热压成型机液压系统设计液压与机械设计制造及自动化专业毕业设计毕业论文.doc

摘 要 液压气动技术是设备中发展速度较快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。目前，已广泛应用在工业各领域。由于近年来微电子、计算机技术的迅猛发展，液压气动技术不仅在作为以一种基本的传动形式上占有很重要的地位，而且以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制技术。热压机是人造板生产中最重要的设备之一。热压机的生产能力决定了人造板生产线的质量，而热压机的技术水平也在很大程度上决定了人造板的质量。发展人造板产业是提高木材利用率的有效途径，热压机是人造板工艺中极其重要的设备，而热压机液压系统是控制热压工艺的关键。 在本设计的液压系统中，采用高转速柱塞泵和低转速齿轮泵双泵供油，高、低压泵分别工作，既能实现液压缸的快速动作，又可以缓慢加压。同时，由于系统采用快速卸荷手柄，能够实现人工快速卸荷。另外，系统中采用液压集成块技术，使得系统结构紧凑,元件密度高,占据面积小，运用灵活方便，又易于实现标准化。 本设计在原有QD实验热压机液压系统的基础上作了进一步的改进，使整个系统结构更加紧凑，缩小了系统的占用空间，使热压机具有更高的稳定性和较高的工作效率，在人造板热压成型生产中性能更加完备。关键词：热压机；液压系统；集成阀块；双泵供油；快速卸荷。AbstractHydraulic pneumatic technology is the faster one in the development of technology，Especially in recent years，the conmbination with microelectronics and computer technology make hydraulic technology have entered a new stage of development。At present，it Has been widely used in the industrial fields。Because of the rapid development of computer technology and microelectronics in recent years，Hydraulic pneumatic technology not only play an important role as as a kind of basic transmission form，but also become a kind of important control technology with excellent static and dynamic performance。Hot pressing machine is one of the most important of equipment in the man-made board production manufacturing。Hot pressing machine production capacity decides the quality of the man-made board in the production line，And the technology level of hot pressing machine decides the quality of the man-made board to a great extent。The Development of panel industry is an effective way to improve the utilization ratio of the wood，Hot pressing machine is a very important equipment in the process of man-made board，and the hydraulic system of the hot pressing machine is the key to control hot-pressing process。In this design of the hydraulic system，using high speed piston pump and low speed gear pump to supply oil。