【正文】 順序閥調(diào)整壓力調(diào)定后若工作負(fù)載變小系統(tǒng)的功率損失將增大又由于滑閥家夠的順序閥和換向閥存在泄漏活塞不可能長(zhǎng)時(shí)間停在任意位置故這種回路適用于工作負(fù)載固定且活塞閉鎖要求不高的場(chǎng)合 ②．采用液控單向閥的平衡回路 如圖 b 所示由于液控單向閥是錐面密封泄漏量下故其閉鎖性能好活塞能夠長(zhǎng)時(shí)間停止不動(dòng)回油路上串聯(lián)單向節(jié)流閥用語(yǔ)保證活塞下行運(yùn)動(dòng)的 平穩(wěn)假如回油路上沒(méi)有節(jié)流閥活塞下行時(shí)液控單向閥被進(jìn)油路上的控制油打開(kāi)回油腔沒(méi)有背壓運(yùn)動(dòng)部件由于自重而下降造成液壓缸上腔供油不足液控單向閥因控制油路失壓而關(guān)閉單向閥關(guān)閉后控制油路又建立壓力單向閥再次被打開(kāi)液控單向閥時(shí)開(kāi)時(shí)閉使活塞在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生正動(dòng)和沖擊 ③．采用遠(yuǎn)控平衡閥的平衡回路 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中常見(jiàn)到如圖 c 所示的采用遠(yuǎn)控平衡閥的平衡回路遠(yuǎn)控平衡閥是一種特殊結(jié)構(gòu)的外控順序閥它不但具有很好的密封性能起到長(zhǎng)時(shí)間的鎖閉定位作用而且閥口大小能自動(dòng)適應(yīng)不同載荷對(duì)背壓的要求保證了活塞下降速度的穩(wěn)定性不受載荷變化 的影響這種遠(yuǎn)控平衡閥又稱限速鎖 而液壓升降平臺(tái)要求其活塞的閉鎖性能要好且因?yàn)楣ぷ餍枰蠡钊茌^長(zhǎng)時(shí)間的停止不動(dòng)停止工作時(shí)能因自重而下降且下降平穩(wěn)故選用圖 b 所示的平衡回路 9 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓基本回路確定以后用一些輔助元件將其組合起來(lái)構(gòu)成完整的液壓系統(tǒng)在組合回路時(shí)要盡可能多的去掉相同的多余元件力求系統(tǒng)簡(jiǎn)單元件數(shù)量少綜合后的液壓系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)主機(jī)的各項(xiàng)功能并且操作方便工作安全可靠動(dòng)作平穩(wěn)調(diào)整維修方便液壓系統(tǒng)原理圖如圖 22 所示 圖 22 液壓系統(tǒng)原理圖 雙作用液壓缸 4 手動(dòng)換向閥 5 電磁換向閥 6 壓力表 電動(dòng)機(jī) 8 齒輪泵 9 吸油濾油器 10 溢流閥 11 液控單向閥 12 平衡閥 3 液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算及選型設(shè)計(jì) 31 電動(dòng)機(jī)的選擇 Y 系列電動(dòng)機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)其中IP44 小型三廂異步電動(dòng)機(jī)是為一般用途的籠式封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)具有防止灰塵和其他雜物進(jìn)入的特點(diǎn) B 級(jí)絕緣可采用全壓或降壓?jiǎn)?dòng)該電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境為環(huán)境溫度 15 到 40℃相當(dāng)濕度不超過(guò) 90 海拔高度不超過(guò) 1000m 電源電壓 380V頻率 55Hz 常用于啟動(dòng)性能調(diào)速性能及轉(zhuǎn)差率均無(wú)特殊要求的機(jī)器和設(shè)備 根據(jù) ZBK2202188 選擇 Y200L12 電機(jī) 性能參數(shù)如下 額定功率 30kW 滿載轉(zhuǎn)速 2950rmin 質(zhì)量 240Kg 