【正文】 液壓系統(tǒng)的壓力損失包括管路的沿程損失 1p? ，管路的局部壓力損失 2p? 和閥類 元件的壓力損失 3p? 。 由于液壓油被污染的原因比較復雜，液壓傳動系統(tǒng)在工作過程中液壓油又在不斷的產(chǎn)生污染物。 工作介質(zhì)的選擇及污染控制 液壓油的選定 在液壓系統(tǒng)中，工作介質(zhì)是用來傳遞動力和信號的，此外，液壓系統(tǒng)中液壓油還起到潤滑，冷去和防銹等作用，液壓系統(tǒng)能否可靠，有效的工作，在很大程度上取決于系統(tǒng)中所使用的工作介 質(zhì)。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。 (2) 壓油管路尺寸的確定 依據(jù)公式 Qdv?，壓油管路的內(nèi)徑 ? 。 壓力表開關(guān)的選定 壓力表與系統(tǒng)的連接需要經(jīng)過壓力表開關(guān)。 回油過濾器的選擇 液壓系統(tǒng)工作時，動力元件和執(zhí)行元件的磨損，控釋調(diào)節(jié)元件和管路的壓力磨損以及液體氧化等的污染都會進入油液中，這些污物如果進入液壓系統(tǒng)中將影響系統(tǒng)的正常工作，回油過濾器主要用于液壓系統(tǒng)回油精過濾，來清潔液壓油，濾除液壓系統(tǒng)中元件磨損產(chǎn)生的金屬顆粒以及密封件的橡膠雜質(zhì)等污染物，使流回油箱的油保持清潔 [2]。 具體參數(shù)見下表 ： 表 DBDH10P10/315 溢流閥參數(shù) [2] 型號 通徑 /mm 調(diào)定壓力 /Mpa DBDH10P10/315 10 . . 選定溢流閥 4 的型號為： DBDH10P10/50。 各種液壓控制閥的規(guī)格型號，可以根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過閥的實際流量為依據(jù)，并考慮閥的控制特性，穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸與重量、安裝連接方式、操縱方式、適應(yīng)性和維修方便性、貨源及產(chǎn)品歷史等，從相關(guān)手冊和產(chǎn)品樣本中選取 [3]。工作缸下腔的油液被液控單向閥 3封閉，工作缸活塞和壞塊等懸空停止在初始位置。 (10)電磁換向閥 10：控制液控單向閥 3 的作用，使單向閥能夠在活塞快速壓下時處于打開的狀態(tài)。另外，由于本液壓機系統(tǒng)工作壓力高，除設(shè)置調(diào)壓回路外，還需要在工作缸進出油路設(shè)置安全閥，以保證系統(tǒng)的安全。但是要注意治漏、噪聲控制和可靠性問題的妥善處理。 3. 體積小，安裝維修方便，安全 該裝置體積緊湊，輔助設(shè)備少，整個系統(tǒng)占地面積小，新建或改建作業(yè)線均可使用。高速液流中的固體顆粒對元件的表面沖擊引起沖蝕磨損。 液壓傳動系統(tǒng)的簡介及發(fā)展趨勢 液壓傳動的概念 及其優(yōu)缺點 液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。 液壓成形技術(shù)的優(yōu)點 對于空心變截面結(jié)構(gòu)件，傳統(tǒng)的制造工藝是先沖壓成形兩個半片，然后再焊接成整體，而液壓成形則可以一次整體成形沿構(gòu)件截面有變化的空心結(jié)構(gòu)件。各個工作流程實現(xiàn)自動化控制，并且自動檢測系統(tǒng)故障、自動延時保壓，對系統(tǒng)能夠可靠的完成壓下工藝起到很大的作用。 畢業(yè) 設(shè)計（論文）專題部分： 題目： 設(shè)計或論文專題的基本內(nèi)容： 學生接受畢業(yè)設(shè)計（論文）題目日期 第 周 . . 摘 要 液壓機 是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)制造中。 液壓機的分類 按結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)主要分為：四柱式、單柱式（ C 型 )、臥式、立式框架等。 降低生產(chǎn)成本。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉(zhuǎn)運動。 ：依據(jù)初選壓力以及系統(tǒng)的工況狀態(tài)和相關(guān)的液壓回路設(shè)計液壓系統(tǒng)原理圖并且選擇液壓元件及其輔助元件。最后當滑塊壓制到繼電器 3ST 的位置時，整個壓下工藝結(jié)束，液壓系統(tǒng)改變工作狀態(tài)，推動滑塊快速回程， 圖 四柱液壓機結(jié)構(gòu)圖 當其運動至繼電器 1ST 的位置時整個工作過程結(jié)束。計算時用到回油被壓得數(shù)據(jù)，如表 所示： 表 各種系統(tǒng)回油背壓 [2] 系統(tǒng)類型 背壓力 /MPa 簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) ~ 回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補油泵的閉式回路 ~ 回油路較復雜的工程機械 ~3 回油路較短，且直接回油箱 可忽略不計 選定工 作壓力為 ,依據(jù)上表選定背壓為 。