液壓泵站的設計

流體傳動與控制專業(yè)方向課程設計設計說明書摘要由于液壓技術優(yōu)于傳統(tǒng)的電力驅動而廣泛使用，為液壓設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：電機帶動油泵旋轉，泵從油泵中吸油后打油，將機械能轉化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）液壓閥實現了方向、壓力、流量調節(jié)后經外接管路傳輸到液壓機械的油缸或油馬達中，從而控制了液動機方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓機械做功。設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計，并且對液壓泵站的液壓系統(tǒng)設計。通過對液壓泵站的詳細設計，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備提供液壓動力。關鍵字：液壓元件；液壓站；液壓系統(tǒng)AbstractBecausetheliquidpressesthetechniquebetterthantraditionalelectricpowertodriveandextensiveusage,alsohighlightfortheimportancethattheliquidpressesanequipmentstoprovidealiquidtopressadynamicalliquidtopresspumpstation.Theliquidpressestheworkprincipleofstation:Theelectricalengineeringarousesanoilpumptorevolve,thepumpisfromtheoilpumpabsorboilbehindbeatoil,machinecanconvertedintoaliquidtopressoilypressureability,theliquidpressedoilpassanintegrationpiece(orvalvecombination)aliquidpressvalveaftercarryingoutadirection,pressure,dischargeregulatethroughcircumscribetuberoaddeliveraliquidpressinmechanicaloilurnoroilmotor,thuscontroledliquidmotiveadirectionofthesizeofthetransformation,strengthandtherateofspeedofthespeed,pushvariousliquidpressamachinedoachievement.Thedesignpassestopressapumptostandtheanalysisofconcreteworkconditiontotheliquidandmakesurethattheliquidpressesapumptostandthedesignoftotalproject,andpressestheliquidofpumpstationtopressasystemdesigntotheliquid.Passthedetaileddesigntopressthepumpstationtoliquid,makeitsatisfytherequestofuser,pressanequipmentstoprovidealiquidtopressmotivetotheliquidofthedifferentpressureandthedischargeinthemeantime.Keyword:Theliquidpressesacomponent;Theliquidpressesastation;Theliquidpressessystem目 錄TOC\o"1-3"\h\z第一章液壓站概述 11.1液壓系統(tǒng)概述 11.2液壓站 11.3液壓站的工作原理 11.4本章小結 2第二章液壓站的設計 22.1設計任務系統(tǒng)工況圖分析 22.2擬定系統(tǒng)液壓原理圖 22.3選擇或設計液壓元件和液壓介質 32.3.1液壓泵 32.3.2液壓介質的選擇 42.3.3液壓閥類元件的選擇 42.3.4油箱的設計 62.3.5液壓集成閥塊設計 72.4其它輔助液壓裝置的設計選擇 82.4.1過濾器的選擇 82.4.2管道和管接頭的選擇 82.4.3空氣濾清器的選擇 92.4.4液位計的選擇 92.5動力系統(tǒng)的設計 102.5.1電動機的選擇 102.5.2聯軸器的選擇 102.6本章小結 10第三章液壓系統(tǒng)性能校核 113.1液壓系統(tǒng)壓力損失 113.1.1沿程壓力損失 113.1.2局部壓力損失 123.1.3閥類零件壓力損失 123.1.4液壓閥類元件的選擇 123.2系統(tǒng)的效率計算 123.3系統(tǒng)發(fā)熱計算 ：查《液壓傳動》可知，時油在管路中呈層流狀態(tài)，其沿程阻力系數為：（3.4）按如下公式求得壓力損失：（3.5）代入相關數據：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。