煤泥輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄

第1章緒論(1)

第1.1節(jié)液壓站液壓元件的發(fā)展概況(1)

第1.2節(jié)液壓站主要結(jié)構(gòu)形式(6)

第2章液壓站的設(shè)計(jì)基本原理與要求(13)

第3章液壓元件件的選擇與專用件的設(shè)計(jì)(16)

第3.1節(jié)液壓泵的確定(16)

第3.2節(jié)電動機(jī)的選型(18)

第3.3節(jié)液壓控制閥的確定(19)

第3.4節(jié)管道尺寸的確定(23)

第3.5節(jié)油箱選擇(23)

第4章液壓系統(tǒng)計(jì)算(25)

第4.1節(jié)壓力損失計(jì)算(25)

第4.2節(jié)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算(26)

第5章設(shè)計(jì)液壓裝置(30)

第5.1節(jié)液壓裝置總體布局(30)

第5.2節(jié)液壓泵與電動機(jī)的連接(31)

第5.3節(jié)液壓閥的配置形式及油路塊的設(shè)計(jì)(32)

第5.4節(jié)油管和管接頭的選用(33)

第5.5節(jié)濾油器選用（35）

第6章油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（41）

第7章液壓泵站的組裝與使用維護(hù)（48）

第8章PLC控制系統(tǒng)（52）

參考文獻(xiàn)（57）

附錄（59）

英文原文（65）

中文譯文（77）

致謝（85）

第一章.緒論

第L1節(jié)液壓站及液壓元件的發(fā)展概況

液壓站又稱液壓泵站，是獨(dú)立的液壓裝置。

它是按逐級要求供油。并控制液壓油流的方向，壓力和流量，適用

于主機(jī)與液壓裝置可分離的各種機(jī)械上。

用戶購后只要將液壓站與主機(jī)上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油缸或油馬達(dá)）用油

管連接，液壓機(jī)械即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)格的動作和工作循環(huán)。

液壓站是又泵裝置，集成塊或閥組，油箱，電氣盒組合而成。個部

件功能為：

泵裝置一上裝有電機(jī)和油泵，是液壓站的動力源，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為

液壓油的壓力能。

集成塊一由液壓閥及通道體組裝而成。對液壓油實(shí)行方向，壓力和

流量調(diào)節(jié)。

閥組合一板式閥塊裝在立板上，板后管連線，與集成塊功能相同。

油箱一板焊接的半封閉容器，上還裝有慮油網(wǎng)，空氣濾清器等，用

來儲油的冷卻及過濾。

電器盒一一分兩種形式。一種設(shè)置外接引線的端子板，一種配置了

全套控制電器

液壓站的工作原理：電機(jī)帶動油泵轉(zhuǎn)動，油泵從油箱中吸油供油，

將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓站的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組）實(shí)現(xiàn)了

方向，壓力，流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路并致液壓機(jī)械的油缸或馬達(dá)中，從

而控制液壓機(jī)動方向的變換，力量的大小及速度的快慢，推動各種液壓

機(jī)械做工。

1發(fā)展歷程

我國液壓（含液力，下同），氣動和密封件工業(yè)發(fā)展歷程，大致分

為階段即：20世紀(jì)50年代初到60年代初為起步階段：60一一70年代

為專業(yè)化生產(chǎn)體系成長階段：80——90年代為快速發(fā)展階段。其中，

液壓工業(yè)于50年代初從機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)模仿蘇德磨床，拉床，仿行車床

等液壓傳動起步，液壓元件由機(jī)床廠的液壓車間生產(chǎn)，自產(chǎn)自用。進(jìn)入

60年代，液壓技術(shù)的應(yīng)用從機(jī)床逐漸推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)

域，原來附屬于主機(jī)廠的液壓車間有的獨(dú)立出來，成為液壓件專業(yè)生產(chǎn)

廠。到60年代末，70年代初隨著生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展，特別是在為第二

汽車制造廠等提供高效，自動化設(shè)備的帶動下，液壓元件制造出現(xiàn)了迅

速發(fā)展的局面，一批中小企業(yè)也成為液壓件專業(yè)制造廠。1968年中國

液壓元件產(chǎn)量接近20萬件：1973年在機(jī)床，農(nóng)機(jī)，工程機(jī)械等行業(yè)，

生產(chǎn)液壓件的專業(yè)廠已經(jīng)發(fā)展到100多家，年產(chǎn)量超乎過100萬件，一

個獨(dú)立的液壓制造業(yè)已經(jīng)初步形成。這時液壓件產(chǎn)品已從訪蘇產(chǎn)品發(fā)展

為引進(jìn)技術(shù)與自行設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)品，壓力向中高壓發(fā)展，并開發(fā)了電

磁伺服閥閥及系統(tǒng)，液壓應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。氣動工業(yè)的起步比液壓

稍晚一點(diǎn)，到1967年開始建立氣動元件專業(yè)廠，氣動元件才作為商品

生產(chǎn)和銷售。含橡膠密封，機(jī)械密封和柔性石墨密封的密封件工業(yè)，到

50年代初從生產(chǎn)普通0型圈，油封等擠壓橡膠密封和石棉密封制品起

步，到60年代初，開始研制生產(chǎn)機(jī)械密封和柔性石墨密封等制品。70

年代，在原燃化部，一機(jī)部，農(nóng)機(jī)部所屬內(nèi)，一批專業(yè)生產(chǎn)廠相繼成

立，并正式形成行業(yè)，為密封件工業(yè)的發(fā)展成長奠定了基礎(chǔ)。

進(jìn)入80年代，在國家改革開放的方針指導(dǎo)下，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)

展，基礎(chǔ)件滯后于主機(jī)的矛盾日益突出，并引起各部門的重視。為此，

原一機(jī)部于1982年組建了通用基礎(chǔ)工業(yè)局，將原有分散在機(jī)床，農(nóng)業(yè)

機(jī)械，工程機(jī)械等行業(yè)歸口的液壓，氣動和密封件專業(yè)廠，統(tǒng)一劃歸通

用基礎(chǔ)件管理局管理，從而使該行業(yè)在規(guī)劃，投資，引進(jìn)技術(shù)和科研開

發(fā)等方面得到基礎(chǔ)件局的指導(dǎo)和支持。從此進(jìn)入了快速發(fā)展期，先后引

進(jìn)了60余項(xiàng)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，其中液壓40余項(xiàng)，氣動7項(xiàng)，經(jīng)消化吸

