【正文】 ..................32 w 泵站布管 ............................................................................................. 33 泵站設計 ............................................................................................. 34 本章小結(jié) ............................................................................................. 34 第 8 章 液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試及維護 .............................................................. 35 液壓元件的安裝 ................................................................................. 35 液壓系統(tǒng)調(diào)試 ..................................................................................... 36 調(diào)試前檢查 ................................................................................... 36 系統(tǒng)的調(diào)試 ................................................................................... 36 本章小結(jié) ............................................................................................. 38 結(jié)論 .................................................................................................................... 39 參考文獻 ............................................................................................................ 40 致謝 .................................................................................................................... 42 附錄 1 ................................................................................................................. 43 附錄 2 ................................................................................................................. 53 附錄 3 ................................................................................................................. 63 w 第 1章 緒論 課題背景 國內(nèi)外液壓泵（馬達）實驗臺發(fā)展狀況 近些年隨著計算機技術(shù)、測試技術(shù)、液壓技術(shù)的不斷進步，液壓泵、馬達性能測試試驗臺的技術(shù)取得了飛速發(fā)展。尤其是虛擬儀器測試系統(tǒng)的出現(xiàn)和逐漸 發(fā)展成熟，幾乎應用到了近年來所有液壓元件性能測試試驗臺上。按照液壓油泵試驗方法國家標準控制有關(guān)條件，實時采集性能參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行集中處理、分析、計算、存貯、顯示、傳輸、控制和維護，從根本上改變了傳統(tǒng)繼電控制模擬采集人工處理的方式，為企業(yè)標稱產(chǎn)品性能提供準確的數(shù)據(jù)，同時為企業(yè)分析產(chǎn)品質(zhì)量、改進工藝提供了決策依據(jù) 近年來的研究熱點主要集中在降低系統(tǒng)污染、減小液壓元件功率損耗、引入新型元器件、設計合理液壓回路、引入新型的傳感器測試儀表等方面。國內(nèi)也有許多高等院校及科研單位正在進行液壓 CAT 的研究工作，并在液壓測試中進行一定程度的應用。 