[優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]煉鋼廠傾翻車傾翻鐵水罐的液壓系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要abstract1緒論1 1.1傾翻車液壓系統(tǒng)的概述1 1.2傾翻車液壓系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展2 1.3課題研究的意義2 1.4論文研究的主要工作32傾翻車的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)42.1傾翻車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求4 2.2傾翻車液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案42.3負(fù)載分析52.4繪制負(fù)載圖和速度圖6 2.5初選系統(tǒng)工作壓力7 2.6計(jì)算液壓缸的主要尺寸72.6.1確定液壓缸的尺寸8 2.6.2缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)后的有效工作面積8 2.7確定液壓缸所需流量8 2.8制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖9 2.8.1制定基本方案9 2.8.2液壓源的選擇11 2.8.3擬定液壓系統(tǒng)原理圖11 2.9液壓元件的選擇1

2、2 2.9.1液壓泵的選擇12 2.9.2電機(jī)的選擇13 2.9.3液壓閥的選擇13 2.9.4蓄能器的選擇14 2.9.5管道尺寸的確定16 2.10油箱容積的確定17 2.11液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算18 2.11.1驗(yàn)算液壓系統(tǒng)壓力損失18 2.11.2油液溫升驗(yàn)算19 2.12冷卻器所需面積的計(jì)算 213集成塊設(shè)計(jì)22 3.1液壓控制裝置的集成方法22 3.1.1有管集成22 3.1.2無(wú)管集成223.2無(wú)管集成液壓控制裝置的設(shè)計(jì)流程22 3.3集成塊設(shè)計(jì)的要求23 3.4液壓系統(tǒng)集成塊設(shè)計(jì)23 3.4.1分解液壓系統(tǒng)并構(gòu)成集成塊單元23 3.4.2集成塊設(shè)計(jì)步驟23 3.5集成塊的校核244

3、行走機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)性能分析26 4.1閥控馬達(dá)模型的建立26 4.1.1閥控馬達(dá)建模的說(shuō)明26 4.1.2閥控馬達(dá)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)26 4.1.3電液比例閥傳遞函數(shù)29 4.1.4比例放大器及轉(zhuǎn)速傳感器傳遞函數(shù)29 4.1.5傳遞函數(shù)的計(jì)算29 4.2閥控馬達(dá)系統(tǒng)的校正30 4.2.1pid控制策略30 4.2.2采樣周期的確定30 4.2.3系統(tǒng)數(shù)字pi控制仿真30 4.3泵控馬達(dá)模型的建立32 4.3.1機(jī)電轉(zhuǎn)換元件32 4.3.2比例方向控制閥33 4.3.3閥控液壓缸34 4.3.4活塞斜盤傾角37 4.3.5泵控馬達(dá)組合模型38 4.3.6速度傳感器建模40 4.3.7比例放大器建模4

4、0 4.4泵控馬達(dá)系統(tǒng)方框圖的建立40 4.5泵控馬達(dá)的參數(shù)確定41 4.6泵控馬達(dá)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的確定及仿真42 4.7行走機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)仿真44結(jié)論46參考文獻(xiàn) 47致謝481 緒論1.1傾翻車液壓系統(tǒng)的概述傾翻車是煉鋼廠鐵水罐扒渣系統(tǒng)的重要組成部分。在鐵水罐倒入轉(zhuǎn)爐冶煉之前，通常液壓行走機(jī)構(gòu)將鐵水送到扒渣的位置，再由傾翻液壓系統(tǒng)將鐵水罐傾翻一定的角度，然后由氣動(dòng)扒渣機(jī)將鐵水罐中的廢渣扒入渣罐中。待廢渣扒完之后，傾翻車的液壓系統(tǒng)再將鐵水罐回到水平位置，為下一不工序做好準(zhǔn)備。傾翻車傾翻驅(qū)動(dòng)方式主要有機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式和液壓油缸頂翻方式兩種。而機(jī)械傳動(dòng)又分為集中驅(qū)動(dòng)方式和分散驅(qū)動(dòng)方式，主要有電動(dòng)機(jī)、

5、制動(dòng)器、減速機(jī)、中間齒輪和齒圈等組成。機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式在目前屬于傳統(tǒng)的設(shè)備，它不但傾翻能力受到限制，而且該系統(tǒng)在安裝和使用過(guò)程中存在許多問(wèn)題：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基礎(chǔ)施工量大，安裝困難。動(dòng)力系統(tǒng)在高溫惡劣環(huán)境下工作，故障率高、維修成本高。電機(jī)、減速機(jī)的慣性大，啟動(dòng)停止時(shí)沖擊大，易造成設(shè)備損壞。如滾鍵、傳動(dòng)軸變形，減速機(jī)損壞。頻繁重載啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)大部分時(shí)間在不良工況下運(yùn)行，極易導(dǎo)致電機(jī)及其控制系統(tǒng)故障。如電動(dòng)機(jī)過(guò)熱和接觸器燒毀等。過(guò)載能力差，經(jīng)常導(dǎo)致電機(jī)和接觸器燒毀。難以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和安全閉鎖，占用人員多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，存在安全隱患。經(jīng)過(guò)多方比較，反復(fù)論證，采用液壓缸頂翻方式能解決一些弊端，其優(yōu)點(diǎn)有：傾翻采

