液压转向器的工作原理

1 液压转向器的工作原理及运用简介

1.1 液压 转向器简介

液压转向器：即液压动力式转向器。转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。

液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。 它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。开心型：转向器处于中位（不转向）时，供油泵与油箱相通。开心型转向系统中使用的是定量液压泵。闭心型转向器中位处于断路状态(闭芯),即当转向器不工作时,液压油被转向器截止, 转向器入口具有较高的压力。闭芯型转向系统中使用的是压力补偿变量泵。负载传感型转向器能够传递负载信号到优先阀，通过优先阀优先控制转向系统所需流量。根据压力传感信号的控制方式，分为动态传感型和静态传感型。 负载回路反应型：在转向器处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，转向油缸两侧直接连接到摆线副上，方向盘上可以感受到转向油缸上

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受到的外力。 无反应型：在转向器处于中位即驾驶员没有进行车辆转向操作的时候，两油缸截止，方向盘上不能感受转向油缸上受到的外力。

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1.2 液压转向器的工作原理

液压转向器：即液压动力式转向器。转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动(或近似直线运动)的一组齿轮机构，同时也是转向系中的减速传动装置。它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。 液压转向器是由随动转阀和一幅摆线转定子副组成的一种摆线转阀式全液压转向器。它与供油泵、溢流阀（或分流阀）、转向油缸及其它连接附件组成的全液压转向系统，广泛 应用于农业机械、船业机械、园林机械、道路养护机械、林业机械、工程机械和矿山机械等低速重载车辆上。驾驶人员通过它可以用较小的操纵力实现较大的转向力控制，并且性能安全、可靠，操纵轻便、灵活。

1.3 液压转向器的分类

转向器按结构形式可以分为多种类型。目前较为常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄指销式、循环球-齿条齿扇式、循环球曲柄指销式、蜗杆滚轮式等。如果按助力形式，又可分为机械式（无助力）和动力式（有助力）。其中动力转向器又可以分为气压动力式、液压动力式、电助助力式、电液助力式等种类。 （1） 齿轮齿条转向器

齿轮齿条式转向器收是一种最常见的转向器。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮转动时，齿条变作直线运动。又是，烤翅调制解来带动横拉杆，就可以转动转向器。所以，这是一种最简单的转向器。它的优点是结构简单，成本低廉，转向灵活，体积小，可以直接带动横拉杆。在汽车上得到广泛应用。

（2） 蜗杆曲柄指销式转向器

蜗杆曲柄指销式转向器适宜蜗杆为主动件，曲柄销为从动件的转向器。蜗杆具有梯形螺纹，手指状的锥形指销用轴承支撑在曲柄上，曲柄与转向器摇臂轴制成一体。转向时，通过转向盘转动蜗杆、嵌于蜗杆螺旋槽中的锥形指销一边自传，一

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边绕着摇臂轴做圆弧运动，从而带动曲柄和转向垂臂摆动，再通过转向传动机构式转向轮偏转。这种转向器常用于转向力比较大上网载货汽车上。 （3） 循环球式转向器

循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，是连杆臂摇动，连杆臂再使拉杆和横拉杆做直线运动，改变齿轮的方向。循环球式转向器的原理相当于利用了螺母于螺栓在旋转过程中的相对移动，而在螺纹与螺纹之间夹入了钢球以减小阻力，所有钢球在一个首尾相连的封闭的螺旋曲线内循环滚动，循环球式故而得名。 （4）齿轮齿条液压助力转向器

齿轮齿条液压助力转向器，是相对于齿轮齿条机械转向器而言的，主要是增加了转向油泵、转向油壶、转向、转向阀、转向油缸等部件，以期达到改善驾驶员手感，增加转向助力的目的的转向装置。

1.4 液压转向器的结构

结构简介： 齿轮齿条式动力转向器的组成由控制阀、机械转向器、助力缸三大部分组成。控制阀为结构先进、灵敏性高、国外普遍应用的转阀。机械转向器为齿轮齿条式。下面分别介绍：（1）控制阀：由扭杆1、输入轴2、阀套3、等零件组成的常开式转阀。通过输入轴2和阀套3的预开间隙使液压油输入左右两油腔。（2）机械转向部分：为齿轮齿条式，由齿轮轴、齿条活塞总成及转向拉杆三 大部分组成。助力缸为金属壳体，内部的齿条活塞将其分成左右两个油腔，并分别与控制阀的两个油口相联。1）中间位置：汽车直线行驶（转向盘不动）时，油泵供给液压油从进油口进入，经过转阀的预开间隙后，由于此时转阀不动，液压油从回油口到油罐，此时转向器两个工作腔油压相同不产生助力。（3）转向过程:当转动转向盘时，使阀套与输入轴之间阀槽间隙发生变化，从而使得流向两个工作腔的液压油形成油压差。该油压差作用在活塞上推动活塞克服转向阻力而产生位移，从而带动转向拉杆总成移动实现助力转向。（4）回位过程:转向完成后，转向盘上的力消失，由于在扭杆弹力的作用使输入轴回到相对阀套的平衡位置，转向器两个工作油腔的油压差随之消失然后在汽车前轮自动回正力

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矩的作用下，汽车将向直线行驶位置运动，直至回到汽车直行位置为止。（5）路感效应:路感效应即产生转向感觉的能力。当驾驶员施力于转向盘上时，也就同时作用于转向器的扭杆上并使之产生扭转变形。而此变形量取决于车轮转向阻力；当转向阻力增大时，则此变形量也增大。因此驾驶员可以根据他加在转向盘上力的大小来判断转向阻力的变化，以获得“路感”效应。