虛擬儀器技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展非常迅速。如：比利時 Intersofi電子工程公司的 RASS— PDP和 RASS—S軟件；美國斯坦福大學的虛擬儀器教學、試驗、仿真系統(tǒng)；挪威 w CARDIAC公司的基于 LabVIEW平臺的測試北海油田石油、大氣、水流的MPFM系統(tǒng)等。 最近浙江大學流體傳動及控制國家重點試驗室也開發(fā)的基于虛擬儀器的液壓試驗臺 CAT 系統(tǒng)便是比較典型的例子，軟件部分采用了 VC++現(xiàn)試驗系統(tǒng)編程。實際應用中該型系統(tǒng)可根據(jù)情況的不同采用不同的接口技術(shù)，靈活地組成相應的液壓測試系統(tǒng)。未來的 VI 完全可以覆蓋計算機輔助測試的全部領(lǐng)域，幾乎能替代所有的模擬測試設備。數(shù)據(jù)采集、測試、過程控制、信息傳輸與通信等現(xiàn)代信息技術(shù)匯聚在一起，將最終導致標準化、規(guī)范化的卡式儀器和軟件化儀 器的更廣泛流行。信息技術(shù)包含微電子、光電子、計算機技術(shù)等多項技術(shù)，以信息傳遞快、運算速度快、控制精確、能耗小等優(yōu)點使其在控制領(lǐng)域有越來越廣泛的應用，現(xiàn)代工業(yè)中，液壓技術(shù)已與信息技術(shù)緊密結(jié)合，提高了液壓傳動與控制的精確性。液壓計算機輔助測試技術(shù)（ Computer Aided Test）將信息技 w 術(shù)與液壓測試技術(shù)結(jié)合，可以顯著提高液壓測試的可靠性、精確性和自動化程度，它必定是液壓測試技術(shù)的發(fā)展方向。傳感器使將感受到的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵龅难b置，隨著現(xiàn)代制造工藝和材料科學的反展，傳感器的核心 —— 敏感元件也越來越精密，測量誤差和非線性失真越來越容易為人們控制。 運用模塊化思維能助你理順頭緒 ，分清構(gòu)成事物的諸功能、結(jié)構(gòu)要點（模塊）及其間的聯(lián)系，從而能作出更好的設計 —— 工程設計、產(chǎn)品設計、工藝設計、組織機構(gòu)設計、布局設計等等。計算機高速處理數(shù)據(jù)的能力正好滿足液壓系統(tǒng)動態(tài)測試和動態(tài)分析的要求，開發(fā)以計算機為中心的液壓測試設備可以很好的對液壓系統(tǒng)進行動態(tài)測試和動態(tài)分析。 存在問題 由于被測液壓泵（馬達）的型號不同，存在大功率液壓泵（馬達）測試能耗大，浪費液壓油， 主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失。 有液壓元件測試必然存在液壓油污染問題， 不論哪一類液壓油流入環(huán)境，都會造成不同程度的危害。因此對于液壓介質(zhì)，應開發(fā)新的無污染、可降解的液壓油，這樣即使流到環(huán)境中，一定時間后也會降解而不造成危害；如果還是使用對環(huán)境有危害的液壓油，就應該加強管理，防止或減少它流到環(huán)境中去，使對環(huán)境危害最小。對于泄漏的防治需要技術(shù)和管理上的支持，在設計、使用、維護階段都應考慮此問題，維修時要做好液壓油的回收。其基本內(nèi)容為： 泵和液壓馬達實驗臺的液壓系統(tǒng)方案的設計 由于不同類型的液壓泵 (馬達 )有不同的測試方法標準，即使是同一類型、不同額定壓力的液壓泵 (馬達 )的測試方法也不完全相同，所以只能對其中某一類型、某一壓力級別的液壓泵 (馬達 )進行性能測試或?qū)ζ渲泄餐捻椖窟M行測試。 本章主要介紹了液壓泵和液壓馬達實驗臺發(fā)展、未來趨勢和存在的問題，并介紹了本次設計的主要內(nèi)容。電磁比例溢流閥控制被試泵出口加載，并且配備了卸荷閥、各類壓力傳感器和溫度傳感器。空載排量測量時可以打開電磁球閥 2使被試泵卸荷。參照各類液壓泵試驗的國家標準，綜合考慮現(xiàn)有的試驗條件確定試驗項目為：氣密性檢查和跑合試驗、排量驗證試驗、效率試驗、壓力振擺檢查、自吸試驗、高溫試驗、超速試驗、超 載試驗、滿載試驗、沖擊試驗和效率檢查試驗。發(fā)動機指汽油機柴油機等，一般用于行走機械，而且不是由液壓系統(tǒng)設計者選定的。根據(jù)使用的環(huán)境，決定開式、封閉扇冷式、防雨保護式、防爆式等形式及立式、臥式結(jié)構(gòu)。 驅(qū)動電機決定了被試泵的測試范圍。 第三，計算泵的空載排量。 效率試驗 按照國標 JB/T 7042—93 規(guī)定，效率試驗主要有以下幾步： 第一，在最大排量、額定轉(zhuǎn)速下，使泵的出 口壓力逐漸增加，至額定壓力的 25%左右。 第四，繪出等效率特性曲線圖 ， 或繪出性能曲線圖； 第五，在額定轉(zhuǎn)速下，進口油溫為 20～ 35℃ 和 70～ 80℃ 時，分別測量 空載壓力至額定壓力范圍內(nèi)至少 6 個等分壓力點的容積效率； 第 六，繪制功率、流量、效率隨壓力變化的曲線圖。 恒壓變量泵 本試驗臺安裝的為恒壓變量泵，因此應做相應的恒壓特性試驗。 