【正文】 c system bench of the hydraulic pump and hydraulic motor, and calculate the related parameters , draw series of threedimensional maps and twodimensional drawings of the hydraulic pump and hydraulic motor,including Schematic experimental system, pump station assembly drawings, parts drawings of tank and valve block parts diagrams,which lay a theoretical foundation for the design of the hydraulic pump and hydraulic motor hydraulic system bench. Key words hydraulic pump。 液壓馬達性能表達式及參數(shù) ............................... 錯誤 !未定義書簽。尤其是虛擬儀器測試系統(tǒng)的出現(xiàn)和逐漸 發(fā)展成熟，幾乎應用到了近年來所有液壓元件性能測試試驗臺上。國內(nèi)也有許多高等院校及科研單位正在進行液壓 CAT 的研究工作，并在液壓測試中進行一定程度的應用。如：比利時 Intersofi電子工程公司的 RASS— PDP和 RASS—S軟件；美國斯坦福大學的虛擬儀器教學、試驗、仿真系統(tǒng)；挪威 w CARDIAC公司的基于 LabVIEW平臺的測試北海油田石油、大氣、水流的MPFM系統(tǒng)等。實際應用中該型系統(tǒng)可根據(jù)情況的不同采用不同的接口技術(shù)，靈活地組成相應的液壓測試系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集、測試、過程控制、信息傳輸與通信等現(xiàn)代信息技術(shù)匯聚在一起，將最終導致標準化、規(guī)范化的卡式儀器和軟件化儀 器的更廣泛流行。液壓計算機輔助測試技術(shù)（ Computer Aided Test）將信息技 w 術(shù)與液壓測試技術(shù)結(jié)合，可以顯著提高液壓測試的可靠性、精確性和自動化程度，它必定是液壓測試技術(shù)的發(fā)展方向。 運用模塊化思維能助你理順頭緒 ，分清構(gòu)成事物的諸功能、結(jié)構(gòu)要點（模塊）及其間的聯(lián)系，從而能作出更好的設計 —— 工程設計、產(chǎn)品設計、工藝設計、組織機構(gòu)設計、布局設計等等。 存在問題 由于被測液壓泵（馬達）的型號不同，存在大功率液壓泵（馬達）測試能耗大，浪費液壓油， 主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失。因此對于液壓介質(zhì)，應開發(fā)新的無污染、可降解的液壓油，這樣即使流到環(huán)境中，一定時間后也會降解而不造成危害；如果還是使用對環(huán)境有危害的液壓油，就應該加強管理，防止或減少它流到環(huán)境中去，使對環(huán)境危害最小。其基本內(nèi)容為： 泵和液壓馬達實驗臺的液壓系統(tǒng)方案的設計 由于不同類型的液壓泵 (馬達 )有不同的測試方法標準，即使是同一類型、不同額定壓力的液壓泵 (馬達 )的測試方法也不完全相同，所以只能對其中某一類型、某一壓力級別的液壓泵 (馬達 )進行性能測試或?qū)ζ渲泄餐捻椖窟M行測試。電磁比例溢流閥控制被試泵出口加載，并且配備了卸荷閥、各類壓力傳感器和溫度傳感器。參照各類液壓泵試驗的國家標準，綜合考慮現(xiàn)有的試驗條件確定試驗項目為：氣密性檢查和跑合試驗、排量驗證試驗、效率試驗、壓力振擺檢查、自吸試驗、高溫試驗、超速試驗、超 載試驗、滿載試驗、沖擊試驗和效率檢查試驗。根據(jù)使用的環(huán)境，決定開式、封閉扇冷式、防雨保護式、防爆式等形式及立式、臥式結(jié)構(gòu)。 第三，計算泵的空載排量。 第四，繪出等效率特性曲線圖 ， 或繪出性能曲線圖； 第五，在額定轉(zhuǎn)速下，進口油溫為 20～ 35℃ 和 70～ 80℃ 時，分別測量 空載壓力至額定壓力范圍內(nèi)至少 6 個等分壓力點的容積效率； 第 六，繪制功率、流量、效率隨壓力變化的曲線圖。 其它試驗項目 氣密性檢查和跑合 ,壓力振擺試驗 ,自吸試驗 ,低溫試驗 ,高溫試驗 ,超速試驗 ,超載試驗 ,滿載試驗 ,效率檢查試驗。 容積效率 : ( / ) 100 %P V P V P P kVV?? ?? (24) 機械效率 : ( / ) 100 %P m P m P t h PTT?? ?? (25) 泵輸入功率 4: 1. 