1.5 BZZ3-125全液压转向器

本图采用 BZZ3-125 全液压转向器. （一）主要技术参数

先导油路工作压力（由控制油路溢流阀调定）： 2.5MPa 理论排量： 125mL/r

公称流量（指方向盘60r/min）： 7.5L/min （二）主要结构及工作原理

全液压转向器主要由随动转阀和计量马达组成。随动转阀包括阀芯、阀套、阀体，控制油流方向。由定子，转子，实现计量马达的功能，以保证出口油量与方向盘的转角成正比。转动方向盘，当有油通过计量马达时，通过转子 ，联动轴，拔销，带动阀套 与阀芯同向转动，将油送到流量放大阀的先导油进出口，控制流量放大阀的主阀芯动作，油量得到放大．从而控制转向。 随动阀处于中间位置（即方向盘不动）时，先导泵排出的油经控制油路溢流阀回油箱。 转动方向盘时，先导泵来油经随动转阀到计量马达。推动转子随方向盘同步转动，将先导油送到流量放大阀阀杆一端．使其阀杆动作，实现转向。阀杆另一端的油经随动转阀回油箱，当方向盘转得较快时，通过计量马达到流量放大阀阀杆一端的先导油多，阀杆位移量增大，转向则较快。 方向盘与阀芯连接在一起，当方向盘转动时，阀芯转过一个小角度，直到弹簧片被压，阀套才跟着旋转，这时阀芯与阀套分开一个角度，将油路接通，与此同时，与阀套相连的联动轴一起转动，带动定子内转子的旋转把与方向盘转角成一定比例的先导油送至流量放大阀。方向盘停止转动弹簧片使得阀套、阀芯回到中间位置，将油路关闭。

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2 工厂简介

2.1 上海大渊汽车部件有限公司概况

上海大渊汽车部件有限公司是一家专业生产转向器厂家。公司成立于九十年代，有十几年的转向器生产历史，是一家集设计、开发、制造为一体转向器专业生产企业。该厂拥有国内最先进的制造转向器的专门设备和检测设备。注册的“大渊”牌汽车转向器严格遵守国家技术标准生产检测。销售面覆盖全国各地，深受用户的一致好评。 该厂注重员工素质，注重产品及企业管理，先后聘请了多名工程师和十多个技师，加强了工厂的技术力量，为新产品的开发和研制有了坚硬的后盾，聘请3名高级企业管理人员及多名办公人员，使该厂在质量上管理上都有了新的突破。

公司拥有厂房面积达56160平方米，员工150余人，其中高级工程师2人，技师5名，专业技术工人60余人。拥有国内最先进的制造转向器的专门设备和检测设备。 注册的“大渊”牌汽车转向器严格遵守国家技术标准生产检测。销售面覆盖全国各地，深受用户的一致好评，并远销东南亚、中东、非洲、欧洲等市场。

2.2 部门（车间）简介

一个企业是一个不可分割的整体，有不同的职能部门（车间）所组成。而每一个部门（车间）都是一个企业正常运作所不可分割的重要组成部分，每个部门（车间）都有着特定的职能，承担着明确的作业任务，同时，每个部门（车间）既相互又相互联系，共同为企业的整体利益服务。本公司各部门（车间）的组成和职能如下：

（1） 生产部门：本部门直接负责企业的生产加工任务，其中包括铸造车间，

机加工车间，热处理车间，总装车间及成品质检车间。

（2） 仓储部门：本部门负责存储任务，包括原材料仓库和成品仓库。

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（3） 生产辅助部门：本部门负责辅助生产任务，宝库维护车间，变电所和停

车库。

（4） 管理部门：本部门负责产品研发，企业技术，财政，人员及后勤管理如

办公楼等。

3 系统布置设计（SLP）

3.1 产品P分析

随着我国经济的高速发展，液压转向器的市场需求量逐年攀升，而离合器在很多新型行业中也得到了广泛的应用。而我们公司生产的WL系列离合器的应用范围非常广，备受广大客户好评。我公司生产计划灵活，除了可以接受大批量的产品订单外，还能根据客户的需要进行调整，以满足跟多可获得需求。

3.1.1 零件图

通常，每个零件都应有各自的零件图，并在图上注明详细的尺寸，加工符号，公差精度要求，材料，重量等。而螺钉，螺母，垫圈等标准件则可以省略其零件图。如果某一零部件是有其他工厂生产制造的标准产品，这种图样可略，只需列出技术规格即可。结构图、装配图如下：

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图3-1 转向器结构图

图3 -2 部分装配图

3.1.2零部件明细表

以下便是我们公司所生产的WL系列桑塔拉轿车离合器的重要零件清单，包括零件名称，零件代号，数量，单重及是否外购等。

液压转向器由22个零、组件构成，每个零、组件的名称、材料、单件重量及年需求量如下表所示：见表3-1：（转下页）

3.2 产品Q分析

产品的生产规模就是产品的生产纲领，即生产量。对于生产品种较少的大批量生产来讲是很容易决定的。产品的年产量主要取决于对市场需求的预测，同时也考虑投资的可行性。而对于多品种成批生产的产家，为了简化设计，一般要从众多的产品中选定一种代表产品。选定代表产品考虑因素主要有以下三点：代表产品与被代表产品因是同类型产品，基本结构应尽量相似；选定的代表产品应该是该生产实施建成后所生产数量较多的产品；同类产品中若年产量较为接近，则应选取中等尺寸的产品为代表产品。经折算，本公司所生产的产品（代表产品：BZZ3-125全液压转向器）的年产量为8000台。

