《液壓泵站的設(shè)計》word版

1、流體傳動與控制專業(yè)方向課程設(shè)計設(shè)計說明書摘要由于液壓技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的電力驅(qū)動而廣泛使用，為液壓設(shè)備提供液壓動力的液壓泵站的重要性也凸顯出來。液壓站的工作原理：電機(jī)帶動油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）液壓閥實現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C(jī)械的油缸或油馬達(dá)中，從而控制了液動機(jī)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機(jī)械做功。設(shè)計通過對液壓泵站具體工況的分析，確定液壓泵站總體方案的設(shè)計，并且對液壓泵站的液壓系統(tǒng)設(shè)計。通過對液壓泵站的詳細(xì)設(shè)計，使其滿足了使用者的要求，同時對不同壓力和流量的液壓設(shè)備提供液壓動力。關(guān)鍵字：液

2、壓元件；液壓站；液壓系統(tǒng) AbstractBecause the liquid presses the technique better than traditional electric power to drive and extensive usage, also highlight for the importance that the liquid presses an equipments to provide a liquid to press a dynamical liquid to press pump station.The liquid presses the work

3、 principle of station:The electrical engineering arouses an oil pump to revolve, the pump is from the oil pump absorb oil behind beat oil, machine can converted into a liquid to press oily pressure ability, the liquid pressed oil pass an integration piece(or valve combination) a liquid press valve a

4、fter carrying out a direction, pressure, discharge regulate through circumscribe tube road deliver a liquid press in mechanical oil urn or oil motor, thus controled liquid motive a direction of the size of the transformation, strength and the rate of speed of the speed, push various liquid press a m

5、achine do achievement.The design passes to press a pump to stand the analysis of concrete work condition to the liquid and make sure that the liquid presses a pump to stand the design of total project, and presses the liquid of pump station to press a system design to the liquid.Pass the detailed de

6、sign to press the pump station to liquid, make it satisfy the request of user, press an equipments to provide a liquid to press motive to the liquid of the different pressure and the discharge in the meantime.Key word:The liquid presses a component;The liquid presses a station;The liquid presses sys

7、tem目錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc294159040 第一章 液壓站概述1 HYPERLINK l _Toc294159041 1.1液壓系統(tǒng)概述1 HYPERLINK l _Toc294159042 1.2液壓站1 HYPERLINK l _Toc294159043 1.3液壓站的工作原理1 HYPERLINK l _Toc294159042 1.4本章小結(jié)2 HYPERLINK l _Toc294159044 第二章 液壓站的設(shè)計2 HYPERLINK l _Toc294159045 2.1設(shè)計任務(wù)系統(tǒng)工況圖分析2 HYPERLINK l _Toc29

8、4159046 2.2擬定系統(tǒng)液壓原理圖2 HYPERLINK l _Toc294159046 2.3選擇或設(shè)計液壓元件和液壓介質(zhì)3 HYPERLINK l _Toc294159047 液壓泵3 HYPERLINK l _Toc294159050 2.3.2液壓介質(zhì)的選擇4 HYPERLINK l _Toc294159047 液壓閥類元件的選擇4 HYPERLINK l _Toc294159049 油箱的設(shè)計6 HYPERLINK l _Toc294159048 液壓集成閥塊設(shè)計7 HYPERLINK l _Toc294159046 2.4 HYPERLINK l _Toc294159046

9、其它輔助液壓裝置的設(shè)計選擇8 HYPERLINK l _Toc294159047 過濾器的選擇8 HYPERLINK l _Toc294159048 管道和管接頭的選擇8 HYPERLINK l _Toc294159049 空氣濾清器的選擇9 HYPERLINK l _Toc294159048 2.4.4液位計的選擇9 HYPERLINK l _Toc294159050 2.5動力系統(tǒng)的設(shè)計10 HYPERLINK l _Toc294159050 2.5.1電動機(jī)的選擇10 HYPERLINK l _Toc294159050 2.5.2聯(lián)軸器的選擇10 HYPERLINK l _Toc2941

10、59043 2.6本章小結(jié)10 HYPERLINK l _Toc294159051 第三章 液壓系統(tǒng)性能校核11 HYPERLINK l _Toc294159052 3.1液壓系統(tǒng)壓力損失11 HYPERLINK l _Toc294159047 沿程壓力損失11 HYPERLINK l _Toc294159048 局部壓力損失12 HYPERLINK l _Toc294159049 閥類零件壓力損失12 HYPERLINK l _Toc294159050 3.1.4液壓閥類元件的選擇12 HYPERLINK l _Toc294159054 3.2系統(tǒng)的效率計算12 HYPERLINK l _T

