【正文】 ....................................................................... 1 國內(nèi)外液壓泵（馬達(dá)）實(shí)驗(yàn)臺發(fā)展?fàn)顩r ..................................... 1 液壓泵（馬達(dá)）實(shí)驗(yàn)臺未來發(fā)展趨勢 ......................................... 2 存在問題 ......................................................................................... 3 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ........................................................................... 4 本章小結(jié) ............................................................................................... 4 第 2 章 液壓泵實(shí)驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .......................................................... 5 液壓泵實(shí)驗(yàn)臺工作原理 ........................................................................ 5 被試泵及驅(qū)動電機(jī)的選擇 ................................................................... 6 液壓泵實(shí)驗(yàn)臺的基本測試項(xiàng)目 ........................................................... 6 排量驗(yàn)證試驗(yàn) ................................................................................. 6 效率試驗(yàn) ......................................................................................... 7 變量特性試驗(yàn) ................................................................................. 7 其它試驗(yàn)項(xiàng)目 ................................................................................. 8 液壓泵性能表達(dá)式及參數(shù) ................................................................... 8 本章小結(jié) ............................................................................................... 9 第 3 章 液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................................... 10 液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺工作原理 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 w 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓泵與液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 燕 山 大 學(xué) 2021 年 6 月 w 摘要 液壓泵和馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)的動力元件和執(zhí)行元件，是整個液壓系統(tǒng)的心臟，它們的性能直接影響著整個液壓系統(tǒng)的性能。 被試馬達(dá)及主油泵的選擇 ................................... 錯誤 !未定義書簽。如 美國的 SUNDSTRON 公司的液壓傳動試驗(yàn)室的 CAT 系統(tǒng)，日本制鋼所的柱塞泵效率試驗(yàn)臺，英國國家實(shí)驗(yàn)室擁有計(jì)算機(jī)控制的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)臺，法國機(jī)械工業(yè)研究中心 (ETIT)也做了類似的工作。硬件部分 A/D 卡采用 PCI— 1713 卡 (提供了 32 個模擬輸入通道， 12 位轉(zhuǎn)換分辨率， 的轉(zhuǎn)換速率 )。在液壓傳動與控制中，液壓系統(tǒng)趨于復(fù)雜化和小型化的發(fā)展趨勢，液壓測試技術(shù)要對液壓系統(tǒng)和液壓元件進(jìn)行充分的測試，必然需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及處理，液壓測試技術(shù)和信息技術(shù)緊密結(jié)合才能符合現(xiàn) 代液壓測試技術(shù)的需要。