等幾大類設(shè)備，是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)的重要輔助設(shè)備。我國的注油機(jī)發(fā)展與國外先進(jìn)水平相比，尚有較大的差距。其中，主要原因是成套設(shè)備和控制水平低。油脂被廣泛運(yùn)用于軸承等運(yùn)動部件的潤滑。由于其流動性差，給注油帶來了一定的困難。且國內(nèi)生產(chǎn)的注油機(jī)，由于通常注油阻力大，特別在北方，冬季環(huán)境溫度低的地方，油脂粘度大。而普通注油機(jī)壓力低，流量小，不但注油費(fèi)時(shí)，工效低，且難以將油脂注入，加大了工人的勞動強(qiáng)度。

本課題原是為滿足上海隧道工程的需要，為隧道工程機(jī)械的潤滑而設(shè)計(jì)的注油機(jī)。課題前期工作已完成。所設(shè)計(jì)制造的注油機(jī)已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。本次設(shè)計(jì)實(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做系列化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。本課題是要求學(xué)生完成氣缸缸徑為250mm的全氣動高壓注油機(jī)的高壓油脂油脂泵設(shè)計(jì)，并從中探討研究其設(shè)計(jì)方法。

油脂泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機(jī)裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點(diǎn)上，是目前許多油脂泵生產(chǎn)廠商所關(guān)注的也是努力在提高、改進(jìn)的方面。而實(shí)際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運(yùn)行后，往往達(dá)不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達(dá)不到要求或壽命降低等等方面的問題；而油脂泵在實(shí)際當(dāng)中所處的運(yùn)行點(diǎn)或運(yùn)行特征，我們稱之為油脂泵的外在特性或系統(tǒng)特性。

    正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為油脂泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式油脂泵為例，取消油脂泵的軸封問題，必須從電機(jī)結(jié)構(gòu)開始，單局限于油脂泵本身是沒有辦法實(shí)現(xiàn)的；解決油脂泵的噪聲問題，除解決油脂泵的流態(tài)和振動外，同時(shí)需要解決電機(jī)風(fēng)葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水油脂泵的可靠性，必須在潛水電機(jī)內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護(hù)、過載保護(hù)等措施；提高油脂泵的運(yùn)行效率，須借助于控制技術(shù)的運(yùn)用等等。這些無一不說明要發(fā)展油脂泵技術(shù)水平，必須從配套的電機(jī)、控制技術(shù)等方面同時(shí)著手，綜合考慮，最大限度地提升機(jī)電一體化綜合水平。

注油機(jī)的高壓油脂油脂泵的顯著缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件制造精度高，成本也高，對油液污染敏感。這些給生產(chǎn)、使用和維護(hù)帶來一定的困難。

 圖1（齒輪油脂泵原理圖）

 1.液壓泵的比較：

1.1齒輪油脂泵：

工作原理：依靠油脂泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)油脂泵。

外嚙合雙齒輪油脂泵的結(jié)構(gòu)。一對相互嚙合的齒輪和油脂泵缸把吸入腔和排出腔隔開。齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，吸入腔側(cè)輪齒相互脫開處的齒間容積逐漸增大，壓力降低，液體在壓差作用下進(jìn)入齒間。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，一個(gè)個(gè)齒間的液體被帶至排出腔。這時(shí)排出腔側(cè)輪齒嚙合處的齒間容積逐漸縮小，而將液體排出。過容許值而損壞油脂泵或原動機(jī)齒輪油脂泵適用于輸送不含固體顆粒、無腐蝕性、粘度范圍較大的潤滑性液體。油脂泵的流量可至300米3/時(shí)，壓力可達(dá)3×107帕。它通常用作液壓油脂泵和輸送各類油品。

優(yōu)點(diǎn)：齒輪油脂泵結(jié)構(gòu)簡單緊湊,制造容易,維護(hù)方便，有自吸能力。

缺點(diǎn)：流量、壓力脈動較大且噪聲大。齒輪油脂泵必須配帶安全閥，以防止由于某種原因如排出管堵塞使油脂泵的出口壓力超過安全值

齒輪油脂泵的額定排出壓力與工作部件尺寸，轉(zhuǎn)速無關(guān)，主要取決于油脂泵的密封性能和軸承承載能力。齒輪油脂泵會產(chǎn)生困油現(xiàn)象，是封閉容積中的壓力急劇升高或下降，產(chǎn)生很大的附加承載，功率損失及液體發(fā)熱等不良現(xiàn)象。本課題要求輸出壓力達(dá)到42MPA,工作環(huán)境為高壓，考慮的齒輪油脂泵的泄漏和困油等缺點(diǎn)，故不適合

1.2發(fā)展趨勢

我國隧道工程用注油機(jī)都是從國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通事業(yè)也蓬勃發(fā)展，隧道工程日益增多，迫切需要注油機(jī)的國產(chǎn)化。隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，用于隧道、礦山、石油開采、汽車拖拉機(jī)制造等行業(yè)的大型干油注油機(jī)（壓力大于400bar，干油流量大于4000ml/min）的需求越來越大，而綜觀國內(nèi)此類設(shè)備的市場，幾乎是進(jìn)口產(chǎn)品的一統(tǒng)天下。進(jìn)口產(chǎn)品其價(jià)格高（幾倍甚至十幾倍于國產(chǎn)品的價(jià)格），配件難求（至少數(shù)周甚至數(shù)月才能到貨的現(xiàn)狀勢必大大影響生產(chǎn)）的弊端越來越顯現(xiàn)。為此，根據(jù)國家863計(jì)劃，大型干油注油機(jī)的國產(chǎn)化是勢在必行的。

本研制的注油機(jī)以壓縮空氣為動力，借助氣缸活塞運(yùn)動帶動油脂油脂泵，將潤滑油脂直接從油脂桶內(nèi)吸出，然后輸送到機(jī)器設(shè)備需要潤滑的部位課題前期工作已完成。所設(shè)計(jì)制造的注油機(jī)已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。本次設(shè)計(jì)實(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做系列化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。本課題是要求學(xué)生完成氣缸缸徑為250mm的全氣動高壓注油機(jī)的高壓油脂油脂泵設(shè)計(jì)，并從中探討研究其設(shè)計(jì)方法。

市場上注油機(jī)的分類真空注油機(jī)、電動注油機(jī)、鋼絲繩注油機(jī)、電動注油機(jī)、自動注油機(jī)、高壓注油機(jī)、氣動注油機(jī)、手動注油機(jī)、定量注油機(jī)、手機(jī)注油機(jī)等。

圖中恒流量變量機(jī)構(gòu)由帶有節(jié)流閥的雙邊控制閥(恒流量閥)和差動變量缸組成。控制閥C端預(yù)壓彈簧調(diào)定后，節(jié)流閥兩側(cè)壓力差在控制閥閥芯上產(chǎn)生的液壓力與彈簧力相平衡，閥芯處于中垃，斜盤傾角固定在某一角度，油脂泵輸出流量為調(diào)定值。

當(dāng)油脂泵轉(zhuǎn)速增加時(shí)，輸出流量也相應(yīng)增加。由于節(jié)流器面積不變，則節(jié)流器兩端壓力差 增大，推動控制閥閥芯左移，帶動變量活塞左移，斜盤傾角減小，流量城少，直至恢復(fù)到調(diào)定值。此時(shí)，閥芯上液壓力與彈簧力重新平衡閥芯處于中位，斜盤傾角穩(wěn)定，油脂泵輸出流量為恒定值。反之，當(dāng)油脂泵轉(zhuǎn)速減小后，輸出流量減少。類似的分析可知，斜盤傾角會增加，流量也隨之增加，仍保持為一恒定值