11、oc294159055 3.3系統(tǒng)發(fā)熱計算 PAGEREF _Toc294159055 h 14 HYPERLINK l _Toc294159055 3.4系統(tǒng)散熱計算 PAGEREF _Toc294159055 h 14 HYPERLINK l _Toc294159056 3.5液壓沖擊計算 PAGEREF _Toc294159056 h 14 HYPERLINK l _Toc294159055 3.6本章小結(jié)15 HYPERLINK l _Toc294159058 第四章 液壓泵站的組裝和使用維護(hù) PAGEREF _Toc294159058 h 15 HYPERLINK l _Toc294

12、159059 4.1液壓泵站的組裝 PAGEREF _Toc294159059 h 15 HYPERLINK l _Toc294159060 4.2液壓元件的拆洗與測試 PAGEREF _Toc294159060 h 17 HYPERLINK l _Toc294159061 4.3液壓元件和管道安裝 PAGEREF _Toc294159061 h 17 HYPERLINK l _Toc294159055 4.4液壓泵站的使用與檢查 PAGEREF _Toc294159055 h 17 HYPERLINK l _Toc294159061 4.5本章小結(jié) PAGEREF _Toc294159061

13、 h 18 HYPERLINK l _Toc294159062 第五章 結(jié)論 PAGEREF _Toc294159062 h 18 HYPERLINK l _Toc294159062 致謝 PAGEREF _Toc294159062 h 19 HYPERLINK l _Toc294159063 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc294159063 h 20 第一章 液壓站概述1.1液壓系統(tǒng)概述液壓系統(tǒng)主要有以下幾部分組成：（1）能源裝置 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能的裝置，一般最常見的是液壓泵或空氣壓縮機(jī)。（2）執(zhí)行裝置 把流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，一般指做直線運動的液壓缸、做回轉(zhuǎn)運動的液壓

14、馬達(dá)等。（3）控制調(diào)節(jié)裝置 對液壓系統(tǒng)圖中流體的壓力、流量和流動方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。（4）輔助裝置 指除以上三種以外的其他裝置，如郵箱、過濾器、分水過濾器、油霧器、蓄能器等，它們對保證液壓系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定地工作起重大作用。（5）傳動介質(zhì) 傳動能量的流體，即液壓油或壓縮空氣。1.2液壓站 液壓站又稱液壓泵站，是獨立的液壓裝置，它按驅(qū)動裝置(主機(jī))要求供油，并控制油流的方向、壓力和流量，它適用于主機(jī)與液壓裝置可分離的各種液壓機(jī)械下。使用者只需將液壓站與主機(jī)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油缸和油馬達(dá))用油管相連，液壓機(jī)械即可實現(xiàn)各種規(guī)定的動作、工作循環(huán)。液壓站是由泵裝置、集成塊或閥組

15、合、油箱、電氣盒組合而成。各部件功用如下：泵裝置上裝有電機(jī)和油泵，它是液壓站的動力源，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的動力能。集成塊是由液壓閥及通道體組合而成。它對液壓油實行方向、壓力、流量調(diào)節(jié)。閥組合是板式閥裝在立板上，板后管連接，與集成塊功能相同。油 箱是鋼板焊的半封閉容器，上還裝有濾油網(wǎng)、空氣濾清器等，它用來儲油、油的冷卻及過濾。電器盒分兩種形式。一種是外接引線的端子板；一種是配置了全套控制電路。1.3液壓站的工作原理電機(jī)帶動油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）液壓閥實現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C(jī)械的油缸或油馬達(dá)中，從而控制

16、了液動機(jī)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機(jī)械做功。1.4本章小結(jié)本章主要講述了液壓系統(tǒng)、液壓泵站及其工作原理，熟悉液壓站設(shè)計的思路。為接下來的設(shè)計做好準(zhǔn)備。液壓站的設(shè)計 HYPERLINK l _Toc294159045 2.1設(shè)計任務(wù)系統(tǒng)工況圖分析設(shè)計要求：系統(tǒng)（Q-t）、（P-t）如下圖所示： 圖2.1由圖可知系統(tǒng)需要實現(xiàn) 一工進(jìn)快退二工進(jìn)停止。這樣的一個工作過程。工 況 參 數(shù)壓力P（MPa）流量Q（L/min）時間t(min)一工進(jìn)510005.1快退11205.110二工進(jìn)3401010.11 HYPERLINK l _Toc294159046 2.2擬定系統(tǒng)液壓原理

17、圖設(shè)計方案根據(jù)（Q-t）、（P-t）圖可知，由于系統(tǒng)最大壓力為5MPa，屬于低壓系統(tǒng)，動力元件選擇齒輪泵?？爝M(jìn)時采用泵直接供油加速，工進(jìn)時采用節(jié)流調(diào)速閥，換向時選擇電液換向閥，在回路上加一單向閥防止油箱中油液倒流，并在回路中加一先導(dǎo)式溢流閥，作為安全閥使用，從而減少損失，選擇閉式油箱。選擇調(diào)速回路時。由這個液壓系統(tǒng)的功率較低，運動速度較低，工作變化較大，采用進(jìn)口節(jié)流的調(diào)速形式。油路循環(huán)形式采用開式系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)圖圖2.21-先導(dǎo)式溢流閥 2-壓力繼電器 3-三位四通電磁換向閥 4-二位二通換向閥 5-二位二通換向閥 6-比例調(diào)速閥 7-調(diào)速閥 8-壓力表開關(guān) 9-壓力表 10-單向閥 11-齒

