【文章內(nèi)容簡介】 0 由表中數(shù)據(jù)可知所選液 壓泵的型號(hào)、規(guī)格是適宜的。 由表 31可知，該系統(tǒng)中最大壓力小于 3MPa，油管中流速取 ～ 3m/s；所以當(dāng)油液在壓力管中流速取 ，公式 2 qdv?? （ 53） 可算得與液壓缸無桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為： 6312 / 2 ( 1 4 .1 1 0 ) / ( 3 1 0 6 0 ) 9 .9 9d q m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 6322 / 2 ( 7 .1 4 1 0 ) / ( 3 1 0 6 0 ) 7 .1 2d q m m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 這兩根油管都按 GB/T8163 選項(xiàng)用外徑 10mm、內(nèi)徑 8mm 的無縫鋼管。 油箱的計(jì)算 油箱容積公式 pVq?? (54） 估算，當(dāng)取 ? 為 4時(shí)，求得其容積為： 4 6 27 .84pV q L?? ? ? ?按 JB/79381999 規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值 V=25L 攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 15 6 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值 由于系統(tǒng)的油路布置尚未具體確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故只能先按式 2()r rqppq?? ??估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計(jì)好管路布局圖后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。但對(duì)于中小型液壓系統(tǒng)，管路的壓力損失甚微，可以不予考慮。壓力損失的驗(yàn)算應(yīng)按一個(gè)工作循環(huán)中不同階段分別進(jìn) 行。 快進(jìn) 滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接，由表 51和表 52可知，進(jìn)油路上油液通過單向閥 3電磁換向閥 2的流量是 ，然后與有桿腔的回油匯合，以 ,從而進(jìn)油路上的總壓降為： 2 2 20 .2 ( 6 .9 6 / 6 3 ) 0 .5 ( 6 .9 6 / 8 0 ) 0 .2 5 ( 1 4 .1 / 6 3 ) 0 .0 19Vp M P a? ? ? ? ? ? ? ?? (61) 此壓力值不大，不會(huì)會(huì)使壓力閥打開，故可保證從節(jié)流閥流出的油液全部進(jìn)入液壓缸。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥 2和單向閥 3的流量都是 ，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥 7流入無桿腔。由此可算出快進(jìn)時(shí)有桿腔壓力 2p 與無桿腔壓力 1p 之差。 212 2 20 .5 ( 6 .9 6 / 8 0 ) 0 .2 ( 6 .9 6 / 6 3 ) 0 .2 5 ( 1 4 .1 / 6 3 )0 .0 1 9p p pM P a? ? ?? ? ? ? ? ?? (62) 此值小于原估計(jì)值 （見表 31），所以是偏安全的。 工進(jìn) 工進(jìn)時(shí)，油液在油路上通過單向閥 3 和電磁換向閥 2 的流量為，在調(diào)速閥 6處的壓力損失為 ；油液在回油路上通過換向閥 2 的流量是 ，在背壓閥 7 處的壓力損失為 ，通過順序閥攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 16 10 的流量為（ +） L/min，因此這時(shí)液壓缸回油腔的壓力 2p 為 : 222 [ 0. 5 ( 15 .4 / 80 ) 0. 5 0. 3 23 .2 / 63 ] 0. 55 9p M P a? ? ? ? ? ?（ ） (63) 可見此值小于原估計(jì)值 。故可按表 31中公式重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸進(jìn)油腔壓力 1p ，即： 61 2 1( 39。 ) / 3 9 7 8 5 5 9 7 8 1 5 4 1 0 ) 1 .0 6 8p F p A A M P a? ? ? ? ? ? ? ? ?6 4 4( + 0 . 