【正文】 () 考慮安全系數(shù) ,故取 25KW。 根據(jù)液壓閥額定壓力來選擇 選擇的液壓閥應使系統(tǒng)壓力適當?shù)陀诋a(chǎn)品標明的額定值。 液壓閥的控制方式的選擇 液壓閥的控 制方式一般有四種，有手動控制，機械控制，液壓控制，電氣控制。 選用主操作閥采用川崎 KMX15R/B450，最大流量 ，能實現(xiàn)動臂提升合流、斗桿大小腔合流、斗桿再生回路、行走直線、動臂提升優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先、斗桿閉鎖等功能。高壓膠管的工作壓力對不正常使用的情況下 可提高 20%；對于使用頻繁，經(jīng)常扭變的要降低 40%。 (4) 膠管的接頭 軸線，應盡量放置在運動的平面內(nèi)，避免兩端互相運動時膠管受力。 表 液壓控制閥 序號 代 號 名稱及規(guī)格 材料 數(shù)量 1 Q9F25P25 不銹鋼截止閥 成品 2 2 DB10G－ 5X/13G24N25 電磁溢流閥 成品 1 3 S20P1O S型單向閥 成品 1 4 S10P1O S型單向閥 成品 1 5 XJF25/13 蓄能器截止閥 成品 1 6 DRV10113/2 單向節(jié)流閥 成品 1 9 S6A1O/2 S型單向閥 成品 1 10 ZDR6DP221/7YM 疊加式減壓閥 成品 1 11 Z1S6P125/ 疊加式單向閥 成品 1 12 4WE10J3X/CG24NZ5L 電磁換向閥 成品 1 13 ZDR10DP225/ 疊加式減壓閥 成品 1 14 Z2FS813/S2 疊加式雙單向節(jié)流閥 成品 2 15 4WEH16Y10/OF6AG25NETS2Z5L/B08 電液換向閥 成品 1 16 Z2FS610/S2 疊加式雙單向節(jié)流閥 成品 2 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 23 總 結(jié) 本課題 ——液壓 挖掘機 動臂機構(gòu)的 液壓系統(tǒng) 設計 ，其 設計 終于完成。液壓傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓系統(tǒng)原理圖的設計要同主機的結(jié)構(gòu)相適宜。 根據(jù)已知的條件和性能要求，計算了液壓系統(tǒng)在挖掘工作時的受力情況，計算了液壓缸在不同的運動狀態(tài)下的各種受力情況。日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 24 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 25 。對系統(tǒng)的性能、發(fā)熱溫升進行了驗算。 此次設計，利用油泵產(chǎn)生油壓，再經(jīng)過電磁閥控制液壓缸來達到控制油缸伸縮的效果。對于我的本次設計，我覺得設計計算部分非常認真。 油箱容量的確定 初步確定油箱的有效容積 ,跟據(jù)經(jīng)驗公式來確定油箱的容量 , V qv?? () 式中 qv － 液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積 ? － 經(jīng)驗系數(shù) 已知所選泵的總流量為 ,這樣 ,液壓泵每分鐘排出的壓力油體積為,查表 表 油箱經(jīng)驗系數(shù)表 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金系統(tǒng) ? 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 得 ? =3， 故 V= qv? =3= 3m 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 22 根據(jù)以上的要求來選擇液壓控制閥，所選的液壓閥能滿足工作的需要。 (2) 膠管的長度應考慮到膠管在通入壓力油后，長度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮是取 3%~4%，膠管安裝時避免處于拉緊狀態(tài)。 在本液壓系統(tǒng)中，液壓缸在短時間內(nèi)快速運動，由蓄能器來補充供油，則計算公式為： vpiiV K A l q t?? ? ?? () 式中 A—各 液壓缸有效作用面積 L—各 液壓缸的行程 K—油液損失系數(shù)，一般取 K= vpq —各 液壓泵流量 之和 t— 動作時間 ，設定 t= 代入數(shù)據(jù)， 由 以 上 公 式 得 ( 50. 24 19. 08 ) 10 630 ( 2 45. 8 37 ) 60 10? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 考慮安全系數(shù)和其他方面 ?? 取 20L,查《機械設計手冊》得： NXQ1L40/ 蓄能器 F219 非橡膠管道的選擇 本系統(tǒng)管路很復雜，取其中主要的幾條來計算，按照公式： 1130 qd ??? () q? － 液體流量 ? － 流速，對于吸油管 ? =1~2m/s， 一般取 1m/s 以下，對于壓油管? ≤3~6m/s， 對于回油管 ? ≤~。 液壓閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇 ]11[ 液壓閥的結(jié)構(gòu)方式分為：管式結(jié)構(gòu)，板式結(jié)構(gòu)。 液壓閥的安裝方式的選擇 液壓閥與系統(tǒng)的管路或其他閥的進出油口的連接方式，一般有三種，螺紋連接方式，板式連接方式，法蘭連接方式。液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個液壓系統(tǒng)。 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 18 1 BM PC 2 PCT－ 812 3— D/A 接口 4－液壓閥驅(qū)動放大 5— 油泵 6— 冷卻器 7－濾油器 8— 背壓閥 9— 節(jié)流 閥 10— 回轉(zhuǎn) 液壓 馬達 11— 行走馬達 12— 雙速電磁閥 缸 13— 補油單向閥 14－緩沖補油閥組 15 中央回轉(zhuǎn)接頭 16－限速閥 17－冷卻器 18－位 移傳感器 19－溢流閥 20－梭閥 21－合流閥 22－電液比例方向閥 23－斗桿油缸 24－鏟斗油缸 25－單向節(jié)流閥 26－動臂油缸 圖 液壓原理圖 1－ TBM PC 2－ PCT－ 812 3－ D/A 接口 4－液壓閥驅(qū)動放大器 5－油泵 6－冷卻器 7－濾油器 8－背壓閥 9－限速閥 10－溢流閥 11－梭閥 12－電液比例方向閥 13－冷卻閥 14－單向節(jié)流閥 15－位移傳感器 16－動臂油缸 圖 動臂機構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 19 5 選擇各執(zhí)行元件 ]10[ 液壓泵的選擇 由表 得， 主泵的壓力為 1 Mpa? ， 最大流量 為 1 2 / m invqL?? ；齒輪泵 的壓力為 2 21pP Mpa? ， 最大流量為 2 37 / m invqL? 