【正文】 壓泵經(jīng)過換向閥 17 右位進(jìn)入轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔，回油路是油液由顫抖液壓缸有桿腔經(jīng)過換向閥 17 右位和冷卻后過濾回郵箱。 當(dāng)三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)斗先導(dǎo)控制閥 13 先導(dǎo)控制使三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 17 處于左位時(shí)，鏟斗液壓缸活塞桿縮回。其進(jìn)油路是油液由液壓泵經(jīng)過換向閥 17 左位進(jìn)入轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔，回油路是油液 由顫抖液壓缸有桿腔經(jīng)過換向閥 17 左位和冷卻后過濾回郵箱。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁 圖 37 轉(zhuǎn)向部分系統(tǒng)原理圖 裝載機(jī)轉(zhuǎn)向部分主要由三部分組成：轉(zhuǎn)向泵 9，轉(zhuǎn)向液壓缸 26 和轉(zhuǎn)向控制閥 20。轉(zhuǎn)向控制閥又由三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)向先導(dǎo)控制閥 16 控制。當(dāng)先導(dǎo)控制閥16處于左位時(shí)，三位四通液動(dòng)換向閥 20 處于左位，此時(shí)高壓液壓油經(jīng)過換向閥20 左位進(jìn)入左液壓缸有桿腔和右液壓缸無桿腔，于是左液壓缸縮回右液壓缸伸出，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)向功能；反之，當(dāng)先導(dǎo)控制閥 16 處于右位時(shí)，三位四通液動(dòng)換向閥 20 處于右位，此時(shí)高壓液壓油經(jīng)過換向閥 20 右 位進(jìn)入左液壓缸無桿腔和右液壓缸有桿腔，于是左液壓缸伸出右液壓缸縮回，實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)向功能。 該回路中轉(zhuǎn)向液壓缸的壓力油有兩種方式供油：①轉(zhuǎn)向負(fù)載不大時(shí)，由轉(zhuǎn)向泵 9 單獨(dú)供油；②轉(zhuǎn)向負(fù)載很大時(shí)，由轉(zhuǎn)向泵 9和輔助泵 8共同供油，由流量轉(zhuǎn)換閥 10 合流實(shí)現(xiàn)。該回路中雙作用安全閥 22 的作用是緩沖和補(bǔ)油，防止轉(zhuǎn)斗液壓缸回路出現(xiàn)過載或產(chǎn)生真空。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 27 頁 圖 38回油路冷卻過濾系統(tǒng)原理 在這個(gè)回路中的冷卻部分，不僅可以將整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)熱回油進(jìn)行冷卻而且可以冷卻溢流閥 12 溢出的熱流（同理，可冷卻溢流閥 21 溢出的熱流 ）。溢流閥1 21 在液壓系統(tǒng)中起到過載保護(hù)的作用。安全閥 3冷卻器 4；當(dāng)系統(tǒng)不需要冷卻工作室，可以將截止閥 5 處于開啟狀態(tài)，使工作液體經(jīng)過濾油器 2 直接回油箱。在圖 38中，過濾部分使用兩個(gè)濾油器并聯(lián)的組合，能夠起到過載保護(hù)，減小緩沖的作用。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 28 頁 對(duì)比方案二液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 圖 39 對(duì)比方案二液壓系統(tǒng)原理圖 1 郵箱 2（ ） 濾油器 3安全閥 4冷卻器 5截止閥 6主泵 7 發(fā)動(dòng)機(jī) 8轉(zhuǎn)向泵 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 29 頁 9減壓閥 10 溢流閥 11 三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)斗先導(dǎo)控制閥 12 三位四通手動(dòng)式動(dòng)臂先導(dǎo)控制閥 13 三位四通手動(dòng)式浮動(dòng)先導(dǎo)控制閥 14 三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)向先導(dǎo)控制閥 15 三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 16 三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 17 二位四通液控閥 18 三位四通液動(dòng)換向閥 19 溢流閥 20 雙作用安全閥 21 安全閥 22 單向閥 23 雙作用安全閥 24 轉(zhuǎn)向油缸 25 動(dòng)臂油缸 26 轉(zhuǎn)斗油缸 對(duì)比方案二液壓系統(tǒng)工作原理 圖 310 對(duì)比方案二改動(dòng)部分液壓系統(tǒng)原理圖 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 30 頁 如圖 310 所示，該對(duì)比方案與方案一的區(qū)別是：① 將方案一中轉(zhuǎn)向部分單獨(dú)回油路去除，合并在主回油路中，系統(tǒng)回油路集成；②去除合流裝置；③動(dòng)臂油路和轉(zhuǎn)斗油路用一個(gè)泵，轉(zhuǎn)向油路單獨(dú)用一個(gè)泵，即比方案一減少一個(gè)泵。 