在快. . 速壓下階段，由液壓油打開，排除活塞下部的油液。工序進行時，電液換向閥 6 移向右位，充液閥 1 以及液控單向閥 3 打開，活塞在自重的作用下快速下行，工作缸上腔減小到低于充液油箱的油壓時，充液油箱中的油液通過充液閥流入工作上腔，實現(xiàn)補油。使其滿足當泵的壓力為 時，泵在此時的最大流量為其空載流量的 40%為 。依據(jù)流量，以及工作壓力選擇充液閥型號為 SF800110 具體參數(shù)見表 ： 表 SF800110 沖液閥參數(shù) 型號 通徑 /mm 壓力 /Mpa 流量 /L/min 開啟壓力 /Mpa 控制壓力 /Mpa SF800110 80 32 1216 = (2)液控單向閥 2 的選定 液控單向閥 2 的主要作用為保壓，在保壓過程中承受 壓力，在保壓結(jié)束后，通過液壓控制進行開啟泄壓 [4]。 本系統(tǒng)中順序閥安置于電液換向閥入口處，主要用于在壓油路中產(chǎn)生被壓，從而在油泵卸荷時為控制油路提供壓力。 查找相關(guān)手冊，選擇空氣濾清器型號為： EF120a 。與泵、閥等連接的管件應(yīng)由其接口尺寸決定管徑。 . . 油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。設(shè)計油箱時應(yīng)考慮以下幾點 [2]： (1) 壁板：厚度一般為 4mm；。同時因油溫對油液的粘度影響很大，所以應(yīng)根據(jù)具體情況控制油 溫，使泵和系統(tǒng)在油液的最佳粘度范圍內(nèi)工作。 (4) 定期檢查更換液壓油液。 (2)回油管路壓力延程損失計算 22212 2 2lvp d???? （ 46） 其中估計壓油管路長度 2 5lm? ， 2 32d mm? 。 (3) 控制液壓油液的工作溫度。 液壓系統(tǒng)中，液壓泵的工作條件最為嚴峻。) 得到初選油箱容積為： 179。 油箱的設(shè)計確定 油箱的作用主要是儲油，此外油箱還有一定的表面積，能夠散發(fā)油液工作是產(chǎn)生的熱量，沉淀油液中的污物，逸出油液中滲入 的空氣，有時還能做液壓元件和閥塊的安裝臺。 管件的選定 管件包括管道和管接頭。從而濾除了油液內(nèi)的贓物顆粒。 在本系統(tǒng)中，有兩個二位四通換向閥 10，它們分別控制液控單向閥 3 的開啟，起到控制的作用。 (1) 充液閥的選定： 充液閥是液壓機中常用的一種閥，它的作用是在工作缸的工作柱塞快速空程下行時，迅速以大量低壓工作液體充填工作缸的上腔， 以防止缸的上腔吸空，而. . 在工作柱塞快速回程上行時，迅速將工作缸上腔的工作液體排回油箱 [3]。液壓泵的最大流量應(yīng)為 [2] p m a x( ) 1 .1 8 2 .3 5 9 0 .5 9 ( L /m in )Q K Q? ? ? ?? (32) 式中： pQ —— 液壓泵的最大流量 maxQ? —— 同時動作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值，系統(tǒng)慢速下行時流量最大，前面計算所得為 K —— 系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取 K =~，現(xiàn)取 K = 根據(jù)以上算得的系統(tǒng)最大流量和工作壓力再查閱有關(guān)手冊，選用63YCY141B 柱塞泵。 (4)緊急回程按鈕：結(jié)束各項工作，滑塊復位。 (2)液控單向閥 2：工作缸進行保壓壓制時，防止液壓缸上腔油液通過換向閥間隙泄露。 計算摩擦負載、慣性負載以及各階段的外負載如表 所示： . . 表 外負載的計算及計算公式 工況 計算公式 外負載 /N 符號意義 快速下行 啟動 fsF 4000 靜 摩擦負載 ( ) 0 .2 * ( 2 0 0 0 0 0 ) 4 0 0 0fs s nF f G F N? ? ? ? ? 動摩擦負載 ( ) 0. 1 * ( 20 00 0 0) 20 00fd d nF f G F N? ? ? ? ? 慣性負載 1 2 0 0 0 0 0 . 1 2 8 7 . 2 71 0 2 . 7 5a GvFNgt?? ? ? ? ?? 2 2 0 0 0 0 0 . 0 7 5 1 7 . 8 61 0 8 . 4a Gvgt?? ? ? ? ?? 減速阻力 fF =366KN 加速 fd GvF gt???? 快進 fdF 2021 慢速下行 減速 fdF + fF 368000 工進 fdF + wF 4502021 快速回程 反向啟動 fsF 4000 加速 fd GvF gt???? 快退 fdF 2021 液壓缸的主要參數(shù)計算 本液壓機的主要液壓執(zhí)行元件為一液壓缸。當滑塊壓下 2ST 繼電器時，滑塊接觸工件，開始對工件壓制，這時液壓系統(tǒng)改變工作狀態(tài)開始慢速加壓，滑塊以極慢的速度壓制工件對工件做功。 本設(shè)計的主要工作及研究內(nèi)容 本設(shè)計主要設(shè)計一 5000KN 油壓機的液壓傳動系統(tǒng)及其 PLC 控制程序，主要內(nèi)容如下： ：依據(jù)工藝及現(xiàn)有液壓機確定液壓機活動部分的行程及速度和工作流程。 