。 各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標準件，在圖中要按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。 (3) 補油油路 該液壓系統(tǒng)中的回油經(jīng)背壓閥流回油箱，并產(chǎn)生 ~ 的補油壓力，形成背壓油路，以便在液壓馬達制動或出現(xiàn)超速時，背壓油路中的油液經(jīng)補油閥向液壓馬達補油，以防止液壓馬達內(nèi)部的柱塞滾輪脫離導軌表面。同時回油溫度較高，可對液壓馬達進行預熱，避免環(huán)境溫度較低時工作液體對液壓馬達形成 “ 熱沖擊 ” 。 在左、右行走馬達內(nèi)部除設有補油閥外，還設有雙速電磁閥 9，當雙速電磁閥在圖示位置時馬達內(nèi)部的兩排柱塞構(gòu)成串聯(lián)油路，此時為高速；當雙速電磁閥通電后，馬達內(nèi)部的兩排柱塞呈并聯(lián)狀態(tài)，馬達排量大、轉(zhuǎn)速降低，使挖掘機的驅(qū)動力增大 。該組執(zhí)行元件不工作時油泵 A輸出的壓力油經(jīng)第一組多路換向閥中的合流閥進入第二組多路換向閥，以加快動臂或斗桿的工作速度。 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 該挖掘機液壓系統(tǒng)采用雙泵雙向回路定量系統(tǒng)，由兩個獨立的回路組成。當液壓系 統(tǒng)發(fā)生故障時，及時找出原因，采取正確的解決辦法是保護設備、避免造成重大損失的重要措施。 選用液壓油液 在任何液壓系統(tǒng)中，液壓油是一至關重要的組成部分。液壓系統(tǒng)回路中泵 — 缸回路系統(tǒng)為開式，泵 — 馬達系統(tǒng)為閉式。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設置磁性過濾器或其他型式的過濾器。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。 (4) 選擇液壓動力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。當某一執(zhí)行元件完成預定動作時，回路中的壓力達到一定的數(shù)值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號或打開順序閥使壓力油通過，來啟動下一個動作。行程開關安裝比較方便，而用行程閥需連接相應的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場合。 基于以上控制系統(tǒng)方案分析本次設計選用 閉式中心負荷傳感系統(tǒng) (CLSS)；采用的是雙泵雙回路恒功率控制液壓系統(tǒng)。在容積調(diào)速系 統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 15 形成一個封閉的循環(huán)回路。節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復雜。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高 。相應的調(diào)整方式有節(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。方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。 D －液壓缸內(nèi)徑 (m) ? －缸體材料的許用應力 （ Mpa） ，可通過下面公式求得： [] bn?? ? () b? －缸體材料的抗拉強度 (Mpa) n －安全系數(shù)， n =～ 5，一般取 n =5 但對于鍛鋼 45 的許用應力 []? 一般都取 []? =110(Mpa) 則 1 9 . 5 8 0 7 . 0 9 12 1 1 0 mm? ???? 根據(jù) 《 機械設計手冊 》 ，取液壓 缸 外 直徑為 1D =100mm. 液壓缸油口直徑的計算 液壓缸油口直徑應根據(jù)活塞最高運動速度 v 和油口最高液流速度 0v 而定，公式如下： 3 /d D v v? () 式中 0d －液壓缸油口直徑 (m) D －液壓缸內(nèi)徑 (m) v －液壓缸最大輸出速度 (m/min) 0v －油口液流速度 (m/min)，根據(jù) 《 機械設計手冊 》 ，取 0v =7m/min 同時對于單桿油塞式液壓差動聯(lián)接時，活塞的外伸速度為 : 360vQv A? () 式中 v －液壓缸差動聯(lián)接時，活塞外伸的速度，可視為油口液流的速度 (m/min) 日照職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文） 13 vQ － 液壓泵流量 ( 3m /s)， vQ ＝ 2 45 .8 37 12 8. 6 /L m in? ? ? 3A －活塞桿面 積，其公式如下 : 23 4Ad?? () 式中 d －活塞桿直徑 (m) 所以 223 0 . 3 1 2 1 04Ad? ?? ? ?代入數(shù)據(jù)，解析以上公式得： 2 3 2 20 0 .1 3 8 1 0 1 2 8 .6 1 0 /( 0 .3 1 2 1 0 7 ) 2 .5 1 0dm? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?， 故取 0 25d mm? 缸頭厚度計算 本設計采用的是螺釘聯(lián)接 法蘭缸頭，其厚度的計算公式為： 03 ( )[]cpcpF D dhd???? () 式中 h －法蘭 厚 度 (m) cpd － 法蘭內(nèi)徑 (m)，根據(jù) 《 機械設計手冊 》 ，取 cpd =9mm 0D －螺釘孔分布圓直徑 (m)，根據(jù) 《 機械設計手冊 》 ，取 0D = []? －法蘭材料的許用應力 (Mpa)，取 45 鋼， []? ＝ 120 Mpa F －法蘭受力總和 (N)，其計算公式為： 2 2 2()44 H