18、輪泵 12-過濾器13-液位計 14-空氣濾清器 15-液壓缸系統(tǒng)工作原理三位四通電磁換向閥中位機(jī)能為卸荷，泵空載啟動。當(dāng)Y1得電時，系統(tǒng)提供中低壓大流量，同時壓力繼電器開啟。此時為快進(jìn)狀態(tài)，當(dāng)壓力電器計時3秒后給Y3發(fā)送電信號同時使Y3得電，Y4得電，此時系統(tǒng)換為一工進(jìn)回路，當(dāng)Y4斷電時，此時調(diào)速閥6調(diào)速，此時為二工進(jìn)回路，。當(dāng)液壓缸碰到行程開關(guān)時，觸發(fā)Y2得電油路換向，系統(tǒng)快退，直到退回初始狀態(tài)，系統(tǒng)卸荷。電磁鐵動作順序表如下：Y1Y2Y3Y4一工進(jìn)+-+二工進(jìn)+-+快退-+-_停止- HYPERLINK l _Toc294159046 2.3選擇或設(shè)計液壓元件和液壓介質(zhì) HYPERLIN

19、K l _Toc294159047 液壓泵（1）確定液壓泵的最大工作壓力pp （2.1） 式中 p1液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力為27MPa； p從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。 p的準(zhǔn)確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進(jìn)行，初算時可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的，取p=（0.20.5）MPa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取p=（0.51.5）MPa。選擇管路損失p=1MPa。則可得液壓泵的最大工作壓力:則Pp=5+1=6MPa（2）確定液壓泵的流量QP （2.2） 式中 K系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.11.3； Qmax同時動作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可從（Q

20、-t）圖上查得。對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取2-3L/min。由題知系統(tǒng)的最大工作流量為100L/min此處取K=1.2，則可預(yù)選液壓泵的流量:Qp=120L/min(3)選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的pp和Qp值，按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從產(chǎn)品樣本或本手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%60%。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后選取CBG2100型齒輪泵，其泵的排量為100mL/r，額定壓力12.5MPa，額定轉(zhuǎn)速2000r/min。最高壓力16MP,最高轉(zhuǎn)速2500 r/min

21、，額定功率50.4KW，重量35.5KG。2.3.2液壓介質(zhì)的選擇液壓介質(zhì)運動粘度，即液壓介質(zhì)的牌號的選擇：液壓系統(tǒng)的壓力不高，為低壓系統(tǒng)，并且液壓系統(tǒng)回路較為簡單。在液壓系統(tǒng)中，液壓泵的負(fù)荷最重，所以根據(jù)液壓泵來選擇液壓介質(zhì)的粘度，前面選用的是齒輪泵，根據(jù)液壓設(shè)計與使用，可以查到對于符合條件的液壓介質(zhì)在30-70時推薦為HL46，這種液壓油質(zhì)量比機(jī)械油高，用于中低壓或簡單機(jī)具的液壓系統(tǒng)，允許粘度范圍為16-850，其最佳粘度范圍為70-250。符合液壓站的要求。 HYPERLINK l _Toc294159050 2.3.3液壓閥類元件的選擇閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流

22、量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有20%以內(nèi)的短時間過流量。先導(dǎo)式溢流閥 溢流閥我們根據(jù)簡單實用的原則，選用先導(dǎo)式直動型溢流閥：靈敏度高，壓力溢流量的影響較小，適合在中高壓大流量下工作。根據(jù)我們確定的流量為240L/min，并且前面我們已經(jīng)確定了液壓回路采用板式連接，根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊我們選擇采用BG-10-V-32型，調(diào)壓范圍0.5-25MPa，最大流量400L/min，重量8.7Kg。壓力繼電器 壓力繼電器是利用液體的壓力信號來啟閉電氣觸

23、點的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。它在油液壓力達(dá)到其設(shè)定壓力時，發(fā)出電信號，控制電氣元件動作，實現(xiàn)泵的加載或卸載、執(zhí)行元件的順序動作。本系統(tǒng)設(shè)定壓力為6MPa。查詢機(jī)械設(shè)計手冊第五版可知其型號為SG-02-C-20，最高使用壓力35MPa。三位四通電磁換向閥 電磁換向閥的主要作用是用于切換油路的走向。在液壓回路的設(shè)計中已經(jīng)確定了采用電液換向閥，根據(jù)液壓元件與選用選擇用3WE0G24型電磁換向閥，其通徑為10mm，額定流量為120L/min，質(zhì)量為6kg，工作壓力為31.5MPa，可以采用多種直流的供電方式。為了結(jié)合我們選用無管集成的需求，我們選用板式連接。壓力表開關(guān) 壓力表開關(guān)的作用主要是為了當(dāng)壓力表出現(xiàn)

