【文章內(nèi)容簡介】 最低轉(zhuǎn)速。 (6) 液壓泵的功率和效率 1) 輸出功率 P 液壓泵輸出功率用其流量 q和出口壓力 p或進出口壓力差 p? 來表示 P= ??p q 310?? （ ） 式中 q 表示液壓泵實際的流量（ m/s） ； p? ―液壓泵的進口出口壓力差，通常液壓泵的進口壓力可近似為 零，因此液壓泵進出口壓力差也可用其出口壓力表示（ Pa） 。 P=20 610? ?? ?410 310?? =5kW （ ） 2) 輸入功率 pP 液壓泵的輸入功率也即原動機的輸出功率。 pP ＝ （ ） 3) 總效率 ? 液壓泵輸出功率和輸入功率之比。 ?＝ P/ pP 其值為 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 ?＝ ＝ 91％ () 4) 效率 V? 在轉(zhuǎn)速固定的條件下，液壓泵實際流量和理論流量之比。 V? ＝V?? =1tqq? ＝ 1－ Vnq?? () 式中 q? 表示液壓泵的泄漏總量，在液壓泵結(jié)構(gòu)型式和幾何尺寸確定后，泄油量 q? 的大小就主要取決于泵的出口壓力，液壓泵在轉(zhuǎn)速低或排量小的情況下工作，其容積效率就會很低，甚至不能正常工作。 V? ＝ 5) 機械效率 m? 對液壓泵，除泄漏損失外的功率損失都屬機械損失，因此 m? ＝ V??/ ＝ Pt Pqp /?? ＝ ＝ ％ () 電動機的選用 (1) 計算液壓泵的驅(qū)動功率 P=PNN Qp ?? ??? 310 KW () 式中 Np 液壓泵額定壓力； NQ 液壓泵額定流量； P? 液壓泵總效率； ? 轉(zhuǎn)換系數(shù)； 恒功率變量的液壓泵 ? ＝ ； 一般的液壓泵 ? ＝Nppmax ； 限壓式變量的葉片泵 ? ＝Np ? ； () maxp ―液壓泵的實際使用的最大工作壓力， Pa maxp ＝21 AAF? F活塞桿的拉力， 1A 活塞無桿側(cè)面積， 2A 活塞有桿側(cè)面積 maxp ＝)100220( 4600 22 ?? ?＝ () 確定液壓泵及配套電機 9 ? = = P= ?? ??? = () (2) 選擇電機型號 電機型號 Y132M4 滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min 額定功率 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 4 確定液壓系統(tǒng)元件、 輔件 選擇液壓控制閥型號 1) 截止閥 截止閥型號 CJZQf10 通徑 10mm 壓力 21MPa 型號 4WE6XEW22050NZ4 通徑 10mm 工作壓力 35MPa 質(zhì)量 最高溫度 50℃ 生產(chǎn)廠家 上海立新液壓件廠 2) 液控單向閥 型號 SVP10B12V 通徑 10mm 工作壓力 介質(zhì)溫度 20～ 80℃重量 生產(chǎn)廠家 上海立新液壓件廠 3) 溢流閥 型號 DBDH10P10/20 流量 50L/min 工作壓力 設(shè)定壓力 16MPa 介質(zhì)溫度 20～ 70℃ 重量 1Kg 生產(chǎn)廠家 上海東方液壓件廠 確定液壓輔件 蓄能器的選用 (1) 蓄能器的種類及特點 蓄能器是液壓系統(tǒng)中一種能量存儲裝置，它利用力的平衡原理使液體的體積發(fā)生變化，進而達到儲存或釋放液壓能的作用。 蓄能器通常分為力加載式，彈簧加載式和氣體加載式三類。 1) 力加載式（簡稱重力 式） 重力式蓄能器是利用重錘的質(zhì)量，通過柱塞作用在油液上產(chǎn)生的壓力能，其壓力的大小主要取決于重錘的質(zhì)量和柱塞的作用面積。 重力蓄能器的特點：無論輸出量的大小和輸出速度的快慢，都可得到恒定的壓力。結(jié)構(gòu)簡單，容量大，壓力高，反應(yīng)不夠靈敏，不宜消除脈動，且密封處容易泄漏，只在固定設(shè)備中作蓄能器用。 2) 彈簧加載式（簡稱彈簧式） 彈簧式蓄能器是利用彈力作用于活塞上，使之與液壓油的壓力相平衡，以利于儲存壓力能。 彈簧式蓄能器的特點：結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)靈敏，容量小。