采用调速阀的速度换接回路实验装置设计【2013年最新整理毕业论文】

本科毕业设计 (论文 ) 题目：采用调速阀的速度换接回路 实验装置设计 系 别 ： 机电信息系 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 学 生： 学 号 ： 指导教师： 2013 年 5 月 I 用调速阀的速度换接回路实验装置设计 摘 要 速度换接回路的功用是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运行速度，因而这个转换不仅包括快速转慢速的换接，而且还包括两个慢速之间的换接。实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。 本文阐述了采用调速阀的速度换接回路实验台的设计，主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究，得出一套较为合适的方法来设计实验台。主要通过查阅相关资料，应用相关公式，从而对油箱进行 设计 ，然后来选择液压站的动力装置，确定电机与泵的安装方式，最后 再 根据原理图以及各项参数来 进行管路与管接头的选择，从而完成整个设计。 论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点从原理设计、各回路的功能分析与选择入手，从而选择液压元件，计算其性能是否符合指标，最后校核温升。 关键词 ：液压基本回路；速度换接回路；实验装置 II The Design of Switching Circuit Experiment Device Adopting the Speed Regulator Valve Abstract Speed exchange circuits are used to make the hydraulic actuator to change from one motion to another running speed in a work cycle, so the conversion includes not only the fast switching for slow, but also includes the exchange between the two slow. Loop should achieve these functions with high speed and stability This paper describes the design of circuit experiment platform for the speed regulator valve, mainly on the working principle, structure, parameter calculation etc to do a detailed analysis and research, to design the experiment which obtains a set of suitable method. Through access to relevant information, related formulas are used, thus the choice of tank, power plant and then to select the hydraulic station, the installation mode of motor and pump, finally to pipeline according to the schematic and the various parameters and selection of pipe joints, so as to complete the whole design. The paper first summarizes the analysis of the status quo, and research progress of study on the hydraulic technology at home and abroad and the significance of research background, describes the research topics. Then focus from the principle of design, function analysis and selection of circuits, and choosing hydraulic components, its performance is in line with the index calculation, finally the check temperature rise. Key Words: Hydraulic basic circuit； Speed changeover circuit； Experimental installation III 主要符号表 qp 液压泵得最大流量 pp 液压泵最大工作压力 p1 执行元件最大工作压力 p 沿程压力损失 KL 系统的泄漏系数 运动粘度 CT 油箱散热系数 Re 管道流动雷诺数 IV V 目 录 1 绪论 .1 1.1 前言 .1 VI 1.2 题目背景及研究意义 .2 1.3 课题主要内容 .3 2 液压传动综述 .4 2.1 液压传动系统的组成 .3 2.2 液压传动的优缺点 .4 2.3 液压技术的应用和发展状况 .5 2.4 液压系统设计要求及流程 .6 3 速度换接回路液压系统的设计 .7 3.1 液压系统的工况分析 .7 3.2 原理图的拟定 .7 3.2.1 确定液压泵类型 .7 3.2.2 原理图设计 .7 3.3 液压系统参数的计算及液压元件的选择 . 11 3.3.1 液压缸主要尺寸的确定 . 