High and low pressure pump work respectively，can not only realize hydraulic cylinder of rapid movement, but also can increase the pressure slowly。At the same time，because the system adopts quick unloading handle，can realize the artificial fast unloading。In addition，the technology of hydraulic manifold blocks is used in this system，which allow the system structure to be compact，the element density to be high，the occupy of area to be small and can be used flexiblly and conveniently，meanwhile，its easy to realize standardized。This design is on the basis of the original experiment QD hot pressing machine hydraulic system ，and has many further improvements，making the whole system structure be more compact，narrowing the space that system takes up，letting the hot pressing machines have higher stability and higher efficiency，and the performance is more complete in the production of man-made heat moulding board。Keywords: Hot pressing machine, hydraulic system, oil cylinders, valves piece37目录第一章绪论11.1国内人造板的总体概况11.2热压机的发展11.2.1热压机的起源多层压机11.2.2单层热压机21.3热压机的发展现状31.3.1国外热压机的发展现状31.3.2国内热压机的发展现状3第二章热压机总体方案的确定和设计42.1热压机系统内部各部件的功用42.1.1液压泵的功用42.1.2液压缸的功用52.1.3液压集成块的功用52.1.4油箱的功用5第三章液压缸的设计63.1液压缸类型与安装方式的确定63.2液压缸的结构设计63.2.1缸体与缸的连接63.2.2活塞与活塞杆的连接63.2.1液压缸缸体的安全系数63.3液压缸的主要技术性能参数的计算63.3.1压力设定73.3.2流量73.3.3运动速度73.3.4推力和拉力83.3.5行程83.3.6液压缸的基本参数83.4主油缸的设计计算93.4.1缸体内径D的计算93.4.2缸体壁厚的计算93.4.3缸体外径D1的计算103.4.4缸体壁厚的验算103.4.5缸体的材料和技术要求103.5柱塞杆径的计算与校核103.5.1柱塞杆径的计算103.5.2柱塞杆直径的校核113.5.3柱塞杆的材料和技术要求113.6缸盖的设计计算113.6.1缸盖的结构123.6.2缸底厚度的计算123.6.3缸盖的材料和技术要求133.7螺栓的计算133.7.1缸体连接所用螺栓个数K1133.8 导向套的设计计算133.8.1导向套的结构143.8.2最小导向长度的确定143.8.3导向套的材料及技术要求143.9密封件和防尘圈的选用143.8.1柱塞杆的密封153.9.2其他密封153.9.3柱塞杆的防尘装置15第四章液压泵的选择164.1流量计算164.2压力计算164.3泵的校核174.3.1泵的压力计算18第五章液压集成块的设计205.1材料的选择215.2阀型号的选择225.3阀块外形尺寸和孔位置的确定23第六章油箱的设计286.1油箱在液压系统中的主要功能286.2油箱的设计要点286.3油箱容量的计算296.3.1发热计算296.3.2散热计算306.3.3油箱容积计算306.4油箱中油液的冷却与加热296.4.1油液的冷却316.4.2油液的加热316.5油箱主要附件的选配326.5.1空气滤清器326.5.2过滤器326.5.3吸油口过滤器326.5.5其他附件336.5.6油盘33致谢34参考文献35 第1章 绪论1.1 国内人造板的总体概况近年来，随着建筑装饰和家具业的快速发展，国内木材需求量急剧增长，木材供应的缺口越来越突出。