  圖9.5(b)為變量特性曲線。 為保持調(diào)定流量 的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。從圖中可以看出，從 以上，油脂泵輸出流量不隨轉(zhuǎn)速變化而改變，始終保持恒定值。

恒流量變星油脂泵用于對液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求速度恒定的設(shè)備中。例如，機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械等液壓系統(tǒng)。但是恒流量變量油脂泵恒定流星的精度不高，誤差較大，這也限制了它的應(yīng)用。

結(jié)論

液壓油脂泵是向液壓系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液的動力元件,它是每個(gè)液壓系統(tǒng)中不可缺少的核心元件,合理的選擇液壓油脂泵對于液壓系統(tǒng)的能耗﹑提高系統(tǒng)的效率﹑降低噪聲﹑改善工作性能和保證系統(tǒng)的可靠工作都十分重要.

    選擇液壓油脂泵的原則是:根據(jù)主機(jī)工況﹑功率大小和系統(tǒng)對工作性能的要求,首先確定液壓油脂泵的類型,然后按系統(tǒng)所要求的壓力﹑流量大小確定其規(guī)格型號.

一般來說,由于各類液壓油脂泵各自突出的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)﹑功用和運(yùn)轉(zhuǎn)方式各不相同,因此應(yīng)根據(jù)不同的使用場合選擇合適的液壓油脂泵.一般在機(jī)床液壓系統(tǒng)中,往往選用雙作用葉片油脂泵和限壓式變量葉片油脂泵;而在筑路機(jī)械﹑港口機(jī)械以及小型工程機(jī)械中,往往選擇抗污染能力比較強(qiáng)的齒輪油脂泵;在負(fù)載大﹑功率大的場合往往選擇油脂泵.

正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為油脂泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式油脂泵為例，取消油脂泵的軸封問題，必須從電機(jī)結(jié)構(gòu)開始，單局限于油脂泵本身是沒有辦法實(shí)現(xiàn)的；解決油脂泵的噪聲問題，除解決油脂泵的流態(tài)和振動外，同時(shí)需要解決電機(jī)風(fēng)葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水油脂泵的可靠性，必須在潛水電機(jī)內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護(hù)、過載保護(hù)等措施；提高油脂泵的運(yùn)行效率，須借助于控制技術(shù)的運(yùn)用等等。這些無一不說明要發(fā)展油脂泵技術(shù)水平，必須從配套的電機(jī)、控制技術(shù)等方面同時(shí)著手，綜合考慮，最大限度地提升機(jī)電一體化綜合水平。

參 考 文 獻(xiàn)

〔1〕李培滋﹑王占林主編.《飛機(jī)液壓傳動與伺服控制》（上冊）.國防工業(yè)出版社.1989

〔2〕曾祥榮﹑葉文柄﹑吳沛容編著.《液壓傳動》.國防工業(yè)出版社.1980

〔3〕何存興主編.《液壓元件》.機(jī)械工業(yè)出版社.1982

〔4〕張赤誠等編.《液壓傳動》.地質(zhì)出版社.1986

〔5〕齊任賢主編.《液壓傳動和液力傳動》.冶金工業(yè)出版社.1981

〔6〕上海煤礦機(jī)械研究所編.《液壓傳動設(shè)計(jì)手冊》.上海人民出版社.1976

〔7〕（日）市川常雄著.雞西煤礦機(jī)器廠譯.《液壓技術(shù)基本理論》.煤炭工業(yè)出版社.1975

〔8〕（美）H﹒E﹒梅里特著.陳燕慶譯.《液壓控制系統(tǒng)》.科學(xué)出版社.1979

〔9〕成大先主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》.化學(xué)工業(yè)出版社.2004

〔10〕聞德生著.《開路式油脂泵》.航空工業(yè)出版社.1998

〔11〕吉林工業(yè)大學(xué)等校編.《工程機(jī)械液壓與液力傳動》.機(jī)械工業(yè)出版社.1978

〔12〕AD 811166.1981.

〔13〕馬玉貴、馬治武主編.《新編液壓件使用與維修技術(shù)大》.中國建材工業(yè)出版社.1998

〔14〕左健民主編. 《液壓與氣壓傳動》.機(jī)械工業(yè)出版社.1999

〔15〕文懷興主編.《油脂泵的排量設(shè)計(jì)工況及優(yōu)化設(shè)計(jì)》. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2005

〔16〕成大先主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊》.化學(xué)工業(yè)出版社.2000

〔17〕沙毅 聞建龍主編.《油脂泵與風(fēng)機(jī)》.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.2005

〔18〕陳允中 曹占文 黃紅梅 鄧國強(qiáng)等譯.《油脂泵手冊》.中國石化出版社.2003

〔19〕路甬祥主編.《液壓氣動技術(shù)手冊》.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2002

〔20〕張耀宸.《機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊》.北京.航空工業(yè)出版社,1987

致   謝

本論文是在講師的悉心指導(dǎo)下完成的，在我即將完成學(xué)士學(xué)位學(xué)習(xí)之際，衷心感謝老師們給我提供了良好的學(xué)習(xí)條件、科研環(huán)境和全面鍛煉的機(jī)會以及在生活、學(xué)習(xí)上給予的關(guān)心和幫助。各位老師不僅以其淵博的學(xué)識、創(chuàng)造性的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使作者在學(xué)術(shù)上受益匪淺、而且言傳身教，以其高尚的人格和坦蕩寬廣的胸懷教導(dǎo)了我做人的道理。值此論文完成之際，瑾向張勇老師以及全系各位老師表示最衷心的感謝，并致以崇高的敬意！在課題的研究和論文撰寫過程中，得到了學(xué)院老師的大力支持，在此對你們表示衷心的感謝。