方案二較方案一在成本上進(jìn)行了大量縮減，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得較簡(jiǎn)單，計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單一些。但是方案二無法獲得方案一的一些很好的功能。比如方案一的合流裝置，輔助泵不僅參與了轉(zhuǎn)向裝置的工作，而且參與了動(dòng)臂和轉(zhuǎn)斗裝置的工作，靈活性有很大的提升，在裝載機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求和資源利用等方面，顯然比方案二更勝一籌。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 31 頁 第四章 液壓系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 元件的選型 液壓泵的選擇 液壓泵需要根據(jù)算出的工作流量和系統(tǒng)工作壓力來選擇。選擇時(shí)，泵的流量與計(jì)算所得最大流量相當(dāng)，不能超過太多，但是泵的額定工作壓力可比系統(tǒng)工作壓力高 25%，或更高些。工程機(jī)械液壓系統(tǒng)常常采用齒輪泵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、工作可靠、成本低以及具有對(duì)液壓油的污染不敏感、便于維護(hù)的特點(diǎn)。 主泵和輔助泵的選擇 在裝載機(jī)液壓系統(tǒng)中，由主泵 8和輔助泵 9 合流供油的各個(gè)機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)斗液壓缸所需工作壓力 P=16 aMP 和流量 Q= L /min；動(dòng)臂液壓缸所需工作壓力 P=16 aMP 和流量 Q= L /min。 在工作壓力一致的情況下，根據(jù)流量較大的動(dòng)臂液壓缸來選取同型號(hào)的主泵和輔助泵，由參考文獻(xiàn) [5]液壓泵 齒輪泵 外嚙合齒輪泵，選取液壓系統(tǒng)主泵 8和輔助泵 9的型號(hào)為 : CBP2125HF。 其技術(shù)規(guī)格如下表所示 表 41 CBP2125HF型齒輪泵技術(shù)規(guī)格 型號(hào) CBP2125HF 排量 /（ mL /r） 125 壓力 / aMP 額定 20 最高 25 轉(zhuǎn)速（ r/min） 額定 2021 最高 2500 驅(qū)動(dòng)功率 kw 額定 最高 容積效率 /% ? 90 總效率 /% ? 81 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 32 頁 在表 41 中， CBP2125HF 的流量根據(jù)排量、轉(zhuǎn)速和容積效率決定。取CBP2125HF 型齒輪泵容積效率為 ，排量為 125mL /r，額定轉(zhuǎn)速為 2021 r/min，計(jì)算其流量得 245L /min，可滿足上述要求。 轉(zhuǎn)向泵的選擇 由于轉(zhuǎn)向液壓缸所需工作壓力和流量總是偏小于轉(zhuǎn)斗液壓缸所需工作壓力和流量，可根據(jù)轉(zhuǎn)斗液壓缸所需工作壓力 P=16 aMP 和 流量 Q= L /min 來選取轉(zhuǎn)向泵。 由參考文獻(xiàn) [5]液壓泵 齒輪泵 外嚙合齒輪泵，選取液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)向泵 11 的型號(hào)為 : CBP63HF。 其技術(shù)規(guī)格如下表所示 表 42 CBP63HF型齒輪泵技術(shù)規(guī)格 型號(hào) CBP63HF 排量 /（ mL /r） 63 壓力 / aMP 額定 20 最高 25 轉(zhuǎn)速（ r/min） 額定 2021 最 高 2500 驅(qū)動(dòng)功率 kw 額定 51 最高 77 容積效率 /% ? 93 總效率 /% ? 83 在表 42中， CBP63HF的流量根據(jù)排量、轉(zhuǎn)速和容積效率決定。取 CBP63HF型齒輪泵容積效率為 ，排量為 63mL /r，額定轉(zhuǎn)速為 2021 r/min，計(jì)算其流量得 /min，可滿足上述要求。 閥類元件的選擇 在滿足液壓系統(tǒng)要求的前提下，閥類元件主要是按額定壓力、流量選擇。連接方式、體積和重量等也需要考慮。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 33 頁 流量轉(zhuǎn)換閥的確定 在液壓系統(tǒng)的合流回路中，流量轉(zhuǎn)換閥 12 包括分流閥、單向閥和三通伺服閥。流量轉(zhuǎn)換閥又稱同步閥，內(nèi)部設(shè)有壓力反饋機(jī)構(gòu)，該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小和維護(hù)方便的特點(diǎn)。 根據(jù)輔助泵 9的額定壓力 P=20 aMP 和流量 Q=245L /min，由參考文獻(xiàn) [5] 多路換向閥及其它 專用閥 ，選取流量轉(zhuǎn)換閥 12 的型號(hào)為 : ZTBF280~320。 其技術(shù)規(guī)格如下表所示 表 43 ZTBF2型自調(diào)式同步閥技術(shù)規(guī)格 型號(hào) 流量范圍（ L /min） 最高壓力 (aMP ) 同步精度 ZTBF280~320 80~320 32 %~% 該閥可以在給定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整，用于保證兩個(gè)或兩個(gè)以上液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在外載 荷不一樣的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)同步。 