【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 缸右腔，活塞帶動(dòng)碟閥順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)閥，先加速至6m/min后勻速，到達(dá)400mm時(shí)減速，降至為零時(shí)開(kāi)閥完成；當(dāng)壓力油進(jìn)入工作缸左腔，活塞向帶動(dòng)蝶閥逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，先加速至6m/min再勻速，到達(dá)液壓缸行程100mm處減速開(kāi)啟，降至為零時(shí)完成關(guān)閥，有效的減少開(kāi)閥完成和關(guān)閥完成時(shí)由于速度驟降對(duì)閥體的沖擊，有效的延長(zhǎng)了液壓閥的壽命，符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。本液壓控制系統(tǒng)由一臺(tái)電動(dòng)定量油泵組和一臺(tái)定量手動(dòng)油泵組提供壓力油源，在通常情況下一套工作，一套備用，并互為備用，且手動(dòng)泵組為維修提供方便，不受停電的影響。擬定液壓系統(tǒng)原理圖： 油箱 液位液溫計(jì) 電機(jī) 柱塞油泵 單向閥 截止閥 蓄能器 壓力表開(kāi)關(guān) 壓力表 壓力控制器 1高壓膠管 1球式換向閥 1液壓缸 1高壓膠管 1球式換向閥 1空氣濾清器 1網(wǎng)式濾油器 1截止閥 1節(jié)流閥 手動(dòng)泵 2直動(dòng)型溢流閥 2高壓膠管 控制過(guò)程綜述 （1）開(kāi)閥。按下開(kāi)閥按鈕，電磁鐵1YV、2YV得電，3YV失電。這時(shí)的油路進(jìn)油路為：定量泵→→→電液換向閥15左→節(jié)流閥→液壓缸右腔回油路為： 液壓缸左腔→→調(diào)速閥19→→過(guò)濾裝置→油箱（2）關(guān)閥。按下關(guān)閥按鈕，電磁鐵1YV、2YV、3YV失電。這時(shí)液壓油路為：變量泵→→溢流閥21→過(guò)濾裝置→油箱開(kāi)關(guān)閥時(shí)的加速和減速可調(diào)整調(diào)速閥改變背壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。（3）任意位置停止。按下停止按鈕，電磁鐵1YV、2YV、3YV得電。這時(shí)液壓油路為：變量泵→→溢流閥21→過(guò)濾裝置→油箱3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選型 液壓缸主要尺寸的確定（1）工作壓力P的確定。 工作壓力P可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來(lái)確定，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查表取液壓缸工作壓力為25MPa.（2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。由負(fù)載圖知最大負(fù)載F為337500N 按《液壓與氣壓傳動(dòng)》第三版表82取P2=，考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取d/D=Fw=(A1P1A2P2) ηm A2= （d/D=）所以300000=(25 )1000000A1=㎡ d==按GB234880查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表1963將這些直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)得：D=160mm,d=110mm由此求得液壓缸的實(shí)際有效面積為： （3）計(jì)算在各工作階段液壓缸所需流量Q（快進(jìn)）=A1V（快進(jìn)）=61000=Q(工進(jìn))=A1V（工進(jìn)）=1000=Q（快退）=A2V（快退）=61000=，壓力的確定和泵規(guī)格的選擇 泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 Pp=P1+ΣrP式中，Pp—液壓泵最大工作壓力； P1—執(zhí)行元件最大工作壓力； ΣrP—進(jìn)油管路中的壓力損失，~。