液壓系統(tǒng)的自動化控制與液壓測試密不可分，液壓系統(tǒng)閉環(huán)反饋控制必然要求對液壓系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行測量和反饋，液壓測試技術(shù)的發(fā)展也有利于液壓 傳動及控制技術(shù)的發(fā)展與提高；發(fā)展液壓測試技術(shù)以提高液壓控制技術(shù)也是以后液壓測試技術(shù)的重要發(fā)展方向。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要研究液壓泵和液壓馬達(dá)實(shí)驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)。 液比例閥 圖 21 液壓泵實(shí)驗(yàn)回路 w 被試泵及驅(qū)動電機(jī)的選擇 由于不同類型的液壓泵 (馬達(dá) )有不同的測試方法標(biāo)準(zhǔn)，即使是同一類型、不同額定壓力的液壓泵 (馬達(dá) )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(dá) )進(jìn)行性能測試或?qū)ζ渲泄餐捻?xiàng)目進(jìn)行測試。 液壓泵實(shí)驗(yàn)臺的基本測試項(xiàng)目 排量驗(yàn)證試驗(yàn) GB7936 規(guī)定排量驗(yàn)證試驗(yàn)分為以下幾步： 第一，使液壓泵空載，即使液壓泵的負(fù)載為零，或液壓泵的輸出壓力不超過額定壓力的 5%或不超過 ； 第二，在液壓泵的最低許用轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)設(shè)定均勻的 5 檔轉(zhuǎn)速，測量每檔轉(zhuǎn)速 n 下泵的流量。恒壓靜特 性試驗(yàn)包括最大排量、額定轉(zhuǎn)速下加載，然后繪制不同調(diào)定壓力下的流量－壓力特性曲線。 選取恒壓變量泵 63PCY141B 進(jìn)行了性能測試試驗(yàn)，被試泵公稱排 量為 63mL/r，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min。交流電機(jī)中最常用的是三相異步電動機(jī)和同步電動機(jī)，異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，重量較輕，成本較低，工作 效率較高，負(fù)載特性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)機(jī)械的電氣傳動需要；同步電動機(jī)廣泛適用于拖動不要求調(diào)速和功率較大的生產(chǎn)機(jī)械。 ，當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸精確對 中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。 液壓泵吸油管道壁厚： mmndP b ?? ???? ??? ?? ， 圓整取標(biāo)準(zhǔn)值 3 mm。硬管可分為兩大類，一類是通經(jīng)定尺寸，另一類是外徑定尺寸的。 ，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。 液壓系統(tǒng)用的高壓軟管由合成 橡膠制成，并根據(jù)擬用的負(fù)載加固。 型號： A10 6S35 管子連接以及管接頭的選擇 管子與元件、管子與管子都需要相互連接。焊接式、卡套式、擴(kuò)口式管接頭應(yīng)用較普遍，管接頭的基本型有 7 種：端直通管接頭、直通管接頭、端直角管接頭、直角管接頭、端 三通管接頭、三通管接頭和四通管接頭。 按用途，壓力閥可分為溢流閥、遙控閥、安全閥、電磁溢流閥、卸荷溢流閥、制動閥、背壓閥、平衡閥、緩沖閥、壓力繼電器、壓力表保護(hù)閥等。其作用是使液體只能沿一個方向流動，不許它返回倒流 。 w 蝶閥的選擇 在吸油口設(shè)置一個蝶閥，當(dāng)拆卸液壓泵時，不會使油液流出，前面已經(jīng)算出吸油管直徑為 50 mm，系統(tǒng)壓力 MPa。 補(bǔ)油泵及電機(jī)的選擇 補(bǔ)油泵的作用是給上位充液油箱打油，大部分時間都是處于閑置狀態(tài)。 空氣過濾器裝于油箱上，連通大氣，使得油箱內(nèi)氣體壓力不至于過高或者過低，因?yàn)檫^高影響油箱安全，過低降低泵自吸能力，而且容易產(chǎn)生氣泡，影響系統(tǒng)性能；空氣過濾器還用于油液的抽取和注入。 加熱器的選擇 加熱器的作用在于低溫起動時，將油液溫度升高到適當(dāng)?shù)闹担?15℃）。 泄油口球閥的選擇 在油箱底部泄油口設(shè)置截止閥，用于排出油箱底部的污泥；在油箱蓋板上邊緣的泄油口設(shè)置一截止閥，用于排出蓋板上積蓄的油液。 減震喉的選擇 液壓泵在安裝時，要求較高的同心度，特別是斜軸泵對安裝位置比較特殊。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便。 斜角，以增大回流截面，并使斜面對著箱壁， w 以利散熱和沉淀雜質(zhì)；閥的泄油管口應(yīng)在液面之上，以免產(chǎn)生背壓；液壓馬達(dá)和泵的泄油管則應(yīng)引入液面之下，以免吸入空氣；為防止油箱表面泄油落地，必要時在油箱下面或頂蓋四周設(shè)泄油回收盤。液位計(jì)用于監(jiān)測油液高度，其安裝位置應(yīng)使液位計(jì)窗口滿足對油箱吸油區(qū)最高、最低液位的 觀察。待灰砂清理干凈后，按不同工作介質(zhì)進(jìn)行防腐處理。 