6、用液壓油缸驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較為緊湊，不需要電機(jī)和減速機(jī)裝置復(fù)雜的設(shè)備基礎(chǔ)，也省去了專門安裝傳動(dòng)裝置的機(jī)構(gòu)，從根本上解決了電機(jī)及減速機(jī)帶來(lái)的種種弊端。過(guò)載自動(dòng)保護(hù)能力強(qiáng)，當(dāng)傾翻結(jié)構(gòu)被卡住或承受超過(guò)額定負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)卸荷，從而保護(hù)了電機(jī)和其它設(shè)備，安全性高。易于實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制，當(dāng)傾翻機(jī)構(gòu)需要下降時(shí)，電機(jī)無(wú)需反轉(zhuǎn)，采用換向閥進(jìn)行換向，易于控制，動(dòng)作迅速，無(wú)沖擊。采用液壓制動(dòng)，停位準(zhǔn)確，慣性小，省去了電磁制動(dòng)系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單。傾翻車采用液壓技術(shù)，升降平穩(wěn)，噪聲低，使用壽命長(zhǎng)，承受載荷大而且控制相對(duì)簡(jiǎn)單?？梢姴捎靡簤合到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)，它的優(yōu)越性是顯而易見的。1.2傾翻車液壓系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展隨著工業(yè)

7、自動(dòng)化程度的不斷提升，液壓傳動(dòng)在自動(dòng)調(diào)節(jié)和隨動(dòng)系統(tǒng)工程的應(yīng)用日趨廣泛，它與電力傳動(dòng)和氣動(dòng)傳動(dòng)相比，具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)點(diǎn)：尺寸相同時(shí)功率放大倍數(shù)極大；運(yùn)動(dòng)部分慣性很小而具有優(yōu)良的快速作用；結(jié)構(gòu)緊湊；有阻尼作用，促進(jìn)了液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。液壓傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)、無(wú)級(jí)調(diào)速、伺服控制系統(tǒng)、靜壓支承和各種輔助運(yùn)動(dòng)等。液壓執(zhí)行元件具有推力（或轉(zhuǎn)矩）大、操作方便、布置靈活、與電器配合使用易實(shí)現(xiàn)遙控等優(yōu)點(diǎn)。因此被各工業(yè)部門廣泛采用。在工業(yè)煉鋼的大型設(shè)備中，傾翻車是不可缺少的一部分。寶鋼引進(jìn)的300t鋼包翻包機(jī)以其高效、安全便捷等特點(diǎn)而著稱。本鋼僅二煉鋼近幾年就上了三臺(tái)此種結(jié)構(gòu)的160t鋼包翻包機(jī)，梅山鋼廠、

8、南鋼等鋼廠也將上此設(shè)備。大連重工集團(tuán)有限公司與日本川崎重工株式會(huì)社鑒定的為日本住友金屬和歌山制鐵所研制210t配套車輛。全套車輛共11種17臺(tái)，全部由大連重工按日方的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)并制造。之所以選用這么多種車輛是因?yàn)槿毡敬ㄖ卦跒楹透枭街畦F所設(shè)計(jì)的煉鐵工藝上加強(qiáng)了吹煉前的鐵水預(yù)處理（脫磷、脫硫、脫硅均有），并采用了更合理的工藝布局和作業(yè)順序，使煉鋼的時(shí)間降為每20分鐘一爐鋼，川重并以此作為向住友金屬和歌山制鐵所的條件。而我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼的時(shí)間一般為40分鐘一爐鋼，較好的企業(yè)也不低于30分鐘一爐鋼，單從這一點(diǎn)看，和歌山制鐵所一家就相當(dāng)我國(guó)兩個(gè)和一個(gè)半相同規(guī)模的鋼廠。在這套工藝中，處理好脫硫、脫硫后的扒

9、渣和吊車作業(yè)之間的矛盾是關(guān)鍵之一。國(guó)內(nèi)通常的做法是在扒渣位上增加一套卷?yè)P(yáng)提升機(jī)或是液壓提升鉤，用于翻罐扒渣，這不僅增加了一套設(shè)備，還要多一次吊罐作業(yè)。而在鐵水罐車上增加一套翻罐裝置，即脫硫后的鐵水罐直接行使到扒渣位置，傾翻扒渣，從而減少吊車的往返作業(yè)，縮短煉鋼時(shí)間。目前對(duì)傾翻車的設(shè)計(jì)還主要存在三個(gè)難點(diǎn)：行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。傾翻傳動(dòng)設(shè)計(jì)。傾翻罐座設(shè)計(jì)。傾翻車液壓系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還未形成系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)比較激烈。價(jià)格比較昂貴，一套這樣的設(shè)備價(jià)值在上百萬(wàn)。而我國(guó)在設(shè)計(jì)制造時(shí)，一些技術(shù)還靠歐洲的技術(shù)支持，這在降低成本上是很不利的。目前，傾翻車的發(fā)展趨勢(shì)是朝著高效性、節(jié)約型、承受負(fù)載大、安全性等方面