收和技術(shù)改造，先均已批量生產(chǎn)，并成為行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。近年來，行

業(yè)加大了技術(shù)改造力度，1991——1998年國家，地方和企業(yè)自籌資金

總投資共20億元，其中液壓16億多元。經(jīng)過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān)，一

批主要企業(yè)技術(shù)水品進(jìn)一步提高，工藝裝備得到很大改善，為形成高起

點(diǎn)，專業(yè)化，一批主要企業(yè)技術(shù)水品進(jìn)一步提高，工藝裝備得到很大改

善，為形成高起點(diǎn)，專業(yè)化，批量生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。今年來，在國家

多種所有制共同發(fā)展的指導(dǎo)方針下，不同所有制的中小企業(yè)迅猛崛起，

呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。隨著國家進(jìn)一步開發(fā)，三資企業(yè)迅速發(fā)展，對提高行

業(yè)水平和擴(kuò)大出口起著重要作用。目前我國已經(jīng)和美國，日本，德國等

著名廠商合資或由外國廠商獨(dú)資籌建了柱塞泵、馬達(dá)、行星減速機(jī)、轉(zhuǎn)

向器、液壓控制閥、液壓系統(tǒng)、敬業(yè)壓床動裝置、液壓鑄件、氣動控制

閥、氣缸、氣源處理三聯(lián)件、機(jī)械密封等類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)50多家，引

進(jìn)外資2億美元。

2、目前狀況

（1）基本概況

經(jīng)過40多年的努力，我國液壓、氣動和密封件行業(yè)已形成了一個

門類比較齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的工業(yè)體系。據(jù)1995年全

國第三次工業(yè)普查統(tǒng)計(jì)，我國液壓，氣動和密封件工業(yè)鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上年收

入在100萬元以上的國營，村辦，私營，合作經(jīng)營，個體，三資等企業(yè)

共有1300余家，其中液壓約700家，氣動和密封件約300余家。按1996

年國際同行統(tǒng)計(jì)，我國液壓行業(yè)總產(chǎn)值23..48億，占世界第六位。氣

動行業(yè)總產(chǎn)值4億元，占世界第10位。

（2）當(dāng)前供需概況

通過技術(shù)引進(jìn)，自主開發(fā)和技術(shù)改造，高壓柱塞泵、齒輪泵、葉片

泵、通用液壓閥門、油缸、無油潤滑氣動件和各類密封件第一大批產(chǎn)品

的技術(shù)水平有了明先得提高，并可穩(wěn)定的批量生產(chǎn)，為給類主機(jī)提高產(chǎn)

品水平提供了保證。另外，在液壓氣動元件和系統(tǒng)的CAD、污染控制、

比例伺服技術(shù)等方面取得一定成功，并以用于生產(chǎn)。目前，液壓有1200

個品種、10000多個規(guī)格（含液力產(chǎn)品60個品種、500個規(guī)格）。氣動

有1350個品種，80000多個規(guī)格。橡膠密封油350個品種、5000多個

規(guī)格，已經(jīng)基本能適應(yīng)各類主機(jī)產(chǎn)品的一般需要，為重大成套裝備的品

種配套率也可達(dá)百分之60以上，并開始有少量出口。

1998年國產(chǎn)液壓件產(chǎn)量480萬件，銷售額28億元（其中機(jī)械系統(tǒng)約占

百分之七十）氣動件產(chǎn)量360萬件，銷售額約4.5億元（其中機(jī)械系統(tǒng)

約占百分之六十）密封件產(chǎn)量約8億件，銷售額約10億元（其中機(jī)械

系統(tǒng)約占百分之五十）。據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會1998年統(tǒng)計(jì)，

液壓產(chǎn)品銷售率為百分之97.5（液力為百分之101）氣動為百分之

95..9,密封為百分之98.7。這從分反映了產(chǎn)銷基本銜接

我國液壓、氣動和密封工業(yè)雖取得了很大的進(jìn)步但與主機(jī)發(fā)展需

要，以及和世界先進(jìn)水平，還存在不少差距，主要反映在產(chǎn)品品種、性

能和可靠性等方面。以液壓產(chǎn)品為例，產(chǎn)品品種只有國外的三分之一，

壽命為國外的一半。為了滿足重點(diǎn)主機(jī)，進(jìn)口主機(jī)以及重大技術(shù)裝備的

需要，每年都有大量的液壓，氣動和密封產(chǎn)品進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)以及有

關(guān)資料分析，1998年液壓，氣動和密封件產(chǎn)品的進(jìn)口額約2億美元，

其中液壓約1.4億美元，氣動近0.3億美元，比1997年稍有下降。按

金額計(jì)，目前進(jìn)出口產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率約為百分之三十。1998年

國內(nèi)市場液壓件需求總量約600萬件，銷售額近40億元，氣動件需求

總量約500萬件，銷售額7億多元，密封件需求總量約11億件，銷售

總額約13億元。

3、今后發(fā)展走勢

影響發(fā)展的主要因素

1).企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)能力不強(qiáng)，技術(shù)開發(fā)的水平和速度不能完全滿足先

進(jìn)主機(jī)產(chǎn)品，重大技術(shù)裝備和進(jìn)出口設(shè)備的配套和維修需要。

2).不少企業(yè)的制造工藝，裝備水平和管理水平都比較落后，加上質(zhì)

量意識不強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)品性能水平，質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性差，服務(wù)部及時,

缺乏實(shí)用戶滿意和信賴的名牌產(chǎn)品。

3).行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)專業(yè)化程度低，力量分散，低水平重復(fù)嚴(yán)重，地區(qū)和

企業(yè)之間產(chǎn)品趨同，盲目競爭，相互壓價，使企業(yè)效益下降資金缺乏，

周轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造投入不足，嚴(yán)重的制約了行業(yè)整體水平

的提高以及競爭實(shí)力的增強(qiáng)。

4).國內(nèi)市場國際化程度日益提高，國外公司紛紛進(jìn)入中國市場參與

競爭，加上國內(nèi)私營、合作經(jīng)營、個體、三資等企業(yè)的崛起，給國有企

業(yè)造成愈來愈大的沖擊。

4.發(fā)展走勢

隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的不斷深化，液壓氣動和密封產(chǎn)品的市場供求關(guān)系發(fā)