開題報(bào)告 課題名稱 250氣動高壓注油機(jī)及其 油脂泵的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 專業(yè)方向 機(jī)電一體化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教研室 2010 年 09 月 15 日1 開題依據(jù) 油機(jī)的應(yīng)用簡述 注油機(jī)目前主要用于重型，礦山機(jī)械行業(yè)。重型，礦山機(jī)械大致包含了采礦，冶煉，軋制，鍛壓，潤滑和液壓等幾大類設(shè)備，是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)的重要輔助設(shè)備。我國的注油機(jī)發(fā)展與國外先進(jìn)水平相比，尚有較大的差距。其中，主要原因是成套設(shè)備和控制水平低。油脂被廣泛運(yùn)用于軸承等運(yùn)動部件的潤滑。由于其流動性差，給注油帶來了一定的困難。且國內(nèi)生產(chǎn)的注油機(jī)，由于通常注油阻力大，特別在北方，冬季環(huán)境溫度低的地方，油脂粘度大。而普通注油機(jī)壓力低，流量 小，不但注油費(fèi)時(shí)，工效低，且難以將油脂注入，加大了工人的勞動強(qiáng)度。 本課題原是為滿足上海隧道工程的需要，為隧道工程機(jī)械的潤滑而設(shè)計(jì)的注油機(jī)。課題前期工作已完成。所設(shè)計(jì)制造的注油機(jī)已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。本次設(shè)計(jì)實(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做系列化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。本課題是要求學(xué)生完成氣缸缸徑為 250 全氣動高壓注油機(jī)的 高壓油脂泵 設(shè)計(jì) ，并從中探討研究其設(shè)計(jì)方法。 1、齒輪泵： 工作原理： 圖 1（ 齒輪泵原理圖） 依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的 回轉(zhuǎn)泵 。 外嚙合雙齒輪泵的結(jié)構(gòu)。一對相互嚙合的齒輪和泵缸把吸入腔和排出腔隔開。齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，吸入腔側(cè)輪齒相互脫開處的齒間容積逐漸增大，壓力降低，液體在壓差作用下進(jìn)入齒間。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動 ，一個(gè)個(gè)齒間的液體被帶至排出腔。這時(shí)排出腔側(cè)輪齒嚙合處的齒間容積逐漸縮小，而將液體排出。過容許值而損壞泵或 原動機(jī) 齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒、無腐蝕性、 粘度 范圍較大的潤滑性液體。泵的 流量 可至 300米 3/時(shí)，壓力可達(dá) 3×107 帕。它通常用作 液壓泵 和輸送各類油品。 優(yōu)點(diǎn)： 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單緊湊 ,制造容易 ,維護(hù)方便，有 自吸 能力 。 缺點(diǎn)： 流量、壓力脈動較大且 噪聲 大。齒輪泵必須配帶 安全閥 ，以防止由于某種原因如排出管堵塞使泵的出口壓力超 過安全值。 2 齒輪泵的額定排出壓力與工作部件尺寸，轉(zhuǎn)速無關(guān)，主要取決于泵的密封性能和軸承承載能力。齒輪泵會產(chǎn)生困油現(xiàn)象，是封閉容積中的壓力急劇升高或下降，產(chǎn)生很大的附加承載，功率損 失及液體發(fā)熱等不良現(xiàn)象。本課題要求輸出壓力達(dá)到 42作環(huán)境為高壓，考慮的齒輪泵的泄漏和困油等缺點(diǎn)，故不適合 工作原理： 1 轉(zhuǎn)子 2 轉(zhuǎn)子 3 葉片 圖 2（ 葉片泵原理圖） 葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在 定子 內(nèi)表面上。這樣兩個(gè)葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，完成兩次吸油與排油。 優(yōu)點(diǎn) ： 流量大， 噪聲較低流量脈動小， 調(diào)節(jié)也很方便 ，徑向載荷小，具有過載保護(hù)功能。 缺點(diǎn) ： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對油液污染敏感，葉片一絞死，工作可靠性差。 葉片泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，容積效率高，但不適用高壓場合，自吸能力差，對污物敏感，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高。故不滿足設(shè)計(jì)要求。 3．柱塞泵 ： 工作原理： 3 圖 3（ 柱塞泵原理圖） 柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，由柱塞與缸孔組成的密閉工作容腔發(fā)生容積變化而實(shí)現(xiàn)吸油，排油過程。柱塞泵可分為徑向式和軸向式兩大類。猶豫徑向柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，在許多場合已經(jīng)逐漸被軸向柱塞泵替代。軸向柱塞泵因柱塞的軸線與缸體軸線平行或接近于平行而得名。工作 壓力高，一般可達(dá) 32~40高壓下仍能保持較高的容積效率。 優(yōu)點(diǎn)： 柱塞泵具有 額定壓力 高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和 流量 調(diào)節(jié) 方便，容積效率高，容易實(shí)現(xiàn)變量。 缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，跟葉片泵比沒有過載保護(hù)功能，對油液污染敏感，濾油精度要求高，材質(zhì)加工精度 的要求也較高，價(jià)格昂貴。 展趨勢 我國隧道工程用注油機(jī)都是從國外進(jìn)口，價(jià)格昂貴。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通事業(yè)也蓬勃發(fā)展，隧道工程日益增多，迫切需要注油機(jī)的國產(chǎn)化。 隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深入，用于隧道、礦山、石油開采、汽車拖拉機(jī)制造等行業(yè)的大型干油注油機(jī)（壓力大于 400油流量大于4000ml/需求越來越大，而綜觀國內(nèi)此類設(shè)備的市場，幾乎是進(jìn)口產(chǎn)品的一統(tǒng)天下。進(jìn)口產(chǎn)品其價(jià)格高（幾倍甚至十幾倍于國產(chǎn)品的價(jià)格），配件難求（至少數(shù)周甚至數(shù)月才能到貨的現(xiàn)狀勢必大大影響生產(chǎn)）的弊端越來越 顯現(xiàn)。為此，根據(jù)國家 863 計(jì)劃，大型干油注油機(jī)的國產(chǎn)化是勢在必行的。 