1 0 1 0 ) / ( 1 0 (64) 此值與表 13中數(shù)值 相近。溢流閥 4的調(diào)壓 1pAp 應(yīng)為 :21 1 1 1 .0 6 8 0 .5 ( 1 5 .4 / 8 0 ) 1 .0 8 7pAp p p M P a? ? ? ? ? ? ?? (65) 快退 快退時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過單向閥 電磁換向閥 2 的流量為，油液在回油路上通過換向閥 2和單向閥 3 的流量為 因此進(jìn)油路上總壓降為： 221 0 .3 ( 7 .1 4 / 1 0 0 ) 0 .5 ( 7 .1 4 / 8 0 ) 0 .0 0 5Vp M P a? ? ? ? ? ?? (66) 此值較小，液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率是足夠的。所以快退時(shí)液壓泵的最大工作壓力 p 應(yīng)為： 11 1 .0 6 8 + 0 .0 0 5 = 1 .0 7 3 M PapVp p p? ? ? ?? (67) 因此大流量液壓泵卸荷的順序閥 11 的調(diào)節(jié)器壓應(yīng)大于 。 油液溫升驗(yàn)算 工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中所占的時(shí)間比例達(dá) % %，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進(jìn)時(shí)的情況來計(jì)算。工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為 339 78 10 00 / ( 60 10 ) 0. 06 63op F v k w? ? ? ? ? （ 68） 由于使用變量泵，則液壓泵的出油量是根據(jù)系統(tǒng)所需油量出油的，又在工進(jìn)時(shí)所需油液為 ，同時(shí)回路中油液損失按 10%計(jì)算，則液壓泵出油量為： 0 .9 0 .0 8 0 .0 7 2 / m inpqL? ? ?，由手冊查得，變量葉片泵的效率可取 ,故此時(shí)液壓泵總的輸出功率為： 攀枝花學(xué)院課程設(shè)計(jì) 6 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 17 3 63 . 7 1 8 1 0/ 2 . 2 5 3 1 0 / 0 . 8 0 . 1 7 560i p pP p q k w???? ? ? ? ? （ 69） 由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為 : 75 663 087i i oH p p k w? ? ? ? ? （ 610） 由于在液壓系統(tǒng)中，油管的散熱面積相對(duì)于油箱來說小的多， 可以忽略不計(jì)，故系統(tǒng)主要考慮油箱的熱量問題。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)采用變量泵供油，其發(fā)熱量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 3 2/iT H V C?? 可算得，式中 V為油箱的有效體積，由前面計(jì)算可知 V=25L,故其發(fā)熱量為： 3 2 3 23/ 0 .1 0 8 7 1 0 / ( 2 5 ) 1 2 .7 1iT H V C C C??? ? ? ? ? (611)該系統(tǒng)的溫升沒有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。 攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 油箱的設(shè)計(jì) 18 7 油箱的設(shè)計(jì) 由前面計(jì)算可知，該液壓系統(tǒng)所需油液體積為： V=，但應(yīng)考慮油箱內(nèi)散熱條件， 由相關(guān)資料查得油箱頂面應(yīng)高出油液高度 10%15%，所以油箱的內(nèi)體積應(yīng)為： 39。 ? ? ?，并取標(biāo)準(zhǔn)容積為 25L，且選擇開式油箱， 考慮到油箱的整體美觀大方 ,將其設(shè)計(jì)成為帶支撐腳的長方體形油箱。所以其長、寬、高尺寸均按國家規(guī)格選取，其外形圖如圖 5所示。 