3.3工艺过程分析

任何物料在其加工过程中所进行的移动可以分为以下五中基本形态： （1） 操作：处于成形、处理、装配和拆卸等操作过程。 （2） 运输：处于移动或运输过程。

（3） 检验：处于计数、试验、校验和检验过程。

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（4） 停滞：处于等待其他操作完成状态。 （5） 储存：处于存储状态。

这些物料在加工过程中的移动状态可以用工业工程标准的符号直观的表示，就形成了工艺过程图。

工艺过程图可以用详细描述产品生产过程中各工序之间的关系，也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。在描述全厂各部门之间产品工艺流程时，用操作符号表示加工与装配等生产部门（车间）；用存储符号表示仓储部门；用检验符号表示成品质检车间。本公司主要设置如表3-2所示的生产单位，分别负责产品的生产与检验任务。 表3.1 零件明细表

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产品名称： 液压转向器 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

零件名称

连接块组件 前盖 X型密封圈 挡环 滑环 弹簧片 拔销 联动轴 阀体 阀芯 阀套 隔盘 限位柱 定子 转子 后盖 螺栓 O型密封圆 限位螺栓 油堵 标牌 护盖

产品代号： 自制 外购 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √

√ √ √ √ √ √ √ √ √

材料 20 HT250 橡胶 20 20 65Mn 65Mn 45 HT250 45 20 20 45 40Cr 45 20 45 橡胶 45 橡胶 铝 橡胶

所需数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 6 3 1 4 1 1

计划年产量： 8000（套） 总计划 需求量 8000 8000 8000 8000 8000 48000 8000 8000 8000 16000 16000 8000 8000 8000 8000 8000 48000 24000 8000 32000 8000 8000

零件图号

形状尺寸

第1页

单件重说明 量（Kg） 0.09 0.90 0.04 0.03 0.03 0.01 0.02 0.27 7.00 0.3 0.232 0.32 0.01 1.20 0.60 0.80 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01

编制（日期） 审核日期

表3-2作业单位建筑物汇总表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

作业单位名称 原材料库 机加工车间 精密车间 铸造车间 热处理车间 标准件半成品库

组装车间 质检车间 成品库 办公服务楼 设备维修车间

用 途

储存钢材、铸锭 车、铣、钻削 精镗、磨削 铸造 热处理

储存外购件、半成品

组装转向器 转向器性能检验 成品储存 办公室、食堂等 机床维修

建筑面积 （㎡） 50×60 50×50 50×80 50×60 50×50 50×60 50×80 50×50 50×60 50×80 50×60

结构型式

备注 露天

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12 13

变电所 宾馆及食堂

动力提供与管理

生活处理

50×60 50×50

注:规划厂区占地面积56160平方米，东西长312米，南北宽 180米，各车间实际面积如上。由表3-2中15个自制零件的工艺过程卡、工艺过程图如下：

表3-3液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称： 连接块组件 序号 1 2 3

件号 1

材料 20

单件重量 0.09 (kg) 工序内容 备料 车、镗、压装

暂存

计划年产量8000(套)

年产总重 720(kg)

作业单位名称 原材料库 机加工车间 半成品库

工序材料利用率（％）

80

表3-4液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称：前盖 序号 1 2 3 4

件号 2 作业单位名称 原材料库 机加工车间 精密车间 半成品库

表3-5液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称：挡环 序号 1 2 3

表3-6液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称:

件号

材料

单件重量

计划年产量

年产总重

件号 4

材料 20

单件重量(0.03kg) 工序内容

备料

车削 暂存

计划年产量(8000件)

年产总重 240(kg)

材料 HT260

单件重量(0.90kg) 工序内容 准备铸锭 车、镗、压装

精镗 暂存

计划年产量(8000件)

年产总重 7200(kg)

工序材料利用率（％）

60 80

作业单位名称 原材料库 机加工车间 半成品库

工序材料利用率（％）

80

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阀芯 序号 1 2 3 4 5

10 作业单位名称 原材料库 机加工车间 热处理车间 精密车间 半成品车间

45 (0.3kg) 工序内容 备料 粗车、钻、铣 热处理 精磨 暂存

(16000件)

70 95

4800(kg)

工序材料利用率（％）

表3-7液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称 滑环 序号

1 2 3

表3-8液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称 联动器 序号 1 2 3 4

表3-9液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称:阀体 序号 1 2 3 4 5

表3-10液压转向器零件加工工艺过程表

件号 9

材料 HT250

单件重量(7.00kg) 工序内容 准备铸锭 铸造 精铣、镗 精镗 暂存

计划年产量(8000件)

年产总重 56000kg)

件号 8

材料 45

单件重量(0.27kg) 工序内容 备料 车、铣 精磨 暂存

计划年产量(8000件)

40 99

年产总重 2160(kg)

件号 5

材料 20

单件重量(0.03kg) 工序内容

备料 车削 暂存

计划年产量 (8000件)

年产总重 240(kg)

作业单位名称

原材料库 机加工车间 半成品库

工序材料利用率（％）

60

作业单位名称 原材料库 机加工车间 精密车间 半成品库

工序材料利用率（％）

作业单位名称 原材料库 铸造车间 机加工车间 精密车间 半成品库

工序材料利用率（％）

60 70 90

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产品名称:阀套 序号 1 2 3

件号 11 作业单位名称 原材料库 机加工车间 半成品库

材料 20 单件重量(0.232kg) 工序内容

备料 车削 暂存

计划年产量 (16000件) 年产总重 3712(kg)

工序材料利用率（％）

80

表3-11液压转向器零件加工工艺过程表 产品名称: 隔

盘 序号 1 2 3

件号 12 作业单位名称 原材料库 机加工车间 半成品库

材料 20

单件重量(0.32kg) 工序内容 备料 铣、钻 暂存

计划年产量 (8000件)

80

年产总重 2560(kg)

