【正文】 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 。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。 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 。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。符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 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 。符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。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 。 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?。? 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。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。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。 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。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。溢流閥1 21 在液壓系統(tǒng)中起到過載保護(hù)的作用。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。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。 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。 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。 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 處于右位時(shí)，回路導(dǎo)通，鏟斗液壓缸活塞桿伸出。 在轉(zhuǎn)斗液壓缸的油路中設(shè)有雙作用安全閥 25。 裝載機(jī)在鏟取物料時(shí)一般要求先轉(zhuǎn)斗后提升動(dòng)臂，所以轉(zhuǎn)斗液壓缸與動(dòng)臂液 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 25 頁 壓缸采用串并聯(lián)油路連接，并將控制轉(zhuǎn)斗壓缸的三位閥放置在動(dòng)臂液壓缸之前，以保證轉(zhuǎn)斗液壓缸能優(yōu)先動(dòng)作。其中三位四通手動(dòng)式浮動(dòng)先導(dǎo)控制閥 15 先導(dǎo)控制二位四通液控閥 19，能夠使動(dòng)臂升降液壓缸處于浮動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)臂能夠隨地面狀態(tài)自由浮動(dòng)，提高了裝載機(jī)作業(yè)技能。反之，當(dāng)三位四通手動(dòng)式動(dòng)臂先導(dǎo)控制閥 14 先導(dǎo)控制使三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 18 處于左位，其它條件同上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂縮回。動(dòng)臂液壓缸是由主泵 7 和輔助泵 8 并聯(lián)供油，這一步由合流回路實(shí)現(xiàn)。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 22 頁 圖 33 先導(dǎo)控制部分液壓回路圖 該回路流量由主泵 7 以及輔助泵 8的控制，經(jīng)過減壓閥 11 調(diào)定壓力后流入先導(dǎo)控制閥，再由先導(dǎo)控制閥流回油箱。 該合流裝置在動(dòng)臂升降回路原理也是如此。當(dāng)轉(zhuǎn)向負(fù)載大的時(shí)候，輔助泵 8和轉(zhuǎn)向泵 9的部分合流優(yōu)先供給轉(zhuǎn)向裝置保證轉(zhuǎn)向順利進(jìn)行；當(dāng)轉(zhuǎn)向負(fù)載小的時(shí)候，則流量轉(zhuǎn)換閥 10 中的流量分配閥工作在左位，使輔助泵 8與主泵 7形成并聯(lián)供油。 該液壓系統(tǒng)具體回路和工作裝置的分析如下： 圖 32 合流回路原理圖 發(fā)動(dòng)機(jī) 6供給主泵 輔助泵 8 和轉(zhuǎn)向泵 9轉(zhuǎn)速和扭矩，泵將獲得的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，輸送到各個(gè)工作裝置中。這兩個(gè)回路以串并聯(lián)的方式 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 21 頁 存 在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中。 下圖 31是方案一的 液壓系統(tǒng) 原理 圖 圖 31 裝載機(jī)液壓系統(tǒng) 1 郵箱 2（ 7） 濾油器 3（ 2） 安全閥 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁 4（ 2） 冷卻器 5（ 2） 截止閥 6 發(fā)動(dòng)機(jī) 7 主泵 8 輔助泵 9 轉(zhuǎn)向泵 10 流量轉(zhuǎn)換閥 11 減壓閥 12 溢流閥 13 三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)斗先導(dǎo)控制閥 14 三位四通手動(dòng)式動(dòng)臂先導(dǎo)控制閥 15 三位四通手動(dòng)式浮動(dòng)先導(dǎo)控制閥 16 三位四通手動(dòng)式轉(zhuǎn)向先導(dǎo)控制閥 17 三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 18 三位六通可調(diào)式液動(dòng)換向閥 19 二位四通液控閥 20 三位四通液動(dòng)換向閥 21 溢流閥 22 雙作用安全閥 23 安全閥 24 單向閥 25 雙作用安全閥 26 轉(zhuǎn)向油缸 27 動(dòng)臂油缸 28 轉(zhuǎn)斗油缸 方案一液壓系統(tǒng)工作原理 該液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向裝置和工作裝置。 將計(jì)算所得 D=160mm 代入式（ 212），得 221 3 .1 4= = 1 6 044AD? ?=20216 2mm 將計(jì)算所得 1A =20216 2mm ， 1V = m/s 代入式（ 217），得 3111 wAq = 60 10V? ??? 32 0 0 9 6 0 .2 0 0= 6 0 1 00 .9 9 ?? ?? = L/min 3222wAq = 60 10V? ??? （ 218） 式中 2q —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸有桿腔所需進(jìn)油流量， L/min； 2A —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸有桿腔有效工作面積， 2mm ； 2V —— 活塞桿縮回速度， m/s； w? —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸容積效率，一般取 w? =。 由已知表 21裝載機(jī)液壓系統(tǒng)油缸設(shè)計(jì)性能參數(shù)，取鏟斗卸載時(shí)間 2t =3s。 由已知表 21 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)油缸設(shè)計(jì)性能參數(shù)，并參照 參考文獻(xiàn) [3]P160表 318 活塞行程系列（ GB234980）中的系列尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)值，最后取動(dòng)臂液壓缸全行程 L=800mm。 確定動(dòng)臂液壓缸活塞桿動(dòng)作速度 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁 31 110= tLV?? （ 215） 式中 1V —— 活塞桿伸出速度， m/s； L—— 動(dòng)臂液壓缸全行程， mm； 1t —— 動(dòng)臂液壓缸活塞桿完全伸出時(shí)間， s。 對(duì)選定后的液壓缸內(nèi)徑 D，必須進(jìn)行最小穩(wěn)定速度的驗(yàn)算。 根據(jù)式（ 211）、（ 212）和（ 213），化簡(jiǎn)得到轉(zhuǎn)斗液壓缸內(nèi)徑 D 的表達(dá)式如下 ? ?c m 1 24 PP??? ?動(dòng) 推 （ 214） 根據(jù)本次設(shè)計(jì)中液壓系統(tǒng)各方面性能參數(shù)以及裝載機(jī)液壓系統(tǒng)國內(nèi)一般情況，初選動(dòng)臂液壓缸的工作腔壓力 1p =16 aMP ，再將所得 F動(dòng) 推 = 10? N，cm? =， 2p = aMP 代入式（ 214），得 ? ?c m 1 24 PP??? ?動(dòng) 推 ? ?34 243 .250 10 16 ??? ? ? ? ? = d= = 由參考文獻(xiàn) [3]P135 表 310 缸徑系列（ GB234880），圓整后取動(dòng)臂液壓缸內(nèi)徑 D=160mm。 回油背壓 2p 的選取參考資料 [1]P157 表 73，根據(jù)回路特點(diǎn)選取背壓的經(jīng)驗(yàn) xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁 數(shù)據(jù) 2p = aMP 。 其中，液壓缸的機(jī)械效率 cm? 一般取 ~，在本次設(shè)計(jì)中取 cm? =。 FZ —— 最大掘起力 ， N； 由表 21 可知 最大 掘起力 FZ = 390 10? N，工作裝置重量 gG =10500 kg=102900 N，又已知 6L = m， 7L = m， 8L = m，代入式（ 210）得 g2 +F1= m ZG L LFK L78動(dòng)6 = 31 10 29 00 2. 00 + 90 10 4. 1. 50? ? ??? = 10? N