【正文】 （ 5） 彎管的半徑 R 應(yīng)針對(duì)管子中心和外徑 d 來(lái)規(guī)定。 （ 2） 固定點(diǎn)之間的直管段至少要有一個(gè)松彎以適應(yīng)熱脹冷縮。 （ 5）硬管應(yīng)貼地或沿著機(jī)器外壁面鋪設(shè)。大規(guī)模的中央型液壓泵站往往設(shè)置在地下室中，可以對(duì)組成的液壓系統(tǒng)進(jìn)行集中的管理。這種形式的優(yōu)點(diǎn)是裝配維修方便，有利于消除動(dòng)力源的震動(dòng)和油溫對(duì)主機(jī)精度的影響，缺點(diǎn)是單獨(dú)設(shè)液壓站，占地面積較大。 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(shè)計(jì) 概述 液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分（動(dòng)力源）。另外，還應(yīng)校驗(yàn)元件的安裝螺釘孔是否與其它孔道貫通。在布置元件位置時(shí)，不僅考慮閥體的安裝面的尺寸，還應(yīng)該注意元件的外形尺寸，以防止元件間或元件與其它設(shè)備之間的干涉。 （ 2）在集成塊設(shè)計(jì)時(shí)，板內(nèi)的油路應(yīng)盡量簡(jiǎn)捷，盡量減少深孔、斜孔，盡量縮短油路長(zhǎng)度，減少拐彎，板中的孔徑要與疊加閥的孔徑和通過(guò)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。 油箱的外形尺寸 油箱尺寸高、寬、長(zhǎng)之比可以取 1： 2： 3，液面高度達(dá)油箱高度的 倍，設(shè)高為 X，得油箱的有效容積等于 1X 2X 3X。對(duì)于礦物油，常采用磷化處理。同時(shí)應(yīng)設(shè)在注油口附近，以便注油時(shí)可以監(jiān)視液面。 （ 3） 隔板的設(shè)置 在油箱中設(shè)置隔板的目的是將吸、回油隔開(kāi)，迫使油液循環(huán)流動(dòng)，利于散熱和沉淀。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) 。安裝減震喉既可以減小油箱與泵連接應(yīng)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。 ]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。采用電加熱器加熱器安裝在油箱內(nèi)。注油口與通氣器一般序號(hào) 元件名稱(chēng) 代號(hào) 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。本系統(tǒng)補(bǔ)油泵安放在主油箱的頂部，需要較好的自吸能力。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。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(jī)時(shí)倒流回油箱；用作旁通閥，與其它類(lèi)型的液壓閥相并聯(lián)，從而構(gòu)成組合閥。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(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T287893。凡帶端字的都是用于管子與機(jī)件之間的連接，其余是用于管件之間的連接。連接有可拆卸連結(jié)和永久性連接。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。流量的任何突然擾動(dòng)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(dǎo)致“甩動(dòng)”。 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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷，第 23 篇，第 9 章，表 ―鋼管公稱(chēng)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。 液壓泵壓油管道內(nèi)徑： w mmvqd V 3 ??? ???? ??? ， 圓整取標(biāo)準(zhǔn)值 25 mm。 。比較之后，本系統(tǒng)選擇通用異步電動(dòng)機(jī)。 泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。 其它試驗(yàn)項(xiàng)目 氣密性檢查和跑合 ,壓力振擺試驗(yàn) ,自吸試驗(yàn) ,低溫試驗(yàn) ,高溫試驗(yàn) ,超速試驗(yàn) ,超載試驗(yàn) ,滿(mǎn)載試驗(yàn) ,效率檢查試驗(yàn)。 第三，計(jì)算泵的空載排量。