生較大變化，長期來以短缺為特征的賣方市場已基本成為已結(jié)構(gòu)性過剩

為特征的賣方市場所取代。從總特能力來看，已處于供大于求的態(tài)勢，

特別是一般低檔次液壓、氣動和密封件，普遍供過于求。而主機(jī)急需的

技術(shù)含量高的高參數(shù)，高附加值的高檔產(chǎn)品，又因不能滿足市場需要，

只能依靠于進(jìn)口。在我國加入WTO后沖擊更大、更明顯。因此行業(yè)的增

長決不能依賴于量的增長，而應(yīng)針對行業(yè)自身的結(jié)構(gòu)性矛盾，加大力度,

調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也就是應(yīng)依靠質(zhì)的提高，促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)的升

級，以適應(yīng)和拉動市場需求，求的更大的發(fā)展。

第L2節(jié)液壓站主要結(jié)構(gòu)形式

1.2.1概述

液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分（動力源）。它向液壓系統(tǒng)提

供一定壓力、流量的工作介質(zhì)。在液壓泵站上裝上必需的液壓閥可以直

接控制液壓執(zhí)行元件工作。

1.2.2液壓泵站的結(jié)構(gòu)形式

液壓泵站上泵組的布置方式分成上置式和非上置式。泵組置于油箱

上的上置式液壓泵站中，采用立式電動機(jī)并將液壓泵置于油箱之內(nèi)時，

稱為立式（圖1）；采用臥式電動機(jī)時稱為臥式（圖2）。非上置式液壓

泵站中，泵組與油箱并列布置的為旁置式（圖3）；泵組置于油箱下面

時為下置式（圖4）。

ULJ

圖1上置式液壓站（立式）圖2上

置式液壓站（臥式）

圖3旁置式液壓站

圖圖4下置

式液壓站

1.2.3典型產(chǎn)品

典型液壓站產(chǎn)品

目前我國生產(chǎn)液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，

但多數(shù)廠家是根據(jù)用戶的具體要求設(shè)計(jì)和制造的，尚未系列化和標(biāo)準(zhǔn)

化。下面介紹幾種典型液壓站產(chǎn)品

YZ系列液壓站

YZ系列液壓站，油箱容量為25~6300L,共18種規(guī)格。選用

不同的泵，得到各種不同的流量和壓力級。外形結(jié)構(gòu)有上置式（分立式

及臥式）和非上置式，見圖5?7。

YZ系列液壓站生產(chǎn)廠有：上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、

南京液壓件三廠等。

TND360-2型液壓站

沈陽液壓件廠生產(chǎn)的TND360-2型液壓站用于數(shù)控萬能車床。

壓力5MPa,流量12L/min;油箱容量100L。其外形結(jié)構(gòu)與液壓系統(tǒng)圖

如圖8所示。

SYZ系列液壓站

SYZ系列液壓站是為數(shù)控機(jī)床配套的液壓站系列。壓力4?

6.3MPa,流量36?60L/min,油箱容量130?250L,生產(chǎn)廠為沈陽液壓

件廠。其外形結(jié)構(gòu)與液壓系統(tǒng)圖如圖9所示。

圖5YZ液壓站結(jié)構(gòu)型式及調(diào)壓系統(tǒng)圖（立式）

圖6YZ液壓站結(jié)構(gòu)型式及調(diào)壓系統(tǒng)圖（臥式）

調(diào)壓回路裝置

圖7YZ液壓站結(jié)構(gòu)型式及調(diào)壓系統(tǒng)圖

圖8TND360-2型液壓站外型圖及系統(tǒng)圖

1—1P2V3型變量泵；2—電動機(jī)；3—S8Al.2型單向閥；4—空氣過濾器;

5—蓄能器；6—SAS6A型手動換向閥；7—DBDS6K型直動式溢流閥；8—

集成塊；9一泄漏油管；10一回油管；11一壓力油管；12—進(jìn)油口；13—

回油口；14一吸油管；15—標(biāo)牌

圖9SYZ型液壓站外型圖及液壓系統(tǒng)原理圖

1—油箱；2一標(biāo)牌；3—Y100L-4型電動機(jī)；4—MS2P20型六點(diǎn)壓力表

開關(guān)；5一疊加閥組；6—集成塊；7—YBN-25B型變量葉片泵；8—EF1-25

型空氣過濾器；9—液面計(jì)；10—YLH-63型過濾器；

第二章、液壓泵站的設(shè)計(jì)基本原理與要求

液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，他的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的

用途，特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)

圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選

用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。著手設(shè)計(jì)時，必須從實(shí)際情

況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)

計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液

壓傳動系統(tǒng)。

第2.1節(jié)設(shè)計(jì)步驟

液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)

行。一般來說，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。

1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；

2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)；

3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖；

4）選擇液壓元件

5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算；

6）繪制工作圖，編制技術(shù)文件。

第2.2節(jié)明確設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著

手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的

其他方面了解清楚。

1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等；

2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動作，動作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何；

3）液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式，運(yùn)動速度；

4）各動作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)；

5）對調(diào)速范圍、運(yùn)動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求；

6）自動化程序、操作控制方式的要求；

7）對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求；

8）對效率、成本等方面的要求。

為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量

相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采

用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能

器做輔助油源。

油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有

粗過濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾

器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾

器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要

考慮加熱、冷卻等措施。

繪制液壓系統(tǒng)圖

整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互

組合時要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)

鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作

效率。

為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的

檢測元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。

大型設(shè)備的關(guān)鍵部位，要附設(shè)備用件，以便意外事件發(fā)生時能迅速

更換，保證主要連續(xù)工作。

各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓

元件職能符號的常態(tài)位置繪制。對于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原

理圖繪制。

系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的

序號以及各電磁鐵的代號，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動

作表。

第三章、液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)

第3.1節(jié)液壓泵的選擇

1)確定液壓泵的最大工作壓力p“

Pp^Pi+ZA

P

式中p1——液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力為31.5MPa

XAp——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。，AP的準(zhǔn)確計(jì)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(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的，取ZAp=(O.2?