工序材料利用率（％）

表3-12液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称： 限位柱 序号 1 2 3 4 5

表3-13液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称：定子 序号 1 2 3 4 5 6

件号 14 原材料库 热处理车间 机加工车间 热处理车间 精密车间 半成品库

材料 40Cr

单件重量(1.20kg) 工序内容 备料 退火 车、钻、插、铣

调质 研磨 暂存

计划年产量 (8000件)

80 95

年产总重 9600(kg)

件号 13 作业单位名称 原材料库 机加工车间 热处理车间 精密车间 半成品库

材料 45

单件重量(0.01kg) 工序内容 备料 车、镗 热处理 端磨 暂存

计划年产量(8000件)

70 95

年产总重 80(kg)

工序材料利用率（％）

作业单位名称 工序材料利用率（％）

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表3-14液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称：转子 序号 1 2 3 4 5 6

件号 15 作业单位名称

原材料库 热处理车间 机加工车间 热处理车间 精密车间 半成品库

材料 45

单件重量(0.60kg) 工序内容 备料 正火 车、铣、钻 淬火 研磨 暂存

计划年产量 (8000件)

年产总重 4800(kg)

工序材料利用率（％）

70 95

表3-15液压转向器零件加工工艺过程表

产品名称：后盖 序号 1 2 3

件号 16

材料 20

单件重量(0.80kg) 工序内容 备料 车、钻 暂存

计划年产量 (8000件)

年产总重 00(kg)

作业单位名称 原材料库 机加工车间 半成品库

工序材料利用率（％）

80

各个零件的加工工艺过程如下：

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连接块20挡环20滑环20111130930040022废料2602406废料57206废料6240废料160图3-3 连接块加工工艺过程图（单位：kg）图3-4 挡环加工工艺过程图（单位：kg）图3-5 滑环加工工艺过程图（单位：kg）

前盖HT260联动器45阀体HT250

11115000545514814826000废料323274459259388废料废料3222720061800废料62160废料32667废料图3-6 前盖加工工艺过程图（单位：kg）5600066222废料图3-7 联动器加工工艺过程图（单位：kg）图3-8 阀体加工工艺过程图（单位：kg）

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阀芯45限位柱451172181202239废料52165废料53253废料342806废料48006图3-9 阀芯加工工艺过程图（单位：kg）图3-10 限位柱加工工艺过程图（单位:kg）

隔盘20阀套20后盖201113200408000202560废料629283712废料62160000废料6图3-12 阀套加工工艺过程图（单位：kg）图3-11 隔盘加工工艺过程图（单位：kg）图3-13 后盖加工工艺过程图（单位：kg）希望能帮到你

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定子40Cr转子4511263128872526废料25废料21962410105673653505废料63336废料9600600图3-14 定子加工工艺过程图（单位：kg）图3-15 转子加工工艺过程图（单位：kg）希望能帮到你

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9785262219料285料11994废11废220042311体09785阀298料T05H3废0217块12600接钢06料0010连00废4261826盖00后钢000000料8料0206废1废052711236盖006前206料0T0废4H21326环挡钢020817盖343料0护胶橡26废046195326子6转钢534726料料7废废8882810盘61料标铝00废0421426环0滑钢02231堵510料0油胶橡356废0629115326子r5定C0014021料6废250261栓1螺27料位钢42料2废05536限44废21152器2326动钢联54042圈1封密胶6料14料型橡03废O2废08112523236柱位钢056限491栓56215料螺钢20582料04182废废4172523236芯阀钢504611销n0拔M504料06062废6521326盘隔钢02004片1簧nM8弹502料96废21714326套阀钢00223圈1封胶密橡型X希望能帮到你

9图程过艺工产生器向转压液 61-3图可编辑修改

3.4辅助服务分析

在实施系统工作布置以前，必须生产系统的组成情况有一个总体的规划，可以大体上分为生产车间、职能管理部门、生活服务部门及仓储部门等，可以把除生产车间以外的所有作业单位统成为辅助服务部门，包括工具、维修、动力、收货、发运、铁路专用线路、办公室、食堂等，这些作业单位构成生产系统的生产支持部分，在某种意义上加强了生产能力。有时辅助服务部门的占地面积接近甚至大于生产车间所占面积所以布置设计时应给予足够的重视。

3.5时间分析

时间要素什么时候、用多少时间生产出产品，包括各工序的操作时间、更换批量的次数。在工艺过程设计中，根据时间因素确定生产所需各类设备的数量、藏地面积的大小及操作人员的数量来衡量各工序的生产时间。

4 物流分析

物流分析是工厂平面布置的基础，根据统计资料分析，物料搬运费站产品制造费用的20％~50％，而物料搬运工作量直接与工厂不知情况有关，有效的布置所节省的费用大约能达到总搬运费用的30％左右，工厂布置的优劣不仅影响着整个生产系统的运转，还影响到物料搬运的成本，成为决定产品生产成本高低的关键因素之一。因此，在满足生产工艺流程的前提下，减少物料搬运时工厂布置设计中最为重要的目标之一。

4.1确定从至表

当研究产品、零件或物料品种数量非常多时，用从至表研究物流状况非常简单。从至表是一张方格图，从至表的左边为“从”边，用作业单位表示，从上到下按生产顺序排列；上边为“至”边，也用作业单位表示，从左到右按生产顺序排列。行、列相交互的方格中记录从起始作业单位到终止作业单位的各种物料搬运量总和，有时也注明物料种类代号。