液壓傳動系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵 )、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達 )、控制元件（各種閥 )、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成 [2]： 動力元件（油泵 ) 它的作用是利用液體把原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。以散熱器支架為例，散熱面積增加43%，焊點由 174 個減少到 20 個，工序由 13 道減少到 6 道，生產(chǎn)率提高 66%。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機兩種。 （ 3） 液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計：依據(jù)初選壓力以及系統(tǒng)的工況狀態(tài)和相關(guān)的液壓回路設(shè)計液壓系統(tǒng)原理圖并且選擇液壓元件及其輔助元件 （ 4） PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計：根據(jù)系統(tǒng)工作原理，及工藝要求，設(shè)計出PLC 控制系統(tǒng)，給出 PLC 梯形圖。主 要是進一步確切的計算系統(tǒng)各段的壓力損失和發(fā)熱升溫等。對于汽車發(fā)動機托架、散熱器支架等典型零件，液壓成形件比沖壓件減輕 20%～ 40%；對于空心階梯軸類零件，可以減輕 40%～ 50%的重量。. . 如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志 [1]。此外，系統(tǒng)的油液中的空氣引起氣蝕，導致元件表面剝蝕和破壞。操作方便、安全，實現(xiàn)了自動化控制。對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從消耗材料的角度看也不經(jīng)濟；反之， 壓力選的太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備的成本。在系統(tǒng)保壓過程中，采用液控單向閥將壓力封死在壓油腔，而泵處于卸荷狀態(tài)。 (13)行 程繼電器（ 1ST,2ST,3ST）：在活塞運行到繼電器所指示的行程時，繼電器發(fā)出電信號，以供 PLC 接受，從而控制快速壓下、工進、快速回程等工序。它由電動機驅(qū)動，把輸入的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能再傳輸?shù)较到y(tǒng)中去，為執(zhí)行元件提供動力。因此，在性能上應(yīng)滿足以下各項要求 [2]： a) 保證油液正向流動時阻力小，即壓力損失小。 對換向閥的一般要求是：通油時的壓力損失小，通路關(guān)閉時密封性好，各油口之間的泄漏少。 空氣過濾器的選擇 在液壓系統(tǒng)中，凈化工作油是相當重要的環(huán)節(jié)。液壓表開關(guān)的型號為： AF6EA30/X 壓力繼電器的選定 壓力繼電器是利用液體的壓力與彈簧力的平衡關(guān)系來啟閉電氣微動開關(guān)觸點的液壓 電氣轉(zhuǎn)換元件。 (3) 回油管路尺寸的確定 依據(jù)公式 Qdv?，回油管路的內(nèi)徑 ? 。 (4) 為保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油或通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。所以，工作介質(zhì)的選擇很重要。一般采取以下措施來控制污染[2]。 (1)壓油管路壓力延程損失 11P? 計算 21111 1 2lvp d???? (44) 其中估計壓油管路長度 1 5lm? ， 1 25d mm? ，1 2 1 .6 9 /* ( / 2 )Qv m sd???，3900 /kg m? ? ? 為沿程阻力系數(shù)， eR 為雷諾數(shù)。 液壓系統(tǒng)壓力損失驗算 驗算液壓系統(tǒng)壓力損失的目的是為正確調(diào)整系統(tǒng)的工作壓力，使執(zhí)行元件輸出的力（或扭矩）滿足設(shè)計要求，并根據(jù)壓力損失的大小分析判斷系統(tǒng)設(shè)計是否符合要求。液壓油液的正確使用、管理以及污染控制，是提高液壓傳動系統(tǒng)可靠性及延長液壓元件使用壽命的重要手段。為減少機加工工作量，安裝面應(yīng)該用形狀和尺寸適當?shù)暮皲摪搴赋?。一方面盡可能的滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時，應(yīng)能容納系統(tǒng)中所有的工作介質(zhì)，而工作是又能保證適當?shù)囊何弧? 管路尺寸參數(shù)的確定 (1)吸油管路尺寸的確定 . . 管路內(nèi)徑由公式 Qdv?來確定，其中 Q為吸油管液體的流量 ，v 為金屬管內(nèi)油液的流速推薦值取 v=