0.5)MPa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取SAp=(0.5-1.5)MPa。

則可得液壓泵的最大工作壓力：pP=32MPa

2)確定液壓泵的流量Q，多液壓缸或液壓馬達(dá)同時工作時，液

壓泵的輸出流量應(yīng)為

QRK(2QG

式中K一一系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=L1-1.3；

一一同時動作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可從(Q-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0.5X10'm7so

液壓缸工作時所需流量@=人丫V=0.12m/s

無桿腔活塞有效作用面積A=5D2A=0.012M

4

Q=86.4L/min

<2max=99.36L/min

Qp=emaxk=129.168L/min

由題知系統(tǒng)的最大工作流量為129.168L/min

ZV

?,=l1t

式中K系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取K=1.2

Tt——液壓設(shè)備工作周期(s)；

V,——每一個液壓缸或液壓馬達(dá)在工作周期中的總耗

油量(mD；

z一—液壓缸或液壓馬達(dá)的個數(shù)。

則可預(yù)選液壓泵的流量大概為Qp：129.168L/min

3)選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上求得的我和Q,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%o

選得的液壓泵的參數(shù)規(guī)格如下：

型號：SCY14-1B

排量(T):160

額定壓力/MPa:32

額定轉(zhuǎn)速/r*min?(T):1000

驅(qū)動功率/kW:94.5

容積效率/猊292

重量/kg:155

最大理論扭矩880.3

第3.2節(jié)電機(jī)型號選擇

確定液壓泵的驅(qū)動功率在工作循環(huán)中，如果液壓泵的壓力和流量

比較恒定，即（p-t）、（Q-t）圖變化較平緩，則：

P=0.8Pp*Qp/np

式中PP液壓泵的最大工作壓力（Pa）；

Q?一一液壓泵的流量（m；'/s）；

一一液壓泵的總效率，參考表1選擇。

表1液壓泵的總效率

液壓泵類

齒輪泵螺桿泵葉片泵柱塞泵

型

0.65~0.60~0.80?

總效率0.6~0.7

0.800.750.85

限壓式變量葉片泵的驅(qū)動功率，可按流量特性曲線拐點(diǎn)處的流量、

壓力值計(jì)算。一般情況下，可取PP=0.8PZ,QS則

O-8p「maxc

p=—

%

式中液壓泵的最大工作壓力（Pa）;

Q"一一液壓泵的額定流量（m：'/s）。

在工作循環(huán)中，如果液壓泵的流量和壓力變化較大，即（Q-t）,

（p-t）曲線起伏變化較大，則須分別計(jì)算出各個動作階段內(nèi)所需功率,

驅(qū)動功率取其平均功率

D=l*+嘰+…+*

pcv，”+???+，“

式中ti、t2、…匕個循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的時間(S)；

Pl、P?、…P0'個循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的功

率(W)O

按平均功率選出電動機(jī)功率后，還要驗(yàn)算一下每一階段內(nèi)電動機(jī)超載量

是否都在允許范圍內(nèi)。電動機(jī)允許的短時間超載量一般為25虬

因此可得P=45,568KW

則可選擇電動機(jī)型號：(參數(shù)如下)

名稱=Y系列(IP44)封閉式

三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)

型號Y250M-2

額定功率\kW=55

同步轉(zhuǎn)速\r/min=2970

滿載轉(zhuǎn)速速/min=1480

滿載時效率通=91.5

滿載功率因數(shù)\cos6=0.89

堵轉(zhuǎn)電流/額定電流=7

堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2

最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2

噪聲\dB(A)=82

凈重\kg=400

第3.3節(jié)液壓閥的選擇

1)閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流

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??；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(shí)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。

2)閥的型式，按安裝和操作方式選擇。

根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和流量選擇：

先導(dǎo)溢流閥的型號

名稱：先導(dǎo)型溢流閥

公稱通徑/in:3/10

型號：DB-03

調(diào)壓范圍/MPa:12-350

最大流量/Lmin"(T):250

重量/kg:3.4

減壓閥

型號RG-16

最大流量125L/min

壓力調(diào)整范圍B：0.5--7

C:3.514

H:7——25

泄露量IL/min

重量6.8KG

最高使用壓力25MP

電磁換向閥

型號D4-03-2B-DC-A01

通徑/mm10

流量范圍L/min60——100

公稱壓力MP32

最大被壓MP16

溫度范圍5——60

油粘度20——300CST

重量1.5KG

液控單向閥的型號(參數(shù)如下)：

名稱：液控單向閥

型號I板式連接：AXY-HXIOB

型號I法蘭連接：

通徑/mm:10

壓力/MPa:

流量/LmirT(T):40

開啟壓力/MPa:a：0.04b：0.4

控制壓力/MPa:△p11.6

高壓截止閥

型號YJF-L10H

尺寸H116.5

h74

190

D100

D42

MM18xl.5

過濾器的選擇

根據(jù)題目要求和系統(tǒng)性能的考慮，選擇將過濾器置于壓油路上,

并選擇紙質(zhì)過濾器型號(參數(shù)如下)：

型號|:ZU-H160X10S

流量/(L/min):160

額定壓力/MPa:32

過濾精度/u:10

過濾精度/□:20

壓差指示器工作差/MPa:0.35

重量/kg:18.8

外形尺寸347

外形尺寸166

外形尺寸/mm|D:146

外形尺寸/mm|d:121

外形尺寸/mm【b:100

外形尺寸60

外形尺寸/mm|M:M48X2

蓄能器的選擇

工作容積為

△丫江”…/

A液壓缸的有效工作面積

L——液壓缸的行程

K——油液損失系數(shù)

Qp液壓泵流量

T——動作時間s

AV=0.0366/n3

蓄能器型號NXQ-40

容積L40

壓力MP32

通徑M60x2

重量115KG

第3.4節(jié)管道尺寸的確定

（1）管道內(nèi)徑計(jì)算

式中Q一一通過管道內(nèi)的流量（nf7s）；

u——管內(nèi)允許流速（m/s）,。

計(jì)算出卑徑可汨，背標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。

分別教“油、狂油、哪管路的液壓油流速分別如下:

I1.7J

Dl=42mmD2=D3=30mm

但為了設(shè)計(jì)方便，一般選用標(biāo)準(zhǔn)件

查設(shè)計(jì)表選擇鋼管：公稱通徑25mm,鋼管外徑34mm，管接頭螺紋M33X2

公稱壓力32MP,通過流量160L/min

第3.5節(jié)油箱的確定

初始設(shè)計(jì)時，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。

油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為

V=aQv

式中Q,——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積(n?)；

a一—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，

通常按壓力范圍考慮油箱有效容積V可概略的確定為

P小于25Mp時V=(2-4)Qp

P小于6.3MP時V=(5-7)Qp

P大于6.3MP時V=(6-12)Qp

V-液壓油箱有效容積

QP-液壓泵額定流量

可求的V=960L

見表2。

表2經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a

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

a1-22-45-76-1210

在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)

行元件全部排油時，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時，油

箱的油位不低于最低限度。

選擇BEX系列油箱

尺寸mmabc

BEX-6301450950770

第四章、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，針對實(shí)際情況對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)

進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切地計(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)熱溫升

等。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計(jì)要進(jìn)行重新調(diào)整，或

采取其他必要的措施。

第4.1節(jié)液壓系統(tǒng)壓力損失

壓力損失包括管路的沿程損失Ap”管路的局部壓力損失As

和閥類元件的局部損失總的壓力損失為

△p=Api+Ap2+Ap：i

△P/?