24、問題是截斷油路。根據(jù)液壓設(shè)計手冊選用KF-L8/E，公稱壓力為31.5MPa。壓力表 根據(jù)系統(tǒng)壓力6MPa，查詢液壓元件與選用選取型號為Y-60。調(diào)速閥在工進(jìn)是流量為110L/min。調(diào)速閥工作狀態(tài)是系統(tǒng)工進(jìn)的時候。所以根據(jù)工進(jìn)時流量和壓力，查詢液壓元件與選用選取型號2FRM1621/160L,通徑為16mm,最大流量為160L/min，工作壓力31.5MPa。二位二通電磁換向閥換向閥的換向有壓力繼電器控制，在快進(jìn)和快退的時候油路從這里通過。所以在快進(jìn)是最大流量為200L/min，系統(tǒng)壓力最大為6MPa，查機(jī)械設(shè)計手冊第四版，選擇型號3WE10-20/W220-50，通徑為10mm，額定壓力3

25、1.5MPa，額定流量為120L/min。單向閥單向閥我們根據(jù)簡單實用的原則，選擇板式連接，選用S型單向閥，根據(jù)確定的油路流量為200L/min，查詢液壓元件與選用，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)通徑為10mm時，流量為260L/min，額定壓力31.5MPa。我們選擇開啟壓力為0.3MPa的S10P3A0型。 所有元件具體規(guī)格型號及規(guī)格如表2-1。表2-1序號名稱型號件數(shù)規(guī)格生產(chǎn)廠家額定壓降MPa1先導(dǎo)式溢流閥 BG-06- C -321調(diào)壓范圍0-25MPa榆次油研液壓公司2壓力繼電器SG-02-C-201壓力35MPa華德液壓廠3三位四通電磁換向閥3WE0G24131.5MPa，120L/min北京液壓廠0

26、.54壓力表開關(guān)KF-L8/E131.5MPa北京液壓廠5壓力表Y-601華德液壓廠0.26調(diào)速閥 2FRM1621/160L131.5MPa,-160L/min華德液壓廠0.57二位二通電磁換向閥3WE10-20/W220-50131.5MPa,120L/min北京液壓廠0.58單向閥S10P3A0135.1MPa，260L/min華德液壓廠 HYPERLINK l _Toc294159049 油箱的設(shè)計 油箱的有效容積（油面高度為油箱高度的80%時的容積）根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱，散熱平衡計算。但是對于液壓站來說，根據(jù)液壓泵的最大流量為120L/min，油箱容量的經(jīng)驗公式為 (2.3)式中 QV液

27、壓泵每分鐘排出壓力油的容積（m3）； 經(jīng)驗系數(shù)，見表2-2。表2-2經(jīng)驗系數(shù)系統(tǒng)類型行走機(jī)構(gòu)低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械12245761210由前面可知壓力為6MPa，系統(tǒng)為中低壓，取。初步確定油箱容量為。根據(jù)液壓站的設(shè)計與使用可以取油箱容量為400L最為接近，長寬高分別為1514mm、735mm、430mm，油箱至少厚度3mm。根據(jù)以往設(shè)計的經(jīng)驗可知箱底厚度應(yīng)大于箱壁厚度，取其厚度為6mm，箱蓋厚度應(yīng)比箱壁厚度和箱底厚度大，選取箱蓋厚度為9mm。為了便于放油和搬運，應(yīng)該把油箱升起來，油箱底離地50mm 。并且設(shè)有支架，油箱是用鋼板焊接成的，而支架是通過單獨制作的焊接在油箱的箱底邊緣。支架

28、上設(shè)置有414的螺栓固定在底板上。1、隔板，放油塞，清洗孔，通氣器，注油口的設(shè)計前面我們已經(jīng)確定了，把電機(jī)機(jī)和液壓泵放置在油箱上面，為了保證油泵吸油的干凈，需要把油箱用隔板分成兩部分。一側(cè)是吸油區(qū)，另一側(cè)為回油區(qū)，并且在回油區(qū)我們把地面設(shè)計有1/10 左右的傾斜度，以利于雜質(zhì)沉淀，并且在下方設(shè)置放油口，在附近放置一些永磁體，取出油液中的鐵屑，這樣液壓回路的回油必須在回油區(qū)沉淀一下后，才能經(jīng)過隔板下的縫隙流進(jìn)吸油區(qū)，保證吸油的干凈。油箱需要定期清洗，所以為了清洗的方便應(yīng)該在油箱的兩側(cè)都設(shè)置了清洗口，清洗孔采用螺絲釘連接固定板密封，并加上密封墊子。注油口對油箱來說是必不可少的，考慮選擇帶有清洗油口

