【正文】 ....................................................................... 1 國內外液壓泵（馬達）實驗臺發(fā)展狀況 ..................................... 1 液壓泵（馬達）實驗臺未來發(fā)展趨勢 ......................................... 2 存在問題 ......................................................................................... 3 本次設計的主要內容 ........................................................................... 4 本章小結 ............................................................................................... 4 第 2 章 液壓泵實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 .......................................................... 5 液壓泵實驗臺工作原理 ........................................................................ 5 被試泵及驅動電機的選擇 ................................................................... 6 液壓泵實驗臺的基本測試項目 ........................................................... 6 排量驗證試驗 ................................................................................. 6 效率試驗 ......................................................................................... 7 變量特性試驗 ................................................................................. 7 其它試驗項目 ................................................................................. 8 液壓泵性能表達式及參數 ................................................................... 8 本章小結 ............................................................................................... 9 第 3 章 液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 ...................................................... 10 液壓馬達實驗臺工作原理 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 w 本科畢業(yè)設計（論文） 液壓泵與液壓馬達實驗臺 液壓系統(tǒng)的設計 燕 山 大 學 2021 年 6 月 w 摘要 液壓泵和馬達作為液壓系統(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室的 CAT 系統(tǒng)，日本制鋼所的柱塞泵效率試驗臺，英國國家實驗室擁有計算機控制的 ISO 標準試驗臺，法國機械工業(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 位轉換分辨率， 的轉換速率 )。在液壓傳動與控制中，液壓系統(tǒng)趨于復雜化和小型化的發(fā)展趨勢，液壓測試技術要對液壓系統(tǒng)和液壓元件進行充分的測試，必然需要對大量的數據進行采集及處理，液壓測試技術和信息技術緊密結合才能符合現 代液壓測試技術的需要。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)參數進行測量和反饋，液壓測試技術的發(fā)展也有利于液壓 傳動及控制技術的發(fā)展與提高；發(fā)展液壓測試技術以提高液壓控制技術也是以后液壓測試技術的重要發(fā)展方向。 本次設計的主要內容 本設計主要研究液壓泵和液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)。 液比例閥 圖 21 液壓泵實驗回路 w 被試泵及驅動電機的選擇 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 )進行性能測試或對其中共同的項目進行測試。 液壓泵實驗臺的基本測試項目 排量驗證試驗 GB7936 規(guī)定排量驗證試驗分為以下幾步： 第一，使液壓泵空載，即使液壓泵的負載為零，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速到額定轉速的范圍內設定均勻的 5 檔轉速，測量每檔轉速 n 下泵的流量。恒壓靜特 性試驗包括最大排量、額定轉速下加載，然后繪制不同調定壓力下的流量－壓力特性曲線。 選取恒壓變量泵 63PCY141B 進行了性能測試試驗，被試泵公稱排 量為 63mL/r，額定轉速為 1500r/min。交流電機中最常用的是三相異步電動機和同步電動機，異步電動機結構簡單，維護方便，重量較輕，成本較低，工作 效率較高，負載特性較硬，能滿足大多數工業(yè)機械的電氣傳動需要；同步電動機廣泛適用于拖動不要求調速和功率較大的生產機械。 ，當安裝調整后，難以保持兩軸精確對 中，或工作過程中兩軸將產生較大的附加位移時，應選用撓性聯(lián)軸器。 液壓泵吸油管道壁厚： mmndP b ?? ???? ??? ?? ， 圓整取標準值 3 mm。硬管可分為兩大類，一類是通經定尺寸，另一類是外徑定尺寸的。 ，尤其是高壓管路均應適當支撐，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，并根據擬用的負載加固。 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、擴口式管接頭應用較普遍，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 在吸油口設置一個蝶閥，當拆卸液壓泵時，不會使油液流出，前面已經算出吸油管直徑為 50 mm，系統(tǒng)壓力 MPa。 補油泵及電機的選擇 補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，使得油箱內氣體壓力不至于過高或者過低，因為過高影響油箱安全，過低降低泵自吸能力，而且容易產生氣泡，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的值（ 15℃）。 泄油口球閥的選擇 在油箱底部泄油口設置截止閥，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。開式油箱結構簡單，安裝維護方便。 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；閥的泄油管口應在液面之上，以免產生背壓；液壓馬達和泵的泄油管則應引入液面之下，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泄油回收盤。液位計用于監(jiān)測油液高度，其安裝位置應使液位計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，按不同工作介質進行防腐處理。 表 51 液壓經驗系數 a 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械 冶金 a 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 本系統(tǒng)為高壓鍛造機械， a 取 10，得到： V=6 =（ m3），取 系列。 閥塊的設計原則 集成塊的閥體是安裝各種液壓元件，并且其內部按照液壓系統(tǒng)原理圖的要求能實現各個元件之間油道連通的復雜功能塊，是集成設計的關鍵，有如下幾條注意點 [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，以及保證板內油路孔與疊加閥的油路孔相對應的原則下，應該力求結構緊湊，體 積小，重量輕。在進行內部結構設計時，首先應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)闇蕜t。所有孔距的確定應保證其壁厚有足夠的強度，對于中高壓系統(tǒng)而言，采用鑄鐵塊的壁厚應大于 5mm，采用鋼材的應大于或等于 3mm，如果是深孔，還應考慮鉆頭在允許范圍內的偏斜，應適當加大孔距。 圖 62 主泵出口閥塊的初步管道圖 w 本章小結 本章主要介紹了閥塊設計的重要性及設計要點，設計了本次液壓機的泵出口閥塊油道結構，并進行了三維建模。 集中配置是將系統(tǒng)的動力源，控制及調節(jié)裝置安裝于主機外，集中配置液壓站主要用于固定式液壓設備，如：機床及其自動線液壓系統(tǒng)。中等規(guī)模的機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、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，管子長度應盡可能最短。不過管夾不應將管子卡死，而應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。應不惜任何代價的避免緊死的直管。相互平行的管道應保持一定的間距，并用管夾固定。 （ 2）液壓泵與電機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，控制及調節(jié)裝置按主機的布局分散安裝。它向液壓系統(tǒng)提供一定壓力、流量的工作介質。設計的初步管道如圖 62 所示。 閥塊的設計 集成回路的選擇 在設計閥塊之前，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量應適中 ,元件太多閥塊體積大，設計、加工困難；元件太少，集成意義不大，造成材料浪費。 （ 3）板塊設計時，應注意進出油口的方向和位置，應與系統(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 本章主要介紹了泵站油箱的分類及設計要點，計算了本次液壓機主油箱的外形尺寸，設計了主油箱的結構。對于 w 高水基或水、乙二醇等介質，則應采用與介質相容的涂料進行涂刷，以防油漆剝落污染油液。 （ 5） 放油口與清洗口的設置 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。一般 設置一至兩個隔板， 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： 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。設定一次打滿充液油箱需要 16 分鐘左右進行對泵的選擇。 球閥 的選擇 主要用于截斷或接通管路中的介質，亦可用于流體的調節(jié)與控制，其中硬密封 V 型球閥其 V 型球芯與堆焊硬質合金的金屬閥座之間具有很強的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質。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