5 10 ( )i i P nP P T k W??? (26) 其中 TP 為泵軸輸入轉(zhuǎn)矩 ()； n 為泵的轉(zhuǎn)速 (r/min) 泵的輸出功率00: ( )60pqP P kW?? (27) 其中 Δ p為泵的進、出口壓力差 (MPa)； q為泵實際輸出流量 (L/min) 總效率0: ( / ) 1 5 9 1 0 0 %P P i PnpqPP T?? ?? ? ? (28) 實際輸出流量 3: 10 ( / m in)Pnq q V L??? (29) () ()22i h i iP t h V p p V pT N M????? ? ? w 泄漏流量 3: 1 0 ( / m in)L L inq q V q L?? ? ? (210) 本章小結(jié) 此液壓泵實驗臺油路根據(jù)國家標準設計，用以檢測液壓泵的技術(shù)特性 。 泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。 液壓泵的主要類型有：外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵。比較之后，本系統(tǒng)選擇通用異步電動機。聯(lián)軸器的類型應根據(jù)使用要求和工作條件來確定。 。 管道尺寸的確定 管道的計算 由新版機械設計手冊第四卷，第 23 篇，第 4 章―液壓傳動系統(tǒng)設計計算，查得 管道內(nèi)徑計算公式為： vqd v?4? (41) 壁厚計算公式 ? ??? ???2 dP (42) P──管道內(nèi)最高工作壓力（ Pa）； d──管道內(nèi)徑（ m）； w [σ]──管道材料的許用應力（ MPa）， ? ?n b?? ?； σb──管道材料的抗拉強度（ MPa）， σ b=520MPa； n──安全系數(shù)，對鋼管來說， P＜ 7 MPa 時，取 n=8； P＜ MPa 時，取 n=6； P＞ MPa 時，取 n=4；這里取 n=8。 液壓泵壓油管道內(nèi)徑： w mmvqd V 3 ??? ???? ??? ， 圓整取標準值 25 mm。 硬管的選擇 對于具有不同管路長度的剛性聯(lián)接一般使用硬管。 泵的吸油和壓油口直徑是固定的，分別為 50 mm 和 42 mm，根據(jù)新版機械設計手冊第四卷，第 23 篇，第 9 章，表 ―鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、聯(lián)接螺紋和推薦流量表，選取鋼管管道直徑如表 43 所示。這種直管能在管路中造成嚴重的拉壓應力，并使得管子從接頭體后退才能裝卸的管接頭難以聯(lián)接。流量的任何突然擾動都將在彎管處產(chǎn)生使 彎管伸直的傾向，如果管子未加支撐則導致“甩動”。 軟管的選擇 軟管用于連接相互運動的液壓元件之間的撓性聯(lián)接，或者用于有關(guān)元件的布置很不利，致使軟管連接成為唯一現(xiàn)實的解決的辦法的場合。與油連接的是耐油合成橡膠制成的內(nèi)管，內(nèi)管外面有若干層加固層。各層之間有粘接劑。連接有可拆卸連結(jié)和永久性連接。當然，它們是不能重復使用的。凡帶端字的都是用于管子與機件之間的連接，其余是用于管件之間的連接。直接焊接時，焊接工作要在現(xiàn)場進行，安裝后拆卸不方便，焊接質(zhì)量不易檢查。壓力控制閥的安裝連接方式可分為螺紋式、板式和法蘭式，其中螺紋式連接的管口結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件可參見國家標準 GB/T287893。當溢流量變化時，直動式溢流閥的進口壓力是近于恒定的。用在液壓泵的出口，防止系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵，防止系統(tǒng)中的油液在泵停機時倒流回油箱；用作旁通閥，與其它類型的液壓閥相并聯(lián)，從而構(gòu)成組合閥。單向閥的彈簧在保證能克服閥芯摩擦力和重力而復位的前提下，彈簧剛度盡可能小，從而減小單向閥的壓力損失 。根據(jù)天津塘沽瓦特斯有限公司的產(chǎn)品樣本，選擇蝶閥規(guī)格為 XD71X10C DN50，直徑為 50 mm，工作壓力 MPa。 液壓馬達實驗臺系統(tǒng)部分 被試馬達、泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 被試馬達的選擇 液壓馬達是將液壓能轉(zhuǎn)化成機 械能的液壓組件，其工作原理與液壓泵相同。本系統(tǒng)補油泵安放在主油箱的頂部，需要較好的自吸能力。 w 聯(lián)軸器的選擇 加載泵聯(lián)軸器選擇 CC145,補油泵聯(lián)軸器選擇 CC115. 管道尺寸的確定 液壓馬達實驗臺管道尺寸的確定方法及計算公式與液壓泵的相同，計算得出壓油管管徑 25mm，回油管管徑 35mm。