本研制的注油機(jī)以壓縮空氣為動力，借助氣缸活塞運(yùn)動帶動油脂泵，將潤滑油脂直接從油脂桶內(nèi)吸出，然后輸送到機(jī)器設(shè)備需要潤滑的部位 課題前期工作已完成。所設(shè)計(jì)制造的注油機(jī)已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。本次設(shè)計(jì)實(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做系列化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。本課題是要求學(xué)生完成氣缸缸徑為250 全氣動高壓注油機(jī)的 高壓油脂泵 設(shè)計(jì) ，并從中探討研究其設(shè)計(jì)方法。 4 二 文獻(xiàn)綜述 ： 市場上注油機(jī)的分類真空注油機(jī)、電動注油機(jī)、鋼絲繩注油機(jī)、電動注油機(jī)、自動注油機(jī)、高壓注油機(jī)、 氣動注油機(jī)、手動注油機(jī)、定量注油機(jī)、手機(jī)注油機(jī)等。 動液壓注油機(jī) 圖 4 手動液壓注油機(jī)結(jié)構(gòu)圖 原理圖說明： 5 圖 5 工作原理圖 工作原理 ：右邊的活塞上升時(shí)，活塞內(nèi)壓力下降，單向閥 1 打開，單向閥 2 關(guān)閉，活塞進(jìn)油。當(dāng)右邊的活塞下壓時(shí)，單 向閥 1 關(guān)閉，單向閥 2 打開，油液傳送到左邊3 號腔內(nèi)。 通過缸體內(nèi)的油液傳動，可將壓力傳遞到左邊的活塞上，從而將活塞頂起使 4 號腔內(nèi)的油脂從出油管排出。完成注油的工作。當(dāng)截止閥被打開，油液便會從油缸中流到油箱。 優(yōu)缺點(diǎn)分析： 優(yōu)點(diǎn)： 操作簡便，不需要借助外界機(jī)械動力。 缺點(diǎn)： 壓力傳遞不連續(xù)，頻率不高，出力不大。故此種原理在此次設(shè)計(jì)中不太可取。機(jī)器為手動操作，且存在著注油壓力低。一次注油量少，注油勞動強(qiáng)度大，效率低等缺點(diǎn)，因此使用范圍受 到限制。 手動注油機(jī)的驅(qū)動力為人工手動壓油，液壓缸的往復(fù)運(yùn)動帶動 活塞注油。 本次課題要求輸出油壓 P 為 42于高壓，手動液壓注油機(jī) 機(jī)器為手動操作，故存在著注油壓力低，所以 輸出壓力達(dá)不到要求，且不滿足連續(xù)供油的要求。 動黃油注油機(jī) 原理圖說明： 6 圖 6 電動黃油注油機(jī)結(jié)構(gòu)圖 １車架 ２電動機(jī) ３皮帶輪 ４缸體 ５前缸蓋 ６皮帶輪 ７擋圈 ８軸承壓蓋 ９軸承 10 活塞軸 11活塞螺母 12 密封環(huán) 13后缸蓋 14 出油頭 15車輪 電動黃油注油機(jī)以電動機(jī)為動力，通過皮帶輪帶動活塞軸，活塞軸上螺紋配合有活塞螺母（活塞軸上螺紋配合有活塞螺母如圖 7）。使用時(shí)開電 動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，將活塞螺母退回加油孔端，加入黃油，然后開電動機(jī)反轉(zhuǎn)或正傳，活塞螺母在活塞軸螺紋推動下進(jìn)退，給黃油增加壓力，黃油通過出油頭、膠管和加油頭給機(jī)械加油。 機(jī)械結(jié)構(gòu)： 電動機(jī) 2 為驅(qū)動裝置 i，通過皮帶輪傳動給液壓缸進(jìn)行壓油。 活塞軸安裝在缸體內(nèi)，缸體前面有前缸蓋，軸承壓蓋，后端有后缸蓋軸承和出油頭，缸體固定在車架上，車架底面有車輪可推動。 優(yōu)點(diǎn) ： 1 移動方便，是汽車，拖拉機(jī)，和礦山機(jī)械的理想注油機(jī)。 2 可使黃油腔實(shí)現(xiàn)注油機(jī)械化 缺點(diǎn) ： 1、電動黃油機(jī)裝油不方便 2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜 3、出油率低 4、不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)注油 7 5、不能改變行程 6、不能滿足高壓大流量，排量與流量均可調(diào)的高效注油需要。 此方案采用電動機(jī)作為動力較前方案的手動注油機(jī)更為方便。工作效率較之前的方案有很大的提高。 但是由于，采用電機(jī)驅(qū)動，考慮到移動的方便，電機(jī)不會太大，從而導(dǎo)致電機(jī)的輸出力不會太大，從而輸出的油脂的壓力不高。并且不能連續(xù)的注油，不能改變行程，排量與流量均不可調(diào)。 由于以上缺點(diǎn)，該注油機(jī)不能滿足課程設(shè)計(jì)的要求。 ，不能滿足高壓大流量，高效的注油需要。無 法實(shí)現(xiàn)連 續(xù)注油等缺點(diǎn) 因此使用范圍受到限制，不適合本次設(shè)計(jì)的要求。 壓 注油機(jī) 原理圖說明： 1 油脂盤 2 單向閥 3 注油管 4 閥 5 上天輪 6 下天輪 7 壓力表 8 高壓油泵 9 電機(jī) 10 濾油器 11 油箱 12 溢流閥 13 手動換向閥 14 注油泵 圖 7 液壓 注油機(jī) 原理圖 注油機(jī)的工作原理如圖 7 所示，潤捐脂加入油盤后，起動電動油泵，打開手動換向 閥 ，液壓油進(jìn)入油缸 B 腔． A 腔回油， C 腔產(chǎn)生負(fù)壓，潤滑脂在大氣壓作用下．進(jìn)入 C 腔。當(dāng) C 腔容積達(dá)到最 8 大值后，操作手動換向閥， A 腔進(jìn)油， B 腔回油， C 腔潤滑脂注完后重復(fù)上述動作 ，實(shí)現(xiàn)注油的目的。 機(jī)械結(jié)構(gòu)： 電動油泵、注油油缸 等部件組成了驅(qū)動裝置，通過液壓力帶動主油泵 14 往復(fù)運(yùn)動。 潤滑脂注油機(jī)由電動油泵、注油油缸、加油盤、注油管、換向閥和球閥等組成，其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是電動油泵體積小、重量輕、壓力高、結(jié)構(gòu)簡單。注油油缸由上下二個(gè)油缸組成．上部油缸實(shí)現(xiàn)吸潤滑脂和壓注潤滑脂的目的，上部油缸活塞的運(yùn)動由下部油缸來完成，該油缸缸徑 Φ100程為 380C 腔的最大容積為 3L。 由于潤滑脂的粘性大，運(yùn)動阻力很大，故設(shè)計(jì)中盡量縮短加油盤到油缸吸油口的距離．使?jié)櫥茼樌M(jìn)入油缸，在吸油和排 油側(cè)安裝單向閱的目的是實(shí)現(xiàn)吸油和排油的自動打開或關(guān)閉油路。管路連接采用快速接頭，可實(shí)現(xiàn)快速拆裝，閥門采用球閥，操作方便。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 加注潤滑脂速度快，加油時(shí)間 比 手工注油每次可節(jié)約 3h，每年可節(jié)約時(shí)間 150h， 其速度提高近 10 倍，且勞動效率大大提高。 （ 2）注油壓力大，使軸與軸套及天輪兩端軸承潤滑均勻，取得良好的潤滑效果。 （ 3）采用電動操作比手動操作勞動強(qiáng)度大大降低，且節(jié)省了人工。 （ 4） 可以滿足同時(shí)多點(diǎn)注油 缺點(diǎn)： 1、 只能單向注油，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)往復(fù)的注油 2、效率低 3、不能調(diào) 節(jié)排量 4、不能改變行程 這個(gè)設(shè)計(jì)采用液壓傳動，較前幾個(gè)方案，大大提高了輸出油脂的壓力。并且可以同時(shí)多點(diǎn)注油。 但缺點(diǎn)顯而易見，加油盤的油脂必須手動加入，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)注油，從而導(dǎo)致效率太低。并且不能改變排量及行程，給注油的工作帶來了一定的難度。適合于注油次數(shù)不高，頻率較低的產(chǎn)品。故不滿足本次課題的要求。 車輪注油機(jī) 工作原理： 9 圖 8 礦車輪系統(tǒng)原理圖 連桿機(jī)構(gòu)將驅(qū)動電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成油缸活塞的往復(fù)直線運(yùn)動，從而來 實(shí)現(xiàn)吸油 和壓油。 當(dāng)活塞 9 向右運(yùn)動時(shí)，油缸 5 左腔形成較大的負(fù)壓，從而吸下單向闊 6 的鋼球，油桶 7 內(nèi)的黃油就被吸入油缸 5 的左腔。在這個(gè)過程中，油缸５右腔產(chǎn)生較高的油壓，使錐面閥口氣室 10 通 ，油缸右腔的黃油經(jīng) 錐面閥口氣室 10、注油嘴開關(guān) 13 而注入礦車輪內(nèi)。當(dāng) 活 塞 9 向左運(yùn)動時(shí) 油缸 5 右腔形成較大的負(fù)壓，單向閥 8 被打開，油桶 7 內(nèi)的黃油經(jīng)單向閥 8 進(jìn)入油缸右腔。在此過程中，油缸 5 左腔油壓升高， 錐面閥口氣室 10通 ，油缸左腔的黃油經(jīng) 錐面閥口氣室 10、注油嘴開關(guān) 13 而注入礦車輪中。由于安全閥11 的調(diào)定壓力較高，所以它在注油的 過程中并沒有被打開，當(dāng)一個(gè)礦車輪注滿黃油后，關(guān)閉注油嘴開關(guān) 13，氣室 12 內(nèi)的油壓迅速增大，當(dāng)達(dá)到安全閥 11 的調(diào)定壓力時(shí)，安全閥 11 被打開，黃油經(jīng)安全閥 11 流回油桶 7 中，起到了安全保險(xiǎn)作用。等到注油嘴再插入另一礦車輪后，打開開關(guān) 13 又開始注油 機(jī)械結(jié)構(gòu)： 10 圖 9 機(jī)構(gòu)簡圖 油泵部分包括：油缸、活塞、泵體、端蓋、進(jìn)油單向閥和出油單向閥等。 進(jìn)油單向閥 是由一個(gè)塔式彈簧和一個(gè)鋼球組成，為了便于油泵的吸油，其彈簧的預(yù)緊力要盡可能的小。在不工作情況下能保證鋼球與油桶上的進(jìn)油孔接觸即可。吸油時(shí)，在較大的負(fù)壓作 用下，鋼球壓縮彈簧使單向 閥 打開 。 壓油時(shí)，鋼球在彈簧力和油壓作用下關(guān)閉單向 閥 ，保證單向閥正常的壓油。 圖 10（出油梭閥） 11 出油 出油梭閥 結(jié)構(gòu)如圖 10 所示，鋼球與孔為間隙配合，鋼管與孔為過盈配臺。當(dāng)左端出油時(shí)，鋼球在其左端的壓力和右端的吸力作用下迅速移動到右端壓緊在鋼管 3 的端面上，打開了左端的油通道而關(guān)閉了右端的油通道，當(dāng)右端出油時(shí)則相反，鋼球向左移動，關(guān)閉左端的單向 閥 而打開右端的單向閥。為了保證單向閥的密封性能，兩個(gè)鋼管的端部要加工出比較精密 的 錐面閥口 。 圖 11（氣室結(jié)構(gòu)圖） 氣室上裝有安全 閥 壓力表和注油管。氣室具有濾氣作用，當(dāng)從油桶里吸的黃油帶有空氣時(shí)，或某處密封不好有少量氣體進(jìn)入時(shí)，帶有空氣的油進(jìn)入氣室后，氣體就會跑到氣室的上部，這樣就可以減少或避免注油時(shí)的噴油現(xiàn)象。壓力油進(jìn)入氣室后，將氣室內(nèi)的空氣壓縮，等到氣室內(nèi)達(dá)到 一定壓力后才能給礦車輪注油，這樣由于 氣室內(nèi)氣體壓力的作用，均勻了注油速度，使注油時(shí)便于控制。氣室內(nèi)的壓力可以從壓力表上讀出。它的最大壓力通過安全 閥 來調(diào)定。當(dāng)達(dá)到最大壓力時(shí)，安全 閥 打開，壓力油通過安全 閥流 進(jìn) 油桶。 優(yōu)點(diǎn) ： 1、由于裝有下車型的底座，使用起來靈活方便 2、由于裝有 氣室 ， 可以減少或避免注油時(shí)的噴油現(xiàn)象 3、能調(diào)節(jié)注油壓力 4、能實(shí)現(xiàn)連續(xù)注油 5、具有過載保護(hù)功能 缺點(diǎn) ： 1、采用電動機(jī)驅(qū)動，不能遠(yuǎn)程傳輸力 2、采用電機(jī)，在礦場容易引起事故 3、傳動力小，無法輸出高壓的潤滑油 4、排量與流量均不可調(diào) 由于存在這些缺點(diǎn)，不適合這次的設(shè)計(jì)要求。 動干油泵 ： 氣動注油機(jī)因以空氣作為動力源，較易取得，用后的空氣可直接排入大氣中， 處理方便，氣缸可實(shí)現(xiàn)無級變速。 現(xiàn)有的氣動干油泵，如美國 的林肯干油泵，由氣馬達(dá)、柱塞泵、油箱、卸荷閥等等零部件組成， 12 分離，用管聯(lián)接，零件多，聯(lián)接點(diǎn)面多，易泄漏，活塞易磨損，熱脹冷縮性大、工作可靠性差、，整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大。而如圖 9 示的氣動干油泵整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎緊湊，體積小，零件數(shù)量少，換向靈活，工作可靠，使用壽命長，安裝、維修方便，外形美，噪音低。 氣動干油泵，由氣馬達(dá)、柱塞泵、卸荷閥、油箱等零部件組成，本實(shí)用新型的特征在于：氣馬達(dá)（ 4）由本體（ 62）、缸體（ 23）、缸蓋（ 22）、活塞（ 21）、活塞桿（ 20）、上密封環(huán)（ 24）、下密封環(huán)（ 13）、螺套（ 31）、擺（ 28）、撥塊（ 29）、滑套（ 18）、配氣塊（ 17）等零部件組成，缸體（ 23）聯(lián)接在本體（ 62）上，缸蓋（ 22）聯(lián)接在缸體（ 23）上，本體（ 62）上開設(shè)有出氣孔（ 15）、進(jìn)氣孔（ 25）、氣道（ 15）、余油出口（ 13）、單向閥（ 30）聯(lián)接孔、擺套（ 26）聯(lián)接孔及中部氣室孔（ 63），氣室孔（ 63）的兩端裝有螺套（ 31）和上密封環(huán)（ 24），中間裝有下密封環(huán)（ 13）、撥塊（ 29）、滑套（ 18）、配氣塊（ 17），擺（ 28）由擺套（ 26）、活塞、擺桿、滾輪、銷軸、彈簧（ 27）等零部件組成，擺套（ 26）聯(lián)接在本體（ 62）上 ，活塞裝入擺套中，擺桿的一端聯(lián)接在活塞上，另一端與滾輪聯(lián)接，滾輪卡入撥塊（ 29）一側(cè)的擺槽里，撥塊（ 29）套在滑套（ 18）的外圓周上，撥塊（ 29）的另一側(cè)上有配氣塊（ 17），活塞桿（ 20）穿過螺套（ 31）、下密封環(huán)（ 13）、滑套（ 18）、上密封環(huán)（ 24）的內(nèi)孔，活塞桿（ 20）的上端裝有活塞（ 21），下端與柱塞泵的接桿（ 37）聯(lián)接，柱塞泵的上管（ 36）與螺套（ 31）聯(lián)接，卸荷閥的閥體（ 55）聯(lián)接在氣馬達(dá)的本體（ 62）上，閥體（ 55）里設(shè)置有氣腔（ 58）、油腔（ 59），氣腔（ 58）與高壓油輸出管相聯(lián)。 