发展人造板工业有利于缓解我国木材供需矛盾，是节约木材资源的重要途径。2006年全年我国规模以上人造板加工行业实现累计工业总产值154571924千元，比2005年同期增长32.49，全年实现累计产品销售收入147444650千元，比2005年同期增长32.10，全年实现累计利润总额7039148千元，比2005年同期增长38.84。2007年全年我国规模以上人造板加工行业实现累计工业总产值221905431千元，比2006年同期增长41.72，2008年1-10月我国规模以上人造板加工行业实现累计工业总产值240548404千元，比2007年同期增长34.17。 人造板行业在发展的同时也存在产品结构不合理，产品技术含量较低；企业管理水平低，产品合格率较低；资源短缺，产业集中度低等问题。为此，发展人造板行业要根据行业的实际情况实施提高产品技术含量；扩大规模生产；规范化经营管理等措施，提高我国人造板行业的整体水平。1.2 热压机的发展1.2.1 热压机的起源多层压机 最早在人造板行业出现的热压机是多层压机，它是借鉴并根据纺织工业使用的压机改造而来，用于以纸浆来生产最早的纤维板。最初的多层压机尽管还不完善，但已经具有现代多层压机的雏形。装卸板系统、加热装置、压机闭合开启装置等都为人们所了解。 后来多层压机在刨花板生产中获得了极大的成功，并推广开来。多层压机的使用在促进刨花板工业的发展的同时推动了整个人造板工业的进步。而刨花板行业的发展又为多层压机的不断改进提供了生产依据。 为了提高单机生产能力，多层压机采用两种途径提高产能，一是增加压机层数，二是增大热压板的幅面。目前通常使用的压机层数为1015层，最多可达40层，幅面主要有4和8英尺。随着生产规模的不断扩大，多层压机的层数在不断增多，幅面也在不断加大。然而多层压机的缺点也越来越显现出来：（1）热压辅助时间长，压机有效生产率低。使用多层压机，需要相应配置附属的装板、卸板系统，这无形中增加了热压的辅助时间，再加上压机自身所需要的闭合开启时间，导致热压周期长，生产效率低。而且压机的层数越多，辅助时间越长，辅助系统也越复杂。（2）随着层数的增多，多层压机对系统的同时闭合系统要求更高。而且由于在热压过程中各层板坯受压力不同，造成成品板的产品厚度不均一，产品稳定性差。（3）由于装板以及热压板闭合后板坯在未加压的情况下受热，使产品产生较厚的预固化层，砂光余量大。（4）热压板在热压过程中，直接受湿热蒸气的作用，热压板腐蚀严重，影响使用寿命。（5）受压机开档和热压板的限制，多层压机生产的产品规格具有一定的限制，不能满足人们对产品多规格的要求。尽管多层压机具有以上缺点，但是到目前为止，多层压机仍然占据压机市场的大部分市场份额，成为人造板生产的主要压机之一。1.2.2 单层热压机 继多层压机之后，世界上第一台人造板单层压机出现了。第一台单层压机由德国的比松公司制造，是一种主要用于刨花板生产的半自动系统，于1957年正式交付使用。 单层压机的最大特点是使用一条循环的钢带，通过钢带牵引铺装好的板坯进入压机进行热压，热压完成后板坯被牵引出压机。由于钢带的使用减少了下压板与板坯的直接接触，避免压板受到湿热蒸气的腐蚀，提高了热压板的使用寿命。单层压机的另一特点是辅助热压时间的降低。与多层压机相比，由于省去了压机装板、卸板装置，单层压机的辅助热压时间有较大的缩短，因此在一定程度上提高了劳动生产率。同时单层压机也没有多层压机复杂的装卸板系统，结构比较简单，易于操作，而且由于不受压机开档的限制在理论上可以生产任意规格厚度的产品。 钢带的使用在人造板压机史上具有重要的意义。钢带的使用一方面保护了热压板，一方面使得热压时压力比较均匀，生产的产品尺寸比较稳定，减少了砂光余量和锯切余量。随着钢带技术的进步，在一定程度上使得后来连续压机的出现成为了可能。随着生产规模的不断扩大和客户需求的不断提高，单层压机的产能也在不断提高。单层压机产能的提高依靠压机长度和宽度的增大。目前单层压机热压幅面宽度在79英尺可调，压机的有效长度可达52m。 目前，全世界共有600多台单层压机在世界各个角落运转。制造商包括比松公司、辛北尔康普公司、贝克一冯赫伦公司、迪芬巴赫公司、顺智公司以及其他的一些设备厂商。我国的部分人造板设备供应商虽然也能生产单层压机，但是由于在热压板制造、加热系统等方面技术不成熟，与世界的先进水平差距很大。 由于单层压机的优点，使得其与多层压机相比具有一定的优势。