【正文】 ） 1的連接， 鐘形罩再與帶法蘭的立式電動(dòng)機(jī) （ Y112M685） 連接，依靠鐘形罩上的止口保證液壓泵與電動(dòng)機(jī)的同軸度。 （ 1） 角形支架臥式安裝 如圖 ， 液壓泵直接裝在角形支架 3的止口里，依靠角形支架的底座與基座 8 相連接，再通過撓性聯(lián)軸器 7與帶底座的臥式電動(dòng)機(jī)（ Y90L41）相連。 液壓泵組 安裝 方式的選擇 按液壓泵組安裝方式的分類， 可分為角形支架臥式安裝、鐘形罩立式安裝、腳架鐘形罩臥式安裝和支架鐘形罩臥式安裝。 （ 3） 聯(lián)軸器 的選擇 本課題設(shè)計(jì)中，液壓泵的泵軸與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸之間需要嚴(yán)格對中，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 同軸度要求較高，故采用： 聯(lián)軸器連接 。 （ 2） 花鍵連接 原動(dòng)機(jī)與液壓泵之間采用特殊的軸端帶花鍵連接孔的原動(dòng)機(jī)，將泵的花鍵軸直接插入原動(dòng)機(jī)軸端。故考慮直接驅(qū)動(dòng)型連接。 如果液壓泵不能經(jīng)聯(lián)軸器由原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，而需要通過齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)間接驅(qū)動(dòng)，則稱為間接驅(qū)動(dòng)連接。按液壓泵組連接方式的分類，可分為直接驅(qū)動(dòng)型連接和間接驅(qū)動(dòng)連接。 吸油管與泵的連接處密封要求嚴(yán)格 應(yīng)用 中小型液壓站 中小型液壓站 較大型液壓站 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 從表中不難看出，雖然非上置式與上置式動(dòng)力源相比占地的面積較大，但液壓泵工作條件較好，清洗油箱也較方便；又考慮到所要設(shè)計(jì)的液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)功率較大，故采用： 非上置式液壓動(dòng)力源 。 需考慮液壓泵的吸油高度 。因此，適用于泵的吸入允許高度受限制，傳動(dòng)功率較大， 而使用空間不受限制以及開機(jī)率低，使用時(shí)又要求很快投入運(yùn)行的場所。 特點(diǎn)：非上置式液壓動(dòng)力源由于液壓泵置于油箱液面以下，故能有效改善液壓泵的吸入性能。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓站中被廣泛采用。 2）立式 液壓動(dòng)力源：電動(dòng)機(jī)立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)，如圖 所示。 1）臥式液壓動(dòng)力源：泵組布置在油箱之上的上置式液壓動(dòng)力源，當(dāng)電動(dòng)機(jī)臥式安裝，液壓泵置于油箱之上。下面分別對上置式和非上置式兩種液壓動(dòng)力源布置方式作一個(gè)比較。 Y200L26 電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸如表 所示： 表 Y200L26 電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸 型號(hào) H A B C D E F G Y200L26 0.50200?318 305 133 55m6 110 16 49 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 K AB AC AD HD L 19 395 420 315 475 775 電動(dòng)機(jī)以及液壓泵布置方式的 選擇 液壓泵組布置方式的選擇 按液壓泵組布置方式的 分類，可分為上置式液壓動(dòng)力源、非上置式液壓動(dòng)力源及柜式液壓動(dòng)力源。Y 系列電動(dòng)機(jī)是按照國際電工委員會(huì) (IEC)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(diǎn)。 m i n/2911000/1000129n LVq Bp ????? 式中 BV — 葉片 泵的 排量（單位： 1??rmL ）； n— 葉片 泵的 額定轉(zhuǎn)速（單位： 1min??r ） 按（式 31）可得 HN ≥ 2917 ??????? ?? 則所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 HN ≥ KW，且額定轉(zhuǎn)速要與液壓泵轉(zhuǎn)速相匹配， min/1000 rn N ? 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 （ 6） 與液壓泵 15 相匹配的電動(dòng)機(jī) ，根據(jù)下面公式進(jìn)行 選定： HN ≥?pBqp (34) 式中 HN — 電動(dòng)機(jī)的額定功率 nP — 所選電動(dòng)機(jī)額定功率； BP — 葉片 泵的額定壓力； pq — 葉片 泵達(dá)到額定壓力時(shí)，輸出的 流量； ? — 葉片 泵的機(jī)械效率，可取 ～ （當(dāng) pq 較小時(shí)取較小值，當(dāng) pq較大時(shí)取較大值）。 