泵，其特征在于氣馬達(dá)的本體（ 62）側(cè)邊開設(shè)有與出氣孔（ 15）聯(lián)通的空腔（ 65），空腔（ 65）外側(cè)聯(lián)接有蓋板（ 66），蓋板（ 66）上有使空腔（ 65）與大氣相通的小孔（ 67），空腔（ 65）與油箱（ 10）的空腔通過聯(lián)接管（ 68）聯(lián)通。 本實(shí)用新型提供了一種氣動干油泵，可給各種機(jī)械自動注射潤滑干油（如鋰基潤滑脂）。 現(xiàn)有的氣動干油泵，如美國的林肯干油泵，由氣馬達(dá)、柱塞泵、油箱、卸荷閥等零部件組成，其不足之處在于：氣馬達(dá)的換向機(jī)構(gòu)安置在最高位置，換向桿細(xì)長，既不好加工，又易彎曲變形，換向機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，換向不靈 活，換向活塞、密封圈易進(jìn)塵埃，易磨損。卸荷閥與氣馬達(dá)分離，用聯(lián)接管聯(lián)接，零件多，聯(lián)接點(diǎn)面多，易泄漏，活塞易磨損，熱脹冷縮性大、工作可靠性差，整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，加工困難，安裝、維修不便。 本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處而提供一種氣動干油泵，它結(jié)構(gòu)新穎，工作可靠，使用壽命長，噪音低、外形美。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：氣動干油泵由氣馬達(dá)、柱塞泵、卸荷閥、油箱、安全閥等零部件組成，卸荷閥的閥體聯(lián)接在氣馬達(dá)的本體上，氣馬達(dá)本體聯(lián)接在油箱上，柱塞泵的接桿、上管 13 與氣馬達(dá)的活塞、螺套聯(lián)接，并安置在油箱里，卸 荷閥的閥體設(shè)有氣腔和油腔，氣腔里安置有氣馬達(dá)的擺套，油腔里安置有柱塞泵系統(tǒng)的單向閥，安全閥聯(lián)接在卸荷閥上，安置在油箱里。氣馬達(dá)由本體、缸體、缸蓋、活塞、活塞桿、上密封環(huán)、下密封環(huán)、螺套、擺、撥塊、滑套、配氣塊等零部件組成，缸體聯(lián)接在本體上，缸蓋聯(lián)接在缸體上，本體上開設(shè)有出氣孔、進(jìn)氣孔、氣道、余油出口、單向閥聯(lián)接孔、擺套聯(lián)接孔及氣室孔，氣室孔的兩端裝有螺套和上密封環(huán)，中間裝有下密封環(huán)、撥塊、滑套、配氣塊等零部件，擺含有擺套、活塞、擺桿、滾輪、銷軸、彈簧等零部件。擺套聯(lián)接在氣馬達(dá)的本體上，安置在卸荷閥閥體的氣腔 里，活塞裝入擺套中，擺桿的一端聯(lián)接在活塞上，另一端用銷軸與滾輪聯(lián)接滾輪卡入撥塊一側(cè)的擺槽里，撥塊套在滑套的外圓周上，撥塊的另一側(cè)上有配氣塊，滑套上有外臺肩和內(nèi)突緣，撥塊上有外臺肩，活塞桿上有外臺肩，活塞桿依次穿過螺套，下密封環(huán)、滑套、上密封環(huán)的內(nèi)孔，其下端與柱塞泵的接桿聯(lián)接，上端裝有活塞，活塞與缸體的內(nèi)孔配合。消聲系統(tǒng)由氣馬達(dá)本體側(cè)邊上的空腔、蓋板、聯(lián)接管等零部件組成，本體側(cè)邊空腔與出氣口相通，蓋板上有若干個(gè)小孔，使空腔與大氣相通，聯(lián)接管聯(lián)接油箱與空腔，因而油箱內(nèi)的空腔亦與大氣相通。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于： 整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎，體積小，零件數(shù)量少（比現(xiàn)有的林肯干油泵少 23%）。換向靈活，工作可靠，使用壽命長，安裝、維修方便、外形美、噪音低。 結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。 圖 12 為氣動干油泵總圖 1；進(jìn)油口； 234567- 14 壓縮空氣進(jìn)氣口； 891011 氣動干油泵由氣馬達(dá)（ 4）、柱塞泵 (2)、卸荷閥 (6)、油箱（ 10）等零部 件組成，卸荷閥 (6)與氣馬達(dá)（ 4）緊湊地聯(lián)接為一體，柱塞泵 (2)與氣馬達(dá)（ 4）連接，并安置在油箱（ 10）內(nèi)，油箱（ 10）內(nèi)還有回油管（ 11）和安全閥 (61)(參照圖 4)，油箱（ 10）側(cè)邊開設(shè)有加油口 (1)和觀察孔 (3)，卸荷閥 (6)的側(cè)邊設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口 (7)和高壓油出口 (9)，油箱（ 10）有提手 (8)，氣馬達(dá) (4)上有防護(hù)罩(5)。 工作時(shí)，氣馬達(dá)（ 4）驅(qū)動柱塞泵（ 2），柱塞泵將油箱（ 10）內(nèi)的油從高壓出油口泵出，來給機(jī)械加油潤滑。 圖 13 為氣動干油的馬達(dá)主視圖 121314、 1615171819202122232415、 29262728306263氣馬達(dá)有本體、缸體、缸蓋、活塞、活塞桿、上密封環(huán)、下密封環(huán)、螺套、擺、滑套、配器塊 15 等零件組成，缸體聯(lián)接在本體上，缸蓋連接在缸體上，本體上開設(shè)有氣孔、近氣孔、氣道、余油出口、單向閥連接孔、擺套聯(lián)接空及氣勢孔，氣室孔的兩端裝有螺套和上密封環(huán)，中間裝有下密封環(huán)、撥塊、滑套、配器塊等零部 件，擺含有擺套、活塞、擺套、滾輪、銷軸、彈簧等零部件，擺套聯(lián)接在氣馬達(dá)的本體上，安置在卸荷閥閥體的氣腔內(nèi)，活塞裝在擺套中，擺柑的一端聯(lián)接在活塞上，另一端用銷軸與滾輪聯(lián)接，滾輪卡入撥塊一側(cè)的擺槽里，撥塊套在滑套的外圓周上，撥塊的另一側(cè)配有氣塊，滑套上有外臺肩和內(nèi)突緣，撥塊上有外臺肩，活塞桿上有外臺肩，活塞桿依次穿過螺套，下密封環(huán)、滑套、上密封環(huán)的內(nèi)孔，其下端與柱塞泵的連接桿聯(lián)接，上端裝有活塞，活塞與缸體的內(nèi)孔配合。 氣馬達(dá)的工作過程： 壓縮空氣由進(jìn)氣口（ 7）進(jìn)入卸荷閥閥體（ 55）的氣腔（ 58）里，通過進(jìn)氣口（ 25）進(jìn)氣馬達(dá)泵體（ 62）的氣室（ 63）里，通過氣道（ 14）、（ 19）進(jìn)入缸體（ 23）的上腔，推動活塞（ 21）、活塞桿（ 20）下行（圖示向左），活塞桿（ 20）下行一段距離后其上的臺肩碰到滑套（ 18）下端的內(nèi)突緣后，帶動滑套（ 18）下行，滑套（ 18）下行一段距離后，其上端的臺肩碰到撥塊（ 29）的上端并帶動撥塊（ 29）下行，撥塊（ 29）右側(cè)上的擺槽帶動擺（ 28）下行，擺的活塞壓迫彈簧（ 27），撥塊（ 29）繼續(xù)下行，當(dāng)下行某一段距離后撥塊（ 29）上的突臺碰到并帶動配氣快（ 17）下行，配氣塊（ 17）下行一距離后封氣 道（ 14）、（ 16），缸體的上、下腔均不進(jìn)氣，此時(shí)撥塊（ 29）剛剛越過擺（ 28）的活塞中心線位置，在彈簧（ 27）的作用下使撥塊（ 29）迅速下行，撥塊（ 29）下行的同時(shí)帶動配氣塊（ 17）下行，打開氣道（ 16），壓縮空氣從氣道（ 16）進(jìn)入缸體（ 23）的下腔，推動活塞（ 21）活塞桿（ 20）上行（圖示像右），活塞桿（ 20）上行一段距離后，其上的臺肩又碰到滑套（ 18）上端的內(nèi)突緣，因而帶動滑套（ 18）上行，滑套、撥塊、擺、配氣塊、等主要運(yùn)動換向件為形狀對稱的零件，故在壓縮空氣進(jìn)入活塞（ 21）上腔時(shí)，活塞（ 21）下腔的 空氣往氣道（ 16）、配氣塊（ 17）上的凹槽、出氣孔（ 15）然后再經(jīng)過消聲器系統(tǒng)通入大氣；當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入活塞（ 21）的下腔時(shí)，活塞 16 上腔的空氣經(jīng)氣道（ 19）、 (14)、配氣塊（ 17）上的凹槽、氣孔（ 15）然后再經(jīng)過消聲系統(tǒng)通入大氣。