溢流閥的確定 根據(jù)轉(zhuǎn)斗液壓缸、動(dòng)臂液壓缸和轉(zhuǎn)向液壓缸的工作壓力和流量，由參考文獻(xiàn)[5]常規(guī)液壓閥 榆次系列液壓閥 壓力控制閥，選取： ① 溢流閥 13 和雙作用安全閥 26 中的單向溢流閥的型號(hào)： YFF50 2H ，其連 接方式為法蘭連接，質(zhì)量為 14kg，通徑為 50mm，額定流量為 500L /min，調(diào)壓范圍在 4~16 aMP 之間，符合系 統(tǒng)設(shè)計(jì)要求； ②溢流閥 2雙作用安全閥 24 中的單向溢流閥和雙作用安全閥 25中的單 向溢流閥的型號(hào)： YFF32 2H ，其連接方式為法蘭連接，質(zhì)量為 7kg，通徑為 32mm，額定流量為 200L /min，調(diào)壓范圍在 4~16 aMP 之間，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 換向閥的確定 轉(zhuǎn)向液壓缸所需的工作壓力和流量，由參考文獻(xiàn) [5]P246 表 21333，液動(dòng)換向閥技術(shù) 規(guī)格，選取三位四通液動(dòng)換向閥的型號(hào)為： 34Y160YZ。該閥采用管式連接，其滑閥機(jī)能為 H，公稱通徑是 28mm，流量為 160L /min，壓力是 63 aMP 。生產(chǎn)廠家為上海立新液壓件廠。符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。 對(duì)于二位四通液動(dòng)閥 1三位六通換向閥 14 和三位六通換向閥 15 的選擇， xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 34 頁 由于沒有標(biāo)準(zhǔn)元件可以選，所以只能選擇非標(biāo)件，本設(shè)計(jì)不對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 減壓閥的確定 在整個(gè)液壓系統(tǒng)中，只設(shè)計(jì)了一個(gè)減壓閥， 即減壓閥 17，根據(jù)主泵的工作壓力和流量，由參考文獻(xiàn) [5]常規(guī)液壓閥 油研系列液壓閥 壓力控制閥，選取減壓閥 17 的型號(hào)為： RT10H22，其最高使用壓力為 21 aMP ，設(shè)定壓力為~ aMP ，最大流量為 250L /min，泄油量為 ~ /min，采用管式連接，質(zhì)量為 12kg 。 先導(dǎo)閥的確定 先導(dǎo)閥控制閥直接由主泵經(jīng)過減壓閥 17 直接供油，根據(jù)主泵的工作壓力和流量，由參考文獻(xiàn) [5]常規(guī)液壓閥 油研系列液壓閥 流量控制閥，選取三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)斗先導(dǎo)控制閥 1三位四通手動(dòng)式動(dòng)臂先導(dǎo)控制閥 1三位四通手動(dòng)式浮動(dòng)先導(dǎo)控制閥 20 和三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)向先導(dǎo)控制閥 21 的型號(hào)為： FHG※06250※ ※ 12,其最大調(diào)節(jié)流量為 250L /min，最小調(diào)節(jié)流量為 2L /min，最大工作壓力為 21 aMP ，最小控制壓力 aMP ，其質(zhì)量為 32kg 。符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 管路的選擇 管路設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是根據(jù)流量、流速和壓力計(jì)算管子內(nèi)徑和壁厚。本次設(shè)計(jì)的管子材料均采用無縫鋼管，其承壓能力好，耐油性能、抗腐性能都相對(duì)較好，無縫鋼管的缺點(diǎn)是裝配彎曲較困難。管子內(nèi)徑?jīng)Q定于流量和流速，其值可按下式計(jì)算： d= vQ （ 41） 式中 d—— 油管內(nèi)徑， mm； Q—— 流量， L /min； v—— 流速， m/s 。 管路壁厚 ? 的值可初步根據(jù)下面的式子計(jì)算： xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 35 頁 ? ?2Pd? ?? （ 42） 式中 ? —— 油管壁厚， mm； P—— 最大工作壓力， aMP ； d—— 油管內(nèi)徑， mm； ??? —— 材料許用拉應(yīng)力， aMP 。 主進(jìn)油管路 主進(jìn)油管路包括轉(zhuǎn)向部分進(jìn)油管路、動(dòng)臂部分進(jìn)油管路和轉(zhuǎn)斗部分進(jìn)油管路。由于轉(zhuǎn)向缸所需的最大工作壓力和流量總小于轉(zhuǎn)斗缸，所以其內(nèi)徑和壁厚可按主泵和輔助泵雙泵合流時(shí)進(jìn)油管路管 子的內(nèi)徑和壁厚計(jì)算。雙泵合流時(shí)的最大流量 Q=490L /min，取推薦流速值 v=6 m/s，代入式 41得 d= vQ = 4906? = mm 將計(jì)算所得結(jié)果 d=、主泵最大工作壓力 P=25 aMP 和選取無縫鋼管許用應(yīng)力 ??? =110 aMP ，代入式 42，得 ? ?2Pd? ?? = 25 110?? = mm 由 無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)，選用 ? 52 5無縫管，內(nèi)徑為 42mm，壁厚為 5mm。 先導(dǎo)控制部分進(jìn)回油管路 其內(nèi)徑按先導(dǎo)閥的最大調(diào)節(jié)流量為 Q=250L /min，取推薦流速值 v=6 m/s，代入式 41得 d= vQ