則查閱《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊》，選用 YB 型葉片泵。 （ 4） 與液壓泵 10 相匹配的電動(dòng)機(jī)的選定： 電動(dòng)機(jī)依然選擇 Y315S4，由前面可知，這個(gè)型號(hào)的電動(dòng)機(jī)符合條件，此處不再贅述。 Y315S4 電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸如表 所示： 圖 Y315S4 電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 表 Y315S4 電動(dòng)機(jī)外形及安裝尺寸 型號(hào) H A B C D E F G Y315S4 0 ? 508 406 216 80m6 170 22 71 GD K AA AB AC AD BB HA HD L 28 28 120 744 645 576 676 45 865 1270 （ 3） 液壓泵 10 ① 泵的工作壓力的確定 考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 ???? ppp p 1 (32) 式中 p — 液壓泵最大工作壓力； 1p — 執(zhí)行 元件最大工作壓力 ； ??p — 進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取 ~ MPa，復(fù)雜系統(tǒng)取 ~ MPa，本設(shè)計(jì)中取 MPa。Y 系列電動(dòng)機(jī)是按照國際電工委員會(huì) （ IEC） 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有國際互換性的特點(diǎn)。 m i n/ .51871 0 0 0/1 5 0 0125n LVq Bp ????? 式中 BV — 變量柱塞泵的 排量（單位： 1??rmL ）； n— 變量柱塞泵的 額定轉(zhuǎn)速（單位： 1min??r ） 按（式 31）可得 HN ≥ KW . . ??????? ?? 則所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 HN ≥ KW，且額定轉(zhuǎn)速要與液壓泵轉(zhuǎn)速相匹配， min/1500 rn N ? 。 （ 2） 與液壓泵 4相匹配的電動(dòng)機(jī) ， 根據(jù) 下式 選定： HN ≥?pBqp (31) 式中 HN — 電動(dòng)機(jī)的額定功率 nP — 所選電動(dòng)機(jī)額定功率； BP — 變量柱塞泵的額定壓力； pq — 變量柱塞泵達(dá)到額 定壓力時(shí)，輸出的流量； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 ? — 變量柱塞泵的機(jī)械效率，可取 ~（當(dāng) pq 較小時(shí)取較小值，當(dāng) pq 較大時(shí)取較大值）。查閱《液壓設(shè)計(jì)傳動(dòng)手冊》，本系統(tǒng)采用 A7V160 斜軸式軸山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 向柱塞泵。 考慮到泵在工作中的效率，選擇變量泵以提高液壓系統(tǒng)的效率，減少能量損失。其中，軸向柱塞泵有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、壓力高、效率高 等優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛。 液壓泵的規(guī)格確定以及與之相匹配的電動(dòng)機(jī)的選定 液壓泵組一般包含以下元器件，各元器件的作用見表 ： 表 液壓泵組的元件組成及作用 序號(hào) 元件名稱 作用 1 液壓泵 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械 能轉(zhuǎn)換為液壓能 2 原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)） 驅(qū)動(dòng)液壓泵工作 3 聯(lián)軸器 連接原動(dòng)機(jī)和液壓泵 4 傳動(dòng)底座 安裝和固定液壓泵及原動(dòng)機(jī) 液壓泵規(guī)格的確定：（參考圖 ） （ 1） 液壓泵 4： 根據(jù)課題要求：液壓 試 驗(yàn)臺(tái)最大試驗(yàn)壓力為 MPa，考慮到壓力損失等因素，一般選用 maxp ≥35 MPa， maxp =40 MPa 的柱塞泵。