參照各類(lèi)液壓泵試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮現(xiàn)有的試驗(yàn)條件確定試驗(yàn)項(xiàng)目為：氣密性檢查和跑合試驗(yàn)、排量驗(yàn)證試驗(yàn)、效率試驗(yàn)、壓力振擺檢查、自吸試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、超速試驗(yàn)、超 載試驗(yàn)、滿(mǎn)載試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)和效率檢查試驗(yàn)。其基本內(nèi)容為： 泵和液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 由于不同類(lèi)型的液壓泵 (馬達(dá) )有不同的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，即使是同一類(lèi)型、不同額定壓力的液壓泵 (馬達(dá) )的測(cè)試方法也不完全相同，所以只能對(duì)其中某一類(lèi)型、某一壓力級(jí)別的液壓泵 (馬達(dá) )進(jìn)行性能測(cè)試或?qū)ζ渲泄餐捻?xiàng)目進(jìn)行測(cè)試。 存在問(wèn)題 由于被測(cè)液壓泵（馬達(dá)）的型號(hào)不同，存在大功率液壓泵（馬達(dá)）測(cè)試能耗大，浪費(fèi)液壓油， 主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失。液壓計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)（ Computer Aided Test）將信息技 w 術(shù)與液壓測(cè)試技術(shù)結(jié)合，可以顯著提高液壓測(cè)試的可靠性、精確性和自動(dòng)化程度，它必定是液壓測(cè)試技術(shù)的發(fā)展方向。實(shí)際應(yīng)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(yīng)的液壓測(cè)試系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)也有許多高等院校及科研單位正在進(jìn)行液壓 CAT 的研究工作，并在液壓測(cè)試中進(jìn)行一定程度的應(yīng)用。 液壓馬達(dá)性能表達(dá)式及參數(shù) ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。因此液壓泵、馬達(dá)性能的精確測(cè)試有著非常重要的意義。 hydraulic motor。這類(lèi)試驗(yàn)臺(tái)采用計(jì)算機(jī)集散系統(tǒng)，對(duì)液壓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行智能檢測(cè)、控制和管理。虛擬儀器的開(kāi)發(fā)和研究在國(guó)內(nèi)尚屬于起步階段，清華大學(xué)應(yīng)用虛擬技術(shù)構(gòu)建的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能出廠(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)；電子 部三所的儀器自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)；石油科學(xué)研究院研制的小型石油精煉試驗(yàn)系統(tǒng)等；另外航天局 809所、上海 803所、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江醫(yī)科大學(xué)以及東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所等高校和公司在研究和開(kāi)發(fā)虛擬儀器產(chǎn)品、虛擬儀器設(shè)計(jì)平臺(tái)以及消化吸收 NI等產(chǎn)品方面做了大量工作，其成果已在自動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。 液壓泵（馬達(dá)）實(shí)驗(yàn)臺(tái)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 隨著液壓技術(shù)的不斷提高與發(fā)展，對(duì)液壓測(cè)試技術(shù)的要求也不斷提高。 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感器技術(shù)改造舊式液壓測(cè)試設(shè)備或開(kāi)發(fā)新式高精度、高自動(dòng)化液壓測(cè)試設(shè)備具有廣闊的研究前景。由于泄漏產(chǎn) w 生的環(huán)境問(wèn)題也是不可忽視，而泄漏也是液壓系統(tǒng)的一個(gè)頑疾。試驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)變頻電機(jī) 13 控制被試泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定要求，然后控制電磁比例溢流閥給被試泵加載，通過(guò)進(jìn)出口壓力傳感器采集進(jìn)出口壓力值，通過(guò)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀器采集被試泵的 輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速值。