選擇該三相異步電動(dòng)機(jī)能滿足液壓升降平臺(tái)的參數(shù)要求液壓升降平臺(tái)屬于間斷工作的機(jī)械所以按照短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)的容量選擇電動(dòng)機(jī)該電動(dòng)機(jī)能滿足系統(tǒng)的發(fā)熱要求過(guò)載能力 32 液壓泵的設(shè)計(jì) 液壓泵是液壓系統(tǒng)中的主要的能量轉(zhuǎn)化元件液壓泵將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能因此液壓泵的輸入?yún)⒘繛闄C(jī)械參量輸出參量為液壓參量液壓泵分為定量泵和變量泵兩種其中 定量泵包括齒輪泵葉片泵螺旋泵徑向柱塞泵和軸向柱塞泵變量泵包括葉片泵徑向柱塞泵和軸向柱塞泵本設(shè)計(jì)采用齒輪泵齒輪泵的基本使用性能參數(shù)應(yīng)有 1315 倍的儲(chǔ)備 齒輪泵的參數(shù)計(jì)算 額定壓力齒輪泵的額定壓力為液壓系統(tǒng)安全法開(kāi)啟壓力的 1115 倍 公稱流量選用齒輪泵公稱流量前先根據(jù)系統(tǒng)所需流量 qv 和初選的齒輪泵的轉(zhuǎn)速 n1 計(jì)算參考值即 其中 qv單位是 Lminn1單位是 rminη v是齒輪泵的容積效率可根據(jù)產(chǎn)品樣本選取或取為 09 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得 轉(zhuǎn)速根據(jù)所選的齒輪泵的公稱流量和系統(tǒng)所需的流量計(jì)算齒輪泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速在選時(shí)盡可 能接近產(chǎn)品的額定轉(zhuǎn)速 驅(qū)動(dòng)功率 在齒輪泵的公稱流量轉(zhuǎn)速和工作壓力確定以后根據(jù)下式計(jì)算所需的輸入功率 式中 p 工作壓力 MPa qv Lmin qv 總效率可在 085 左右選取 齒輪泵的選型設(shè)計(jì) 結(jié)合齒輪泵的參數(shù)計(jì)算和表 31 選擇 CBN20210 系列齒輪泵 表 31 CBN20210 系列齒輪泵性能參數(shù) 型號(hào) 排量 mLr 額定 壓力 MPa 最大 壓力 MPa 瞬時(shí) 壓力 MPa 額定 轉(zhuǎn)速 rmin 最高 轉(zhuǎn)速 rmin 容積 效率 總效率 4020 20 20 25 25 32 32 2021 2500 4032 32 20 25 25 32 32 2021 2500 4040 40 20 25 25 32 32 2021 2500 4050 50 20 25 25 32 32 2021 2500 4063 63 20 25 30 2021 2500 4080 80 20 25 27 2021 2500 4100 100 16 20 22 1500 2021 4125 125 16 125 15 1500 2021 選擇型號(hào) CBN202104063 其性能參數(shù)能符合要求 型號(hào)說(shuō)明該泵為三段式浮動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)采用對(duì)稱非標(biāo)準(zhǔn)瘦型長(zhǎng)齒淮陰機(jī)械總廠生產(chǎn) 排量 60mlr 額定壓力 20MPa 最大壓力 25MPa 瞬時(shí)壓力 30Mpa 額定轉(zhuǎn)速 2021rmin 最高轉(zhuǎn)速 2500rmin 容積效率 91 總效率 82 齒輪泵使用說(shuō)明和常見(jiàn)故障 一般齒輪泵要求傳動(dòng)裝置不能對(duì)齒輪泵的主動(dòng)齒輪產(chǎn)生附加的軸向力和徑向力齒輪泵主動(dòng)齒輪的軸伸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間的鏈接采用浮動(dòng)聯(lián)接 齒輪泵的吸油高度不得大于 05m 在進(jìn)油管較長(zhǎng)的 管路系統(tǒng)中進(jìn)油管徑要加大以免造成流動(dòng)阻力太大造成吸油不足影響泵的工作性能 