10、發(fā)展。1.3課題研究的意義傾翻車在冶金行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越被重視。其堅(jiān)實(shí)耐用，噪聲小，工作平穩(wěn)可靠，便于維修保養(yǎng)，是目前煉鋼企業(yè)不可缺少的一部分。研究?jī)A翻車的液壓系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)計(jì)算是很有必要的。但是目前關(guān)于傾翻車液壓系統(tǒng)的計(jì)算文獻(xiàn)非常少，大多數(shù)生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)和計(jì)算的時(shí)候都有所保守。 設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)需要計(jì)算出油缸的推力以及分析傾翻車的工作過(guò)程得到油缸的行程，為實(shí)際的生產(chǎn)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。1.4論文研究的主要工作本論文主要是對(duì)煉鋼廠傾翻車傾翻鐵水罐的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)計(jì)算。首先對(duì)此機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，并建立一般的計(jì)算模型，推導(dǎo)出液壓缸活塞所承受的推力，為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供

11、了理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是液壓原理圖的確定以及液壓元件的選擇，并對(duì)液壓元件做成集成塊的形式安裝到整個(gè)系統(tǒng)中。對(duì)請(qǐng)翻車的行走液壓系統(tǒng)看成閥控馬達(dá)和泵控馬達(dá)兩部分進(jìn)行建模仿真。2 傾翻車的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1傾翻車液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)的傾翻的重量最大不超過(guò)300噸，最高壓力不超過(guò)30mpa，上升和下降的最大速度不大于0.05米/秒，運(yùn)行過(guò)程要求平穩(wěn)，不能有振動(dòng)，且基于鋼包的安全性考慮，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)（如停電、液壓系統(tǒng)故障等）應(yīng)能保證鋼包中鋼水的安全和系統(tǒng)的安全，在液壓系統(tǒng)中有良好的保護(hù)措施。2.2傾翻車液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)分析傾翻車的工作原理和設(shè)計(jì)要求，可以大概的確定傾翻車

12、液壓系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。方案一：采用一個(gè)活塞液壓缸聯(lián)接在罐座的中心線位置，通過(guò)活塞桿的伸縮來(lái)驅(qū)動(dòng)罐座的傾翻；動(dòng)力源采用定量葉片泵提供壓力油；調(diào)速回路采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。方案二：采用兩個(gè)活塞液壓缸聯(lián)接在罐座的中心線靠到兩側(cè)處，通過(guò)兩個(gè)活塞桿的同時(shí)伸縮來(lái)驅(qū)動(dòng)罐座的傾翻；動(dòng)力源采用定量柱塞泵提供壓力油；調(diào)速回路采用出口節(jié)流調(diào)速回路。方案三：采用兩個(gè)活塞液壓缸聯(lián)接在罐座的中心線靠到兩側(cè)處，通過(guò)兩個(gè)活塞桿的同時(shí)伸縮來(lái)驅(qū)動(dòng)罐座的傾翻；動(dòng)力源采用變量柱塞泵提供壓力油；調(diào)速回路采用出口節(jié)流調(diào)速回路。系統(tǒng)的傾翻重量達(dá)到300噸，需要較高的壓力才能將鐵水罐傾翻，采用一個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)的很多液壓元件都不能達(dá)到該

13、壓力，需要引進(jìn)進(jìn)口液壓元件才能滿足要求，這樣的經(jīng)濟(jì)成本會(huì)很高，而且以后液壓元件出現(xiàn)故障后也不方便更換；單個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)對(duì)罐座的平穩(wěn)性很難保證，而且傾覆力矩也比較大。采用兩個(gè)液壓缸共同實(shí)現(xiàn)罐座的傾翻基本能解決上述問(wèn)題，但是這樣需要兩套液壓系統(tǒng)，增加了液壓元件的數(shù)目。由于液壓缸的下降大部分是靠罐體自身的重力下降，只需要小部分的液壓推理就能實(shí)現(xiàn)，從節(jié)約能源上考慮，選擇定量泵有點(diǎn)浪費(fèi)能源。葉片泵的效率沒有柱塞泵的效率低，損失的功率全部用來(lái)發(fā)熱，由于這個(gè)系統(tǒng)泵的功率比較高，損失的就相對(duì)較大。進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中油液通過(guò)節(jié)流閥產(chǎn)生的熱量直接隨著油液進(jìn)入液壓缸，出口節(jié)流調(diào)速回路中的這部分熱量直接排回油箱消散

14、掉，而出口節(jié)流調(diào)速還能承受“負(fù)方向”的載荷。綜上所述：設(shè)計(jì)的傾翻車液壓系統(tǒng)采用方案三比較合理。2.3負(fù)載分析傾翻車將鐵水罐傾翻一定角度的過(guò)程中，液壓缸所受的力僅僅在活塞桿上的外部載荷和活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力。工作載荷：作用在活塞桿軸線上的重力，當(dāng)此力的方向如與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù)，相反為正。 式（2.1） 慣性負(fù)載：由于加速度產(chǎn)生的慣性力。 式（2.2）式中 速度變化量（m/s）； 啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間（s）。一般機(jī)械=0.10.5s，對(duì)輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值，對(duì)重載高速部件取大值。由于在下降過(guò)程中，液壓缸主要是靠鐵水罐的自身重力下降，再增加液壓油的輔助壓力使液壓缸下降。因此，在