在世界人造板工业生产特别是刨花板工业生产中，单层压机有替代多层压机的趋势。1.3 热压机的发展现状1.3.1 国外热压机的发展现状 无论是单层压机还是多层压机，都是间歇式压机，流水式生产线在此中断，成为生产线提高产量和自动化的一个瓶颈。而且间歇式压机还具有生产的产品厚度偏差大，原材料消耗高，能耗大，砂光余量大等自身无法克服的缺陷。在这种情况下，迫切需要一种能够连续化生产的压机。 世界上真正实现连续化工业生产的连续压机是连续辊压机，主要用于薄板生产。因为无论是多层压机还是单层压机，其生产薄板都是不经济的。因为压机的辅助热压时间是一定的，热压时间随着板厚的不同而变化。连续辊压工艺是第一个实现薄型刨花板和纤维板连续生产的工艺。世界上第一台连续辊压机首先由德国的BERSTORFF(贝尔斯托夫)公司研制成功，并在德国的门德刨花板厂实验成功，因此也把连续辊压机称为门德压机。门德压机尽管实现了人造板的连续化生产，但其在生产厚板方面的劣势是显而易见的。而且其产量有限，单机产量很难超过5万m3/a。在这种情况下，为了满足人们对中厚板的大规模连续生产的要求，连续平压压机问世了。连续平压热压工艺最先由英国提出，世界上第一台连续平压压机于1953年在MARK TEY投入刨花板的生产，由英国的w.J.Fischbein设计制造。人们习惯把这种压机称为巴特列夫连续平压机。自此，巴特列夫连续平压机载入了人造板机械的发展史。欧洲是世界连续压机的发源地，一直致力于连续压机技术的研究和提高，代表了世界连续压机制造的最高水平。全世界的连续压机制造商也都集中在欧洲。1.3.2 国内热压机的发展现状我国人造板机械业的发展经历了一个从无到有，从小到大，从测绘仿制到技术引进，从单机的自行设计到生产线的自行开发的全过程。近年来，国产人造板设备的品种也形成了多样化设计开发，例如苏福马股份有限公司研制成功定向刨花板生产线、石膏刨花板生产线，信阳木工机械厂的无机胶结材料人造板生产线，哈尔滨林机厂的水泥刨花板生产线，沈重集团公司与加拿大IBT公司合作，设计开发出年产600万m2高密度模压门皮生产线。另外，在竹胶合板、二次贴面板设备设计开发上，也有了长足的发展。热压机的发展促进了人造板工业的繁荣。而近年来我国中密度纤维板行业的超快速发展也为我国压机技术的发展提供了广泛的发展空间。遗憾的是目前我国还不具备连续压机的生产能力，国内需要的连续压机还需要从国外进口，这严重影响了我国人造板机械行业的整体水平的提高。第2章 热压机总体方案的确定和设计由于本设计热压机主要为木材加工工业、科研单位、高等院校等的实验室设备之一，作纤维板，刨花板，胶合板，表面装饰板，塑料板，中密度纤维板等的热压实验之用，所以本着使用方便、高效、经济、节约能源的原则，本设计的液压系统图如下： 图2.1 热压机液压系统图系统采用双泵供油，当液压缸运动，推进热压板快速上升时，高低压泵同时供油。当热压板上升到一定高度，压力达到一定时，低压泵停止工作，由高压泵向油缸供油，提供高压，缓慢对材料加压。当材料压缩完毕，系统内的压力达到一定，高压泵停止工作。之后对系统进行5-10min的保压。卸荷既可以采用系统自动卸荷也可以采用快速卸荷手柄卸荷。系统自动卸荷的时候，先由二位二通阀卸掉一部分高压油，防止因为直接卸荷带来的噪声和系统震动，在有二位四通换向阀排除大量的液压油，整个系统工作完毕。2.1 热压机系统内部各部件的功用2.1.1 液压泵的功用（1）高压泵：系统采用小流量高压泵，主要用于材料热压成型时对系统进行加压和保压。（2）低压泵：系统采用大流量低压泵，主要实现液压缸快速运动时，对液压缸提供压力油。2.1.2 液压缸的功用液压缸是液压系统的执行元件，将压力能转化为机械能。本系统中，通过液压缸的向上运动，对热压板的加压，实现材料的热压成型。2.1.3 液压集成块的功用本系统将两个单向阀、两个换向阀以及一个溢流阀集成在一个液压集成块上，能够实现调压、换向的功能。这里采用液压集成块技术，使得液压系统结构紧凑，安装方便，装配周期缩短。同时，由于元件之间实现无管连接，消除了因油管、管接头等引起的泄漏、振动和噪声。另外，整个系统配置灵活，外观整齐，维护保养更加容易，提高了标准化、通用化和集成化程度。2.1.4油箱的功用 本设计中，油箱除了贮存供系统循环所需的油液，还用来散发系统工作时所产生的热量，释放混在油液中的气体。 第三章 液压缸的设计3.1 液压缸类型与安装方式的确定 当下各种液压缸规格品种比较少，主要是因各种机械对液压缸的要求差别太大。比如对液压缸的内径、活塞杆直径、液压缸的行程和连接方式等要求不一样。由于本次液压设计主要是实现立式快速的原则，故选单作用柱塞杆立式快速液压缸的设计。