由于氣馬達(dá)的活塞桿（ 20）與柱塞泵的接桿（ 37）用螺紋連接為一體，故氣馬達(dá)活塞桿的往復(fù)運(yùn)動帶動柱塞泵泵出高壓油。 32333435363738394041、 434244454647489圖 14 為氣動干油的柱塞泵主視圖 結(jié)構(gòu)： 柱塞泵 2）安置在郵箱（ 10）內(nèi)，上管 36），接桿（ 37）分別與氣馬達(dá)上的螺套（ 31），活塞（ 20）用螺紋連接，下管（ 32）上有進(jìn)油孔，下管（ 32），接管（ 33），柱塞泵（ 34），上管（ 36）依次用螺紋連接，行程了柱塞泵的簡體，螺桿（ 45），螺套（ 44），塞住（ 35），螺桿（ 40），螺母（ 39）螺桿（ 38），接桿（ 37）依次螺紋連接，裝入筒體中，其中柱塞（ 35）與柱塞套（ 34）配合，其余零件與筒體均有較大間隙，形 成油道或油腔。 工作原理： 柱塞 35 伸出時(shí)， 珠 41、 43 打開， A 腔內(nèi)的油進(jìn)入 于 腔存在面積差，由 腔內(nèi)的有，有一部分從高壓出油口 9 出去。當(dāng)柱塞 35縮回時(shí)，刮油滑閥將油刮進(jìn)，而此時(shí) 力上升。而 17 致滾珠 41、 43將空封閉。止回閥打開，油被吸進(jìn) 出去。 1056265666768圖 15 為氣動干油的消聲系統(tǒng)主視圖 消聲系統(tǒng)由氣馬達(dá)本體側(cè)邊上的空腔、蓋板、聯(lián)接管等零部件組成，本體側(cè)邊空腔與出氣口相通，蓋板上有若干個(gè)小孔，使空腔與大氣相通，聯(lián)接管聯(lián)接油箱與空腔，因而油箱內(nèi)的空腔亦于大氣相通。 換向裝置包括先導(dǎo)閥、先導(dǎo)換向閥和儲氣室，先導(dǎo)換向閥與先導(dǎo)閥同軸安裝在泵體內(nèi)，先導(dǎo)換向閥與先導(dǎo)閥之間的空腔構(gòu)成儲氣室，帶有進(jìn)氣口和排氣口的儲氣室通過上、下排氣管與氣缸的上、下腔相連接，氣活塞與油活塞之間通過單向閥相連接，在油活塞的前端設(shè)置了單向閥，在其側(cè)面設(shè)置了油缸，在油缸上設(shè)置有干油進(jìn)口和干油出口。本實(shí)用新型具有排油量大，排油壓力 高的優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)管路的長短、工作需要，在最高壓力范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，當(dāng)排出的壓力達(dá)到預(yù)定壓力后，油泵停止工作；當(dāng)管路內(nèi)的壓力降低時(shí)油泵可自動恢復(fù)工作。 18 圖 16 為氣動干油的卸荷閥主視圖 115152、 57535455568596061卸荷閥由閥體 (55)，偶件 (53)，活塞 (54)，堵頭 (56)等零部件組成，閥體 (55)上開設(shè)有氣腔 (58)，油腔 (59)，油道 (52 )(57)，氣腔 (58)與壓縮空氣輸入管相連，油腔 (59)與高壓油輸出管相連，另還通過油道 (52)與回油管 (11)連通，通過油道 (57)與安全閥 (61)連通。 氣動干油泵工作過程： 進(jìn)壓縮空氣→氣馬達(dá)往復(fù)運(yùn)動→柱塞泵泵油→出油→切斷壓縮空氣→卸荷閥→余油回油箱。氣動干油泵安置在定時(shí)自動加油系統(tǒng)中，壓縮空氣的進(jìn)與斷由定時(shí)器和換向閥控制。由于氣馬達(dá)活塞（ 21）的面積大于柱塞泵活塞（ 35）的面積，設(shè)它們的面積比為 n（一般為 30~80，本實(shí)例取 60），則出油油壓為壓縮空氣氣壓的 n 倍。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）氣動注油機(jī)因以空氣作為動力源，較易取得，用后的空氣可直接排入大氣中，處理方便 （ 2）氣缸可實(shí)現(xiàn)無級變速。 （ 3）油泵整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎緊湊，體積小，零件數(shù)量少，換向靈活，工作可靠，使用壽命長 （ 4）安裝、維修方便，外形美，噪音低。 （ 5） 輸出壓力高 （ 6） 能夠連續(xù)注油 （ 7） 能改調(diào)節(jié)注油的流量 缺點(diǎn)： 1、不能改變排量 2、無法改變行程 此方案較之前的所有方案有了明顯的優(yōu)化與進(jìn)步。不僅體積小，輸出壓力高，而且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)注油，且能調(diào)節(jié)注油的流量。 19 但有一些瑕疵，無法改變排量和行程。 經(jīng)過分析這個(gè)方案 有許多能夠借鑒之處，基本上滿足這次設(shè)計(jì)的要求。但還需稍作修改。 目前，我國的注油機(jī)發(fā)展與國外先進(jìn)水平相比，尚有較大的差距。其中，主要原因是成套設(shè)備和控制水平低。應(yīng)用多種手動注油泵及電動注油裝置在不同程度都存在著一定的缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會受到一定條件的限制。 三 方案的確定 ： 脂泵的設(shè)計(jì)方案 ： 本次要設(shè)計(jì)的注油機(jī)是通過主氣泵提供壓力給注油缸，然后對外部設(shè)備進(jìn)行注油。工作場合為高粘度，高壓，且壓力可調(diào)。我打算用單活塞桿雙作用氣缸。它的工作原理是：將液壓部分與 氣動部分靠機(jī)械連接并完全分離，壓縮空氣不會泄露到液體中，從而不可能造成壓縮液體的不穩(wěn)定和污染，該增壓泵的液體輸出壓力可高達(dá) 42作介質(zhì)可為水、油及大部分化學(xué)腐蝕性液體，而且可靠性高壽命長和免維護(hù)。 次油脂泵的設(shè)計(jì)： 1結(jié)構(gòu)簡圖 20 油脂泵工作，當(dāng)泵桿下降時(shí)， 力升高，且活塞口打開，腔，在從出油口 12出去，完成加油工作。 當(dāng)泵桿 1上升時(shí)， 塞桿堵住活塞口，而 力下降形成負(fù)壓，單向活塞上提，再由刮油活塞的作用，油脂進(jìn) 入 腔內(nèi)的油脂從出油口出去，完成注油工作。 根據(jù)系統(tǒng)的需要，必須在油脂泵注油口外部連接一個(gè)安全閥，其整體結(jié)構(gòu)如下圖： 圖 17 安全閥及濾氣裝置 21 氣室上裝有安全閥 壓力表和注油管。氣室具有濾氣作用，當(dāng)從油桶里吸的黃油帶有空氣時(shí)，或某處密封不好有少量氣體進(jìn)入時(shí)，帶有空氣的油進(jìn)入氣室后，氣體就會跑到氣室的上部，這樣就可以減少或避免注油時(shí)的噴油現(xiàn)象。