15、液壓缸下降時(shí)靠順序閥防止液壓缸由于受鐵水罐的作用力而出現(xiàn)俯沖快速下降，在此，初步調(diào)定順序閥的壓力為24mpa。所以，當(dāng)液壓缸下降過(guò)程中，作用在液壓缸無(wú)缸腔的作用力為： 式（2.3）式中 順序閥的調(diào)定壓力（pa）； 液壓缸無(wú)桿腔面積（）。因?yàn)橐簤焊自谏仙龝r(shí)所承受的推力最大，在求出上升時(shí)最大推力后就可以確定液壓缸的尺寸，從而可得出液壓缸無(wú)桿腔的面積。作用在活塞上的載荷還包括液壓缸密封處的摩擦阻力，由于各種缸的密封材質(zhì)和密封形式不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為 式（2.4）式中液壓缸的機(jī)械效率，一般取0.900.95。（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷） 表2.1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 （單位：kn）

16、 工況負(fù)載組成負(fù)載值f推力上升起動(dòng)加速16301812工進(jìn)16171797續(xù)表2.1減速制動(dòng)1603.81782下降起動(dòng)加速519.4577起動(dòng)加速519.4577起動(dòng)加速519.4577注：1.液壓缸的機(jī)械效率取。2.不考慮鐵水罐的傾覆力矩作用。2.4繪制負(fù)載圖和速度圖負(fù)載圖按表1-1計(jì)算的數(shù)值繪制。按上升和下降時(shí)的速度相同，取。圖2.1 負(fù)載圖圖2.2 速度圖2.5初選系統(tǒng)工作壓力壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不

17、經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，必然要提高設(shè)備的成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選的高一些。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷（參考文獻(xiàn)1），可取工作壓力。 表2.2 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 (單位：mp a)機(jī)械類型機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、建筑機(jī)械、液壓鑿巖機(jī) 液壓機(jī)、大中型挖掘機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力0.823528810101820322.6 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸為了避免液壓缸下降和上升時(shí)的速度相差較大，液壓缸在下降的回路作差動(dòng)連接；由于鐵水罐的自身的質(zhì)量較大，為了防止下降過(guò)程的俯沖，在下降的回油路連接上

18、背壓閥。在上升過(guò)程的回油路中帶有調(diào)速閥，這時(shí)的回油壓力可根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷（參考文獻(xiàn)1），按1.2mpa估算。由于上升的系統(tǒng)壓力較高，回路中的壓力可以忽略不計(jì)。各執(zhí)行元件的背壓力如下表2.3所示：表2.3 執(zhí)行元件的背壓力系統(tǒng)類型背壓力/mpa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5有補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短，且直接回油箱可以忽略不計(jì)2.6.1確定液壓缸尺寸由液壓缸的推力公式計(jì)算出液壓缸面積 式（2.5）在次可以忽略背壓力，當(dāng)選取液壓缸內(nèi)徑時(shí)，取的大一點(diǎn)來(lái)補(bǔ)償。故有液壓缸有效工作面

19、積為：液壓缸內(nèi)徑為： 式（2.6）活塞桿的直徑可以根據(jù)液壓缸的內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)選取。當(dāng)按gb/2348200將這些直徑圓整成就近標(biāo)準(zhǔn)值參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷（參考文獻(xiàn)1）可得出： （型號(hào)為cd350a）2.6.2缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積：無(wú)桿腔有效面積 ： 活塞桿面積： 有桿腔有效面積 ： 2.7確定液壓缸所需流量 式（2.7）根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)，可估算液壓缸在各個(gè)工作段中的壓力、流量和功率，如表2.4所示： 表2.4 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工況推力f/kn回油腔壓力進(jìn)油腔壓力輸入流量輸入功率計(jì)算式上升啟動(dòng)加速18121.223.2工進(jìn)179723193.0274減速制動(dòng)

20、178221下降啟動(dòng)加速5772413.6工進(jìn)56213.3101.822.6減速制動(dòng)56013.22.8制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖2.8.1制定基本方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定傾翻車的動(dòng)作為直線往返運(yùn)動(dòng)，采用單活塞桿直接驅(qū)動(dòng)，由于傾翻力較大，用兩個(gè)相同的單活塞桿液壓缸作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。制定調(diào)速方案液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。方向控制用換向閥或邏輯單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。根據(jù)傾翻車的工作要求，采用手動(dòng)換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)方向控制。速度控制是通過(guò)改變液壓執(zhí)行元件的輸入或輸出流量或者利用蜜封空間的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。相

21、應(yīng)的調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合容積節(jié)流調(diào)速。節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種系統(tǒng)必須用溢流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多采用功率不大的場(chǎng)合。容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)油泄露，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。容積節(jié)流調(diào)速一般采用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或者輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量和需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)

22、油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。結(jié)合傾翻車實(shí)際工作的狀況，可采用容積節(jié)流調(diào)速和回油節(jié)流。換向方式確定為了便于傾翻機(jī)構(gòu)能夠在任意位置停止，使調(diào)整方便，所以采用三位換向閥；只是為了實(shí)現(xiàn)液壓油進(jìn)入液壓缸的方向控制，而且鐵水罐在傾翻時(shí)用人工控制，在此采用三位四通手動(dòng)換向閥。閥的中位機(jī)能的選擇對(duì)保證系統(tǒng)工作性能有很大作用，為了滿足本專機(jī)工作位置的調(diào)整方便性和傾翻到具體位置時(shí)，能使系統(tǒng)卸荷，決定采用“y”型中位機(jī)能。安全連鎖措施當(dāng)鐵水罐傾翻到具體位置時(shí)，手動(dòng)換向閥處于中位機(jī)能位置，系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)，此時(shí)由于液壓缸仍然處于受力較大的狀態(tài)，為了實(shí)

