【正文】 1). 換向回路由兩個電磁換向閥完成，分別控制俯仰缸和脫鉤缸。 2). 調(diào)壓回路由兩個溢流閥完成，分別控制兩個電磁換向閥入口處的壓力，液壓泵的最大工作壓力由溢流閥規(guī)定，可以預(yù)先調(diào)定以控制系統(tǒng)的工作壓力，同時還起安全閥的作用。 3). 該系統(tǒng)原理圖中脫鉤缸的卸載功能由電磁換向閥的中位機(jī)能來實(shí)現(xiàn)。而俯仰缸的卸載是限壓式變量卸載，當(dāng)回路中壓力達(dá)到溢流閥的預(yù)先調(diào)定值時，通過溢流閥實(shí)現(xiàn)保壓卸載，這使得俯仰缸能夠承受一定的負(fù)載，同時又能實(shí)現(xiàn)卸載，減少功率損耗，延長泵的壽命。 圖 4). 脫鉤液壓缸不承受負(fù)載所以不需有保壓回路功能，而俯仰缸的保壓回路由液控單向閥實(shí)現(xiàn)，在俯仰缸的進(jìn)油路口串接一個液控單向閥，利用錐形閥座的密封性能實(shí)現(xiàn)保壓。采用電接點(diǎn)接觸式壓力計(jì)，可以控制液流波動范圍和補(bǔ)壓動作。 5). 平衡回路的功能由液控單向閥來完成，液壓缸回油腔由液控單向 和單向節(jié)流閥串接鎖閉，活塞能長期停留在任意位置，活塞上下行時有不大的功率損失，1615141732112465131110897 4 能夠滿足系統(tǒng)要求。 6). 調(diào)速回路由疊加式單向節(jié)流調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)。 由以上分析，給定的回路能夠比較好的滿足工作要求 ，保壓、卸荷、調(diào)壓、調(diào)速的功能要求都能夠完全滿足，但是在緩和沖擊方面還有待改進(jìn)，并且該回路效率比較高，安全性好，成本適中，考慮到該系統(tǒng)的工作環(huán)境對噪 音和振動沒有太高要求，可以使用該回路提出的原理。 5 3 元件 的選擇與計(jì)算 選擇液壓泵的主要原則是滿足系統(tǒng)的工況要求，據(jù)此初步確定泵的結(jié)構(gòu)形式，通過對液壓泵的主要參數(shù)工作壓力和流量的選取進(jìn)而確定泵的具體型號和相關(guān)參數(shù)。 確定泵的額定流量 maxPQ Q Q?? 式中 PQ —— 泵的額定輸出流量（ L/min） maxQ —— 流量最大值（ L/min） Q —— 泄漏量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算 Q ＝（ 10％～ 30％），因管路結(jié)構(gòu)比較簡單 取 Q ＝ 10％ maxQ ＝ ＝ 所以 PQ =36+= 確定泵的額定壓力 max()PP k P P?? 式中 P —— 泵的最大工作壓力 (額定壓力 ) (MPa) maxP —— 執(zhí)行元件的最高工作壓力 (MPa) P —— 壓力總損失，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，取 k—— 系數(shù)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比 較簡單，取 所以 P =(16+) = 根據(jù)以上計(jì)算，泵的工作壓力較高，因此選用斜盤式軸向柱塞泵，根據(jù)泵的額定壓力和輸出流量確定泵的型號為 63SCY141B,電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1500rpm。 液壓泵實(shí)際需要的輸入功率是選擇電動機(jī)的主要依據(jù)。由于液壓泵存在著容積損失和機(jī)械損失，為滿足液壓泵向系統(tǒng)輸出所需要的壓力和流量，液壓泵的輸入功率必須大于它 6 的輸出功率。 P = 76 10tpq m?? 式中 P —— 液壓泵的輸入功率（ kw） P —— 液壓泵的額定壓力（ Pa） tq —— 液壓泵的額定流量（ 3m /s） ? —— 液壓泵的總效率， mv? ??? ，其中， m? 是液壓泵機(jī)械效率， v? 是液壓泵的容積效率，取 ? ＝ 所以671 6 1 0 3 6 1 0 .1 16 1 0 0 .9 5tp ?????? kw 因此選擇電動機(jī)型號為 Y160L4 根據(jù)系統(tǒng)的要求、工作壓力和流量，從元件產(chǎn)品樣本中選擇元件型號如下： （ 1） 三位四通電磁閥 4WE10G30/CW220R （ 2） 電磁溢流閥 DB10A250/ （ 3） 液控單向閥 SL10PB30/2 （ 4） 雙聯(lián)單向節(jié)流閥 Z2FS1030 （ 5） 單向閥 S10A/2 管路的選擇主要依據(jù)安裝位置、工作環(huán)境、工作壓力和油管的特點(diǎn)來進(jìn)行。 管路內(nèi)徑的計(jì)算 2 qd v?? 式中 d —— 管子內(nèi)徑（ mm） q —— 管內(nèi)流量（ 3m /s） v —— 油液流速，吸油管 ～ ，壓油管 ～ 5m/s, 回油 ～ ,閥內(nèi)通道 6m/s。 7 取 1v ＝ 1m/s, 2v =5m/s, 3v =2m/s, 4v =6m/s, 則 : 31 3 6 1 02 2 83 .1 4 1 6 0d m m?????? 32 3 6 1 02 1 2 .43 .1 4 5 6 0d m m?????? 33 3 6 1 02 1 9 .53 .1 4 2 6 0d m m?????? 34 3 6 1 02 1 1 .33 .1 4 6 6 0d m m?????? 