29、，直接用清洗油口注油。 2、吊耳為了便于搬運油箱，在油箱的四角箱壁的上方和焊接了吊耳，吊耳有圓柱形和鉤型兩種。選用圓柱吊耳，通過估算，液壓站的重量肯定不大于600kg，根據(jù)液壓站的設(shè)計與使用，我們選用0.7t 的。3.管路的配置(1)吸油管和回油管吸油管設(shè)置在吸油區(qū)，管口最低面在液面以下，在管口設(shè)置了濾油器（具體選擇見濾油器的選擇）?；赜凸茉O(shè)置在回油區(qū)，管口斜切45 度，這樣可以增加開口面積，降低了液流的速度，有利于沿箱壁環(huán)流。為了防止空氣進(jìn)入管中，吸油管和回油管管口都淹沒在液面以下，為了過濾大顆粒雜質(zhì)，保護(hù)液壓泵，我們在吸油管口安裝了過濾器。(2)泄油管泄油管單獨接入油箱，并且在油箱液面以上

30、終結(jié)。穿孔的密封吸油管，回油管以及泄油管都是要在油箱頂部進(jìn)入油箱的，如果密封不好，空氣肯會從此處進(jìn)入油箱，所以必須考慮他們的密封問題。由于設(shè)計油箱頂蓋只有9mm 厚，這樣薄的壁厚不利于密封，所以需要在油管進(jìn)入油箱出焊接了一個20mm 厚的一個凸臺，這樣便于密封。并且可以防止在維修的時候，污染物進(jìn)入油箱內(nèi)。 HYPERLINK l _Toc294159048 液壓集成閥塊設(shè)計1.控制閥的布置液壓站的控制回路較為簡單，根據(jù)擬定的系統(tǒng)原理圖來布置液壓閥，為了保證用最短的回路連接各個液壓閥，減少沿程壓力損失，需要把相關(guān)的液壓閥都布置在一起。具體的液壓閥型號在前面的液壓閥的選擇中可以知道。孔徑的確定液壓

31、回路孔道的尺寸，根據(jù)前面選擇確定的液壓閥的型號。查閱機(jī)械設(shè)計手冊，可以得到其外形尺寸，根據(jù)其通徑尺寸確定與之對應(yīng)的油路板上的尺寸。油路板的安裝形式油路板的安裝有整體式，支架式盒框架式三種，但是三種情況都不太適合這種情況，雖然采用L型安裝剛度好，但是會增加很多空間。結(jié)合情況，油路板尺寸比較小，油箱頂部平面很大。采用平板式安裝，把油路板平鋪在油箱頂面，完全是可以的，并且不用鑄造成L型這樣麻煩。此外，油路板的外接油口都采用螺紋連接管件。 HYPERLINK l _Toc294159046 2.4 HYPERLINK l _Toc294159046 其它輔助液壓裝置的設(shè)計選擇 HYPERLINK l

32、_Toc294159047 過濾器的選擇根據(jù)題目要求和系統(tǒng)性能的考慮，選擇將過濾器置于液壓泵吸油管路上油，并查詢機(jī)械設(shè)計手冊第四卷，選取型號為ZU-H25010FS，流量為250L/min，額定壓力32MPa，過濾精度10m，壓差指示器工作差0.35MPa，初始壓力降0.15MPa。 HYPERLINK l _Toc294159048 管道和管接頭的選擇管道內(nèi)徑計算 （2.4）式中:d管道內(nèi)徑（mm）； q通過管道內(nèi)的流量（m3/s）； 管內(nèi)允許流速（m/s），見表2-3。計算出內(nèi)徑d后，按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。分別取吸油、壓油、回油管路的液壓油流速分別如下： （2.5）（1）對于液壓泵壓油

33、管這段取流量為120L/min ，壓力為6MPa；（2）分支到各條液壓支路的壓油管取流量為70L/min 壓力為6MPa。（3）回油管選取流量為120L/min 壓力為6MPa。經(jīng)計算可得：吸油路、壓油路、回油路管路的內(nèi)徑分別為：0.053 m、0.022m、0.053m。并采用無縫鋼管進(jìn)行管路的連接。表2-3允許流速推薦值管道推薦流速（m/s）液壓泵吸油管0.51.5，一般常取1以下液壓系統(tǒng)壓油管36，壓力高，管道短，粘度小取大值液壓系統(tǒng)回油管1.52.6管道壁厚的計算根據(jù)系統(tǒng)壓力和流量采用無縫鋼管，選擇相應(yīng)滿足要求的鋼管厚 （2.6）式中 管壁厚度（m）； p管道內(nèi)最高工作壓力（Pa）；d