變頻電機(jī)選擇Y250M4B3 額定轉(zhuǎn)速： 1410r/min， 額定電壓： 380v， 額定功率： 55kw。 變量特性試驗(yàn) 恒功率變量泵 恒功率變量泵的特性試驗(yàn)主要有以下幾步： (1)最低壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)的測(cè)定 調(diào)節(jié)變量機(jī)構(gòu)使被試泵處于最低壓力轉(zhuǎn)換狀態(tài)，測(cè)量泵出口壓力； (2)最高壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)的測(cè)定 調(diào)節(jié)變量機(jī)構(gòu)使被試泵處于最高壓力轉(zhuǎn)換狀態(tài)，測(cè)量泵出口壓力； (3)恒功率特性的測(cè)定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)變量機(jī)構(gòu)，測(cè)量壓力、流量相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，繪制恒功率特性曲線(xiàn) ； w (4)其他特性按實(shí)際要求進(jìn)行試驗(yàn)。本章介紹了液壓泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本原理，并說(shuō)明了液壓泵的測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試計(jì)算方法。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)為低壓系統(tǒng)，故可選雙螺桿泵，具體型號(hào)由系統(tǒng)的最大工作壓力與所需液壓泵的流量決定。具體選擇 時(shí)考慮以下幾點(diǎn)： 。 則 ? ? bndPdP ?? ???????? 22 (43) 管道內(nèi)液體的流動(dòng)速度如表 42 所示 表 42 允許流速 推薦值 管道 推薦流速 /(m/s) 液壓泵吸油管道 ~,一般常取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3~6，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 ~ 取吸油管路油液流速為 1 m/s，壓油管路流速為 6 m/s，回油管路為2 m/s。在硬管和軟管之間做出選擇時(shí)，應(yīng)選擇硬管，因?yàn)橛补艹杀镜?、阻力小、安全? ，并采用盡可能大的彎管半徑，否則難以與管接頭找正。軟管還起吸振和消聲的作用，泵的出口要有一段軟管，其目的就在于此。 w 系統(tǒng)壓力，壓力波動(dòng)，油液流速，溫度，油液及環(huán)境條件構(gòu)成液壓軟管使用中的重要因素?？刹疬B接是可以重復(fù)使用的，所用的連接件有法蘭、管接頭、底板之類(lèi)，也可以不用聯(lián)接件而直接把管子與元件連上。 根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)際情況，主要選擇焊接式端直通管接頭。 本系統(tǒng)選取選取比例溢流閥： AGZMOA20315Y。一般，單向閥的開(kāi)啟壓力為 ~ MPa，通過(guò)額定流量時(shí)的壓力損失不應(yīng)超過(guò) ~ MPa。選取被試馬達(dá) A2F28W391，排量： 28 mL/r， 最大轉(zhuǎn)速： 4750r/min。 液壓閥的選擇 主要元件列表： 表 41 液壓輔件的選擇 空氣濾清器的選擇 空氣濾清器簡(jiǎn)稱(chēng)空濾器。 由前面的計(jì)算可知，系統(tǒng)的總流量為 300 L/min，根據(jù)溫州黎明液壓有限公司的產(chǎn)品樣本，選擇空氣濾清器的規(guī)格為 ，過(guò)濾精度為 10 μm，空氣流量為 2 m3/min。 則加熱器的功率為 K ?? 經(jīng)計(jì)算，可確定取一個(gè) KW 的加熱器既可滿(mǎn)足要求。 壓力傳感器 根據(jù)不同的使用要求，壓力傳感器可以與數(shù)字測(cè)量?jī)x、巡回檢測(cè)裝置或計(jì)算機(jī)等配套使用，便于實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化。 油箱的分類(lèi) 按照油面是否與大氣相通，油箱可分為開(kāi)式油箱和閉式油箱。吸油端部所安裝的濾油器，離箱壁要有 2～ 3 倍管徑 ,以便四面進(jìn)油。 （ 4） 空氣濾清器與液位計(jì)的位置 空氣濾清器的作用是使油箱與大氣相通，保證泵的自吸能力，濾除空氣中的灰塵雜物，接作加油口。 （ 7） 油溫控制 油箱正常工作溫度應(yīng)該在 15～ 66℃ ，必要時(shí)應(yīng)該安裝溫度控制系統(tǒng)，或設(shè)置加熱器和冷卻器 。 