故可取壓力損失ΣrP=所以Pp=P1+ΣrP=25+= MPa上述計(jì)算所得的Pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)度階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超出靜態(tài)壓力，另外考慮到一定的壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此選泵的壓力值Pa應(yīng)為Pa≥~因此 泵的流量確定液壓泵的最大流量應(yīng)為Q≥KL（ΣQ）max（ΣQ）max為同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時(shí)的溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量。KL系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取，現(xiàn)取KL=故Qp=KL(ΣQ）max=（+)= 選擇液壓泵的規(guī)格由于液壓系統(tǒng)的工作壓力高，負(fù)載壓力大，功率大。大流量。所以選軸向柱塞變量泵。柱塞變量泵適用于負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備（如龍門刨床、拉床、液壓機(jī)），柱塞式變量泵有以下的特點(diǎn)：（1）工作壓力高。因?yàn)橹c缸孔加工容易，尺寸精度及表面質(zhì)量可以達(dá)到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達(dá)到的工作壓力，一般是（），最高可以達(dá)到1000105Pa。（2）流量范圍較大。因?yàn)橹灰m當(dāng)加大柱塞直徑或增加柱塞數(shù)目，流量變?cè)龃?。?）改變柱塞的行程就能改變流量，容易制成各種變量型。（4）柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強(qiáng)度得到充分利用，壽命長(zhǎng)，單位功率重量小。但柱塞式變量泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。材料及加工精度要求高，加工量大，價(jià)格昂貴。根據(jù)以上算得的和在查閱相關(guān)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表19535得：現(xiàn)選用，排量63ml/r，額定壓力32Mpa，額定轉(zhuǎn)速1500r/min，容積效率，重量71kg，容積效率達(dá)92%。電機(jī)功率計(jì)算： 其中：P 為電動(dòng)機(jī)功率（KW）Pa為液壓泵最大工作壓力(MPa)Qp為液壓泵的輸出流量（L/min）η為液壓泵的總效率。=。那么:P=（60）= 選用： 電機(jī)型號(hào)為Y315S4[11]，轉(zhuǎn)速n=1480rpm,電機(jī)功率為110kw 閥類元件及輔助元件的選擇對(duì)液壓閥的基本要求：（1) 動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。油液流過(guò)時(shí)壓力損失小。（2) 密封性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大。 電磁溢流閥11簡(jiǎn)圖溢流閥設(shè)定壓力25MPa；穩(wěn)定啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)流量很小，故卸荷時(shí)流量較??；電磁溢流閥采用管式連接[13]。據(jù)此選擇電磁溢流閥型號(hào)為DBW10B230/315CG24[14]，其主要技術(shù)參數(shù)為：通徑10mm ；最高調(diào)定壓力 ；管式連接。 換向閥的選擇 電液換向閥簡(jiǎn)圖換向閥的主要作用是通過(guò)切換液控單向閥控制口與控制油路或泄漏油路的通斷來(lái)控制液控單向閥的開(kāi)閉。其最大工作壓力為25MPa。由此選擇二位三通電磁換向閥 型號(hào)為4WE10J20/CG24NZ25L[14]，其主要技術(shù)參數(shù)為：通徑10mm；。 液控單向閥外控口接零壓時(shí)，液控單向閥不開(kāi)啟，有桿腔出油口被鎖住，油液無(wú)法流出；液控單向閥外控油引入時(shí)，有桿腔出油口被打開(kāi)，使液壓控制回路接通。為保證液控單向閥鎖緊的可靠，液控單向閥要采用外控外泄式，而且鎖緊時(shí)液控單向閥外控口必須接零壓。，液控單向閥的最高工作壓力為25MPa。選擇液控單向閥型號(hào)為Z2S10130/，其主要技術(shù)參數(shù)為：，；控制壓力范圍 ~；面積比A1/A2=1/,A3/A2=1/16；重2kg。 