1d2

AC//

式中1——管道的長度（m）；

d管道內(nèi)徑（m）；

u——液流平均速度（m/s）；

P液壓油密度（kg/mJ）；

人一一沿程阻力系數(shù)；

C一一局部阻力系數(shù)。

入、C的具體值可參考有關(guān)內(nèi)容。P=900kg/疝入=64/Re

20.0082

△p、—Ax900=0.2

0.252

0.00822A

△P\=，900=0.1

2

△P產(chǎn)AP(Q]

“IQ”J

式中Q?一一閥的額定流量（m7s）；

Q一一通過閥的實(shí)際流量（m：'/s）；

△p,.一一閥的額定壓力損失（Pa）（可從產(chǎn)品樣本中

查到）。

\P<0.5MP

對于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計(jì)算出的Ap比選泵時估

計(jì)的管路損失大得多時，應(yīng)該重新調(diào)整泵及其他有關(guān)元件的規(guī)格尺寸等

參數(shù)。

第4.2節(jié)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算

4.2.1計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率

液壓系統(tǒng)工作時，除執(zhí)行元件驅(qū)動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。液壓系統(tǒng)的功率損失主要有

以下幾種形式：

（1）液壓泵的功率損失

Phi=\￡pJlFp）Ti

/1=1

式中T,一一工作循環(huán)周期（s）；

z一一投入工作液壓泵的臺數(shù)；

Pri一—液壓泵的輸入功率（W）；

nPi——各臺液壓泵的總效率；

ti——第i臺泵工作時間（S）。

（2）液壓執(zhí)行元件的功率損失

1Z

Ph2*EpJlFpj）tj

11j=l

式中M——液壓執(zhí)行元件的數(shù)量；

Prj——液壓執(zhí)行元件的輸入功率（W）；

電一一液壓執(zhí)行元件的效率；

tj一一第j個執(zhí)行元件工作時間（s）。

（3）溢流閥的功率損失

Ph3=PyQ\

式中py一一溢流閥的調(diào)整壓力（Pa）；

Q,——經(jīng)溢流閥流回油箱的流量（m7s）。

（4）油液流經(jīng)閥或管路的功率損失

Ph4=ApQ

式中Ap一—通過閥或管路的壓力損失（Pa）；

Q一一通過閥或管路的流量（m：'/s）。

由以上各種損失構(gòu)成了整個系統(tǒng)的功率損失，即液壓系統(tǒng)的發(fā)

熱功率

Phr=Phl+Phz+Ph3+Ph4

式適用于回路比較簡單的液壓系統(tǒng)，對于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率

損失的環(huán)節(jié)太多，一一計(jì)算較麻煩，通常用下式計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功

率

Phr=P-Pe

式中匕是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，Pc是輸出的有效功率。

?_1yPiQih

1

ti=i'!Pi

P0=不~乙F癡+乙Fwjsj

1t\j=l）

其中T,——工作周期（s）；

z、n、m——分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)的數(shù)量；

Pi、Qi、Hpi第i臺泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率；

tj第i臺泵工作時間（s）；

九、3八力——液壓馬達(dá)的外載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、工作時間（N?m、rad/s、

s）；

降、si——液壓缸外載荷及驅(qū)動此載荷的行程（N-m）o

4.2.2計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率

液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較

長，而且計(jì)算發(fā)熱功率時，也應(yīng)考慮管路表面散熱。

%=（KA+K2A2）AT

式中K,一一油箱散熱系數(shù)，見表3；

K2管路散熱系數(shù)，見表4；

A、、%——分別為油箱、管道的散熱面積（m2）；

△T——油溫與環(huán)境溫度之差（℃）。

phe=(17x1.463+0.157x23)x50=1424

表3油箱散熱系數(shù)％(W/(m2?℃))

冷卻條件

通風(fēng)條件很差8-9

通風(fēng)條件良好15-17

用風(fēng)扇冷卻23

循環(huán)水強(qiáng)制冷卻110~170

表4管道散熱系數(shù)K?(W/(m2?'℃))

管道外徑/m

風(fēng)速/m?s1

0.010.050.1

0865

1251410

5694023

若系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則P/Phc,油溫不再升高，此時，最大溫差

AT=比——

k]A1+k2A2

環(huán)境溫度為T。，則油溫T=T0+Z\T。如果計(jì)算出的油溫超過該液壓設(shè)備允

許的最高油溫(各種機(jī)械允許油溫見表5),就要設(shè)法增大散熱面積，

如果油箱的散熱面積不能加大，或加大一些也無濟(jì)于事時，需要裝設(shè)冷

卻器。

表5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30-5055?70

一般機(jī)床30?5555-70

機(jī)車車輛40~6070-80

船舶30-6080-90

冶金機(jī)械、液壓機(jī)40-7060~90

工程機(jī)械、礦山機(jī)械50?8070?90

第五章、設(shè)計(jì)液壓裝置，編制技術(shù)文件

第5.1節(jié)液壓裝置總體布局

液壓系統(tǒng)總體布局有集中式、分散式。

集中式結(jié)構(gòu)是將整個設(shè)備液壓系統(tǒng)的油源、控制閥部分獨(dú)立設(shè)置

于主機(jī)之外或安裝在地下，組成液壓站。如冷軋機(jī)、鍛壓機(jī)、電弧爐

等有強(qiáng)烈熱源和煙塵污染的冶金設(shè)備，一般都是采用集中供油方式。

分散式結(jié)構(gòu)是把液壓系統(tǒng)中液壓泵、控制調(diào)節(jié)裝置分別安裝在設(shè)備上

適當(dāng)?shù)牡胤健C(jī)床、工程機(jī)械等可移動式設(shè)備一般都采用這種結(jié)構(gòu)。

本設(shè)計(jì)采用液壓裝置的集中式布局

液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

液壓泵的安裝方式

液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵.驅(qū)動電動機(jī)及其聯(lián)軸器等。