注油口與通氣器一般序號 元件名稱 代號 1 蝶閥 DN50 2 比例溢流閥 AGZMOA20315Y 3 單向閥 S20P1 4 電磁球閥 M3SEW6C30B420M 5 電液換向閥 HWEH25E51/W22151ED1 6 比例調(diào)速閥 2FRE164X/100LBK4M 7 管式單向閥 S25A2 w 合二為一。 空氣過濾器的精度不應小于系統(tǒng)的過濾精度 ,空氣過濾器的空氣流量應大于系統(tǒng)最大流量的 3 倍以上 ,在 安裝條件允許的情況下 ,流量盡可能大些 ,以防止濾芯堵塞影響系統(tǒng)的正常工作。采用電加熱器加熱器安裝在油箱內(nèi)。 η=。 ]14[ 根據(jù)奉化市朝日液壓有限公司的產(chǎn)品樣本，選擇內(nèi)螺紋連接式高壓球閥，規(guī)格為 底部： Q11F16DN20，通徑為 20，工作壓力 MPa。 根據(jù)壓力表的連接規(guī)格，選擇奉化生產(chǎn)的壓力表開關(guān)，型號 KFL8/14E，通徑 8mm，工作壓力 ,壓力表接頭螺 M20 ，壓力油進口 M14 。安裝減震喉既可以減小油箱與泵連接應力，接頭兩端可任意偏轉(zhuǎn)，便于自 由調(diào)節(jié)軸向或橫向壓力，還可以降低液壓泵吸油的沖擊。在油箱上，安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣濾清器、及液位計等。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 。 （ 2） 吸、回、泄油口的設置 泵的吸油管與系統(tǒng)回油管之間的 距離應盡可能遠些，管口都應該插于最低液面以下，但離油箱底要大于管徑的 2～ 3 倍，以免吸空和飛濺起泡。 （ 3） 隔板的設置 在油箱中設置隔板的目的是將吸、回油隔開，迫使油液循環(huán)流動，利于散熱和沉淀。如果隔板與油箱內(nèi)表面之間采用焊接連接，則焊縫應該滿焊，不要留下可能無法清理的藏污納垢的縫隙。同時應設在注油口附近，以便注油時可以監(jiān)視液面。 （ 6） 密封裝置 油板蓋板和窗口連接處均需要加密封墊，各進出油管通過都需要裝有密封墊，確保連接處嚴格密封。對于礦物油，常采用磷化處理。 油箱的設計計算 本系統(tǒng)有兩個油箱：主油箱和上位充液油箱，本 次畢設僅對主油箱的結(jié)構(gòu)進行了設計。 油箱的外形尺寸 油箱尺寸高、寬、長之比可以取 1： 2： 3，液面高度達油箱高度的 倍，設高為 X，得油箱的有效容積等于 1X 2X 3X。因此，液壓集成塊是液壓系統(tǒng)無管化連接方式的一種常用方法，液壓元件由散裝改為集成化，使之具有以下優(yōu)點： （ 1）元件距離近，油道短，壓力損失小，效率高； （ 2）無管子引起的振動及噪音，泄漏小，系統(tǒng)穩(wěn)定性好； （ 3）節(jié)省大量的管路、接頭和密封件。 （ 2）在集成塊設計時，板內(nèi)的油路應盡量簡捷，盡量減少深孔、斜孔，盡量縮短油路長度，減少拐彎，板中的孔徑要與疊加閥的孔徑和通過的流量相匹配，特別要注意相關(guān)通的孔要有足夠的通流面積。 （ 5）重量較大的閥塊，應設置起吊螺釘孔。在布置元件位置時，不僅考慮閥體的安裝面的尺寸，還應該注意元件的外形尺寸，以防止元件間或元件與其它設備之間的干涉。 圖 61 主泵出口閥塊的原理圖 w 閥塊油道設計及三維模型 根據(jù)主泵出口閥塊的原理圖，初步設計了閥塊的管道布置。另外，還應校驗元件的安裝螺釘孔是否與其它孔道貫通。 閥塊選材及安裝 本系統(tǒng)工作壓力為 25MPa，屬于高壓，選用 45 號鋼。 圖 63 主泵出口閥塊三維模型 圖 64 主泵出口閥塊裝配三維模型 w 第 7章 液壓泵站的設計 概述 液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分（動力源）。目前液壓泵站產(chǎn)品尚未標準化，為獲得一套良好性能的液壓系統(tǒng)，應對泵站合理設計、制造。這種形式的優(yōu)點是裝配維修方便，有利于消除動力源的震動和油溫對主機精度的影響，缺點是單獨設液壓站，占地面積較大。這種形式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積。大規(guī)模的中央型液壓泵站往往設置在地下室中，可以對組成的液壓系統(tǒng)進行集中的管理。換向閥之間 應留有一定的軸向距離，以 w 便進行手動調(diào)整裝拆電磁閥。 （ 5）硬管應貼地或沿著機器外壁面鋪設。 （ 6）液壓裝置中各部件、元件的布置要勻 稱，便于裝配調(diào)整、維修和使用。 （ 2） 固定點之間的直管段至少要有一個松彎以適應熱脹冷縮。管子總應該有一段直管接近管接頭，而把任何近處的彎管調(diào)整到遠處。 （ 5） 彎管的半徑 R 應針對管子中心和外徑 d 來規(guī)定。 Solidwords 實體造型