本系統(tǒng)的工作壓力在25MPa左右，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)各個(gè)閥類元件及輔助元件型號(hào)和規(guī)格主要依據(jù)是根據(jù)該閥在系統(tǒng)工作的最大工作壓力和通過(guò)該閥的實(shí)際流量，其他還需考慮閥的動(dòng)作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等條件來(lái)選擇標(biāo)準(zhǔn)閥類的規(guī)格： 壓機(jī)液壓系統(tǒng)中控制閥和部分輔助元件的型號(hào)規(guī)格序號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格 1軸向柱塞變量泵63YCY141B32Mpa，2電磁溢流閥DBW10B230/315CG2410通徑，3單向閥30通經(jīng)，4三位四通電液換向閥4WE10J20/CG24NZ25L10通徑，5疊加式液控單向閥Z2S1013010通徑，6疊加式單向節(jié)流閥Z2FS130/S210通徑，7壓力繼電器HED1OA40/350L24最大調(diào)節(jié)壓力35 MPa8壓力表開(kāi)關(guān)KFL830E32Mpa，6測(cè)點(diǎn)9蝶閥D71X32C10通徑，32MPa10球閥DN40QJH40F40通徑，32MPa 管道的確定在液壓傳動(dòng)中常用的管子有鋼管、銅管、膠管以及尼龍管等。（1）金屬管液壓系統(tǒng)用鋼管，常為無(wú)縫鋼管，有精密無(wú)縫鋼管和普通無(wú)縫鋼管?？ㄌ资焦芙宇^須采用精密無(wú)縫鋼管，焊接式管接頭一般采用普通無(wú)縫鋼管。材料用10號(hào)或15號(hào)鋼，中、高壓或大通經(jīng)（DN80）采用15號(hào)鋼。這些鋼管均要求在退火狀態(tài)下使用。銅管有紫銅管和黃銅管。紫銅管用于壓力較低（p≤）的管路，黃銅管可承受較高壓力（p≤25MPa），但不易彎曲。在液壓系統(tǒng)中，管路聯(lián)接螺紋有公制細(xì)牙螺紋、55176。非密封管螺紋、55176。密封管螺紋、60176。圓錐管螺紋，以及公制圓錐管螺紋。螺紋的形式一般根據(jù)回路公稱壓力確定。公稱壓力≤16MPa的中低壓系統(tǒng)，上述各種螺紋聯(lián)接型式均可采用。、高壓系統(tǒng)采用55176。非密封管螺紋，或公制細(xì)牙螺紋。根據(jù)要求，本系統(tǒng)中選用15號(hào)鋼管，公制細(xì)牙螺紋連接。（2）膠管膠管是用于聯(lián)接兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的管道。分高、低壓兩種。高壓膠管以鋼絲編織或鋼絲纏繞為骨架的膠管，用于壓力油路。低壓膠管是以麻線或棉線編織體為骨架的膠管，用于壓力較低的回油路或氣動(dòng)管路中。為了減少系統(tǒng)沖擊，根據(jù)要求，本液壓系統(tǒng)中在液壓泵出口上方使用高壓膠管。 管路尺寸的計(jì)算管子內(nèi)徑(m)計(jì)算公式為 上式中： qv為通過(guò)管路的流量，L/min v為流體在管路的流速，m3/s（1）液壓泵吸油管路的計(jì)算；吸油管路流速一般小于1~2m/s，此處取 ；則液壓泵吸油管路內(nèi)徑： 圓整取鋼管公稱通徑為65mm,取鋼管外徑為75mm，即鋼管壁厚為10mm。（2）系統(tǒng)控制油管路的計(jì)算；壓油管路流速 ，系統(tǒng)壓力很高，故壓油管流速可取較大值，取3m/s；則壓油管路內(nèi)徑 控制油管路油液壓力較大，管子壁厚要較大，圓整取鋼管公稱通徑為10mm外徑為18mm，則壁厚為8mm。（3）回油管路的計(jì)算；回油管路流速 ，取；則回油管路內(nèi)徑 圓整取鋼管內(nèi)徑為32mm，外徑為42mm，壁厚為10mm。 油管的管徑按設(shè)計(jì)要求，油管內(nèi)允許流速為：壓油管：VA=吸油管：Vs=回油管：VB= m/s根據(jù)公式[10]，以及管道壁厚計(jì)算公式[10]，計(jì)算結(jié)果如下： 表61 管道的管徑的計(jì)算 管道名稱通過(guò)流量（L/min）允許流速（m/s）管路內(nèi)徑/mm管道外徑/mm泵吸油管6575控制油管31018泵回油管23242 故，油路中吸油管路的管徑為75mm，65mm，壓力控制油路的管徑為20mm，回油油路管徑為42mm，32mm 管道壁厚的計(jì)算 式中： p——管道內(nèi)最高工作壓力 Pa d——管道內(nèi)徑 m——管道材料的許用應(yīng)力 Pa，——管道材料的抗拉強(qiáng)度 Pan——安全系數(shù)，對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)，時(shí)，取n=8；時(shí)，取n=6； 時(shí)，取n=4。根據(jù)上述的參數(shù)可以得到：我們選鋼管的材料為45鋼，由此可得材料的抗拉強(qiáng)度=600MPa。 (1)