3.1.2局部壓力損失當流體經過局部裝置（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，形成漩渦產生能量損失。即局部損失：(3.6)式中：—局部壓力損失因數，平均取1，初取10。則：。3.1.3閥類零件壓力損失閥類元件的局部壓力損失，即進油油路上的損失：（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，因為在進油口共有3個閥，則?？偟南到y(tǒng)壓力損失為：（3.9）=0.008+0.02+1.38=1.408MP因為1.408MPa<1.41MP系統(tǒng)按照初選值來計算符合驗算情況，設計方案較為合理。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）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：。3.4系統(tǒng)散熱計算系統(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)中產生的熱量，主要由油箱的散熱面進行散熱。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，通風條件良好取17（）;A—郵箱的散熱面積；—系統(tǒng)中油液的溫度，即油溫允許40—70，系統(tǒng)正常取=60;—環(huán)境溫度取20。表3-1

油箱散熱系數K1（W/（m2·℃））冷卻條件K1通風條件很差8～9通風條件良好15～17用風扇冷卻23循環(huán)水強制冷卻110～170表3-2各種機械允許油溫（℃）液壓設備類型正常工作溫度最高允許溫度數控機床30～5055～70一般機床30～5555～70機車車輛40～6070～80船舶30～6080～90冶金機械、液壓機40～7060～90工程機械、礦山機械50～8070～90則：;。一般工作機械允許溫升為，結果符合液壓系統(tǒng)的允許溫升。不需要加冷卻裝置。3.5液壓沖擊計算在液壓系統(tǒng)中，當管道內液流速度發(fā)生急劇改變時，系統(tǒng)內就會產生壓力劇烈變化，形成高的沖擊壓力，在管道內以音速傳播，這就是液壓沖擊現象。產生沖擊的原因很多，例如換向閥迅速地的開啟或者關閉油路；液壓缸或液壓馬達的啟動或制動；液壓缸或馬達受到沖擊負載等。液壓沖擊的危害性很大，不但使系統(tǒng)產生振動與噪聲，而且由于液壓沖擊而使元件和管道在壓力遠未達破壞負載時就損壞。因此，分析、計算和設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，很難用準確方法計算，一般是估算或通過實驗確定。在設計液壓系統(tǒng)時，一般情況可以采取措施而不做計算，當有特殊要求時，可按下述情況進行驗算。當迅速關閉或開啟液流通道時，在系統(tǒng)內產生的液壓沖擊。直接沖擊（即）時，管道內壓力的增大值：（3.14）間接沖擊（即）時，管道內壓力的增大值：（3.15）式中：—液體密度（）；—關閉或開啟液流通道前、后管道內液流速度之差（m/s）；t—關閉或開啟液流通道的時間（s）；—當管道長度為L時，沖擊波往返所需時間（s）;—管道內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，沖擊波在管道內的傳播速度：(m/s)(3.16)式中：—液壓油的體積彈性系數，；、d—管道的壁厚和內徑；20號鋼E=。帶入數值：直接沖擊時，，小于允許的壓力1.41MPa的沖擊。符合系統(tǒng)要求。3.6本章小結本章主要是對系統(tǒng)的性能校核，對系統(tǒng)進行壓力損失、系統(tǒng)效率、液壓沖擊、系統(tǒng)發(fā)熱計算，并對所選元件進行修正。第四章液壓泵站的組裝和使用維護4.1液壓泵站的組裝液壓元件和管件的質量檢查（1）液壓元件的檢查液壓元件的型號規(guī)格應與元件清單上一致；生產日期不宜過早，否則其內部密封件可能老化；各元件上的調節(jié)螺釘、手輪及其他配件應完好無損；電磁閥的電磁鐵、壓力繼電器的內置微動開關及電接觸式壓力表內的開關等應工作正常；元件及安裝底板或油路塊的安裝面應平整，其溝槽不應有飛邊、毛刺、棱角，不應有磕碰凹痕，油口內部應清潔；油路塊的工藝空封堵螺塞或球漲等堵頭應齊全并連接密封良好；油箱內部不能有銹蝕，通氣過濾器、液位計等油箱附件應并全，安裝前應清洗干凈。（2）管件的檢查油管的材質、牌號、通徑、厚度、壁厚和接頭的型號規(guī)格及加工質量均應符合設計要求及有關規(guī)定。金屬材質油管的內外壁不得有腐蝕和傷口裂痕，表面凹入或有剝離層和結疤；軟管（膠管和塑料管）的生產日期不得過久。管接頭的螺紋、密封圈的溝槽棱角不得有傷痕、毛刺或斷絲扣等現象；接頭體與螺母配合不的松動或卡澀。4.2液壓元件的拆洗與測試液壓元件一般不宜隨便拆開，但對于內部污染或生產、庫存時間過久，密封件可能自然老化的液壓元件則應根據情況進行拆洗和測試。（1）拆洗拆洗液壓元件必須在熟悉其構造、組成和工作原理的基礎上進行。元件拆開時建議對各零件拆下的次序進行紀錄，以便拆息結束組裝時正確、順利的安裝。清洗時，一般應先用潔凈的煤油清洗，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部。此外，油箱、油路板及油路塊的通油孔道也必須嚴格清洗并妥善保管。（2）測試經拆洗的液壓元件應盡可能進行試驗，一些主要液壓元件的測試項目見表5-1。