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 圖 液壓臺(tái)實(shí)驗(yàn)原理圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 第三章 液壓泵、馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái) 動(dòng)力源裝置設(shè)計(jì) 液壓 動(dòng)力源裝置組成 液壓動(dòng)力源一般由液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過濾器組件和蓄能器組件等 5 個(gè)相對獨(dú)立的部分組成。而對于雙向液壓馬達(dá) 6（擬選用高速馬達(dá)進(jìn)行試驗(yàn)）的加載則采用液壓泵 4 后接一個(gè)溢流閥 13 進(jìn)行加載，在泵的輸出油路中串聯(lián)溢流閥 13，以改變加載泵系統(tǒng)的中的壓力，壓力的大小則對應(yīng)著泵軸要求輸入的轉(zhuǎn)矩大小，這就給被試馬達(dá)軸施加了負(fù)載。為了壓力的穩(wěn)定，有時(shí)在泵輸出油路上還并聯(lián)一定容積的蓄能器。在加載泵的輸出油路上并聯(lián)補(bǔ)償泵 3。因?yàn)楫?dāng)被試馬達(dá)低速運(yùn)行 時(shí)，加載泵輸出流量小，由于泵本身的容積漏損和其他消耗，將導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，甚至加不上負(fù)載。原來的被試泵就成了加載泵，通過節(jié)流，改變加載泵系統(tǒng)中的壓力，壓力的大小對應(yīng)著泵軸要求輸入的轉(zhuǎn)矩大小，這就山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 給被試馬達(dá)軸施加了負(fù)載。當(dāng)電磁閥斷電時(shí)，兩節(jié)流閥并聯(lián)，得到節(jié)流閥 A 設(shè)定的較低壓力負(fù)載壓力P， 當(dāng)電磁閥通電時(shí)，負(fù)載為節(jié)流閥 B 設(shè)定的較高壓力 PZ。在圖 所 示油路中，只要給二位二通電磁閥接通、斷開電源，即可獲得壓力的突變。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 液壓泵節(jié)流加載原理圖 手調(diào)節(jié)流閥或手調(diào)溢流閥加載方法均不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加載，而這兩種加載方式又都可派生出比例加載。也就是說，只要能使節(jié)流閥口按一定的規(guī)律變化，即可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)律變化的負(fù)載模擬。電力加載在低速加載時(shí)性能較好，其缺點(diǎn)是要選用發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，能耗較大，不適用于大功率泵的性能測試，應(yīng)用較少。發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，油溫不會(huì)產(chǎn)生大的變化。 這種加載方式的缺點(diǎn)是要用耐高壓流量傳感器來測量泵的輸出流量，這是很困難的，因此不能作高壓、大功率液壓泵的性能測試。 1） 機(jī)械加載方法 水力測功機(jī)加載 :水力測功機(jī)加載是液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)水力測功機(jī)，馬達(dá)輸入液壓能輸出機(jī)械能，水力測功機(jī)通過液壓馬達(dá)為液壓泵加載。 液壓泵試驗(yàn)常用 加載方法 在液壓泵的很多試驗(yàn)項(xiàng)目中都要求液壓泵在不同壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，以測試其各項(xiàng)參數(shù)，液壓系統(tǒng)的壓力取決于負(fù)載?？梢娯?fù)載種類繁多，變化規(guī)律復(fù)雜。因此必須在充分了解各工況下的負(fù)載變化規(guī)律后，設(shè)計(jì)出合理的負(fù)載模擬裝置和選擇適 當(dāng)?shù)臏y試裝置，以達(dá)到能對實(shí)驗(yàn)對象從零見到整機(jī)進(jìn)行全性能的充分檢驗(yàn)和考核。采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其優(yōu)點(diǎn)在于：使得液壓試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)、制造、裝配簡單、系統(tǒng)維護(hù)方便 , 并且可提高試驗(yàn)臺(tái)的可靠性。 試驗(yàn)系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)范圍為 0~ MPa， 排量是 125 ml/r, 轉(zhuǎn)速是 1500 r/min。 ③ 四個(gè) 單向閥組成液壓系統(tǒng)的 整流回路 控制裝置，用以切換試驗(yàn) 泵 的進(jìn)油和回油的油路，控制被試液壓 泵 換向及換向速度，提高換向穩(wěn)定性，減小液 壓沖擊，實(shí)現(xiàn)被試 泵 的雙向試驗(yàn)的目的； ④換向閥采用 手動(dòng) 換向閥， 用以測試雙向馬達(dá)的各種性能參數(shù)。