到目前為止多數(shù)齒輪泵的過(guò)早失效大都因?yàn)橛鸵旱奈廴窘ㄗh對(duì)工作油液進(jìn)行定期的更換并進(jìn)行全流過(guò)濾油的過(guò)濾不僅要去掉油液中的固體污染物還要過(guò)濾掉水和空氣油里有水會(huì)破壞正常的潤(rùn)滑油膜引起不正常的干磨擦和燒傷空氣引起空穴和氣蝕 33 液壓缸的設(shè)計(jì) 1 初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求最大起重載荷為 2 噸最大工作壓力為 16MPa 參照同類型的液壓升降平臺(tái)選定液壓缸的工作壓力為 16MPa 液壓缸公稱壓力為 16MPa 液壓缸行程的簡(jiǎn)易計(jì)算 液壓缸受力 簡(jiǎn)易計(jì)算 液壓缸的內(nèi)徑為 D 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選內(nèi)徑為 50mm 的液壓缸 本設(shè)計(jì)中液壓缸選用 HSG工程用液壓缸 HSG工程用液壓缸為雙作用但活塞桿式液壓缸具體安裝連接方式多樣以及可帶緩沖裝置等特點(diǎn)適用于工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、船舶機(jī)械、冶金礦上機(jī)械以及其他液壓系統(tǒng) 根據(jù)初始數(shù)據(jù)和表 32 選出液壓缸型號(hào)為 HSGK015028E1 8 0 18001377 型號(hào)說(shuō)明 HSGK015028E1 8 0 1800 1377 HSG 雙作用單活塞桿式液壓缸 K 缸筒與前端蓋連接采用內(nèi)卡環(huán)方式 表 32 HSG 液壓缸性能參數(shù) 缸徑 mm 活塞桿直徑 mm 工 作 壓 力 16MPa 速度比φ 推力 N 拉 力 N 133 2 φ 133 φ 146 φ 2 40 20 25▲ 20210 15080 14020 12250 50 25 32▲ 31420 23560 21560 18550 63 32 45 49880 37010 34480 24430 80 40 55 80430 60320 54980 42410 90 45 63 101790 76340 70370 51910 100 50 70 125660 94250 87650 64090 110 55 80 152050 114040 102180 71630 125 63 90 196350 146470 134770 94560 140 70 100 246300 184730 165880 120640 150 75 105 282740 212060 191950 144200 160 80 110 321700 241270 219910 169650 180 90 125 407150 305360 281490 210800 200 100 140 502660 376990 350600 256350 220 110 160 608210 456160 411860 286510 250 125 180 785400 589050 539100 378250 5028 缸徑為 100mm 桿徑為 50mm E 壓力代號(hào)為 E 16MPa 1 安裝方式采用桿端外螺紋連接 8 活塞連接采用桿端為整體式但耳環(huán) 1 進(jìn)出口油連接方式采用內(nèi)螺紋 800 1377 行程為 800 1377 常見(jiàn)故障及使用說(shuō)明 1 液壓缸裝在主機(jī)上初始運(yùn)行時(shí)應(yīng)設(shè)法排除液壓缸內(nèi)空氣以免產(chǎn)生活塞爬行和異常燥聲等現(xiàn)象 2 為了保證液壓缸的正常法使用壽命工作介質(zhì)的污染度應(yīng)不超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4066 所規(guī)定的油液污染度等級(jí) 2017 以免由于油液的雜質(zhì)而引起劃傷缸筒內(nèi)壁密封失效是液壓缸的內(nèi)外泄 露增大 3 若要拆卸液壓缸在拆卸前應(yīng)將活塞桿退回到末段位置然后切斷液壓源擰松進(jìn)出油口接頭使油液壓力降為零 4 若要更換密封件安裝時(shí)要注意避免劃傷密封件唇口 34 液壓元件的選擇 液控單向閥的選用 