油箱外形尺寸確定 油箱的有效容積 按照經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容量，如下： vV aq? （ 51） 式中 vq —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積（ m3） 。結(jié)構(gòu)緊湊，占有空間小，可使系統(tǒng)減輕重量，降低成本； （ 4） 安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)方便。 （ 6）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般集成塊管道通徑和閥或外聯(lián)管道的尺寸相對(duì)應(yīng)，等于或小于閥口通徑，最小壁厚≥ 5mm。 在布置閥塊孔道時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng) 的總體布置確定各油口的方位，互相溝通的元件應(yīng)盡量置于互相垂直的相鄰面上以簡(jiǎn)化孔道布置，然后先走通主 油路，再完成小通徑的油路和控制油路。用氣割從板材上裁制閥塊材料時(shí)，應(yīng)留有足夠的加工余量，將閥塊的毛坯進(jìn)行鍛造后再加工。 液壓系統(tǒng)原理圖確定以后，根據(jù) 所選用或設(shè)計(jì)的液壓元件、輔件，便可進(jìn)行液壓泵站的設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)是安裝、維修較復(fù)雜， 動(dòng)力源的震動(dòng)和油溫影響主機(jī)的精度。壓力表及其開(kāi)關(guān)應(yīng)布置在便于觀(guān)察和調(diào)整的地方。并且要適當(dāng)注意到外觀(guān)的整齊和美觀(guān)。 （ 4） 所有管路，尤其是高壓管路均應(yīng)適當(dāng)支撐，尤其在高壓系統(tǒng)中彎管前后及與軟管連接之前必須支撐。 主泵（液壓泵、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)底座等）、補(bǔ)油泵安裝在油箱旁側(cè)；各閥塊也安放在油箱上面；高壓濾油器安放在油箱上面。 （ 3） 彎管應(yīng)減至與布管的幾何形狀 一致的最少數(shù)量，并采用盡可能大的彎管半徑，否則難以與管接頭找正。軟管安裝時(shí)應(yīng)避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)，以免影響使用壽命。手動(dòng)換向閥的位置必須靠近操作部位。如：工程機(jī)械液壓系統(tǒng)。 液壓泵站由泵組，油箱組件，集成塊組件，冷卻系統(tǒng)，蓄能器組件等組成。這樣不僅可以簡(jiǎn)化 CAD 圖紙的繪制，而且可以 檢驗(yàn)油道的布置及油道之間的連通是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查閥體之間是否存在干涉，這在閥體的設(shè)計(jì)中十分重要。這里主要對(duì)主泵出口閥塊進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它的液壓原理如圖 61 所示。需要經(jīng)常檢修的元件及關(guān)鍵元件如比例閥、伺服閥等應(yīng)處于閥塊的上方或外側(cè)，以便于拆裝。液壓閥塊的使用不僅能簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，而且便于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于降低制造成本，提高精度和可靠性。 綜上所述，綜合考慮設(shè)計(jì)了如下的油箱。為了便于換油時(shí)清洗油箱，大容量的油箱一般均在側(cè)壁設(shè)清洗窗口。隔板缺口處要有足夠大的過(guò)流面積，使環(huán)流速為 ～ 。 油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： （ 1） 基本結(jié)構(gòu) 為了在相同的容量下得到最大的散熱面積，油箱外形以立方體形或長(zhǎng)六面體為宜，油箱的頂蓋上有時(shí)要安放泵和電機(jī)，閥的集成裝置有時(shí)也安裝在想改上，最高油面只允許達(dá)到油箱高度的 80%,油箱一般用鋼板焊接而成，頂蓋可以是整體的，也可以是分為幾塊，油箱底腳高度應(yīng)該在 150mm 以上，以便散熱、搬移和放油；油箱四周要有吊耳，以便起吊裝運(yùn)。 w 第 5章 油箱的設(shè)計(jì) 概述 油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲(chǔ)油之外，還起著散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的熱量，分離油液中混入的 空氣，沉淀污染物及雜質(zhì)等作用。 選擇溫州黎明生產(chǎn)的壓力表，型號(hào) YN100，測(cè)量范圍 0～ 60MPa w 壓力表開(kāi)關(guān) 壓力表開(kāi)關(guān)是小型的截止閥或節(jié)流閥，主要用于切斷壓力表和油路的連接，或調(diào)節(jié)開(kāi)口度起著阻止作用，減輕壓力表急劇跳動(dòng)，防止損壞。