安裝方式分為上置式和非上置式兩種。

(1)上置式安裝將液壓泵和與之相聯(lián)的油管放在液壓油箱內(nèi)，

這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時電動機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸

油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省內(nèi)地面積。但散熱條件不

好。

（2）非上置式安裝將液壓泵和與電動機(jī)放在液壓油箱旁，）所

示，這種結(jié)構(gòu)，振動較小，油箱的清洗比較容易，但占地面積較大，

吸油管與泵連接要求嚴(yán)格，應(yīng)用于較大型液壓站。

YZJ壓裝機(jī)的液壓系統(tǒng)安放在壓裝機(jī)的結(jié)構(gòu)架上面，要求結(jié)構(gòu)緊湊，

站地面積小，經(jīng)過對比分析，采用上置式安裝,通過螺栓將電機(jī)上的

法蘭與油箱和好的固定在一起,并且將泵放在油箱內(nèi)，泵浸在油液中，

可以改善泵的吸油條件。

第5.2節(jié)液壓泵與電動機(jī)的連接

將液壓泵與電動機(jī)連接方式,采用聯(lián)軸器，用來把電動機(jī)軸與

泵軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離；只有在機(jī)器停車并將聯(lián)

接拆開后，兩軸才能分離。

選擇聯(lián)軸器的類型

聯(lián)軸器有剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)釉器兩大類，其中撓性聯(lián)釉器又

可以分為無彈性元件的撓性聯(lián)釉器和有彈性元件的撓性聯(lián)釉器兩大

類別。選擇聯(lián)釉器考慮以下幾點(diǎn)：

（1）所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減娠功能的要求。例

如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對嚴(yán)重沖擊載荷或要

求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動，可選用輪胎式聯(lián)袖器等具有高彈性的聯(lián)

軸器。

（2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳

動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用

存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。

液壓泵與電機(jī)之間的聯(lián)軸器，一般用簡單彈性套柱銷聯(lián)軸器或彈性。

其二者的共同特點(diǎn)是傳遞扭矩范圍較大，轉(zhuǎn)速較高，彈性好，能緩沖

扭矩急劇變化引起的振動，能補(bǔ)償軸位移。但在使用中應(yīng)定期檢查彈

性圈。

第5.3節(jié)液壓閥的配置形式及油路板塊設(shè)計(jì)

1）板式配置板式配置是把板式液壓元件用螺釘固定在平板

上，板上鉆有與閥口對應(yīng)的孔，通過管接頭聯(lián)接油管而將各閥按系統(tǒng)圖

接通。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式。液壓實(shí)驗(yàn)臺等普遍采用

這種配置。

2）集成式配置目前液壓系統(tǒng)大多數(shù)都采用集成形式。它是將液壓

閥件安裝在集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部

油路作用。這種配置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。

基于本設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)比較簡單，故采用板式配置。

油路板一般用灰鑄鐵來制造，要求材料致密，無縮孔疏松等缺陷。

液壓油路板的正面用螺釘緊固液壓元件，表面粗糙度值為RaO.8um,被

面連接壓力油管（P），回油管（T），泄露油管（L）和油管（A,B）等。

油管與液壓油路板通過管接頭來制細(xì)牙螺紋或英制管螺紋連接。液壓元

件之間通過液壓油路板內(nèi)部的孔道連接。初正面和孔道的表面粗糙度值

為Ra6.312.5umo

此外液壓油路板的安裝固定也是重要的。油路板一般采用框架固定,

要求安裝，維修和檢測方便。它可安裝固定在機(jī)床上或機(jī)床附屬設(shè)備上,

但比較方便的是安裝在液壓站上。

繪制液壓油路板平面尺寸，把制作好的液壓元件樣板放在液壓油路

板上進(jìn)行布局，此時應(yīng)注意：

1）液壓閥閥芯應(yīng)處于水平方向，防止閥芯自重影響液壓閥的靈敏

度，特別是換向閥一定要水平布置。

2）與液壓油路塊上主液壓油路相通的液壓元件，其相應(yīng)油口應(yīng)盡

量沿同一坐標(biāo)軸線布置，以減少加工孔道。

3）壓力表開關(guān)布置在最上方，液壓元件之間距離應(yīng)大于5mm。

4）液壓油路板正面用來安裝液壓元件，表面粗糙度為RaO.8um,上

面布置液壓元件固定螺孔，油路板固定孔和液壓元件油孔。

長、寬、高分別為400mm、330mm、75mm

第5.4節(jié)油管和管接頭的選用

油管和管接頭的作用是聯(lián)接液壓元件，構(gòu)成完整液壓系統(tǒng)的通道。

管接頭用以把油管與油管與元件連接起來。油管和管接頭應(yīng)有足夠的強(qiáng)

度，良好的密封，小的壓力損失和裝拆方便。

在進(jìn)行液壓絞車設(shè)計(jì)時，不可忽視油管和管接頭的設(shè)計(jì)，油管的材

料、直徑、長度、走向和布局都應(yīng)設(shè)計(jì)得合理，管接頭的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)選