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表4—1 从至表

至 从 1 2 3 4 5 6 7 8 10 1 2 3 4 5 6 7 8 10 合计 218484 214522 108218 0 16842 100112 102912 102912 0 451 0 76071 148148 59259 215 65320 21978 13872 86240 2800 102912 102912 16842 100112 76071 207407 109193 62483 102912 102912 合计 100112 100112 996378 表中数字分别作业单位的代号：1. 原材料库，2. 机加工车间，3. 精密车间，4.铸造车间，5. 热处理车间，6. 标准件、半成品车间，7. 组装车间，8.质检车间，9. 成品库，10. 办公服务楼

4.2 物流强度分析

4.21 计算物流量

（1）计算各单位之间的物流量：根据产品总的工艺过程图，统计各作业单位之间的物流强度。当存在逆向物流时，物流强度等于正向、逆向之和。 （2）绘制物流强度总汇表和物流分析表：根据各作业单位物流强度计算值，将各作业单位之间物流强度计算值填入物流强度汇总表中，最后按物流强度分布比例划分物流强度等级。

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4.2.2划分物流强度等级

当产品品种很少、产量很大时，可以采用工艺过程图进行物流分析。随着产品品种的增加，可以利用多品种工艺过程表来统计具体的物流量大小。当物流量大，且直接分析大量物流数据比较困难，而且也不必要时可以通过划分等级的方法来研究物流状况。在SPL法中将物流强度等级划分为五个等级，用符号A、E、I、O、U分别表示超高物流强度、特稿物流强度、较大物流强度、一般物流强度和可忽略搬运等五种物流等级，各物流等级所占的比例如表4-1所示。具体使用时，个作业单位对或对应物流路线的物流强度等级应按物流路线比例或承担的物流量比例来确定。

表4-1物流强度等级比列划分表

物流强度等级 超高物流强度 特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略搬运 物流强度等级

符号 A E I O U 符号

物流路线比例（％）

10 20 30 40

物流路线比例（％）

承担的物流量比例

（％）

40 30 20 10

承担的物流量比例（％）

经统计，该公司各业单位对的年物流数据如表4-2所示

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表4-2 液压转向器生产物流汇总表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

作业单位 物流强度 （物流路线）

1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12 1-13 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10

451 0 148148 215 0 2800 0 0 0 0 0 0 76071 59259 65320 13872 0 0 0 0 0 0 0 0 21978 86240 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 847160

物流强度等级 I U A O U O U U U U U U E I I O U U U U U U U U O E U U U U U U U U U U U U U

序号 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

作业单位 （物流路线）

4-11 4-12 4-13 5-6 5-7 5-8 5-9 5-10 5-11 5-12 5-13 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13 7-8 7-9 7-10 7-11 7-12 7-13 8-9 8-10 8-11 8-12 8-13 9-10 9-11 9-12 9-13 10-11 10-12 10-13 11-12 11-13 12-13

物流强度 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100112

0 0 0 0 0 0 102912 0 0 0 0 0 102912 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

物流等级强

度

U U U U U U U U U U U E U U U U U U A U U U U U A U U U U U U U U U U U U U U

合计（物流强度）

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由表4-1和4-2可划分出转向器生产的物流强度等级，该物流强度等级划分比例如表4-3所示

：

表4-3生产物流强度等级比例划分表

物流强度等级 超高物流强度 特高物流强度 较大物流强度 一般物流强度 可忽略搬运

符号 A E I O U

物流路线比例（％）

10 20 30 40

承担的物流量比例（％）

41.78％ 30.98％ 20.09％ 7.15％

4.2.3 物流相关表

在将表4-2和表4-3进行变换后便得到了SLP法中著名的物流相关表，如表4-4所示。根据表4-4作业单位物流相关表对工厂进行布置时，物流相关表中物流强度等级高的作业单位之间的距离尽量小，既要尽量使它们相近。

表4-4转向器生产作业单位物流相关表

序号部门（车间）名称123456710111213原材料库I机加工车间E铸造车间U精密车间U热处理车间U标准件半成品库组装车间质检车间A成品仓库U办公服务楼U设备维修车间U车库宾馆及员工食堂UUUUUUUUUEAUUUUUUUUUUUUIIOEUUUUUUUUUUUUUUUUUUOAUOUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU希望能帮到你

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5 作业单位相互关系分析

5.1作业单位相互关系的决定因素

当物流状况对企业的上产有很大影响时，物流分析就是工厂布置的重要依据，但是也不能忽略非物流因素的影响。尤其是当物流对生产影响不大或没有固定的物流时，工厂布置就不能依赖于物流分析。而应当考虑其他因素对各作业单位间相互关系的影响。

作业单位间相互关系的影响因素与企业的性质有很大关系，不同的企业作业单位的设置是不一样的，作业单位间的相互关系的影响因素是不一样的。作业单位间相互关系密切程度的典型影响因素一般可以考虑一下几个方面： （1）物流 （2）工艺流程 （3）作业性质相似 （4）使用相同的设备 （5）使用同一场所 （6）使用相同的文件档案 （7）使用相同的公用设施 （8）使用同一组人员 （9）工作联系频繁程度 （10）监督和管理方便

（11）噪声、振动、烟尘、危险品的影响 （12）服务的频繁和紧急程度

5.2作业单位相互关系等级的划分

根据R.MUTHER在SLP中的建议，每个项目中重点考虑的因素不该超过8～10个。在SLP中作业单位相互关系密切程度等级划分为A、E、I、O、U、X六个等级，个等级的含义及比例如表5-1所示：

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表5-1作业单位对相互关系等级比例划分

相互关系等

级

A E I O U X

含义 绝对重要 特别重要 重要 一般密切程度 不重要 负的密切程度

作业单位对比例

（％）

2~5 3~10 5~15 10~25 45~80

备注

不希望接近，酌情而定

对本公司而言，作业单位相互关系的影响因素组要有以下七个方面，如表5-2所示:

表5-2作业单位关系密切程度基准表

序号 1 2 3 4 5 6 7

关系密切程度的理由 物料搬运、方便 安全、卫生 生产联系密切程度 生产管理、方便 设备共用 生产、后勤服务 人员调度

5.3作业单位相互关系评价

相互关系密切程度的评价可以有布置设计人员根据物流计算来评价；也可以凭借个人经验或与相关作业单位负责人讨论后进行判断；还可以把相互关系统计表格发给各作业单位负责人填写，或者由有关督责人开会讨论后决定。作业单位相互关系分析的结果最后要经过主管人员批准同意后方可使用。

确定各作业单位相互关系密切程度后，利用与物流相关表相同的表格形式建立作业单位相互关系表，根据表5-2所示的作业单位相互关系影响因素在此基础上建立如表5-3所示：

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表5-3作业单位非物流相互关系表 序号部门（车间）名称123456710111213原材料库机加工车间精密车间铸造车间热处理车间E3UUUUE3UUUUUUE1I4O705O3I4UUA1A1UUUUUUUI4UUUOO6UUUUUUX2UUX2UUO3UUO1UUUO5UUUUUO标准件，半成品车间E1组装车间U质检车间成品仓库办公服务楼设备维修车间车库宾馆及员工食堂I4U6UI4O5UUUI6UUUUI6U由作业单位物流相互关系表可以得出作业单位相互关系等级表，如图5-4所示：

表5-1作业单位对相互关系等级比例划分

相互关系等

级

A E I O U X

含义 绝对重要 特别重要 重要 一般密切程度 不重要 负的密切程度

作业单位对比例（％）

3.297 5.495 8.791 58.24 50.548 4.396

备注

不希望接近，酌情而定

6 作业单位综合关系分析

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在大多数工厂中，各作业单位之间既有物流联系也有非物流联系两作业单位之间的相互联系应包括物流关系和非物流关系。因此在SLP中，要将作业单位间物流的相互关系与非物流的相互关系进行合并，求出合成的相互关系，即综合相互关系，然后由各作业单位间总和相互关系出发，实现各作业单位的合理布置。

6.1作业单位间总和相互关系计算

经计算，本公司作业单位间总和相互关系如下表6-1所示：

表6-1作业单位总和相互关系计算表

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

作业单位对 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12 1-13 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-12 2-13 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8

关系密切程度

物流关系（加权值：1） 非物流关系（加权值：1） 等级 分值 等级 分值

I U A O U O U U U U U U E I I O U U U U U U U O O E U U

2 0 4 2 0 1 0 0 0 0 0 0 3 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 3 0 0

E U A O U U U U I U U U U U A U O O U I O I U U U U U U

3 0 4 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 4 0 1 1 0 2 1 2 0 0 0 0 0 0

5 0 8 1 0 1 0 0 2 0 0 0 3 2 6 1 1 1 0 2 1 2 0 1 1 3 0 0

综合 关系

E U A O U O U U I U U U I I E O O O U I O I U O O I U U

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29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 67 68 69 70 71 72

3-9 3-10 3-11 3-12 3-13 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11 4-12 4-13 5-6 5-7 5-8 5-9 5-10 5-11 5-12 5-13 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13 7-8 7-9 7-10 7-11 7-12 7-13 8-9 8-10 8-11 8-12 8-13 9-10 9-11 9-12 9-13

U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U E U U U U U U A U U U U U A U U U U U U U U

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0

U U U U U E U U U U X U U U U U U U X U I U E U U U U U U U U I U U U E I U U U I U U U

0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 2 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 2 0 0 0 2 0 0 0

0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 -1 0 1 0 0 0 0 0 -1 0 2 0 6 0 0 0 0 0 0 4 0 2 0 0 0 7 2 0 0 0 2 0 0 0

U U U U U I U U U U X U 0 U U U U U X U I U E U U U U U U E U I U U U A I U U U I U U U

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73 74 75 76 77 78

10-11 10-12 10-13 11-12 11-13 12-13

U U U U U U

0 0 0 0 0 0

O U O O

U O

1 0 1 1 0 1

1 0 1 1 0 1

O U O O U O

根据表6-1的计算结果，按一定的比例划分综合相互关系等级。统计出分值段作业单位对的比例，进行个作业单位之间的综合相互关系等级划分，作业单位间综合相互关系等级划分的标准如表6-2所示：

表6-2综合相互关系等级与划分比例表

关系等级 绝对必要接近 特别重要靠近

重要 一般 不重要 不希望靠近

符号 A E I O U X

作业单位对比例(％)

1~3 2~5 3~8 5~15 20~85 0~10

经统计，该公司各业单位间综合相互关系登记及其比例如下表6-3所示：

表6-3转向器生产作业单位综合相互关系等级与比例表

分值 8、7 6、5、4 3、2 1 0 -1

关系等级

A E I O U X

作业单位对数

2 4 11 14 45 2

百分比（％）

2.5 5.128 14.103 17.949 57.692 2.5

6.2作业单位综合相互关系

将表6-1中的综合相互关系总分和表6-3的划分比例转化为个作业单位对的关系密切等级，便可绘制成作业单位综合相互关系表。本公司作业单位间综合相互关系如下表6-4所示

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表6-4作业单位综合相互关系表

序号部门（车间）名称123456710111213原材料库E机加工车间I铸造车间O精密车间I热处理车间U标准件半成品库组装车间质检车间A成品仓库I办公服务楼O设备维修车间O车库宾馆及员工食堂UOUOUUUIUAIEOIUUUUUIUUUUUUUOOUUUUUXUUUUXUUUUOOOUUUUIOUUUIIOUUUIUUUUEE