壓力油進(jìn)入氣室后，將氣室內(nèi)的空氣壓縮，等到氣室內(nèi)達(dá) 到 一定壓力后才能給礦車輪注油，這樣由于 氣室內(nèi)氣體壓力的作用，均勻了注油速度，使注油時(shí)便于控制。氣室內(nèi)的壓力可以從壓力表上讀出。它的最大壓力通過安全 閥 來調(diào)定。當(dāng)達(dá)到最大壓力時(shí)，安全 閥 打開，壓力油通過安全 閥流 進(jìn) 油桶。 以下是我設(shè)計(jì)的安全閥結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)經(jīng)過閥體的油壓超過預(yù)設(shè)值時(shí)，錐伐被頂開，油經(jīng)上出油口回油箱。 圖 18 安全閥結(jié)構(gòu)圖 工作壓力： 由于氣馬達(dá)活塞的面積大于油脂泵活塞的面積，設(shè)它們的面積比為 n（一般為 30~80，本實(shí)假設(shè)取 70），則出油油壓為壓縮空氣氣壓的 70 倍 =0=49足設(shè)計(jì)要求。 22 如圖所示，當(dāng)活塞桿上升時(shí) 缸壓力 )*2(出油壓力 )*以 2=42* 10411d 22 ??D 當(dāng)活塞桿下降時(shí) 缸壓力 )*2(出油壓力 )*以 1=42* 1000d 22 ??D 排量：活塞上升時(shí)， 3*L(行程 )=90000/2 活塞下降時(shí)， 1*=90000/2 2=90000，的 8812 ??D 同時(shí)滿足以上要求，查表得 D 取 40d=22mm, 這次設(shè)計(jì) 為滿足上海隧道工程的需要，為隧道工程機(jī)械的潤滑而設(shè)計(jì)的注油機(jī)。根據(jù)上次的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。我們設(shè)計(jì)主要考慮礦用安全，所以采用全氣動控制。 注油機(jī)由升降氣缸、驅(qū)動氣缸、活塞式油脂泵、控制部分，機(jī)架等組成。工作時(shí)氣缸內(nèi)的活塞在氣體推動下做往復(fù)運(yùn)動帶動油脂泵內(nèi)活塞，依靠兩腔面積的不同原理進(jìn)行連續(xù)排油工作。 工作過程：手動控制升降氣缸，倚靠其上升帶動橫梁上提，使注油機(jī)的主體部分（氣缸和油泵） 23 向上提升→放上油桶→啟動注油機(jī)→進(jìn)壓縮空氣→驅(qū)動氣缸內(nèi)活塞往復(fù)運(yùn)動→油脂泵進(jìn)行吸排油。 該注油機(jī)是以壓縮空氣驅(qū)動的往復(fù)式活塞泵，依 靠鋼性連接力的內(nèi)封閉，利用活塞上下端面積差，而獲得高壓油脂的輸出，驅(qū)動氣缸部分，是低壓大面積活塞，油泵活塞面積小，而獲得高壓。次注油機(jī)體積小、重量輕，安裝簡單、維護(hù)方便。 輔助氣缸即為升降架，將標(biāo)準(zhǔn)油桶置于注油機(jī)底部，油脂泵配油盤置于油桶開口處，當(dāng)工作時(shí)，壓縮空氣推動活塞從而驅(qū)動油脂泵，油脂泵開始動作，吸出油脂，并連續(xù)排出，當(dāng)油桶內(nèi)油脂全部排完畢后，升降架上抬將氣缸及油脂泵一起提起，更換油桶進(jìn)行下一次工作。 氣動驅(qū)動和輔助的總體系統(tǒng)原理圖： 圖 19注油機(jī) 總體圖 24 圖 20 氣動驅(qū)動和輔助系統(tǒng)原理圖 油脂泵工作前，升降氣缸 2、 5上升，架子 1跟著上升，拉著驅(qū)動氣缸 6、油脂泵 3、密封盤 4上升。接著把油脂桶放在密封盤下，然后通過升降氣缸將密封盤壓在油脂桶油脂面上，并且向下加些壓力。 上述過程完成后，啟動驅(qū)動氣缸 6，油脂泵 3啟動，開始泵脂。 利用氣缸作為升降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，將整套機(jī)構(gòu)的重要部件提升。再放在油脂桶上。油脂桶只是將桶蓋打開即可直接用于注油。不用再像別的注油機(jī)將油脂弄經(jīng)油脂箱后注油那么繁瑣。大大減少了時(shí)間，提高了效率。 通過原理構(gòu)想，可初步確定，本次注油機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)共包括四大部分的設(shè)計(jì)，分別是注油機(jī)氣動回路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，注油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算，注油泵的設(shè)計(jì)計(jì)算以及注油升降缸和支架的設(shè)計(jì)計(jì)算。 四 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題原是為滿足上海隧道工程的需要，為隧道工程機(jī)械的潤滑而設(shè)計(jì)的注油機(jī)。課題前期工作已完成。所設(shè)計(jì)制造的注油機(jī)已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。本次設(shè)計(jì)實(shí)在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上做系列化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。本課題是要求學(xué)生完成氣缸缸徑為 250 全氣動高壓注油機(jī)的 高壓油脂泵 設(shè)計(jì) ，并從中探討研究其設(shè)計(jì)方法。 1．完成注油機(jī)總體方案設(shè)計(jì)，完成總裝配圖繪 制； 2．完成高壓油脂泵的部件和零件設(shè)計(jì) 張 0#以上； 25 要求有中、英文摘要） 原始條件及數(shù)據(jù)： 200 全氣動高壓注油機(jī)要求驅(qū)動氣缸內(nèi)徑 250大行程 120，可調(diào)；注油機(jī)最大平均排量90、排量可調(diào)，注油機(jī)出口壓力達(dá) 42五 工作進(jìn)度安排 + 集與課題相關(guān)的資料，并進(jìn)行總結(jié)、分析和討論； 據(jù)收集的資料和課題要求，進(jìn)行方案論證，并完成開題報(bào)告； 據(jù)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算、校核等工作； 計(jì)繪制機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配草圖； 改設(shè)計(jì)草圖； 制系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖； 查并修改圖紙； 13 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 改論文，并準(zhǔn)備答辯 六 主要參考文獻(xiàn) [1]成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．化學(xué)工業(yè)出版社． 2000 [2]賈銘新．液壓傳動與控制．國防工業(yè)出版社．北京 2002 [3]張玉忠 電動黃油注油機(jī) 3213337。 1 [4]鄒滿順 給軸承及黃油槍注黃油的注油機(jī) 2217128. [5]趙靈生 彭耀華 氣動干油泵 26 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師： 年 月 日