23、現(xiàn)使鐵水罐穩(wěn)定的停止在原位置，要求液壓缸實(shí)現(xiàn)互鎖。采用兩個(gè)液控單向閥分別連接在進(jìn)油路和回油路上，構(gòu)成液壓鎖。當(dāng)液壓缸的活塞桿在上升或下降時(shí)，利用進(jìn)油路的壓力油將回油路中的單向閥打開，使液壓油能順利流回油箱；在手動(dòng)換向閥處于中位機(jī)能時(shí)，系統(tǒng)卸荷，兩個(gè)液控單向閥關(guān)閉，保證液壓缸的活塞桿處于原位置，從而使鐵水罐不出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，保證扒渣機(jī)將鐵水罐中的廢渣扒入渣罐中。在此液壓系統(tǒng)中，安全性是非常重要的，要保障鐵水罐的平穩(wěn)地工作。只是兩個(gè)液控單向閥是不夠的，為了防止在下降過(guò)程中，由于鐵水罐的自身的重力而向下俯沖使液壓缸的有桿腔產(chǎn)生真空，在此增加個(gè)液控單向閥和節(jié)流閥，當(dāng)鐵水罐向下俯沖時(shí)，使液壓缸無(wú)桿腔壓力升高將

24、溢流閥打開，產(chǎn)生高壓液壓油將掖控單向閥開啟，使液壓油流向液壓缸有桿腔，補(bǔ)償系統(tǒng)的瞬間供油不足。為了液壓缸的活塞桿在下降時(shí)，系統(tǒng)的液壓油能進(jìn)入液壓缸有桿腔，而不進(jìn)入回油路中，在節(jié)流閥處連接個(gè)單向閥。本系統(tǒng)采用的是液壓鎖對(duì)鐵水罐固定在某一位置，需要兩個(gè)溢流閥連接在進(jìn)油路和回油路中，對(duì)液壓鎖起安全保護(hù)作用。當(dāng)液控單向閥發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作。防止液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中突然停電現(xiàn)象時(shí)，保障鐵水罐能順利完成一次工作循環(huán)，在該液壓系統(tǒng)中應(yīng)該有蓄能器。在液壓泵停止工作時(shí)，蓄能器產(chǎn)生的液壓油壓力使鐵水罐完成一次工作循環(huán)，保證鐵水罐中的鋼水能順利扒渣，從而不讓鋼水凝固在鐵水罐中。同樣在控制

25、油路上也要有蓄能器，保證各個(gè)液壓元件也能正常工作。 2.8.2液壓源的選擇由于該液壓系統(tǒng)的液壓缸不是采用差動(dòng)連接，在整個(gè)工作循環(huán)中需油量變化大，所以選擇變量泵供油系統(tǒng)。這樣可以減小功率損失，提高系統(tǒng)效率。為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作，采用兩個(gè)變量泵供油。當(dāng)一個(gè)泵發(fā)生故障時(shí)，備用泵開始工作，它們兩者之間用電氣控制，實(shí)現(xiàn)互鎖控制。2.8.3擬定液壓系統(tǒng)圖液壓執(zhí)行元件以及各基本回路確定之后，把它們有機(jī)地組合在一起。再加上其他一些輔助元件便構(gòu)成傾翻車完整的的液壓系統(tǒng)圖。圖2.3 液壓原理系統(tǒng)圖2.9液壓元件的選擇2.9.1液壓泵的選擇液壓泵工作壓力的確定 式（2.8）式中 液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對(duì)

26、于本系統(tǒng)，最高壓力是液壓缸的活塞桿上升時(shí)的入口壓力，。 泵到液壓缸之間總的管路損失。的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪制出管路圖時(shí)才能夠進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛?jiǎn)單、流速不大的取=（0.20.5）mpa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的，取=（0.51.5）mpa。在傾翻車液壓系統(tǒng)中，管路較復(fù)雜，經(jīng)過(guò)的單向閥數(shù)目多，在次選取所以可得出：液壓泵工作壓力的確定多液壓缸同時(shí)工作時(shí)，液壓泵的輸出流量應(yīng)為： 式（2.9）式中 k系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取k=1.11.3；同時(shí)動(dòng)作的液壓缸的最大總流量。對(duì)于在工作過(guò)程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需要加上溢流閥的最小溢流量，一般取。所以可得出： 選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上求得的

27、和值，按照系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷（參考文獻(xiàn)1）中選擇相應(yīng)的液壓泵。為了使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，提高系統(tǒng)的可靠性，延長(zhǎng)泵的使用壽命，一般在固定設(shè)備中的系統(tǒng)正常壓力可選擇為泵額定壓力的70%80%，車輛用液壓系統(tǒng)工作壓力可選擇為泵的額定壓力的50%60%。傾翻車的液壓系統(tǒng)是固定設(shè)備，考慮到工作時(shí)的安全性和可靠性，而且該系統(tǒng)的壓力以比較高，在此選取系統(tǒng)正常工作壓力為泵額定壓力的80%，可得出泵的額定壓力泵的流量與工況有關(guān)，選擇泵的流量須大于液壓系統(tǒng)工作時(shí)的最大流量。另外，泵的最高壓力與最高轉(zhuǎn)速不宜同時(shí)使用，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。根據(jù)以上所述，可選擇斜軸式軸向柱塞泵，型號(hào)為a7