使用壽命取決于彈簧的壽命，但對于循環(huán)頻率較高的場合則不宜 使用。 3) 氣體加載式 確定液壓系統(tǒng)元件、輔件 11 氣體加載式蓄能器的工作原理是建立在波耳定律的基礎(chǔ)之上。使用時先對蓄能器充以預(yù)定壓力的空氣或氮氣，然后由液壓泵向內(nèi)部充入壓力油，當(dāng)系統(tǒng)需要油液時，在氣體壓力作用下，使油液排出。 (2) 蓄能器的應(yīng)用 1) 作輔助動力源 對于間歇運動的液壓系統(tǒng)，或在一個工作循環(huán)內(nèi)，執(zhí)行元件運行速度差別很大，即對液壓泵供油量要求差別極大的液壓系統(tǒng)使用蓄能器，當(dāng)需要供油量很大時，液壓泵和蓄能器一塊供油，當(dāng)供油量小時，泵輸出多余的壓力油就輸入蓄能器中儲存。這樣可以根據(jù)液壓系統(tǒng)的平均流量來選擇泵，泵 的利用和功耗比較合理。 2) 補償泄漏保持壓力 對于長時間靜止且要求保持一定壓力的執(zhí)行元件，可以用蓄能器來補償泄漏。 3) 作緊急動力源 某些系統(tǒng)要求當(dāng)液壓泵發(fā)生故障或者對執(zhí)行元件的供油突然中斷時，執(zhí)行元件仍須完成必要的工作。如為安全起見，液壓缸的活塞桿必須向內(nèi)縮到缸筒內(nèi)，這時就需有適宜容量的蓄能器作動力源。 4) 消除脈動 如果液壓系統(tǒng)中采用了液壓泵，且其柱塞數(shù)較少，或齒輪泵齒數(shù)較少時，系統(tǒng)的流量，壓力和力矩等參數(shù)脈動很大。此外，溢流閥的脈動以及某些形式的容積式流量，也會使系統(tǒng)的壓力和流量脈動增大。若在系 統(tǒng)中裝設(shè)蓄能器，則可將脈動降低到最低，使其對振動敏感的儀表和管路接頭的損壞大大減少。 5) 吸收液壓沖擊 由于換向閥驟然換向，液壓泵忽然停車，執(zhí)行元件運動突然停止，甚至人為的要求執(zhí)行元件緊急制動，都會使管路內(nèi)液體流動發(fā)生劇烈變化，產(chǎn)生沖擊。液壓系統(tǒng)中雖設(shè)有安全閥，但其反應(yīng)慢，壓力增高，其值可能達到正常壓力的數(shù)倍。這種沖擊壓力往往引起系統(tǒng)中儀表 、 元件和密封裝置發(fā)生故障，甚至損壞。此外，還會使系統(tǒng)產(chǎn)生強烈振動。若裝有蓄能器則可以吸收和緩和這種沖擊。 (3) 蓄能器總?cè)莘e的計算 蓄能器總?cè)莘e是指充氣容積，這里選擇 的蓄能器主要消除脈動和吸收液壓沖擊。根據(jù)經(jīng)驗選擇兩個容積為 25L 的蓄能器。 (4) 蓄能器的充氣壓力 0p 的確定 由于蓄能器是用于吸收沖擊和降低噪聲，消除脈動，因此，蓄能器的充氣壓力應(yīng)該等于蓄能器設(shè)置點的工作壓力。 (5) 蓄能器的主要參數(shù) 型號 NXQA25/20LA 公稱壓力 20MPa 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 耐壓試驗壓力 30MPa 使用溫度 10～ 70℃ 安裝方式 垂直 生產(chǎn)廠家 南京鍋爐廠 (6) 蓄能器的安裝 1) 蓄能器的安裝 a) 蓄能器須安裝于方便檢查 、 維修的位置，且遠離熱源。 b) 蓄能器一般垂直安裝，油口朝下，充氣閥向上。 c) 裝在管路上的蓄能器承受著液體的壓力，因此必須有安全的固定裝置，以防蓄能器松脫，引起事故。注意不可以用焊接方法安裝。 d) 吸收液壓沖擊，脈動和降低噪聲的蓄能器應(yīng)安裝在振源附近。 e) 蓄能器和液壓泵之間應(yīng)安裝截至閥以供充氣和檢查維修使用。 2) 蓄能器的使用 a) 蓄能器屬于壓力容器，應(yīng)執(zhí)行其使用規(guī)則。嚴禁在蓄能器上焊接，鉚接和機械加工，禁止敲打。 b) 蓄能器銘 牌應(yīng)放置在醒目的位置。 c) 在有壓狀態(tài)下，不得拆卸。在安裝拆卸之前，應(yīng)把內(nèi)部的氣，液完全放掉。 d) 蓄能器必須禁止充氧氣，以防引起爆炸。 e) 在正常工作下，每隔 6 個月檢查一次，使之保持規(guī)定的預(yù)壓力?？