34、管道內(nèi)徑（m）； 材料許用拉應(yīng)力，其值； b管道材料的抗拉強(qiáng)度（Pa）； n安全系數(shù)，對鋼管來說，p7MPa時，取n=8；p17.5MPa時，取n=6；p17.5MPa時，取n=4。據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊表選擇管的標(biāo)準(zhǔn)外徑和內(nèi)徑。吸油路管路內(nèi)徑和外徑為40mm、50mm，壓油路管路內(nèi)徑和外徑為20mm、28mm，回油路管管路內(nèi)徑和外徑為40mm、50mm。對于液壓泵站采用無縫鋼管，可以采用多種接頭形式，有焊接式管接頭，擴(kuò)口密封管接頭，卡套式管接頭。焊接式管接頭式最常用的，它采用接管焊接油管，焊接工作很大，需要酸洗，耐振性很好。擴(kuò)口密封接頭，需要對油管進(jìn)行擴(kuò)口處理，耐振性很差并且只能用于管徑小于34mm

35、 的系統(tǒng)。卡套式連接裝配比較方便，但是對油管的要求很高。綜合比較，我們發(fā)現(xiàn)采用焊接式管接頭比較符合我們的要求，但是也有很多不足，接頭型號也不是很全面，需要考慮專門設(shè)計接頭，采用螺紋密封和連接。 HYPERLINK l _Toc294159049 空氣濾清器的選擇空氣濾清器主要是保持液壓油箱油液的純潔度，以免灰塵進(jìn)入。查機(jī)械設(shè)計手冊選用型號為Y200L1-6。 HYPERLINK l _Toc294159048 液位計的選擇液位計一般設(shè)置在油箱側(cè)壁上，以指示油箱中的液面位置。通常油箱上還應(yīng)該設(shè)置溫度計，以檢測其油溫，為了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，選取帶溫度計的液位指示器。所以，查機(jī)械設(shè)計手冊選取型號AF

36、3-Ea20B。 HYPERLINK l _Toc294159050 2.5動力系統(tǒng)的設(shè)計 HYPERLINK l _Toc294159050 2.5.1電動機(jī)的選擇在前面已經(jīng)確定了液壓泵的型號為CBG2100型齒輪泵，驅(qū)動功率為50.4KW,液壓泵工作壓力為4.4Pa，流量240L/min,根據(jù)表2-4取泵的總效率，則液壓泵驅(qū)動電動機(jī)所需的功率為。表2-4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查閱機(jī)械設(shè)計手冊取Y250M-2三相異步電動機(jī)。額定功率為55KW,同步轉(zhuǎn)速2970r/min，為91.5%。 HYPERLI

37、NK l _Toc294159050 2.5.2聯(lián)軸器的選擇電機(jī)與液壓泵的傳動一般有帶傳動或者聯(lián)軸器連接兩軸，一般聯(lián)軸器是兩軸轉(zhuǎn)速相同，要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。帶傳動是用于中心距離比較大，傳動比不為1不能采用聯(lián)軸器直接連接的傳動。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊可以知道電動機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速為，液壓泵的額定轉(zhuǎn)速為 ,最高轉(zhuǎn)速為2500r/min ,可以知道柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足液壓泵的轉(zhuǎn)速范圍，并且液壓泵站要求結(jié)構(gòu)緊湊，液壓泵要求上置，所以可以確定采用聯(lián)軸器傳動。下面進(jìn)行聯(lián)軸器的選擇： 根據(jù)公式： （2.7）其中P為電動機(jī)的輸出功率，T 為輸出軸的轉(zhuǎn)矩，n為額定轉(zhuǎn)速，效率，由此可以計算出公稱轉(zhuǎn)矩TN.mm。查機(jī)械設(shè)計第八版的工

38、作系數(shù)，計算轉(zhuǎn)矩。為了減小啟動載荷，緩和沖擊，并且柴油機(jī)和齒輪泵安裝在同一個機(jī)架上，沒有較大的曲線偏移補(bǔ)償，所以應(yīng)該采用彈性聯(lián)軸器，一般我們采用彈性柱銷聯(lián)軸器。型號的選擇需要根據(jù)柴油機(jī)輸出軸的直徑才可以確定。通過查詢電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑為55mm。查GB/T4323-1984選擇LT型。 HYPERLINK l _Toc294159043 2.6本章小結(jié)本章根據(jù)設(shè)計條件建立液壓系統(tǒng)圖，并根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)依次設(shè)計，根據(jù)需要選定好系統(tǒng)元件。構(gòu)成完整系統(tǒng)。 HYPERLINK l _Toc294159051 第三章 液壓系統(tǒng)性能校核 HYPERLINK l _Toc294159052 3.1液壓系統(tǒng)壓力損失

39、壓力損失包括管路的沿程損失，管路的局部壓力損失和閥類元件的局部損失，總的壓力損失為: (3.1) HYPERLINK l _Toc294159047 沿程壓力損失沿程壓力損失，主要是快速注射時進(jìn)油管路的壓力損失。此管路假設(shè)最長為2m，管內(nèi)經(jīng)40mm，快進(jìn)是流量80L/min，選用L-HL46號油正常運轉(zhuǎn)后油的運動粘度，油的密度。查機(jī)械設(shè)計手冊知在管路中的實際流速為： （3.2）代入相關(guān)數(shù)據(jù)： （3.3）代入數(shù)據(jù) EMBED Equation.KSEE3 * MERGEFORMAT ：查液壓傳動可知，時油在管路中呈層流狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： （3.4）按如下公式求得壓力損失： （3.5）代入相