擇適當(dāng)，否則不僅會增大壓力損失，降低液壓系統(tǒng)效率，產(chǎn)生振動和噪

音，而且往往發(fā)生漏油和開裂，影響液壓系統(tǒng)的正常工作。

液壓站的油管主要是采用無縫鋼管，紫銅管和耐油橡膠軟管。油管

材料的選擇主要是依據(jù)液壓系統(tǒng)工作壓力，工作環(huán)境，液壓裝置的相互

位置和其他條件來確定。各種油管材料的特性及適用范圍如下。

(1)鋼管。鋼管分無縫鋼管和有縫鋼管。無縫鋼管強(qiáng)度高，耐高

壓、變形小、壽命長、工作可靠、耐油性和抗腐蝕性能都比較好，裝配

時不易彎曲，裝配好后能長久保持原形，所以在中、高壓液壓系統(tǒng)中得

到廣泛應(yīng)用。無縫鋼管有冷撥和熱軋兩種。冷撥管外徑尺寸精確，質(zhì)地

均勻，強(qiáng)度高。一般多選用10號，15號銅制成的冷拔無縫鋼管。吸油

管和回油管等低壓管路，可以采用有縫鋼管，其最高工作壓力一般不大

于1MPa。

(2)銅管。銅管分紫鋼管和黃銅管。紫銅管工作壓力在6.5—lOMPa

以下，它容易彎曲成所需要的形狀，安裝時比較方便，且管壁光滑，摩

擦阻力小。由于銅與油接觸能加速油的氧化，不耐沖擊和振動，同時銅

材價格較高，故應(yīng)盡量不用或少用銅管，而多用鋼管。銅管通常只限于

用做液壓絞車的儀表和控制裝置的小直徑油管。黃銅管承受壓力較高，

可達(dá)25MPa以上，但它不易彎曲。

(3)橡膠軟管。橡膠軟管一般用于連接兩個相對運(yùn)動部件之間的

管路，橡膠軟管能夠吸收液壓沖擊和震動，在特殊情況下也可以在非運(yùn)

動部件之間加設(shè)一段橡膠軟管，以利改善液壓系統(tǒng)的工作特性。液壓絞

車在一般情況下應(yīng)盡量避免使用橡膠軟管，只是在液壓傳動裝置有特殊

要求的地方才考慮使用，例如在液壓絞車的內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)

的進(jìn)、回油管經(jīng)常安裝一節(jié)高壓橡膠軟管，以便使液壓馬達(dá)的配油軸在

工作中能正常浮動。高壓橡膠軟管制造復(fù)雜，接頭技術(shù)要求高，壽命短、

成本高，在固定連接處一般不要采用。

橡膠軟管分高壓軟管和低壓軟管兩種。高壓軟管用夾有銅絲編織物

的耐油橡膠制成，一般有2?3層。鋼絲層數(shù)越多，管徑越小，耐壓越

高。小直徑的三層鋼絲橡膠軟管最高工作壓力可達(dá)35-60MPao低壓橡

膠軟管是由夾有棉或麻織物的耐油橡膠制成，適用于工作壓力小于

1.5MPa的場合。

液壓站油管的布置對液壓元件的影響很大，因而在布置液壓元件時

就應(yīng)充分考慮盡量縮短和減少管路，避免過多的文叉迂回，以便使管路

布局合理；并且要盡量做到各個管路裝卸時互不妨礙；裝配時不應(yīng)單純

追求美觀，而使管路過長或彎曲過多。

鋼管和銅管的彎曲部分應(yīng)保持圓滑，防止鄒折。金屬管的彎曲半徑

R可參考下列數(shù)據(jù)：

鋼管熱彎曲：R23D

鋼管冷彎曲：R26D

銅管熱彎曲：R22D(DW15mm)

R22.5D(D=15?22mm)

R23D(D)22mm)

油管彎曲半徑過小，不僅容易產(chǎn)生鄒折，增大液流阻力，而且會導(dǎo)

致油管應(yīng)力集中，降低油管的疲勞強(qiáng)度。油管彎曲后.彎曲處外側(cè)壁的

減薄不應(yīng)超過油管壁厚的20%,橢圓度不應(yīng)超過15%。

在連接金屬油管時，還要注意熱膨脹冷縮的影響，留有脹縮的余量。

軟管的連接長度應(yīng)有一定余量。連接時要防止軟管受拉力或擰扭。

接頭附近的軟管應(yīng)避彎曲。軟管的彎曲半徑R約為軟管外徑D的9倍，

彎曲位置距接頭至少應(yīng)在軟管外徑的6倍以上。

管接頭是油管與液壓元件，油管與油管之間的連接件。在沒計(jì)和使

用管接頭時，必須使它具有足夠的通油能力和較小的壓力損失，同時做

到裝卸方便，連接牢固、密封可靠，外形緊湊，制適容易。

第5.5節(jié)濾油器選用

在液壓系統(tǒng)中由于液件元件在機(jī)喊加工過程中節(jié)常殘留一些硬的

扮末和金屬碎屑未完全徹底清理干凈，外界的灰塵、臟物顆粒也常常浸

入液壓系統(tǒng)，液壓元件工作因磨損析出鐵末，液壓油的氧化生貢會產(chǎn)生

雜質(zhì)等原因。使液壓油中的雜質(zhì)顆粒達(dá)到一定大小就個引起汀汽孔的堵

寒，相xr運(yùn)動零件產(chǎn)生劇烈躇U和卡死，影響液壓系統(tǒng)的正常工作，

縮短液壓工件的壽命。所以液壓油不清潔常常是液壓機(jī)械造成故障得主

要原因。為了保匠液壓系統(tǒng)的正常工作，提高液壓元件的壽命.因此進(jìn)

入液壓系統(tǒng)工作的油液必須經(jīng)過濾油器過濾。

濾油器應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：由較高的過濾能力和較低的壓力損失；

由足夠的通油能力；過濾材料有足夠的強(qiáng)度，不致因受液壓力而損壞；

能耐油的侵蝕，在一定的溫度下有足夠的耐久性；容易清洗和更換過濾

材料。

液壓站常用的濾油器油以下幾種：

1.網(wǎng)式濾油器。

它是以銅絲網(wǎng)作為過濾材料得濾油器。其結(jié)構(gòu)如圖5.5所示。這種

網(wǎng)式

圖5.5網(wǎng)式濾油器

1一聯(lián)接蓋；2—銅絲網(wǎng)；3一骨架；4一鐵絲

濾油器結(jié)構(gòu)簡單，通油能力強(qiáng)，但過濾精度差。

液壓站的網(wǎng)式粗濾油器安裝在油箱內(nèi)吸油口上。它是用作液壓系統(tǒng)