其它試驗項目 氣密性檢查和跑合 ,壓力振擺試驗 ,自吸試驗 ,低溫試驗 ,高溫試驗 ,超速試驗 ,超載試驗 ,滿載試驗 ,效率檢查試驗。有關(guān)液壓泵 的主要性能表達式有： 排量 3: ( / ) 1 0 ( / m in )ppV V q n L?? (22) 式中 q 為泵輸出的實際流量 (L/min)； n 為泵軸 轉(zhuǎn)速 (r/min)；泵的空載排量 V i 為空載時測出的排量最大值。 容積效率 : ( / ) 100 %P V P V P P kVV?? ?? (24) 機械效率 : ( / ) 100 %P m P m P t h PTT?? ?? (25) 泵輸入功率 4: 1. 5 10 ( )i i P nP P T k W??? (26) 其中 TP 為泵軸輸入轉(zhuǎn)矩 ()； n 為泵的轉(zhuǎn)速 (r/min) 泵的輸出功率00: ( )60pqP P kW?? (27) 其中 Δ p為泵的進、出口壓力差 (MPa)； q為泵實際輸出流量 (L/min) 總效率0: ( / ) 1 5 9 1 0 0 %P P i PnpqPP T?? ?? ? ? (28) 實際輸出流量 3: 10 ( / m in)Pnq q V L??? (29) () ()22i h i iP t h V p p V pT N M????? ? ? w 泄漏流量 3: 1 0 ( / m in)L L inq q V q L?? ? ? (210) 本章小結(jié) 此液壓泵實驗臺油路根據(jù)國家標準設計，用以檢測液壓泵的技術(shù)特性 。 w 第 3章 液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 第 4章 液壓元件的選擇 液壓泵實驗臺系統(tǒng)部分 被試泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 被試泵的選擇 液壓泵是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換組件，在液壓系統(tǒng)中，液壓泵作為動力組件向液壓系統(tǒng)提供液壓能。 泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。轉(zhuǎn)速的選擇應嚴格按照產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表中規(guī)定的數(shù)據(jù)，不得超過最高轉(zhuǎn)速值。 液壓泵的主要類型有：外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、柱塞泵。 電機的選擇 電氣傳動用交流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的旋轉(zhuǎn)機械，特點是：調(diào)速優(yōu)良，過載能力大，可實現(xiàn)頻繁的無級快速起動制動和反轉(zhuǎn)，多用于寬調(diào)速的場合和要求有特殊運行性能的自動控制場合。比較之后，本系統(tǒng)選擇通用異步電動機。 w 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器是連接兩軸或軸和口轉(zhuǎn)件，在傳遞運動和動力過程中一同回轉(zhuǎn)而不分開的一種裝置。聯(lián)軸器的類型應根據(jù)使用要求和工作條件來確定。 ，對于高速傳動軸，應選 用平衡精度高的聯(lián)軸器，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器。 。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器，由于具有良好的綜合性能，適 宜于一般的中小功率傳動。 管道尺寸的確定 管道的計算 由新版機械設計手冊第四卷，第 23 篇，第 4 章―液壓傳動系統(tǒng)設計計算，查得 管道內(nèi)徑計算公式為： vqd v?4? (41) 壁厚計算公式 ? ??? ???2 dP (42) P──管道內(nèi)最高工作壓力（ Pa）； d──管道內(nèi)徑（ m）； w [σ]──管道材料的許用應力（ MPa）， ? ?n b?? ?； σb──管道材料的抗拉強度（ MPa）， σ b=520MPa； n──安全系數(shù)，對鋼管來說， P＜ 7 MPa 時，取 n=8； P＜ MPa 時，取 n=6； P＞ MPa 時，取 n=4；這里取 n=8。 液壓泵吸油管道內(nèi)徑： mmvqd V 3 ??? ???? ??? ， 圓整取標準值 50 mm。 液壓泵壓油管道內(nèi)徑： w mmvqd V 3 ??? ???? ??? ， 圓整取標準值 25 mm。 液壓泵回油管道內(nèi)徑： mmvqd V 3 ??? ???? ??? ， 圓整取標準值 32 mm。 硬管的選擇 對于具有不同管路長度的剛性聯(lián)接一般使用硬管。多選用無縫鋼管，無縫鋼管耐壓高，變形小 ，耐油，抗腐蝕，雖裝配時不易彎曲，但裝配后能長久保持原狀，用于中壓系統(tǒng)。 泵的吸油和壓油口直徑是固定的，分別為 50 mm 和 42