3.2 液压缸的结构设计3.2.1 缸体与缸的连接缸体与缸的连接形式较多，有拉杆连接、法兰连接、内半环连接、焊接连接、内螺纹连接等。在此选用法兰连接，如下图所示：这种连接结构简单，装拆方便。图3.1 螺栓连接图3.2.2 活塞与活塞杆的连接 活塞与活塞杆的连接大多采用螺纹连接结构和卡键连接结构。螺纹连接结构形式简单实用，应用较为普遍；卡键连接机构适用于工作压力较大，工作机械振动较大的油缸。因此从多方面的因素考虑选择螺纹连接结构。3.2.3 液压缸缸体的安全系数 对缸体来说，液压力、机械力和安全系数有关的因素都对缸体有影响。液压缸因压力过高丧失正常工作能力而破坏，往往是强度问题、刚度和定性问题三种形式给表现出来，其中最重要的还是强度问题。要保证缸体的强度，一定要考虑适当的安全系数。3.3 液压缸的主要技术性能参数的计算3.3.1 压力设定 所谓压力，是指作用在单位面积上的负载。从液压原理可知，压力等于负载力与活塞的有效工作面积之比。P=F/A(N/m)式中：F作用在活塞上的负载力（N） A活塞的有效工作面积（m） 从上述可知，压力值的建立是因为负载力的存在而产生的，在同一个柱塞的有效工作面积上，负载越大，所需的压力就越大，柱塞产生的作用力就越大。如果柱塞的有效工作面积一定，压力越大，柱塞产生的作用力就越大。由此可知：1.根据负载力的大小，选择柱塞面积合适的液压缸和压力适当的液压泵。2.根据液压泵的压力和负载力，设计和选用合适的液压缸。3.根据液压缸的压力和液压缸的柱塞面积，确定负载的重量。在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级。见下表3.1所示： 表3.1 压力分级 级别低压中压中高压高压超高压压力范围（Mpa）02.52.55816163232 因本次液压缸的设计要求中已知的公称压力为30Mpa，由表3.1可知，本此液压缸属于高压。3.3.2 流量 所谓流量是指单位时间内液体流过管道某一截面的体积。对液压缸来说，等于液压缸容积与液体充满液压缸所需时间之比。即：q=V/t式中：V液压缸实际需要的液体体积（L） t液体压力充满液压缸缸所需的时间（min）3.3.3 运动速度 运动速度是指单位时间内液体流入液压缸推动柱塞移动的距离，运动速度可表示为：v=q/A式中：q流量（m3/s） A活塞受力作用面积（m）设计规定快进速度为0.2m/s计算运动速度的意义在于：1.对于运动的速度为主要参数的液压缸，控制流量是十分重要。2.根据液压缸的速度，可以选用流量合适的液压泵。3.根据液压缸的速度，可以确定液压缸的进、出油口的尺寸，柱塞杆，的直径。4.利用柱塞杆前进和后退的不同速度，可实现液压缸的慢速攻进和快速退回。3.3.4 推力和拉力 液压油作用在柱塞杆上的液压力，对于单作用柱塞杆液压缸来说，柱塞杆伸出时的推力为F：F1=A1P106式中： P工作压力（Mpa） D缸筒内径（m） d活塞杆直径（m）3.3.5 行程 液压缸的柱塞行程S，在初步设计时，主要是按实际工作需要长度来考虑。但是，实际需要的工作行程并不一定是液压缸的稳定性所允许的行程，为了计算行程，应首先计算出柱塞杆的最大允许计算长度。L=1.01d10(cm)式中： d柱塞杆直径（cm） P柱塞杆纵向压缩负载（N） n末端条件系数，可查表求出，依题可知n=1/4 安全系数，6 根据液压缸的各种安装形式和欧拉公式所确定的柱塞杆计算长度及导出行程计算式。一般情况下，液压缸看纵向压缩负载是知道的，有上式即可大概求出液压缸的最大允许行程。设计要求液压缸的行程为300mm。3.3.6 液压缸的基本参数3.2 液压缸内径及柱塞杆外径尺寸系列（GB/T2348-1993）液压缸内径尺寸810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200220（250）（280）320（360）400450500活塞杆外径尺寸456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360括号内为优先选取尺寸,柱塞杆连接螺纹型式按细牙，规格和长度查有关资料。3.3 液压缸的行程系列（GB23491980）第一系列2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000第二系列406390110140180220280360450550700900110014001800220028003600 在设计计算后按1.1、1.2选用缸径、杆径和行程，并验算与要求控制在5%内。