具體規(guī)劃如下： ①電動(dòng)機(jī)及供油泵組成整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源裝置，為系統(tǒng)提供動(dòng)力。試驗(yàn)轉(zhuǎn)速可由企業(yè)根據(jù)試驗(yàn)條件自行確定。試驗(yàn)項(xiàng)目主要有：排量驗(yàn)證試驗(yàn)、效率試驗(yàn)、壓力振擺檢查、自吸試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、超速試驗(yàn)、超載試驗(yàn)、滿載試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)，效率檢查試驗(yàn)和外滲漏檢查試驗(yàn)等。它的試驗(yàn)條件較為嚴(yán)格。國標(biāo)中主要是按試驗(yàn)性質(zhì)將液壓泵 （ 馬達(dá) ） 試驗(yàn)分為型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容各不相同。 第七章主要介紹了液壓 泵 、液壓馬達(dá)的 試驗(yàn)項(xiàng)目和方法的確定 ，參照國家相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和對液壓 泵的 性能分析，確定液壓 泵 和液壓馬達(dá) 的試驗(yàn)項(xiàng)目和相應(yīng)的試驗(yàn)方法 以及液壓泵和液壓馬達(dá)性能參數(shù)的計(jì)算方法。 第五章 主要介紹了液壓集成塊的優(yōu)點(diǎn)以及本設(shè)計(jì)中液壓集成塊的設(shè)計(jì)。主要有液壓泵、馬達(dá)的排量驗(yàn)證試驗(yàn)、效率試 驗(yàn)、變量特性試驗(yàn)、效率檢查試驗(yàn)等，同時(shí)介紹了液壓試驗(yàn)臺(tái)的加載方法。 第一章緒論部分，介紹本課題的研究背景、意義和主要內(nèi)容， 以及液壓試驗(yàn)臺(tái)的研究現(xiàn)狀。 由于計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，測試技術(shù)得以和計(jì)算機(jī) 技術(shù)深層次結(jié)合，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助測試技術(shù)的不斷進(jìn)步，液壓 CAT 系統(tǒng)也必將越來越高速、高效，必將向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能化和多樣 化的方向發(fā)展。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 計(jì)算機(jī)輔助測試典型結(jié)構(gòu)圖 圖 所示為山東科技大學(xué)開發(fā)的試驗(yàn)臺(tái)，硬件包括：工控機(jī)、PCL812B2 通道插入式數(shù)據(jù)采集卡 （ DAQ） 和 JCZ 智能轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀 （ RS－232） ，數(shù)據(jù)通訊采用 RS－ 232 實(shí)現(xiàn)與西門子 S7－ 200 可編程控制器 （ PLC）的通訊。許多廠家也用 C 燈系統(tǒng)來進(jìn)行液壓元件的出廠檢驗(yàn)。有一些液壓計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)具有較高性能，如機(jī)械部北京自動(dòng)化所研制的液壓元件計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)可完成多種閥及泵的性能測試 :北京理工大學(xué)研制的液壓泵工作特性的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 。上海 704所也研制了一套 CAT 系統(tǒng)，也因?yàn)榧夹g(shù)的局限，不能測試動(dòng)態(tài)特性。 國內(nèi)的液壓 C 燈系統(tǒng)開展較早的是原煤炭工業(yè)部上海研究所，在 79 年左右研制了一臺(tái)大功率的泵、馬達(dá)性能試驗(yàn)臺(tái)，由微機(jī)來輔助測試。如 SUNDSTRON 公司的液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的 C 燈系統(tǒng)，日本制鋼 所的柱塞泵效率試驗(yàn)臺(tái)等。 在國外，由于微機(jī)和電子技術(shù)發(fā)展較早、較快，水平較高，其 CAT 系統(tǒng)性能也較高。在試 驗(yàn)過程中，計(jì)算機(jī)還可根據(jù)數(shù)字反饋或人工輸入要求，對測試過程進(jìn)行控制，達(dá)到計(jì)算機(jī)密切跟蹤和控制試驗(yàn)臺(tái)及試件狀態(tài)的目的，從而高速、高精度完成對液壓泵 、馬達(dá) 的性能測試 。 圖 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 液壓泵、馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 液壓 計(jì)算機(jī)輔助