28、v355，排量355ml/r，額定壓力35mpa，最高壓力40mp a；最高轉(zhuǎn)速1650r/min，變量形式為液控。此泵由北京華德液壓泵分公司生產(chǎn)。2.9.2電機(jī)的選擇傾翻車在整個(gè)動(dòng)作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個(gè)工作循環(huán)的需要，按較大功率段來(lái)確定電動(dòng)機(jī)功率。從工況圖可以看出，傾翻車在將鐵水罐向上傾翻時(shí)的壓力和流量均較大。兩個(gè)液壓缸同時(shí)參加工作，一起推起鐵水罐傾翻到一定位置。由前面的計(jì)算已知，液壓泵的供油壓力為，最大流量，由公式： 式（2.10）式中 液壓泵的最大工作壓力（pa）； 液壓泵的流量（）； 液壓泵的總效率，可以參考下表選擇總效率為0.8。表2.5

29、液壓泵的總效率液壓泵類型齒輪泵螺桿泵葉片泵柱塞泵總效率0.60.70.650.800.600.750.800.85所以液壓泵的總驅(qū)動(dòng)功率為：根據(jù)此計(jì)算數(shù)據(jù)，查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本（機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)參考文獻(xiàn)15）選取z4-280-11小型直流電動(dòng)機(jī)，其額定功率為，額定轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速。2.9.3液壓閥的選擇液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，選擇合適的液壓閥，是使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理，性能優(yōu)良，安裝簡(jiǎn)便，維修容易，并保證系統(tǒng)正常工作的重要條件。根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。在選擇溢流閥時(shí)，按照液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足液壓缸最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y的流量要選

30、得比實(shí)際通過(guò)的流量大一些。傾翻車液壓閥的安裝方式選擇板式連接形式。板式連接適合系統(tǒng)較復(fù)雜，元件較多，且安裝較緊湊的場(chǎng)合。表2.6 傾翻車液壓系統(tǒng)所用液壓元件序號(hào)名稱通過(guò)流量/額定流量/額定壓力/型號(hào)規(guī)格1節(jié)流閥193.0220032l-h322單向閥193.0220031.5rvp203單向順序閥193.0224531hcg-104二位四通電磁閥314we6y5液控單向閥193.0225031.5sv20pb6單向節(jié)流閥193.0220032la-h327液控單向閥386.64630wu-630x180f20斜軸式軸向柱塞泵386.6420500ml/r35a7v35521液壓缸cd350a2

31、.9.4蓄能器的選擇本液壓系統(tǒng)中，采用蓄能器閥組來(lái)保證傾翻車的正常工作。在此，蓄能器是用來(lái)提供主油路的，當(dāng)電路發(fā)生故障或是突然停電液壓泵停止工作，靠蓄能器提供壓力油使鐵水罐完成一個(gè)工作循環(huán)，防止鐵水罐停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使鐵水罐中的鐵水凝固。其有效工作面積為： 式（2.11） 式中 液壓缸有效作用面積（）； 液壓缸行程（），在傾翻車工作過(guò)程中，取行程為=1； 油液損失系數(shù)，一般取=1.2。 有效工作面積算出后，可根據(jù)公式算出蓄能器的容積 式（2.12）式中 所需蓄能器的容積（）； 充氣壓力（），按充氣；一般折合型氣囊，。 蓄能器的工作容積（）； 系統(tǒng)最低壓力（）； 系統(tǒng)最高壓力（）； 指數(shù)；等溫時(shí)取=

32、1；絕熱時(shí)取=1.4。在此，蓄能器作用是瞬間提供大量油液，釋放能量速度很快，可以認(rèn)為是在絕熱條件下工作，但是蓄能器工作時(shí)間較長(zhǎng)占主要因素，所以按等溫條件計(jì)算，取=1?？捎?jì)算出蓄能器的容積根據(jù)蓄能器產(chǎn)品目錄（參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷1）選擇蓄能器型號(hào)為nxq1l150/31.5h。由于在產(chǎn)品目錄中找不到容積達(dá)到240l的蓄能器，因此，使用兩個(gè)上述型號(hào)的蓄能器個(gè)提供壓力油來(lái)保證系統(tǒng)的正常工作。為了保證液壓泵穩(wěn)定的提供壓力油和緩和手動(dòng)換向閥迅速關(guān)閉和變換方向時(shí)引起的壓力沖擊現(xiàn)象，需要蓄能器吸收液壓泵的壓力脈動(dòng)和起緩沖作用。此蓄能器也同時(shí)能保證控制油液的壓力穩(wěn)定性。根據(jù)蓄能器的容積計(jì)算公式： 式（2

33、.13）式中 所需蓄能器的容積（）； 充氣壓力（），按系統(tǒng)工作壓力的%60充氣； 缸的有效面積（）； 系統(tǒng)最低壓力（）； 系統(tǒng)最高壓力（）； 與泵的類型有關(guān)的系數(shù)：?jiǎn)胃讍巫饔帽萌?.60；單缸雙作用泵取0.25；雙缸單作用泵取0.25；雙缸雙作用泵取0.15；三缸單作用泵取0.13；三缸單雙作用泵取0.06； 柱塞行程（m）； 指數(shù)；等溫時(shí)取=1；絕熱時(shí)取=1.4。在此，蓄能器作用是瞬間提供大量油液，釋放能量速度很快，可以認(rèn)為是在絕熱條件下工作，但是蓄能器工作時(shí)間較長(zhǎng)占主要因素，所以按等溫條件計(jì)算，取=1?？捎?jì)算出蓄能器的容積根據(jù)蓄能器產(chǎn)品目錄（參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷1）選擇蓄能器型號(hào)為n