7 工厂平面布置

工厂总平面布置就是对生产车间、管理部门、仓储部门、生产与生活服务部门的建筑物、道路和场地等按照相互关系的密切程度做出合理的布局。采用SLP法进行总平面布置的首要工作及时对作业单位相互关系做出分析，经过综合得到作业单位综合相互关系表、然后根据综合相互关系表中个个作业单位之间关系密切程度的高低，决定作业单位之间距离的近与远。将各作业单位实际占地面积与

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作业单位位置相关图相结合，就形成了作业单位面积相关图。通过修正和调整，得到多个可行的布置设计方案，最后通过评价择优，选出某个设计方案作为工厂总平面布置图。

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7.1综合接近程度排序表

为了计算各个作业单位的综合接近程度，把作业单位综合相互关系表变换成又上三角矩阵与左下三角矩阵表格对称的方阵表格，然后量化关系密级，并按行或列累加关系密集分数，其结果就是某一作业单位的综合接近程度。将密集分数进行排序，把结果填写在综合接近程度排序表中，如下表7-1所示：

表7-1 综合接近程度排序表

作业单位代号 1 2 3 4 5 6 7- 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 E 3E 3UI 02AI 24OE 13UO 01OO 11UO 01UU 00II 22UO 10UI 02U 0I 2 A 4I 2O 1 O 1O 1I 2U 0U 0U 0U 0U 0U 0O 1E 3O 1I 2I 2UU 00UUE 003UUU 000UUU 000XXU 110UUU 000IOU 012U 0O 1I 2U 0U 0O 1O 1U 0U 0U 0E 3 U 0O 1U 0U 0U 0U 0E 3 E 3U 0I 2U 0U 0U0U0U0U0U0U0U0A4 A 4I 2U 0U 0I 2I 2U 0X 1X 1U 0I 2I 2I 2 I 2U 0U 0U 0O 1U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0O 1 O 1U 0U 0I 2U 0O 1I 2U 0U 0U 0U 0U 0O 1 O 1U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0U 0O 1U 0O 1希望能帮到你

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13 综合接近程度 排序 U 011 U 018 U 06 U 09 U 08 U 06 U 010 U 010 U 06 O 110 U 03 O 17 2 2 1 9* 6 7 10* 3* 4* 11* 5* 12 8 13

注：1.上表中A=4，E=3，I=2，O=1，U=0，X=-1，然后对表中的作业单位综合接近程度进行计算并排序；

2.*表示存在与该项综合接近程度值相同的项

7.2作业单位位置相关图

由图7-1的计算结果绘制作业单位位置相关图，在作业单位位置相关图中，采用号码表示作业单位，用符号来表示作业单位的工作性质与功能。作业单位之间的接近程度用作业单位之间的连线类型来表示。 本公司各作业单位位置相关图如图7-1所示：

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1211513储存23417869

图7-1 作业单位位置相关图

办公检验10操作

7.3作业单位面积相关图

将各作业单位的占地面积与空间几何形状结合到作业单位相关图上，就得到了作业单位位置相关图。本公司作业单位面积相关图如图7-2所示：

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12115132341786910图7-2 作业单位面积相关图

7.4绘制工厂总平面布置图

作业单位面积相关图是直接在作业单位位置相关图的基础上演变而来的，只能代表一个理论上或思想上的布置方案，具体运用是需要考虑修正因素和因素对作业单位面积相关图进行调整。

（1）修正因素：在做总平面布置图时，可以参考一些控制因素，比如：物料

搬运方法、建筑特征、道路、公用管线布置、厂区绿化布置、场地条件与环 境等。

（2）实际条件：在做总平面布置时，除了考虑修正因素以外，还应考虑到一些实际存在的对我们的布置方案有约束作用的其他因素，包括给定常去的

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面积、建设成本费用、厂区内现有条件（建筑物）的利用、法规等方面的因素。给定条件的厂区面积如果用于布置各作业单位，还可以在空地上种草坪、树木等美化环境。

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最终通过修正和调整，得到数个可行的布置设计方案，采用规范的图例符号，将布置方案绘制成工厂总平面布置图。本设计共布置四个方案，见附页。

8 方案的评价与选择

通过对作业单位面积相关图的调整，已经取得了整个可行方案，应该对每个方案进行评价，选择出最佳方案，作为最终的工厂总面积布置方案。

一般常用的布置方案的评价方法有加权因素法和费用对比法，这里选用的是加权因素法，如表8-1所示：

表8-1 加权因素法评价表

序号 1 2 3 4 5

因素 物流 作业连续性 场地利用率 卫生与安全 存储 合计

权数 10 7 9 8 6 5

方案一 等级 A E I O I I 106 分数 40 21 18 16 6 5

方案二 等级 A A E I E I 124

分数 40 28 27 16 18 10

方案三 等级 A A E E E O 142

分数 40 28 27 24 18 5

方案四 等级 A A E E E I 147

分数 40 28 27 24 18 10

6 城市规划整合

根据加权因素法评价表所统计的数据知：方案四为最佳方案。因此选择方案四工厂进行总平面布置。

9 总结

本次课设是针对工厂布置图的设计，首先感谢课程设计过程中指导老师给予我的指导和帮助让我得以顺利完成本次课设。

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在此次课设中我采用《设施规划与物流分析》中介绍的系统布置设计（SPL）方法，这是一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。直接参与设计工作让我们进一步学习和掌握了工厂布置设计方法，并且在设计过程中学会了运用VISIO 软件和提高了Word、Excel、AutoCAD的使用水平。由于影响设施布置设计的因素错综复杂，且各因素之间相互制约、相互影响，所以大多数计算机辅助设计软件也都是以物流为主线，采用定量分析和定性分析结合的方法分析布置方案，并将定性分析转化为定量分析，以充分发挥其优点。因此，作为物流管理专业的我们也应该掌握与运用计算机辅助设施布置设计的方法和程序。通过这次课程设，使自己受益匪浅：