管子壁厚的計(jì)算 2 bpdn? ?? 式中 ? —— 油管壁厚（ mm） p —— 管內(nèi)工作壓力（ MPa） d —— 管子內(nèi)徑（ mm） n —— 安全系數(shù)， 7MPap , 取 n=6 b? —— 材料抗拉強(qiáng)度，對于鋼管， b? ＝ 380MPa 則 : 1 1 6 2 8 6 3 .5 42 3 8 0 mm? ????? 2 1 6 1 2 .4 6 1 .5 72 3 8 0 mm? ????? 3 1 6 1 9 .5 6 2 .52 3 8 0 mm? ????? 4 1 6 1 1 .3 6 1 .4 32 3 8 0 mm? ????? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選取管子尺寸見表 31 表 31 管子尺寸 公稱通徑 外徑 接頭螺紋 壁厚 吸油管 32 42 M42? 2 4 壓油管 10 18 M18? 回油管 15 22 M22? 閥內(nèi)通道 10 18 M18? 8 油箱容積的確定，是設(shè)計(jì)油箱的關(guān)鍵。油箱的容積應(yīng)能夠保證當(dāng)系統(tǒng)供油 流量大于回油流量時，最低液面在進(jìn)口過濾器之上 。當(dāng)系統(tǒng)回油流量大于供油流量，或者系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)油液返回油箱時，油液不會溢出。同時，油箱還應(yīng)該滿足系統(tǒng)散熱要求。 根據(jù)使用情況確定油箱的容積 有效容積的計(jì)算按經(jīng)驗(yàn)公式 : pVq?? 式中 ? —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，本系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng)所以 ? ＝ 7 pq —— 額定流量（ L/min） 所以 V=7 36=252L= 3/ms 按系統(tǒng)發(fā)熱與散熱關(guān)系進(jìn)行校核 為了簡化計(jì)算，在一般情況下，計(jì)算發(fā)熱量時，只考慮液壓泵和溢流閥的發(fā)熱量 。在計(jì)算散熱量時，只考慮油箱溫升所允許的熱量。在元件選擇合理時，其他液壓閥及管的發(fā)熱量并不大，且考慮到他們會向空氣中散熱，故可忽略不計(jì)。 1. 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱計(jì)算 1). 液壓泵的發(fā)熱功率 pH (1 )p p pHN ??? 式中 pH —— 液壓泵的發(fā)熱功率（ kw） pN —— 液壓泵的輸入功率（ kw） p? —— 液壓泵的效率，由產(chǎn)品樣本查取 所以 ? ?631 6 1 0 3 6 1 0 1 0 . 9 2 0 . 7 6 860pH k w?? ? ?? ? ? ? 2).液壓執(zhí)行元件的發(fā)熱功率 MH 9 ? ?1M M MHN ??? 式中 MH —— 執(zhí)行元件的發(fā)熱功率（ kw） MN —— 執(zhí)行元件的有效功率（ kw） M? —— 執(zhí)行元件的效率，液壓缸取 所以 ? ?631 6 1 0 3 6 1 0 1 0 . 9 5 0 . 5 2 260MH k w?? ? ?? ? ? ? 3).閥孔發(fā)熱損失功率 MH 310v V VH P Q?? 式中 vH —— 閥孔發(fā)熱損失功率（ kw） VP —— 對溢流閥而言是其調(diào)定壓力， 對其他閥而言是其壓降（ MPa） VQ —— 流經(jīng)液壓閥的流量（ 3/ms） 根據(jù)閥類元件的要求，忽略除溢流閥和換向閥外其他閥類元件的閥孔損失熱量，得 33 31 6 3 6 1 0 0 . 2 3 6 1 0 1 0 9 . 7 26 0 6 0VH k w????? ? ? ?? ? ? ????? 綜上，系 統(tǒng)發(fā)熱總功率為： 68 22 2 11. 01P V MH H H H k w? ? ? ? ? ? ? 2. 系統(tǒng)的散熱計(jì)算 油箱的散熱功率 12()OH KA t t KA t? ? ? 式中 OH —— 系統(tǒng)的散熱功率（ kw） K —— 散熱系數(shù)，根據(jù)該系統(tǒng)情況取 17 A —— 散熱面積（ 2m ） t —— 系統(tǒng)溫升（ C? ） 10 1t —— 系統(tǒng)油溫（ C? ） 2t —— 環(huán)境溫度（ C? ） 231 1 .0 1 1 6 .21 7 1 0 4 0OHAmKt ?? ? ??? 所以 ,由于所需的散熱面積比較大，所以在油箱上安 裝冷卻器，選取冷卻器型號 FL16,冷卻面積為 16 2mm ，可滿足散熱要求，并初步確定油箱的尺寸為 1200 600 600 2mm 1. 回油濾油器 RFA 系列微型直回式回油過濾器適用于液壓系統(tǒng)回油精過濾，濾除系統(tǒng)中由于元件磨損產(chǎn)生的金屬顆粒和密封件的橡膠雜質(zhì)等污染物，使流回油箱的油液保持清潔。過濾器配有發(fā)訊器、旁通閥、液流擴(kuò)散器。濾油器具體的型號為： RFA160 1FY，通徑 50mm， 公稱流量為 180L/min，過濾精度為 1181。m，法蘭連接，帶 CYⅡ型發(fā)訊器，當(dāng)濾芯堵塞時將報警。 2. 吸油濾油器 WU 型號的過濾器