34、xq1l100/31.5h。2.9.5管道尺寸的確定在液壓傳動(dòng)中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。鋼管能承受較高的壓力，價(jià)格低廉，但安裝時(shí)彎曲半徑不能太?。ㄒ姳?.7），多用于在裝配位置比較方便的地方。常用的是無(wú)縫鋼管，當(dāng)工作壓力小于1.6mpa時(shí)，也可以用焊接鋼管。紫銅管能承受的壓力較低，一般只在低壓系統(tǒng)使用。紫銅管在裝配時(shí)可按需要來(lái)彎曲，但是價(jià)格貴且抗振動(dòng)能力較弱，也易使油氧化，要盡量少用。尼龍管可用在低壓系統(tǒng)。塑料管一般只用于回油管或泄油管。膠管用作連接兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的管道。膠管分為高低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力回路。低壓膠

35、管是麻線或棉線編織體為骨架的膠管，多用于低壓的回路。通過(guò)以上所述，在系統(tǒng)的壓力回路中選擇無(wú)縫鋼管；為了降低振動(dòng)，提高穩(wěn)定性，液壓泵的吸油口和出油口處選擇高壓膠管。表2.7 推薦鋼管彎曲的最小曲率半徑（mm） 管子外徑d101418222834425063最小曲率半徑5070757590100130150190支架最大距離4004505006007008008509001000管道內(nèi)徑計(jì)算 式（2.12）式中 通過(guò)管道內(nèi)的流量（）； 管內(nèi)允許流速（），見表2.8。表2.8 允許流速推薦值管 道推薦流速（m/s）液壓泵吸油管道0.51.5，一般常取1以下液壓系統(tǒng)壓油管道36，壓力高，管道短，粘度小

36、取大值液壓系統(tǒng)回油管道1.52.6可以計(jì)算出管道內(nèi)徑：按照標(biāo)準(zhǔn)系列（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷 表23.9-2參考文獻(xiàn)1）選取相應(yīng)的管子內(nèi)徑為32mm，鋼管的外徑為42mm。管道壁厚的計(jì)算 式（2.13）式中 管道內(nèi)最高工作壓力（pa）； 管道內(nèi)徑（m）； 管道材料的許用應(yīng)力（pa），； 抗拉強(qiáng)度； 安全系數(shù)（當(dāng)7mpa時(shí)，取=8；當(dāng)17.5mpa時(shí)，取=6；當(dāng)17.5mpa時(shí)，取=4）；可計(jì)算出管子的壁厚：因?yàn)?.65，所以選取的標(biāo)準(zhǔn)管子符合要求。2.10油箱容量的確定初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核。在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證

37、執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為 式（2.14） 式中 液壓泵每分鐘排出壓力油的容量； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表2.9。表2.9 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械a12245761210求得油箱的容量為由液壓泵站的油箱公稱容量系列選取油箱的容積為。2.11液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。對(duì)一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要是進(jìn)一步確切的計(jì)算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱

38、溫升等。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)某些不合理的設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。2.11.1驗(yàn)算液壓系統(tǒng)壓力損失由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無(wú)法全面估算，故只能先估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計(jì)好管路布局圖后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。壓力損失的驗(yàn)算應(yīng)按一個(gè)工作循環(huán)中的不同工作階段分別進(jìn)行計(jì)算。 液壓缸上升液壓缸上升時(shí)，由表2-6和圖2.3可知，進(jìn)油路上油液通過(guò)高壓截止閥的壓力損失太小，可以忽略不計(jì)。通過(guò)單向閥17.1的流量為386.64l/min，通過(guò)手動(dòng)換向閥8.1的流量為386.64l/min，通過(guò)單向節(jié)流閥6.1、截止閥15.1、液控單向閥5.1、順

39、序閥3.1的流量都是193.02l/min，油液進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔。因此進(jìn)油路上的總壓降為 式（2.15） 此值不大，不會(huì)使壓力閥開啟，故能保證泵的流量全部進(jìn)入液壓缸?；赜吐飞?，液壓缸有桿腔中的油液通過(guò)液控單向閥5.2、截止閥15.2、單向節(jié)流閥6.2、手動(dòng)換向閥8.1和單向閥17.4的流量都是193.02l/min。由此可算出上升時(shí)有桿腔的壓力與無(wú)桿腔的壓力之差。 式（2.16）此值小于原估計(jì)值，所以是偏安全的。液壓缸下降下降時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過(guò)截止閥15.5、單向閥17.1和手動(dòng)換向閥8.1的流量為152.6l/min。再經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥6.2和液控單向閥5.2的流量為76.3l/min，進(jìn)

