【正文】 的發(fā)前景，聯(lián)合國內外靜液壓元件生產(chǎn)企業(yè)共同開展對它們的研究開發(fā)，以促進中小型多功能工程機械在我國的發(fā)展。因此，在我國暫時不宜將靜液壓傳動研究開發(fā)的重點放在與大型鏟土運輸和起重機械配套上，而應將重點放在上述兩類工程機械上。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現(xiàn)直線往復運動和回轉運動。 工作原理1)電動機驅動液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關小時，進入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。 液壓系統(tǒng)的基本組成1）能源裝置——液壓泵。2）執(zhí)行裝置——液壓機（液壓缸、液壓馬達）。3）控制裝置——液壓閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復回轉運動時可達到每分鐘500次，實現(xiàn)往復直線運動時可達每分鐘1000次。 4）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進行控制或調節(jié)，操縱很方便。5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 液壓傳動的缺點1)液壓傳動是以液體為工作介質，在相對運動表面間不可避免地要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機床的內傳動鏈系統(tǒng)。3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。 6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題。4 液壓系統(tǒng)工況分析 運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 負載分析 負載計算（1）工作負載工作負載為已知 FL=28000`N（2）摩擦阻力負載 已知采用平導軌，且靜摩擦因數(shù)=,動摩擦因數(shù)ud=,則： 靜摩擦阻力 =9810N=981N 動摩擦阻力 =9810N=1962N （3）慣性負載 動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，既△u=，△t=，故慣性阻力為：=ma=G△u/g△t=（9810）247。（5）關于液壓缸內部密封裝置摩擦阻力Fm的影響，計入液壓缸的機械效率中。 計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表（1）表（1）液壓缸壓力、流量、功率計算工況差 動 快 進工 進快 退啟 動加 速恒 速啟 動加 速恒 速計 算公 式p= F/A3q= u3A3P=pqp=(F+ p2A2) / A1q= u1 A1P=pqp=(F+ p2A1) / A2q= u2 A2P=pq速 度m/su2=u1=3104~5103u3=有 效面 積m2A1=7850106A2=4004106A3=3846106負 載N32663000163332744326630001633壓 力MPa流 量L/min23功 率KW取 背 壓 力p2=取 背 壓 力p2=5擬定液壓系統(tǒng)圖 由工況圖可知，系統(tǒng)循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，而且是順序進行的。將兩者進行比較（見表2）故采用雙聯(lián)葉片泵較好。2．內部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差3．須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復雜3．系統(tǒng)較簡單4．有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高4．無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低 選擇液壓回路(1) 選擇油源形式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內，液壓缸要求油源提供快進、快退行程的低壓大流量和工進行程的高壓小流量的油液。這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時間都處于高壓小流量工作?？紤]到前者流量突變時液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時向液壓缸供油實現(xiàn)快速運動，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵方案，如圖2a所示?？紤]到從工進轉快退時回油路流量較大，故選用換向時間可調的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。(3) 選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺由快進轉為工進時，速度變化大（1/2=(103)114），為減少速度換接時的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖2c所示。即滑臺工進時，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調定，無需另設調壓回路。圖2 選擇的基本回路將上面選出的液壓基本回路組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如圖3所示。為了避免機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導致空氣進入系統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添置了一個單向閥13。當滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號，操縱電液換向閥換向。由于采用壓力繼電器，故泵的最高壓力為 Pp1=（++）MPa= 這是小流量泵的最高工作壓力（穩(wěn)態(tài)），即溢流閥的調整工作壓力。故快退時泵的工作壓力為 Pp2=（+）MPa= 這是大流量泵的最高工作壓力，此值是液控順序閥7和8調整的參考數(shù)據(jù)。 選擇電機 由功率圖4（c）可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，其數(shù)值按下式計算 Pp= Pp2（qv1+ qv2）／ηp=106（+）103／=993W式中 qv1——大泵流量，qv1=18 L／min（103m3／s） qv2——小泵流量，qv2=12L／min（103m3／s） ηp——液壓泵總效率，取ηp =。 根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過閥的實際流量，選擇各種液壓元件和輔助元件的規(guī)格。 確定管道尺寸 由于本系統(tǒng)液壓缸差動連接時，油管內通油量較大，其實際流量 qv ≈24 L／min(103m3／s),取允許流速u=／s,則主壓力油管d用下式計算 d=圓整化，取d=12mm。 選用14mm12mm冷拔無縫鋼管。管接頭選用卡套式管接頭，其規(guī)格按油管通徑選取。下面以工進時的管路壓力損失為例計算如下：已知：進油管、回油管長約為l=，油管內徑d=103m，通過流量 = L／min（103m3／s），選用L－HM32全損耗系統(tǒng)用油，考慮最低溫度為15℃，v=㎝2／s。 沿程壓力損失∑△P1 利用公式分別算出進、回油壓力損失，然后相加即得到總的沿程損失。滑臺在快進、工進和快退工況下的壓力損失計算如下：1．快進滑臺快進時，液壓缸通過電液換向閥差動連接。在進油路上，壓力損失分別為在回油路上，壓力損失分別為將回油路上的壓力損失折算到進油路上去，便得出差動快速運動時的總的壓力損失2．工進滑臺工進時，在進油路上，油液通過電液換向閥調速閥4進入液壓缸無桿腔。若忽略管路的沿程壓力損失和局部壓力損失，則在進油路上總的壓力損失為此值略小于估計值。按表7的公式重新計算液壓缸的工作壓力為此略高于表7數(shù)值。3．快退滑臺快退時，在進油路上，油液通過單向閥電液換向閥2進入液壓缸有桿腔。在進油路上總的壓力損失為此值遠小于估計值，因此液壓泵的驅動電動機的功率是足夠的。大流量泵的工作壓力為此值是調整液控順序閥7的調整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。 液壓泵的輸入功率 工進時小流量泵的壓力Pp1=54105Pa，流量qvp1=12L／min (103m3／s)小流量泵的功率為 P1= Pp1qvp1／ηp=54102／=1440W式中 ηp——液壓泵的總效率。8 液壓系統(tǒng)最新發(fā)展狀況 國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展工程機械主要配套件有動力元件、傳動元件、液壓元件及電氣元件等。但目前工程機械用得最多、最普遍的為液力機械傳動及靜液壓傳動。靜液壓傳動有多種結構形式，有的有傳動軸、驅動橋，有的沒有，視情況而定；液壓元件主要有缸、泵、閥、密封件及液壓附件等。但工程機械發(fā)展到今天，電氣系統(tǒng)及電氣元件已經(jīng)成了工程機械一個非常關鍵的部分，可以說今天的絕大多數(shù)工程機械，電氣系統(tǒng)出了故障根本就不能工作，有的甚至寸步難行，等于一堆廢鋼鐵。主要電器元件除傳統(tǒng)的元件外，還有各種傳感器，各種控制元件及微處理機