液位計(jì)注油器清洗孔個(gè)固定孔離地間隙 圖 71 油箱外形圖 根據(jù)有關(guān)手冊及資料初步確定其外形尺寸為如表 71所示： 表 71 油箱的輪廓參數(shù) 公稱容量 B1 B2 L1 L2 H 近似油深 固定孔徑 最小壁厚 30L 250mm 230mm 500mm 460mm 250mm 250mm 8mm 3mm 基于上表中數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)油箱如下： 攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 油箱的設(shè)計(jì) 19 壁厚、箱頂及箱頂元件的設(shè)計(jì) 由表中數(shù)據(jù)分析可采取鋼板焊接而成，故取油箱的壁厚為： 3mm?? ，并采用將液壓泵安裝在油箱的上表面的方式，故上表面應(yīng)比其壁要厚，同時(shí)為避免產(chǎn)生振動(dòng)，則頂扳的厚度應(yīng)為壁厚的 4倍以上，所以?。? 5 5 3 1 5 mm??? ? ? ?頂 ，并在液壓泵與箱頂之間設(shè)置隔振墊。 在 箱頂設(shè)置回油管、泄油管、吸油管、通氣器并附帶注油口，即取下通氣帽時(shí)便可以進(jìn)行注油，當(dāng)放回通氣帽地就構(gòu)成通氣過濾器，其注油過濾器的濾網(wǎng)的網(wǎng)眼小于 250m? ，過流量應(yīng)大于 20L/min。另外，由于要將液壓泵安裝在油箱的頂部，為了防止污物落入油箱內(nèi)，在油箱頂部的各螺紋孔均采用盲孔形式，其具體結(jié)構(gòu)見油箱的結(jié)構(gòu)圖。 箱壁、清洗孔、吊耳、液位計(jì)的設(shè)計(jì) 在此次設(shè)計(jì)中采用箱頂與箱壁為不可拆的連接方式，由于油箱的體積也相對(duì)不大，采用在油箱壁上開設(shè)一個(gè)清洗孔，在法蘭蓋板中配 以可重復(fù)使用的彈性密封件。法蘭蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)油箱的外形尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取，具體尺寸見法蘭蓋板的零件結(jié)構(gòu)圖，此處不再著詳細(xì)的敘述。為了便于油箱的搬運(yùn)，在油箱的四角上焊接四個(gè)圓柱形吊耳，吊耳的結(jié)構(gòu)尺寸參考同類規(guī)格的油箱選取。 在油箱的箱體另一重要裝置即是液位計(jì)了，通過液位計(jì)我們可以隨時(shí)了解油箱中的油量，同時(shí)選擇帶溫度計(jì)的液位計(jì)，我們還可以檢測油箱中油液的溫度，以保證機(jī)械系統(tǒng)的最佳供油。將它設(shè)計(jì)在靠近注油孔的附近以便在注油時(shí)觀察油箱內(nèi)的油量。 箱底、放油塞及支架的設(shè)計(jì) 在油箱的底設(shè)置放油塞，可以方便油箱 的清洗和換油，所以將放油塞設(shè)置在油箱底傾斜的最低處。同時(shí)，為了更好地促使油箱內(nèi)的沉積物聚積到油箱的最低點(diǎn)，油箱的傾斜坡度應(yīng)為： 1/25 1/20～ 。在油箱的底部，為了便于放油和搬運(yùn)方便，在底部設(shè)置支腳，支腳距地面的距離為 150mm，并設(shè)置加強(qiáng)筋以增加其剛度，在支腳設(shè)地腳螺釘用的固定。 攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 油箱的設(shè)計(jì) 20 油箱內(nèi)隔板及除氣網(wǎng)的設(shè)置 為了延長油液在油箱中的逗留時(shí)間，促進(jìn)油液在油箱中的環(huán)流，促使更多的油液參與系統(tǒng)中的循環(huán)，以更好地發(fā)揮油箱的散熱、除氣、沉積的作用，在油箱中的上下板上設(shè)置隔板 ，其隔板的高度為油箱內(nèi)油液高度的 2/3 以上。并在下隔板的下部開缺口，以便吸油側(cè)的沉積物經(jīng)此缺口至回油側(cè)，經(jīng)放油孔排出。如圖 8： 在油箱中為了使油液中的氣泡浮出液面，并在油箱內(nèi)設(shè)置除氣網(wǎng)，其網(wǎng)眼的直徑可用網(wǎng)眼直徑為 的金屬網(wǎng)制成，并傾斜 10 30??～ 布置。 在油箱內(nèi)回油管與吸油管分布在回油測和吸油測，管端加工成朝向箱壁的 45? 斜口，以便于油液沿箱壁環(huán)流。 油管管口應(yīng)在油液液面以下，其入 口應(yīng)高于底面 2～ 3 倍管徑，但不應(yīng)小于20mm，以避免空氣或沉積物的吸入或混入。對(duì)泄油管由于其中通過的流量一般較小，為防止泄油阻力，不應(yīng)插入到液面以下。另外在油箱的表面的通孔處，要妥善密封，所以在接口上焊上高出箱頂 20mm的凸臺(tái)，以免維修時(shí)箱頂?shù)奈畚锫淙胗拖洹? 采用 CAD 繪制油箱的裝配圖見圖Ⅱ以及系系統(tǒng)原理圖見圖Ⅰ。 圖7 2 油 箱隔板攀枝花學(xué)院本 科課程設(shè)計(jì)