40、入液壓缸的有桿腔。因此進(jìn)油路是的總壓降為 式（2.17）此值較小，所以液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的。液壓油在回油路上從液壓缸無(wú)桿腔經(jīng)過(guò)順序閥3.1、液控單向閥5.1、截止閥15.1單向節(jié)流閥6.1、手動(dòng)換向閥6.1和單向閥17.4的流量為76.3l/min，再回油箱。因此回油路上的總壓降為 式（2.18）2.11.2油液溫升驗(yàn)算計(jì)算發(fā)熱功率液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。由于液壓缸在上升和下降過(guò)程中，勻速過(guò)程占到95%以上，所以驗(yàn)算時(shí)可以忽略不計(jì)。兩個(gè)液壓缸同時(shí)上升時(shí)的有效功率 式（2.19）液壓缸在上升時(shí)液壓油經(jīng)過(guò)閥類元件的總損

41、失壓力為：因此液壓泵輸出的壓力為： 式（2.20）液壓缸上升時(shí)泵的總輸出功率為： 式（2.21）液壓缸上升時(shí)的總發(fā)熱功率為： 式（2.22）兩個(gè)液壓缸同時(shí)上升時(shí)的有效功率為：液壓缸在下降時(shí)液壓泵輸出的壓力為：液壓缸上升時(shí)泵的總輸出功率為：液壓缸下降時(shí)的總發(fā)熱功率為：液壓缸整個(gè)工作循環(huán)的總發(fā)熱功率為：計(jì)算散熱功率前面初步求得油箱的有效容積為，按求得油箱各邊之積： 取為1.25m，、分別為2m。由油箱散熱面積公式： 式（2.23）可求得散熱面積為：油箱的散熱功率為 式（2.24）式中 油箱散熱系數(shù)，??； 油溫與環(huán)境溫度之差。由此可見，油箱的散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的；再考慮到

42、液壓缸上升到最高處停留的時(shí)間較長(zhǎng)，雖然此時(shí)有利于油液的散熱，但是對(duì)于總的發(fā)熱功率來(lái)說(shuō)是不夠的，因此需要另設(shè)冷卻器。2.12冷卻器所需面積的計(jì)算冷卻面積為 式（2.25）式中 傳熱系數(shù)，用風(fēng)冷卻式時(shí)，； 平均溫升，。取油進(jìn)入冷卻器的溫度，油流出冷卻器的溫度，冷卻水入口溫度，冷卻水出口溫度。則：所需冷卻器的散熱面積為考慮到冷卻器長(zhǎng)期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕和油垢，水垢對(duì)傳熱的影響，冷卻面積比計(jì)算面積大30%，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為油液的冷卻是通過(guò)另外的液壓泵將油液從油箱里抽出，進(jìn)入冷卻器冷卻再流回油箱。對(duì)它的設(shè)計(jì)不再詳細(xì)敘述。3 集成塊設(shè)計(jì)3.1液壓控制裝置的集成方法一個(gè)液壓系統(tǒng)中有很多控制閥，這些控制

43、閥可用不同的方式連接起來(lái)或集成。集成方式合理與否，對(duì)液壓系統(tǒng)的工作性能及使用維護(hù)有著很大的影響?？傮w而言，液壓控制裝置可分為有管集成和無(wú)管集成兩類集成方式。3.1.1有管集成有管集成是液壓技術(shù)中最早采用的一種集成方式，它用管件（管子和管接頭）將各管式連接的液壓控制閥集成在一起。其主要優(yōu)點(diǎn)是連接方式簡(jiǎn)單，不需要專門設(shè)計(jì)、制造油路板或油路塊等輔助連接件。缺點(diǎn)是當(dāng)組成系統(tǒng)的控制元件較多時(shí)，要求有較多的管子和管接頭，上下交叉，縱橫交錯(cuò)，占用空間大，從而使系統(tǒng)布置相當(dāng)不便，安裝維護(hù)和故障診斷困難，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，壓力損失大，且容易產(chǎn)生泄漏，混入空氣及振動(dòng)噪聲等不良現(xiàn)象。因此僅用在簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)及有些行走機(jī)械

44、設(shè)備中。3.1.2無(wú)管集成無(wú)管集成是將液壓控制元件固定在某種專用或通用的輔助元件上，輔助連接件內(nèi)開有一系列通油孔道，液壓控制元件之間的油路聯(lián)系通過(guò)孔道來(lái)實(shí)現(xiàn)。按輔助連接件形式的不同，無(wú)管集成可分為板式、塊式、疊加式、插裝式及由這幾種集成方式組合而成的復(fù)合式集成等形式。它們共同的特點(diǎn)是：油路直接做在輔助件或液壓閥閥體上，省去了大量管件（無(wú)管集成因此而得名）；結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整體美觀；安裝位置靈活；油路通道短，壓力損失小，不易泄漏。此種集成方式可以用于各類工業(yè)液壓設(shè)備中。3.2無(wú)管集成液壓控制裝置的設(shè)計(jì)流程如上所述，盡管幾種不同的集成方式采用的輔助連接件名稱、結(jié)構(gòu)各異，但其實(shí)質(zhì)是相同的，即都是借助輔助連接件及其通油孔道，實(shí)現(xiàn)液壓控制閥及其他元件的管道的集成連接和油路聯(lián)系，構(gòu)成所需的液壓控制裝置。因此。可將不同形式的輔助連接件統(tǒng)稱為油路塊或閥塊。從而可給出下圖所示的無(wú)管集成液壓控制裝置的一般設(shè)計(jì)流程。圖3