40、關(guān)數(shù)據(jù)：可見，沿程壓力損失的大小與流量成正比，這是有層流所決定的。 HYPERLINK l _Toc294159048 局部壓力損失當(dāng)流體經(jīng)過局部裝置（如彎頭、閥等）時，其流速的大小、方向都發(fā)生變化。在此局部流速重新分布，形成漩渦產(chǎn)生能量損失。即局部損失： (3.6)式中：局部壓力損失因數(shù)，平均取1，初取10。則：。 HYPERLINK l _Toc294159049 閥類零件壓力損失閥類元件的局部壓力損失，即進(jìn)油油路上的損失： （3.7）式中：換向閥閥壓差（Pa）； =0.3MPa； 通過閥的實際流量（）； 閥的額定流量（）；則：。 (3.8)n取2，因為在進(jìn)油口共有3個閥，則?？偟南到y(tǒng)壓力

41、損失為： （3.9） =0.008+0.02+1.38=1.408MP因為1.408MPa1.41MP系統(tǒng)按照初選值來計算符合驗算情況，設(shè)計方案較為合理。 HYPERLINK l _Toc294159054 3.2系統(tǒng)的效率計算液壓系統(tǒng)效率是系統(tǒng)的輸出功率（即執(zhí)行元件的輸出功率）與其輸入功率（即液壓泵的輸出功率）之比，即 （3.10） HYPERLINK l _Toc294159055 3.3系統(tǒng)發(fā)熱計算系統(tǒng)的發(fā)熱功率： （3.11）式中：液壓泵的總輸入功率； 液壓系統(tǒng)的總效率。由前述計算，液壓泵的輸入功率為10KW。則：。 HYPERLINK l _Toc294159055 3.4系統(tǒng)散熱計

42、算系統(tǒng)的發(fā)熱功率： （3.12） 式中：液壓泵的總輸入功率； 液壓系統(tǒng)的總效率。由前述計算，液壓泵的輸入功率為12.9KW。則：。系統(tǒng)發(fā)熱計算 液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，主要由油箱的散熱面進(jìn)行散熱。由于管道散熱面相對較小，且與自身由于壓力損失產(chǎn)生的熱量平衡，故忽略不計，只計算油箱的散熱，其散熱功率可按下式計算： （3.13）式中：油箱的散熱系數(shù)，通風(fēng)條件良好取17（）; A郵箱的散熱面積； 系統(tǒng)中油液的溫度，即油溫允許4070，系統(tǒng)正常取=60; 環(huán)境溫度取20。表3-1 油箱散熱系數(shù)K1（W/（m2）冷卻條件K1通風(fēng)條件很差89通風(fēng)條件良好1517用風(fēng)扇冷卻23循環(huán)水強(qiáng)制冷卻110170表3-2

43、各種機(jī)械允許油溫（）液壓設(shè)備類型正常工作溫度最高允許溫度數(shù)控機(jī)床30505570一般機(jī)床30555570機(jī)車車輛40607080船舶30608090冶金機(jī)械、液壓機(jī)40706090工程機(jī)械、礦山機(jī)械50807090則：;。一般工作機(jī)械允許溫升為，結(jié)果符合液壓系統(tǒng)的允許溫升。不需要加冷卻裝置。 HYPERLINK l _Toc294159056 3.5液壓沖擊計算在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)管道內(nèi)液流速度發(fā)生急劇改變時，系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生壓力劇烈變化，形成高的沖擊壓力，在管道內(nèi)以音速傳播，這就是液壓沖擊現(xiàn)象。產(chǎn)生沖擊的原因很多，例如換向閥迅速地的開啟或者關(guān)閉油路；液壓缸或液壓馬達(dá)的啟動或制動；液壓缸或馬達(dá)受到?jīng)_

44、擊負(fù)載等。液壓沖擊的危害性很大，不但使系統(tǒng)產(chǎn)生振動與噪聲，而且由于液壓沖擊而使元件和管道在壓力遠(yuǎn)未達(dá)破壞負(fù)載時就損壞。因此，分析、計算和設(shè)法減輕液壓沖擊具有重大意義。由于影響液壓沖擊的因素很多，很難用準(zhǔn)確方法計算，一般是估算或通過實驗確定。在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，一般情況可以采取措施而不做計算，當(dāng)有特殊要求時，可按下述情況進(jìn)行驗算。當(dāng)迅速關(guān)閉或開啟液流通道時，在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的液壓沖擊。直接沖擊（即）時，管道內(nèi)壓力的增大值： （3.14）間接沖擊（即）時，管道內(nèi)壓力的增大值： （3.15）式中：液體密度（）； 關(guān)閉或開啟液流通道前、后管道內(nèi)液流速度之差（m/s）； t關(guān)閉或開啟液流通道的時間（s）； 當(dāng)