3.4 主油缸的设计计算3.4.1 缸体内径D的计算 设计过程中，根据已经给出的工作压力、公称压力计算缸体的内径，对于单作用单活塞杆液压缸的计算如下：F=PA= P 式中： F液压缸的公称压力； P液压缸的工作压力；所以： D = = =0.206mm根据（GB/T23481993）圆整后取D =220mm实际公称力: 验算： 在5%内，所以合理，即D =220mm3.4.2 缸体壁厚的计算 按厚壁筒计算，因我们本次设计缸体的材料为QT500-7球墨铸铁，是脆性材料，则考虑用第一和第二强度理论计算，又因第二强度理论比第一强度理论更节省材料，故选用第二强度理论来计算：为试验压力： 当缸的额定压力P16Mpa时，=1.5P 当缸的额定压力P16Mpa时，=1.25P所以： =1.2530=37.5Mpa=（-1） =(-1)=0.049m根据国标GB87131988，圆整后取=50mm3.4.3 缸体外径D1的计算D1 = D+2式中： D缸体内径所以： D1 = D+2=220+250=320mm根据重型机械表,取D1=320mm合理。3.4.4 缸体壁厚的验算 因我们本次设计缸体的材料为QT500-7球墨铸铁,是脆性材料，采用第二强度理论验算（以能量为依据）即：=71.99MPaD=D=0.22=0.317m=71.99Mpa80mm,则取 A=0.620=12 cm 根据实际情况考虑: A=985cm B=19.5cm3.8.3导向套的材料及技术要求1.导向套的材料导向套一般采用摩擦系数小、耐磨性好的青铜材料制作，也可以选用铸铁、球铁。2.导向套的技术要求(1)外圆与端盖内孔的配合多为H8/f7(2)导向套内孔与活塞杆外圆的配合多为H9/f9(3)外圆与内孔的同轴度误差不大于0.03(4)形状误差不大于公差之半(5)内孔中的环形油槽和直油槽要浅而宽，保证润滑条件良好(6)表面粗糙度为3.9密封件和防尘圈的选用3.9.1 柱塞杆的密封柱塞杆的密封要遵循以下几个条件：1.在一定工作压力和温度下具有良好的密封效果，泄漏小2.摩擦系数小，摩擦力均匀，不会引起运动零件的爬行或卡死等现象3.耐磨性好，寿命长，在一定程度上能自动补偿被密封件的磨损和几何精度的误差4.不损坏被密封件表面5.耐油性、抗腐蚀性好，不易老化6.成本低廉，制造容易，使用方便，维护简单7、采用标准化结构和尺寸8、适应液压缸工作条件的特殊要求由于系统的工作压力为30MPa，所以，其密封选用“O”型橡胶密封圈加挡圈密封。3.9.2其他密封 由于端盖，导向套、压盖与缸筒配合处为静密封，所以，用O型圈加挡圈密封能够满足要求。3.9.3柱塞杆的防尘装置 液压缸工作时常有灰尘、沙粒、铁屑等污物落在柱塞杆上。若将污物带进液压缸，不仅会加剧零件的磨损、产生划痕，而且会影响液压系统的正常工作，因此需要安装防尘装置。因防尘圈能刮掉落在活塞杆上的污物，同时考虑到柱塞杆的最大运动速度和工作温度，则选用SA型防尘。第四章 液压泵的选择液压泵大多选择容积式泵，从泵的机械结构上分为齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、柱塞泵4类。选择液压泵时应综合考虑多方面因素。不同的泵在相同工况可能呈现不同的性能，因此必须比较在特定的速度和压力条件下相似尺寸的各类型泵的特性，选择比较适合的泵。但液压泵尽可能不选用液压隔膜泵，由于液压系统的特殊性，易造成液压隔膜泵内置安全阀起跳，造成系统不能正常工作。4.1流量计算由设计条件可知，时间快速上升速度为0.015m/s，对时间加压时的平均速度为0.0015m/s。所以,快速上升时进入油缸的流量： L/min慢速加压时进入油缸低压泵的流量： L/min4.2压力计算设计中已知运动件得重量G为所以压力应满足：当对试件施加压力最大时：由于Q1、Q2、P1、P2值相差比较大，综合系统的工作效率和经济条件分析，此液压系统采用双泵供油，分别为低压大流量和高压小流量泵供油。一般情况下,额定压力为2.5MPa时,应选用价格低廉的齿轮；额定压力为6.3MPa时,应选用叶片泵；工作压力更高时, 应选择柱塞泵。根据以上条件，综合考虑多方面的因素，系统使用柱塞泵，系统的压力应为泵排出压力的70 80 ，既经济又可保证泵有足够的使用周期，因此高压采用10scy14-1B轴向柱塞泵，用Y132S-4-5.5电机驱动。由于齿轮泵是容积式泵，因此，选用泵的流量尽可能与执行元件所要求的流量相符合，以免不必要的功率损失，低压采用CB-B63齿轮泵，用Y100L-2-3电机驱动。