的第一次粗濾油，故容易堵塞，需要經(jīng)常清洗，因此要設(shè)置在便于拆裝

的位置上。

2.燒結(jié)式濾油器。

它是利用青銅粉粒燒結(jié)一定形狀，依靠其顆粒間的間隙濾油。它的

過濾精度由粉末的粒度決定，粒度越細(xì)，過濾精度越高。

液壓站將燒結(jié)式濾油器用作精濾油器，安裝在補(bǔ)油泵和控制泵的排

油管上。其結(jié)構(gòu)如圖5.6所示。燒結(jié)式濾油器強(qiáng)度高，過濾精度也高，

通油能力大，抗腐蝕性好，耐高溫，制造簡單，但不便于清洗。

圖5.6燒結(jié)式濾油器

1—配油體；2—?dú)んw；3—濾芯；4—連接環(huán)；5—壓蓋；6一螺栓

3.紙芯式濾油器

它采用微孔濾紙過濾，為了增加濾紙過濾面積，一般制成折疊形。

液壓站也常采用紙芯過濾器作精濾油器，其結(jié)構(gòu)如圖5.7所示。

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圖5.7紙芯濾油器

1一堵塞發(fā)訊裝置；2一濾頭；3—?dú)んw；4—濾芯；5—拉桿；6—螺母

紙芯濾油器的結(jié)構(gòu)簡單，過濾精度高。但它的強(qiáng)度低，容易堵塞,

不便清洗，需經(jīng)常更換濾芯。

安裝使用濾油器時要保持干凈，濾網(wǎng)不得有損壞之處，更不能使用

有洞的濾芯。安裝時要注意進(jìn)、出油口不得互換，一般都是油從濾芯外

面進(jìn)油，中間出油。液壓絞車經(jīng)過跑合試運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)更換濾芯，以后每運(yùn)

轉(zhuǎn)1000~2000小時應(yīng)更換一次濾芯。

選擇濾油器要考慮液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量、要求過濾精度、濾

油位置、工作油溫等因素。

液壓系統(tǒng)要求的過濾精度與壓力和油泵、油馬達(dá)及閥組結(jié)構(gòu)形式等

有關(guān)。一般當(dāng)P〈14MPa時，要求過濾后油液雜質(zhì)顆粒直徑d在0.025?

0.05mm以下；當(dāng)P〉14MPa時，d<0.025mm；當(dāng)P=35MPa時，d<0.01

mm。濾油器的過濾精度越高，所造成的壓力損失越大，一般吸油濾油器

容許壓力降為0.03?0.077MPa,在主油路上容許壓力降為0.02MPa。

濾油器的使用工作壓力要滿足要求，以免造成損壞。一般應(yīng)考慮使

用機(jī)械強(qiáng)度較高的濾油器。

濾油器還必須有足夠的通油能力，在使用中隨著時間的延長，濾油

器會逐漸堵塞，致使通油能力降低。因此在選用時，濾油器的通油量除

了滿足系統(tǒng)要求外，還要考慮留有一定的余量，特別是吸油濾油器的通

油能力，一般應(yīng)為液壓泵流量的2倍以上。

本設(shè)計(jì)選擇濾油器為：吸油口WU-250X180F、回油口WU-250X180F。

繪制正式工作圖，編寫技術(shù)文件

液壓系統(tǒng)完全確定后，要正規(guī)地繪出液壓系統(tǒng)圖。除用元件圖

形符號表示的原理圖外，還包括動作循環(huán)表和元件的規(guī)格型號表。圖中

各元件一般按系統(tǒng)停止位置表示，如特殊需要，也可以按某時刻運(yùn)動狀

態(tài)畫出，但要加以說明。

裝配圖包括泵站裝配圖，管路布置圖，操縱機(jī)構(gòu)裝配圖，電氣

系統(tǒng)圖等。

技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明書和設(shè)備的使用、維護(hù)說明書等。

第六章、油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣

泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空

氣過濾器及液位計(jì)等。

油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣

相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便,

液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓

力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可

分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器

件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強(qiáng)度高，重量輕，易于清掃，但制造

較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。

第6.1節(jié)油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

6.1.1結(jié)構(gòu)簡介

長期以來，液壓油箱的結(jié)構(gòu)型式，基本上是由矩形板折邊壓形成四

棱柱，再用封板堵住兩側(cè)而構(gòu)成。端部封板及中間隔板由沖壓成形，箱

體是經(jīng)四次壓圓角，接頭外焊接而成的。這種結(jié)構(gòu)的液壓油箱制造工藝

較差，主要表現(xiàn)在箱體鋼板下料時要求的精度較高；壓形的反彈量因每

次供貨鋼板的機(jī)械性能不同有所不同，導(dǎo)致箱體的圓角與襯板的半徑吻

合不良；不同機(jī)型上的液壓油箱必須使用自己專用的一套壓型模具。每

套模具的體積大、造價高、利用率低。箱底面及端部，以及箱底面和側(cè)

面分別折成u形斷面；再焊好加油口和中間隔板等附件后，扣合拼焊而

成。這種結(jié)構(gòu)的液壓油箱具有以下優(yōu)點(diǎn)：下料精度要求不高；對原材料

機(jī)械性能適應(yīng)力強(qiáng)；折邊部位可隨意調(diào)整，適合多品種小批量生產(chǎn)；不

用模具，大大節(jié)省了費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)周期等等。這種結(jié)構(gòu)的液壓油箱,

近年來被我們廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械、建筑機(jī)械等行走機(jī)械上。

6.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過對油箱的了解，壓裝機(jī)的油箱，是單件的生產(chǎn)，因此，采用拼

焊的方法焊接而成。進(jìn)行油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，首先考慮的是油箱的剛度，

其次考慮便于換油和清洗油箱以及安裝和拆卸油泵裝置，當(dāng)然,從企業(yè)

的方面考慮，油箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡單，以利于密封和降低造價。

（1）油箱體油箱體由A3鋼板焊接而成，取鋼板厚度3?8mm,箱

體大者取大值，本壓裝機(jī)的油箱板厚度為6m在油箱側(cè)壁上安裝油位

指示器。在油箱與隔板垂直的一個壁上常常開清洗孔，以便于清洗油箱。

（2）油箱底部油箱底部采用傾斜的方式，用焊接方法與壁板焊接

而成，采用這種結(jié)構(gòu)，便于排油，底部最低處有排油口，。

焊接結(jié)構(gòu)油箱，油箱用A3鋼板，其厚度等于側(cè)壁鋼板的厚度，為8mm。

（3）油箱隔板為了使吸油區(qū)和壓油區(qū)分開，便于回油中雜質(zhì)的沉

淀，油箱中設(shè)置了隔板。隔板的安裝方式主要有兩種，第一種：回油區(qū)

的油液按一定方向流動，既有利于回油中的雜質(zhì)、氣泡的分離，又有

利于散熱。第二種：回油經(jīng)過隔板上方溢流至吸油區(qū)，或經(jīng)過金屬網(wǎng)進(jìn)

入吸油區(qū)，更有利于雜質(zhì)和氣泡的分離。在本壓裝機(jī)