1.进一步加强了制作课程报告的能力；

2.切实感受了设施规划与物流理论在实际规划中的指导意义；

3.知道了在工厂布局时需要考虑的主要影响因素；（定性的非物流因素分析和定量的物流因素分析）

通过课程设计过程中对设计应用方法对方案进行不断改进，最后得到最佳方案，同时又增加了对课本上所学知识的应用和理解，了解了物流在我们日常生活的广泛应用，学到了许多在课本上无法了解到的东西。总之，一方面，复习和运用了所学知识；另一方面，也得到了如何做一份好的分析报告的能力； 『图解』液压管接头的种类和选用

管接头是与、与液压元件之间的可拆式连接件，它应满足装拆方便、连接牢靠、密封可靠、外形尺寸小、通油能力大、压力损失小、加工工艺性好等要求。按与管接头的连接方式，管接头主要有焊接式、卡套式、扩口式、扣压式等形式；

每种形式的管接头中，按接头的通路数量和方向分有直通、直角、三通等类型；与机体的连接方式有螺纹连接、法兰连接等方式。此外，还有一些满足特殊用途的管接头。

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1. 焊接式管接头

图 6.1所示为焊接式直通管接头，主要由接头体 4、螺母2和接管 l组成，在接头体和接管之间用o形密封圈 3密封。当接头体拧入机体时，采用金属垫圈或组合垫圈 5实现端面密封。接管与管路系统中的钢管用焊接连接。焊接式管接头连接牢固、密封可靠，缺点是装配时需焊接，因而必须采用厚壁钢管，且焊接工作量大。

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2. 卡套式管接头

图 6.2所示为卡套式管接头结构。这种管接头主要包括具有 24°锥形孔的接头体4，带有尖锐内刃的卡套2，起压紧作用的压紧螺母3三个元件。旋紧螺母3时，卡套2被推进24°锥孔，并随之变形，使卡套与接头体内 锥面形成球面接触密封；同时，卡套的内刃口嵌入l的外壁，在外壁上压出一个环形凹槽，从而起到可靠的密封作用。卡套式管接头具有结构简单、性能良好、 质量轻、体积小、使用方便、不用焊接、钢管轴向尺寸要求不严等优点，且抗振性能好，工作压力可达 31.5MPa，是液压系统中较为理想的管路连接件。

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3. 锥密封焊接式管接头

图 6.3所示为锥密封焊接式管接头结构。这种管接头主要由接头体 2、螺母4和接管5组成，除具有焊接式管接头的优点外，由于它的o形密封圈装在接管5的24°锥体上，使密封有调节的可能，密封更可靠。工作压力为 34.5MPa，工作温度为－25℃～80℃。这种管接头的使用越来越多。

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4. 扩口式管接头

图 6.4所示是扩口式管接头结构。这种管接头有A型和B型两种结构形式：A型由具有74°外锥面的管接头体1、起压紧作用的螺母2和带有60°内锥孔的管套 3组成；B型由具有90°外锥的接头体l和带有90°内锥孔的螺母2组成。将已冲成喇叭口的管子置于接头体的外锥面和管套(或B型螺母)的内锥孔之间，旋 紧螺母使管子的喇叭口受压，挤贴于接头体外锥面和管套(或B型的螺母)内锥孔所产生的间隙中，从而起到密封作用。扩口式管接头结构简单、性能良好、加工和 使用方便，适用于以油、气为介质的中、低压管路系统，其工作压力取决于管材的许用压力，一般为3.5MPa～16MPa。

5. 胶管总成

钢丝编织和钢丝缠绕胶管总成包括胶管和接头，有A，B，C，D，E，J，…型，其中A、B、C为标准型。A型用于与焊接式管接头连接，B型用于与卡套式管接头连接，C型

用于与扩口式管接头连接。图6.5所示是A、B型扣压式胶管总成。扣

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压式胶管接头主要由接头外套和接头芯组成。接头外套的内壁有环形切槽，接头芯的外壁呈圆柱形，上有径向

切槽。当剥去胶管的外胶层，将其套入接头芯时，拧紧接头外套并在专用设备上扣压，以紧密连接。

6. 快速接头

快 速接头是一种不需要使用工具就能够实现管路迅速连通或断开的接头。快速接头有两种结构形式：两端开闭式和两端开放式。如图6.6所示为两端开闭式快速接头 的结构图。接头体2、10的内腔各有一个单向阀阀芯4，当两个接头体分离时，单向阀阀芯由弹簧3推动，使阀芯紧压在接头体的锥形孔上，关闭两端通路，使介 质不能流出。当两个接头体

连接时，两个单向阀阀芯前端的顶杆相碰，迫使阀芯后退并压缩弹簧，使通路打开。两个接头体之间的连接，是利用接头体2上的6个(或8

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个)钢球落在接头体10上的V形槽内而实现的。工作时，由外套6压住而无法退出，外套由弹簧7顶住，保持在右端位置。

参考文献

[1] 董海.设施规划与物流分析,机械工业出版社,2007,7.

[2]朱耀祥、朱立强，设施规划与物流，北京：机械工业出版社，2005 [3建国. 设施规划与物流分析（课程设计指导书）.北京：机械工业出版社，2006 [4 林立千. 设施规划与物流中心设计. 北京：清华大学出版社，2003 [5 缪瑟. 系统布置设计. 北京：机械工业出版社，1986 . .

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