4.3泵的校核4.3.1泵的压力计算流体在管道中流动，其流动阻力包括有：（1）沿程阻力：流体流经直管段时，由于克服流体的粘滞性及与管内壁间的磨擦所产生的阻力。它存在于沿流动方向的整个长度上，故也称沿程直管流动阻力。记为。（2）局部阻力：流体流经异形管或管件（如阀门、弯头、三通等）时，由于流动发生骤然变化引起涡流所产生的能量损失。它仅存在流体流动的某一局部范围办，记为。因此，柏努利方程中项应为：1.沿程阻力（）的计算流体流经直管段时，流动阻力可依下述公式计算：式中：磨擦阻力系数； 流体密度 ； 直管的长度（m）； 直管内直径（m）； 流体在直管段内的流速（m/s）为管道摩擦阻力系数，金属水管常取，金属油管常取，橡胶软油管常取。流动状态取决于一无因次数，其值与管道尺寸以及液体的流速和粘度有关，这个无因次数称为雷诺数求得：式中:为平均流速（）；为管道内径；为液体密度()；为动力粘度所以：2局部阻力()的计算局部阻力的计算可采用阻力系数法或当量长度法进行，这里采用阻力系数法进行计算。将液体克服局部阻力所产生的能量损失折合为表示其动能若干倍的方法。其计算表达式可写出为： 式中： 局部阻力系数； 流体密度 流体在直管段内的流速本设计中由于管道孔径的变化，主要考虑突变管局部阻力系数：突然扩大：突然缩小： （a）突扩管 （b）突缩管在油液进入液压缸的整个过程中，油液从高压泵经过管道进液压阀的时候是突缩管，由阀进入是阀块的时候是突扩管，从阀块进入油缸的过程还要经过突缩管，突扩管，突扩管。所以： 所以：同理算得低压泵的压力损失为。所以，在时间快速上升时，低压泵的压力：；在压缩材料的过程中高压泵的压力： 。所以，高压泵和低压泵选型符合要求。第五章 液压集成块的设计根据液压系统及热板机的性能要求，考虑到液压集成块具有结构紧凑,元件密度高,占据面积小，运用方便灵活容，易实现标准化等优点，因此我们将对此系统采用液压集成块的设计，液压集成块是集成式液压系统中主要而关键的零件，是集成式液压系统的中枢，其在集成式液压系统中的功能是将集成式液压系统中的控制阀用“整体管路”组合起来，并通过法兰、管接头及管路，连接动力元件液压泵，执行元件液压缸，以及油箱等附件。液压集成块、控制元件、动力元件、执行元件，与液压油箱、过滤装置、冷却装置及其它附件等构成一个完整的液压系统，实现热板机的工作要求与功能。5.1材料的选择原则上选用球墨铸铁为好，因为它的加工性能较好，尤其对深孔加工更有利。但球墨铸铁内部不要有疏松，以防在压力油作用下发生渗漏，故不适用于中高压场合，而35钢锻可以克服以上的不足，所以阀块材料采用35钢锻件。5.2阀型号的选择在本液压系统中，根据系统图，需要两个单向阀，两个换向阀和一个溢流阀。每一个液压元件根据液压系统的特性和几何参数以及在液压管路中承受压力、所经流量等，经计算选取了阀的型号，通过液压阀型号确定各阀的安装尺寸。以下为所选阀的型号和外形尺寸。5.1.1经查资料得不同型号的单向阀外形如表图和图 表5.1 单向阀外形尺寸表型号尺寸/mmAA1BB1B2B3CSTT1T2T3WDF-B10H 82 41 65 56 33 45 93 56 67 45 33.5 10 13 DF-B10K 82 41 65 56 33 45 93 56 67 45 33.5 10 13 图5.1 DF-B型单向阀外形尺寸图（板式连接）不同型号的换向阀外形如表图 和图表5.2 换向阀外形尺寸表型 号尺寸/mmABCKT23DH-B6C-T189133743652图5.2 2 D-B6C-T 型电磁换向阀尺寸图表5.3 换向阀外形尺寸表型号尺寸/mmA1A2C3S1S2S3S4S5S6S7T1T2T3T4T5K24D-B10H92211861931727375154126.521.532.54635图5.3 YF-B10溢流阀外形尺寸图5.3阀块外形尺寸和孔位置的确定液压阀块共有六个表面(图1)，其各表面的功用布局如下：(1)顶面和底面：阀块的顶面和底面为叠积接合面，表面布有公用压力油孔、快速卸荷手动控孔、泄漏油孔及四个螺栓孔；(2)左侧面：根据液压机的结构，阀块左侧面安装经常调整的元件，即安装溢流阀；(3)前侧面：安装方向阀类，即单向阀等；(4)后侧面：安装方向阀类等不调整的元件，即安装单向阀和电磁换向阀；(5)右侧面：右侧面应安装不调整的元件，电磁换向阀。图5.4 阀块的六个表面阀块的设计要求：主要根据各阀的阀孔布局以及连接螺钉孔和外形尺寸，液压阀块的油路要符合液压系统原理图的设计，每一个管道在阀块的内部不能相互干涉，同时，考虑加工制造时的误差、液体压强、块体内油道孔间的最小允许壁厚以及液压元件的安装是否相互干涉，安装在液压阀块上的液压元件是否操作方便，生产制造时的误差