液控單向閥是允許液流向一個(gè)方向流動(dòng)反向開(kāi)啟必須通過(guò)液壓控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的單向閥液控單向閥可以做二通開(kāi)關(guān)閥也可做保壓閥或立式缸的支撐閥 選用指南 利用控制液壓開(kāi)啟單向閥使油流反向自由流通 利用液控單向閥將液壓缸活塞固定在任何位置起到閉鎖作用 3 在使用中應(yīng)注意外泄式液控單向閥的泄油口的壓力為零直接回油箱 表 33 CP 型液控單向閥的性能參數(shù) 通徑 10 20 30 最大工作壓力 MPa 25 額定流量 Lmin 40 125 250 介質(zhì) 礦物液壓油磷酸酯液壓油 介質(zhì)粘度 m2s 15400 106 介質(zhì)溫度℃ 1570 質(zhì)量 管式 3 55 96 板式 33 54 85 由表 33 選用 CP 型液控單向閥日本油研公司型號(hào)為 CPT062051 型號(hào)說(shuō)明 工作介質(zhì)為礦物液壓油 管式連接 通徑為 NG20 內(nèi)部泄油 開(kāi)啟壓力為 02MPa 系列號(hào)為 51 的液控單向閥 常見(jiàn)故障 閥芯錐面和閥座接觸不 良會(huì)造成內(nèi)泄露達(dá)不到保壓的作用 閥芯在全開(kāi)位置卡住彈簧斷裂或過(guò)分彎曲則不能保壓 控制壓力過(guò)低閥芯卡死泄露孔被堵塞會(huì)使液控單向閥打不開(kāi) 通過(guò)閥的流量超過(guò)允許值會(huì)造成噪聲或振動(dòng) 手動(dòng)換向閥的選用 手動(dòng)換向閥是依靠手動(dòng)杠桿的作用力驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)油路通斷和切換的方向控制閥手動(dòng)換向閥和電液換向閥的作用相同由于它操作簡(jiǎn)單工作可靠又能使用在沒(méi)有電力的場(chǎng)合因而在行走機(jī)械液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用但是在復(fù)雜系統(tǒng)中尤其在各執(zhí)行元件要求聯(lián)動(dòng)互鎖或工作節(jié)拍需要嚴(yán)格控制的場(chǎng)合就不宜采用手動(dòng)換向閥 手動(dòng)換向閥按操作機(jī)構(gòu)形式 分為手柄操作式手輪操作式兩種其中手柄操作換向閥又有鋼球定位式和彈簧復(fù)位式 表 34 S 型手動(dòng)換向閥性能參數(shù) 型號(hào) 通徑 壓力 Mpa 流量 Lmin 滑閥機(jī)能 管式 板式 法蘭式 24SH10B 10 32 40 OXH 24SH20L 24S 桯 10B 20 32 100 OXH 24S 桯 32L 24S 桯 10B 24S 桯 32F 32 32 200 OXH 24S 桯 50F 50 32 500 OXH 24S 桯 10B 10 32 40 OHYK MXPJ 手動(dòng)換向閥是依靠手 C 34S 桯 20L 24S 桯 10B 20 32 100 OHYK MXPJC 34S 桯 32L 24S 桯 10B 34S 桯 32F 32 32 200 OHYK MXPJC 34S 桯 50F 50 32 500 OHYK MXPJC 根據(jù)選用指南表 34 和手動(dòng)換向閥的性能參數(shù)選擇型號(hào)為 34SOH20BT 的手動(dòng)換向閥 型號(hào)說(shuō)明 三位四通手動(dòng)換向閥 滑閥機(jī)能為 O 型 公稱壓力為 315MPa 通徑為 NG20 板式連接 帶彈簧復(fù)位 常見(jiàn)故障 1 閥芯表面有毛刺內(nèi)有贓物閥芯與閥體配合不好主閥芯卡死 2 復(fù)位彈簧力過(guò)大變形折斷造成閥芯不換向 3 手柄操作處 O 型密封圈損害會(huì)造成漏油 4 彈簧長(zhǎng)度不夠剛性太差造成不復(fù)位 平衡閥的選用 選用指南平衡閥的功用是在執(zhí)行元件的回油管路中建立背壓使立式缸或液壓馬達(dá)在負(fù)載變化時(shí)仍能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)以控制液壓馬達(dá)和立式缸活塞的速度起到緩沖和消除沖擊的作用防止因重力使立式活塞突然下落或防止馬達(dá)出現(xiàn)飛速 表 35 FD 型平衡閥的性能參數(shù) 工作壓力 AX