45、管道長度為L時，沖擊波往返所需時間（s）; 管道內(nèi)液壓體中沖擊波的傳播速度（m/s）；若不考慮粘性及管徑變化的影響，沖擊波在管道內(nèi)的傳播速度： (m/s) (3.16)式中：液壓油的體積彈性系數(shù)，； 、d管道的壁厚和內(nèi)徑； 20號鋼E=。帶入數(shù)值：直接沖擊時，小于允許的壓力1.41MPa的沖擊。符合系統(tǒng)要求。 HYPERLINK l _Toc294159055 3.6本章小結(jié)本章主要是對系統(tǒng)的性能校核，對系統(tǒng)進(jìn)行壓力損失、系統(tǒng)效率、液壓沖擊、系統(tǒng)發(fā)熱計算，并對所選元件進(jìn)行修正。 HYPERLINK l _Toc294159058 第四章 液壓泵站的組裝和使用維護(hù) HYPERLINK l _To

46、c294159059 4.1液壓泵站的組裝液壓元件和管件的質(zhì)量檢查 （1）液壓元件的檢查液壓元件的型號規(guī)格應(yīng)與元件清單上一致；生產(chǎn)日期不宜過早，否則其內(nèi)部密封件可能老化；各元件上的調(diào)節(jié)螺釘、手輪及其他配件應(yīng)完好無損；電磁閥的電磁鐵、壓力繼電器的內(nèi)置微動開關(guān)及電接觸式壓力表內(nèi)的開關(guān)等應(yīng)工作正常；元件及安裝底板或油路塊的安裝面應(yīng)平整，其溝槽不應(yīng)有飛邊、毛刺、棱角，不應(yīng)有磕碰凹痕，油口內(nèi)部應(yīng)清潔；油路塊的工藝空封堵螺塞或球漲等堵頭應(yīng)齊全并連接密封良好；油箱內(nèi)部不能有銹蝕，通氣過濾器、液位計等油箱附件應(yīng)并全，安裝前應(yīng)清洗干凈。 （2）管件的檢查油管的材質(zhì)、牌號、通徑、厚度、壁厚和接頭的型號規(guī)格及加工質(zhì)

47、量均應(yīng)符合設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)定。金屬材質(zhì)油管的內(nèi)外壁不得有腐蝕和傷口裂痕，表面凹入或有剝離層和結(jié)疤；軟管（膠管和塑料管）的生產(chǎn)日期不得過久。管接頭的螺紋、密封圈的溝槽棱角不得有傷痕、毛刺或斷絲扣等現(xiàn)象；接頭體與螺母配合不的松動或卡澀。 HYPERLINK l _Toc294159060 4.2液壓元件的拆洗與測試液壓元件一般不宜隨便拆開，但對于內(nèi)部污染或生產(chǎn)、庫存時間過久，密封件可能自然老化的液壓元件則應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行拆洗和測試。（1）拆洗拆洗液壓元件必須在熟悉其構(gòu)造、組成和工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行。元件拆開時建議對各零件拆下的次序進(jìn)行紀(jì)錄，以便拆息結(jié)束組裝時正確、順利的安裝。清洗時，一般應(yīng)先用潔凈的

48、煤油清洗，再用液壓系統(tǒng)中的工作油液清洗。不符合要求的零件和密封件必須更換。組裝時要特別注意不使個零件被再次污染和異物落入元件內(nèi)部。此外，油箱、油路板及油路塊的通油孔道也必須嚴(yán)格清洗并妥善保管。（2）測試經(jīng)拆洗的液壓元件應(yīng)盡可能進(jìn)行試驗，一些主要液壓元件的測試項目見表5-1。測試元件均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，測試后應(yīng)妥善保管，以防再次污染。表4-1 液壓元件拆息后的測試項目元件名稱測試項目液壓泵額定壓力、流量下的容積效率先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓狀況，啟閉壓力，外泄漏三位四通換向閥換向狀況；壓力損失，內(nèi)、外泄漏液控單向閥壓力損失；內(nèi)、外泄漏 HYPERLINK l _Toc294159061 4.3液壓元件和管道安裝液壓元件的安裝（1）液壓泵的安裝液壓泵與原動機(jī)、液壓馬達(dá)與其拖動的主機(jī)工作機(jī)構(gòu)間的同軸度偏差在0.1以內(nèi)，軸線間的傾角不得大于1；不得用敲擊方式安裝聯(lián)軸器。（2）液壓控制閥的安裝方向閥一般應(yīng)保持軸線水平安裝；各油口處的密封圈在安裝后應(yīng)有一定壓縮量以防泄漏；固定螺釘應(yīng)均勻擰緊（勿用錘子敲打或強(qiáng)行扳擰），不要擰偏，最后使罰的安裝平面與底板或油路塊安裝平面全部接觸。2、管道安裝在液壓系統(tǒng)中，管道的主要作用是傳輸載能工作介質(zhì)。