測試元件均應達到規(guī)定的技術指標，測試后應妥善保管，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式溢流閥調壓狀況，啟閉壓力，外泄漏三位四通換向閥換向狀況；壓力損失，內、外泄漏液控單向閥壓力損失；內、外泄漏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、液壓馬達與其拖動的主機工作機構間的同軸度偏差在0.1㎜以內，軸線間的傾角不得大于1°；不得用敲擊方式安裝聯軸器。（2）液壓控制閥的安裝方向閥一般應保持軸線水平安裝；各油口處的密封圈在安裝后應有一定壓縮量以防泄漏；固定螺釘應均勻擰緊（勿用錘子敲打或強行扳擰），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。一般應在所連接的設備及各液壓裝置部件、元件等組裝、固定完畢后再進行管道安裝。安裝管道時應特別注意防振、防漏問題。（1）管道敷設管道敷設應變預裝拆和維護，并不妨礙生產人員行走及機電設備的運行和維護。橡膠軟管應遠離熱源或采取隔熱措施，并避免相互間與其他物體間產生磨擦，還應避免急彎，管道最小彎曲半徑應在10倍管徑以上。官長除滿足彎曲半徑和移動行程外，尚應留4%的余量。（2）管道加工在管道安裝過程中，應根據其尺寸、形狀及焊接要求加工管材。切割加工的管材端部應平整，無裂紋和重皮等缺陷；需彎曲加工的鋼質管道，彎管前要進行退火處理，以防彎管時起皺或變扁，彎曲半徑一般應大于管子外徑的3倍，彎制后的橢圓旅應小于8%；管端螺紋應與相配的螺紋的基本尺寸和公差標準一致，螺紋加工后應無裂紋和凹痕等缺陷；管子的焊接坡口形式、尺寸及接頭間隙可根據壁厚進行加工和組對。經加工而成的管道，應將切削、毛刺等去除干凈。（3）管道焊接應根據焊接對象的材質選用合適的焊接材料；管壁較厚的管道焊前應進行預熱。管道焊接完畢，要將焊縫及周圍的熔渣及飛濺物清理干凈，并進行耐壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5～2倍，試壓不合格的管道應進行補焊，同一部位的返修次數不宜超過3次。4.4液壓泵站的使用與檢查 優(yōu)質的液壓系統(tǒng)是針對無故障使用壽命長而設計的，它僅需要很少的維護。但是少量的維護對于得到無故障工作非常重要。實踐表明液壓系統(tǒng)失效、損壞等多數是由于污染、維護不足和油液選用不當造成的。為保證液壓系統(tǒng)處于良好性能狀態(tài)，并延長其使用壽命，應對其合理使用，并重視對其進行日常檢查和維護。1.使用的一般注意事項液壓泵站使用中的注意事項如下：1）低溫下，油溫應達到20℃以上才準許順序動作；油溫高于60℃是應注意系統(tǒng)的工作情況。2）停機4h以上的設備，應先使液壓泵孔在運轉5min，再起動執(zhí)行器工作。3）各種液壓元件、輔助元件未經主管部門同意，不準私自調節(jié)火拆換。4）液壓站出現故障時，不準擅自亂動，應通知有關部門分析原因并拆除。2.檢查液壓系統(tǒng)種類繁雜，各有其特定用途和使用要求。為了及時了解和掌握液壓站和整個系統(tǒng)的運行狀況，消除故障隱患，縮短為修周期，通常應采用點檢和定檢的方法對系統(tǒng)進行檢查。4.5本章小結本章主要講述液壓泵站故障的分析，及系統(tǒng)的保護說明。充分了解液壓泵站的維護及保養(yǎng)。第五章結論通過對系統(tǒng)的校核計算各項細數滿足設計要求。同時，通過對液壓泵站的設計，會發(fā)現對于一個液壓系統(tǒng)而言對于系統(tǒng)回路的選擇、元件的選擇是很重要的。液壓站的設計首先分析系統(tǒng)工況，分析快進、工進、快退等運動狀態(tài)所需壓力、流量。根據系統(tǒng)要求選定系統(tǒng)回路初步設計系統(tǒng)原理圖，然后查相關手冊選擇系統(tǒng)元件，而后校核篩選元件。最后，布置油箱安裝方式。致謝在液壓泵站的設計過程中，我查閱了許多相關的設計資料，通過仔細的閱讀，鞏固了以前所學的相關液壓傳動、液壓系統(tǒng)傳動、液壓控制系統(tǒng)等理論知識，在設計的過程中，我深刻的感覺到了書到用時方恨少的痛楚，在以后的日子里我會加強自己的專業(yè)素養(yǎng)，爭取早日能夠成為一個能夠獨當一面的專業(yè)人才，同時，感謝張玉峰老師對我的指點。由于本人專業(yè)能力有限，設計中難免出現很多錯誤和不足，希望老師能夠諒解，并且給予指點。參考文獻【1】王守城，容一鳴編著，液壓傳動，北京：北京大學出版社.【2】官忠范編著，液壓傳動系統(tǒng)，沈陽工業(yè)大學，機械工業(yè)出版社.【3】成大先主編，機械設計手冊，北京，化學工業(yè)出版社.【4】王守城編著，液壓元件及選用，化學工業(yè)出版社，2007.【5】張利平編著，液壓泵站與使用，北京，海軍工業(yè)出版社，2004.第十三章：干燥通過本章的學習，應熟練掌握表示濕空氣性質的參數，正確應用空氣的H–I圖確定空氣的狀態(tài)點及其性質參數；熟練應用物料衡算及熱量衡算解決干燥過程中的計算問題；了解干燥過程的平衡關系和速率特征及干燥時間的計算；了解干燥器的類型及強化干燥操作的基本方法。二、本章思考題1、工業(yè)上常用的去濕方法有哪幾種？態(tài)參數？11、當濕空氣的總壓變化時，濕空氣H–I圖上的各線將如何變化?在t、H相同的條件下，提高壓力對干燥操作是否有利?為什么?12、作為干燥介質的濕空氣為什么要先經預熱后再送入干燥器？13、采用一定濕度的熱空氣干燥濕物料，被除去的水分是結合水還是非結合水？為什么？14、干燥過程分哪幾種階段？它們有什么特征？15、什么叫