表 51 液壓經(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 a 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 本系統(tǒng)為高壓鍛造機(jī)械， a 取 10，得到： V=6 =（ m3），取 系列。 閥塊的設(shè)計(jì)原則 集成塊的閥體是安裝各種液壓元件，并且其內(nèi)部按照液壓系統(tǒng)原理圖的要求能實(shí)現(xiàn)各個元件之間油道連通的復(fù)雜功能塊，是集成設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，有如下幾條注意點(diǎn) [3]： （ 1）集成塊的尺寸是考慮了其正面所安裝疊加閥的類型，外形尺寸，以及保證板內(nèi)油路孔與疊加閥的油路孔相對應(yīng)的原則下，應(yīng)該力求結(jié)構(gòu)緊湊，體 積小，重量輕。在進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，首先應(yīng)確定貫穿所有閥體的壓力油孔，回油孔及泄油孔的位置，元件油道的布置以他們?yōu)闇?zhǔn)則。所有孔距的確定應(yīng)保證其壁厚有足夠的強(qiáng)度，對于中高壓系統(tǒng)而言，采用鑄鐵塊的壁厚應(yīng)大于 5mm，采用鋼材的應(yīng)大于或等于 3mm，如果是深孔，還應(yīng)考慮鉆頭在允許范圍內(nèi)的偏斜，應(yīng)適當(dāng)加大孔距。 圖 62 主泵出口閥塊的初步管道圖 w 本章小結(jié) 本章主要介紹了閥塊設(shè)計(jì)的重要性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)了本次液壓機(jī)的泵出口閥塊油道結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了三維建模。 集中配置是將系統(tǒng)的動力源，控制及調(diào)節(jié)裝置安裝于主機(jī)外，集中配置液壓站主要用于固定式液壓設(shè)備，如：機(jī)床及其自動線液壓系統(tǒng)。中等規(guī)模的機(jī)組液壓泵站則將控制閥組安裝在一個或幾個閥臺上，閥臺 放 在被控制設(shè)備附近。 （ 4）液壓泵與執(zhí)行元件相連的管道一般都先集中接到執(zhí)行元件的中間接頭上，然后再分別到各局部，這樣有利于搬運(yùn)、拆裝和維修。泵站的布管是否合理影響到整個系統(tǒng)的性能，其 基本要求如下 [4]： （ 1） 為了減少摩擦損失，管子長度應(yīng)盡可能最短。不過管夾不應(yīng)將管子卡死，而應(yīng)為熱脹冷縮留出足夠的竄動自由度。最小彎管半徑為外徑的 倍。應(yīng)不惜任何代價的避免緊死的直管。相互平行的管道應(yīng)保持一定的間距，并用管夾固定。 （ 2）液壓泵與電機(jī)可裝在液壓油箱的蓋上，也可裝在液壓油箱之外，主要考慮油箱的大小和剛度。 分散配置是將系統(tǒng)動力源，控制及調(diào)節(jié)裝置按主機(jī)的布局分散安裝。它向液壓系統(tǒng)提供一定壓力、流量的工作介質(zhì)。設(shè)計(jì)的初步管道如圖 62 所示。 閥塊的設(shè)計(jì) 集成回路的選擇 在設(shè)計(jì)閥塊之前，要將整個系統(tǒng)劃分成幾個集成回路，確定要將那些基本回路集成在一起，每個塊體上包括的元件數(shù)量應(yīng)適中 ,元件太多閥塊體積大，設(shè)計(jì)、加工困難；元件太少，集成意義不大，造成材料浪費(fèi)。 （ 3）板塊設(shè)計(jì)時，應(yīng)注意進(jìn)出油口的方向和位置，應(yīng)與系統(tǒng)的總體布置及管道連接的形式匹配，并考慮安裝操作便利。得： 主油箱 本章小結(jié) 本章主要介紹了泵站油箱的分類及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，計(jì)算了本次液壓機(jī)主油箱的外形尺寸，設(shè)計(jì)了主油箱的結(jié)構(gòu)。對于 w 高水基或水、乙二醇等介質(zhì)，則應(yīng)采用與介質(zhì)相容的涂料進(jìn)行涂刷，以防油漆剝落污染油液。 （ 5） 放油口與清洗口的設(shè)置 油箱底部做成斜面，傾斜坡度通常為 1/25～ 1/20，這樣可以促使沉淀物聚集到油箱的最低點(diǎn)。一般 設(shè)置一至兩個隔板， 高度常為液面高度的 2/3～ 3/4。 按照油箱的形狀來分，油箱可分為矩形油箱和圓罐形油箱。 主泵過濾器出口道通徑為 65mm，所以選擇 KXT 型可曲撓橡膠接管，型號為： KXT(I)65，其工作壓力為 ，爆破壓力： ，真空度：100kPa，適用溫度： 20～ +115℃。 蓋板處 ： Q11F16DN10，通徑為 10，工作壓力 MPa。 加熱器的發(fā)熱能力可按下式估計(jì)： T QVCN ????? ? (45) 式中 N──加熱器的發(fā)熱能力； C──油的比熱，取 C=1800J/(kg取下通氣帽時可以注油，放回通氣帽即成通氣過濾器。設(shè)定一次打滿充液油箱需要 16 分鐘左右進(jìn)行對泵的選擇。 球閥 的選擇 主要用于截斷或接通管路中的介質(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制，其中硬密封 V 型球閥其 V 型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強(qiáng)的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。單向閥還可做保壓作用，對開啟壓力大的單向閥，還可做背壓閥使用。 溢流閥是使系統(tǒng)中多余流體通過該閥溢出，從而維持其進(jìn)口 壓力近于恒定的壓力控制閥。 法蘭與管子的連接，可以是螺紋連接也可以是焊接。 永久