梢岳贸錃夤ぞ叩姆椒?，也可用系統(tǒng)中壓力表和液壓泵檢查。 過濾器的選用 (1) 過濾器性能參數(shù) 1） 過濾原理與過濾介質(zhì) 過濾是從流體中分離固體顆的過程。在壓力差作用下，讓流體通過可透性介質(zhì)（過濾介質(zhì)），使流體中的顆粒被截留于過濾介質(zhì)上，從而達到分離的目的。液壓過濾器簡稱濾油器或過濾器。其采用上 述原理，減少油液中顆粒，使之達到油液目標清潔度的裝置。 過濾器按原理主要有：磁性過濾器 、 表面型過濾器 、 深度型過濾器。結(jié)合使用范圍及濾材，則分為表面型和深度型兩類。 表面型過濾器是靠濾材表面的孔阻截液流中的顆粒，當(dāng)濾材表面的孔口被截留的固體堵塞后，濾芯前后壓差變到最大值，其過濾作用亦停止，故表面型濾材的納垢容量小，但反向沖洗后，濾材表面的污染物被清除干凈，接著重復(fù)使用。 深度型過濾器的濾材為可透性多孔材料，常用非織品纖維，如濾紙 、 復(fù)合濾紙 、不銹鋼絲氈；多孔剛性材料，如陶瓷 、 金屬粉末燒結(jié) 、 合成纖維等。這類濾材中 有細長且曲折的通道，每一通道中還有一些窄的橫向空穴。所以深度型濾材既有直接確定液壓系統(tǒng)元件、輔件 13 阻截，又有吸附作用，過濾作用發(fā)生在整個深度范圍內(nèi)。與表面型相比，深度型的納垢量大，但被濾除的固體不易清洗，只能一次使用。 (2) 過濾器的重要性能參數(shù)：納垢容量、過濾精度和壓差特性 1) 納垢容量 過濾器在工作過程中，壓差增大，當(dāng)壓差達到規(guī)定的極值時，濾芯壽命結(jié)束。在過濾器使用壽命期間被濾芯截留的固體總量稱過濾器的納垢容量。其越大，壽命越長。 納垢容量與過濾面積及濾材的孔隙度成正比 ,對于外形尺寸一定的折疊式圓筒形濾芯，增大折疊數(shù)和折疊深度可增大過濾面積。 2) 過濾精度 過濾精度是指過濾器對不同尺寸顆粒精度的濾除能力，是選用過濾器的首要參數(shù)。系統(tǒng)的污染控制水平 、 過濾精度越高，則油液的清潔度越高。評定過濾器精度常用的方法有以下幾種： 名義過濾精度：名義過濾精度最早由美國軍工部門提出。 絕對過濾精度：指能夠通過過濾器的最大球形顆粒的直徑。 3) 壓差特性 油液流經(jīng)濾油器時由于油液運動和粘性阻力的作用，在濾油器的入口和出口之間產(chǎn)生一定的壓差。影 響濾油器壓差的因素有：油液的粘度，比重，通流量，及濾芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 液壓管路的設(shè)計 (1) 管路的材料 無縫鋼管耐壓高，耐油，變形小，抗腐蝕，雖然裝配時不易彎曲，但是裝配后能長期保持原狀，常用于中高壓系統(tǒng)。無縫鋼管分為冷拔和熱軋兩種。工作壓力較高的管路多采用 10號， 15號冷拔無縫鋼管。 (2) 管路的內(nèi)徑 管路內(nèi)徑的大小主要取決于管路的種類和管內(nèi)流速的大小。在流量一定的情況下，內(nèi)徑小則流速高，壓力損失大，而且容易產(chǎn)生噪聲；內(nèi)徑大則難于安裝，占用空間大，質(zhì)量大。管路內(nèi)徑大小由下式確定 vqd /? d―管路內(nèi)徑（ mm） q―流量（ L/min） v―流速（ m/s） 吸油管道內(nèi)徑 d? VQ/ = () 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 內(nèi)徑 d取 20mm 外徑 D取 28mm 壓油管道內(nèi)徑 d? VQ/ = () 內(nèi)徑 d可取 10mm 外徑 D可取 18mm 泄油管道內(nèi)徑 d? VQ/ = () 內(nèi)徑 d可取 20mm 外徑 D可取 28mm (3) 管子壁厚的計算 管子的壁厚一般 可以用下式計算 t?pdp?2? () 式中 t―管子壁厚； p―工作壓力； d―管子內(nèi)徑； p? ―許用應(yīng)力，對于鋼管 p? ＝ nb? ； () n―安全系數(shù)（當(dāng) p7MPa時， n=8 當(dāng) p?， n＝ 6 當(dāng) p， n=4)； 15號鋼的 b? ＝ 375MPa p? =