【文章內(nèi)容簡介】 進入工作缸右腔，活塞帶動碟閥順時針轉(zhuǎn)動開閥，先加速至6m/min后勻速，到達400mm時減速，降至為零時開閥完成；當壓力油進入工作缸左腔，活塞向帶動蝶閥逆時針運動，先加速至6m/min再勻速，到達液壓缸行程100mm處減速開啟，降至為零時完成關(guān)閥，有效的減少開閥完成和關(guān)閥完成時由于速度驟降對閥體的沖擊，有效的延長了液壓閥的壽命，符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。本液壓控制系統(tǒng)由一臺電動定量油泵組和一臺定量手動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 電機 柱塞油泵 單向閥 截止閥 蓄能器 壓力表開關(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 手動泵 2直動型溢流閥 2高壓膠管 控制過程綜述 （1）開閥。按下開閥按鈕，電磁鐵1YV、2YV得電，3YV失電。這時的油路進油路為：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。這時液壓油路為：變量泵→→溢流閥21→過濾裝置→油箱開關(guān)閥時的加速和減速可調(diào)整調(diào)速閥改變背壓來實現(xiàn)。（3）任意位置停止。按下停止按鈕，電磁鐵1YV、2YV、3YV得電。這時液壓油路為：變量泵→→溢流閥21→過濾裝置→油箱3 液壓系統(tǒng)的計算和元件選型 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)負載大小及機器的類型來確定，由機械設(shè)計手冊查表取液壓缸工作壓力為25MPa.（2）計算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。由負載圖知最大負載F為337500N 按《液壓與氣壓傳動》第三版表82取P2=，考慮到快進、快退速度相等，取d/D=Fw=(A1P1A2P2) ηm A2= （d/D=）所以300000=(25 )1000000A1=㎡ d==按GB234880查機械設(shè)計手冊表1963將這些直徑圓整成標準值時得：D=160mm,d=110mm由此求得液壓缸的實際有效面積為： （3）計算在各工作階段液壓缸所需流量Q（快進）=A1V（快進）=61000=Q(工進)=A1V（工進）=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)在各種工況的過度階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超出靜態(tài)壓力，另外考慮到一定的壓力儲備量，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為同時動作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時的溢流閥正進行工作，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載大、功率大的機械設(shè)備（如龍門刨床、拉床、液壓機），柱塞式變量泵有以下的特點：（1）工作壓力高。因為柱塞與缸孔加工容易，尺寸精度及表面質(zhì)量可以達到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達到的工作壓力，一般是（），最高可以達到1000105Pa。（2）流量范圍較大。因為只要適當加大柱塞直徑或增加柱塞數(shù)目，流量變增大。（3）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，使材料強度得到充分利用，壽命長，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，價格昂貴。根據(jù)以上算得的和在查閱相關(guān)手冊《機械設(shè)計手冊》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92%。電機功率計算： 其中：P 為電動機功率（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： 電機型號為Y315S4[11]，轉(zhuǎn)速n=1480rpm,電機功率為110kw 閥類元件及輔助元件的選擇對液壓閥的基本要求：（1) 動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。油液流過時壓力損失小。（2) 密封性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，通用性大。 電磁溢流閥11簡圖溢流閥設(shè)定壓力25MPa；穩(wěn)定啟動時系統(tǒng)流量很小，故卸荷時流量較??；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 電液換向閥簡圖換向閥的主要作用是通過切換液控單向閥控制口與控制油路或泄漏油路的通斷來控制液控單向閥的開閉。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，液控單向閥不開啟，有桿腔出油口被鎖住，油液無法流出；液控單向閥外控油引入時，有桿腔出油口被打開，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)的工作壓力和通過各個閥類元件及輔助元件型號和規(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該閥的實際流量，其他還需考慮閥的動作方式，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選擇標準閥類的規(guī)格： 壓機液壓系統(tǒng)中控制閥和部分輔助元件的型號規(guī)格序號元件名稱型號規(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壓力表開關(guān)KFL830E32Mpa，6測點9蝶閥D71X32C10通徑，32MPa10球閥DN40QJH40F40通徑，32MPa 管道的確定在液壓傳動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，常為無縫鋼管，有精密無縫鋼管和普通無縫鋼管?？ㄌ资焦芙宇^須采用精密無縫鋼管，焊接式管接頭一般采用普通無縫鋼管。材料用10號或15號鋼，中、高壓或大通經(jīng)（DN80）采用15號鋼。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，或公制細牙螺紋。根據(jù)要求，本系統(tǒng)中選用15號鋼管，公制細牙螺紋連接。（2）膠管膠管是用于聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。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。 管路尺寸的計算管子內(nèi)徑(m)計算公式為 上式中： qv為通過管路的流量，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）回油管路的計算；回油管路流速 ，??；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]，以及管道壁厚計算公式[10]，計算結(jié)果如下： 表61 管道的管徑的計算 管道名稱通過流量（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，——管道材料的抗拉強度 Pan——安全系數(shù)，對鋼管來說，時，取n=8；時，取n=6； 時，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度=600MPa。 (1) 液壓泵壓油管道的壁厚 (2)液壓泵回油管道的壁厚 所以所選管道適用。 管接頭的選用管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能