11 3.3.2 选择液压泵规格 .13 3.3.3 液压元件的选择 .14 3.3.4 确定管路尺寸 .15 4 液压油路板的结构与设计 .16 4.1 液压油路板的结构 .16 4.2 液压油路板的设计 .16 4.2.1 分析液压系统，确定液压油路板结构 .16 4.2.2 液压元件的布局及油孔的位置 .16 4.2.3 绘制液压油路板零件图 .17 5 液压站的设计 . 18 5.1 液压油箱的设计 .18 5.1.1 液压油箱有效容积的确定 .18 5.1.2 液压油箱的外形尺寸 .19 5.1.3 液压油箱的结构设计 .19 5.2 液压站的结构设计 .22 5.2.1 液压泵的安装方式 .22 5.2.2 电动机与液压泵的联接方式 .23 5.2.3 液压站的结构设计的注意事项 .23 6 液压辅件的选择 . 25 6.1 管路的选择 .25 VII 6.2 管路的连接 .25 6.3 液压油的选择 .26 7 液压系统的验算 .28 7.1 压力损失的验算 .28 7.1.1 工作进给时进油路压力损失 .19 7.1.2 工作进给时回油路压力损失 .19 7.1.3 变量泵出口处的压力 pp .19 7.2 系统温升的验算 .29 8 液压站的组装调试、使用维护 .31 8.1 液压站的组装 .31 8.1.1 液压元件和管道安装 .31 8.2 液压站的使用与检查 .32 8.2.1 使用注意事项 .32 8.2.2 操作方法 .32 8.2.3 检查 .32 9 结论 .33 参考文献 .34 致谢 .35 毕业设计（论文）知识产权声明 .36 毕业设计（论文）独创性声明 .37 1 绪论 1 1 绪论 1.1 前言 一台完整的机器一般由三个部分组成：原动机、传动装置和工作机构。原动机包括内燃机、电动机等。工作机构是完成该机器的工作任务所需的直接工作部 分。由于原动机输出的扭矩和转速范围有限，为了适应工作机构的输出扭矩（力）和输出转速（速度）变化范围较宽的要求，以及操纵、控制性能的要求，必须在原动机和工作机构之间设置传动设置。 任何机器上的传动装置都是将能量或动力由原动机向工作机构的传递。通过各种不同的传动方式使原动机的转动转变为工作机构各种不同的运动形式，如车轮的转动、转台的回转、挖掘机动臂的升降等。因此，传动装置就是设于原动机和工作机构之间，起传递动力和进行控制作用的装置。传动的类型有多种，按照传动所采取的机件或工作介质的不同，可分为机械传动、电力传动 、气压传动和液体传动等。 (1) 机械传动：通过齿轮、齿条、皮带、链条等机件传递动力和进行控制的一种传动方式。它是发展最早、应用最为普遍的传动形式。 (2) 电力传动：利用电力设备，通过调节电参数来传递动力和进行控制的一种传动方式。 (3) 气压传动：以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。 (4) 液体传动：以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。按其工作原理 的不同又可分为液力传动和液压传动。液力传动的工作原理是基于流体力学的动量矩原理，主要是以液 体动能来传递动力，故又称为动力式液体传动。液压传动是基于流体力学的帕斯卡原理，主要是利用液体静压能来传递动力，故也称容积式液体传动或静液传动。 本文阐述了增压回路实验台的设计，主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究，得出一套较为合适的方法来设计实验台。主要通过查阅相关资料，应用相关公式，从而对油箱进行选择，然后来计算液压站的动力装置，确定电机与泵的安装方式，最后在根据原理图以及各项参数来进行管路与管接头的选择，从而完成整个设计。 论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及 研究现状、分析课题的研究毕业设计（论文） 2 背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点从原理设计、即从各回路的功能分析与选择入手，在选择液压元件，计算其性能好坏，最后在校核温升等指标。 1.2 题目背景及研究意义 液压传动由于其具有传动功率大、易于实现无级调速等优点，使得其在各类机械设备中得到了广泛的应用。液压传动与控制是现代机械工程的基础技术 ,由于其在功率质量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特技术优势，使其成为国民经济中各行业、各类机械装备实现机械传动与控制的重要技术手段。特别是 20 世纪 90 年代以来，新兴产业不断涌现 ，并与现代电子与信息相结合，进一步刺激和推动了液压技术的发展，使其在国民经济各行业获得广泛应用。液压传动技术应用领域几乎遍及国民经济各工业部门。正确合理地设计和使用液压系统，对于提高各类液压机械设备及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。 本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成机械设计、液压与气压传动等课程理论教学以后所进行的重要的实践教学环节。本课程的学习目的在于学生综合使用液压与气压传动等专业课程理论知识和生产实际知识，进行液压试验装置的设计实践，使理论知识 和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。 通过该题目原理图的设计，可以使学生熟悉液压传动系统设计的一般程序，了解并掌握液压传动这门技术。通过液压传动装置的设计，可以使学生掌握机械设计的一般程序和基本方法。总之，通过本题目的设计，可以使机械设计制造及其自动化专业的学生对四年所学课程得到一次较为全面的实践锻炼。 1.3 课题主要内容 （ 1） 研究采用调速阀的速度换接回路的原理； （ 2） 设计出合理的、能满足使用要求的两种工进速度换接回路实验装置； （ 3） 可实现两个调速阀串联 、并联换接实验； （ 4） 绘制主要零件图； （ 5） 选择液压元件型号； （ 6） 对系统进行温升校核。 2 液压传动综述 3 2 液压传动综述 2.1 液压传动系统的组成 所谓液压传动系统，就是根据机械的生产工艺循环和生产能力的要求，用管路将有关的液压元件合理、有机地连接起来，形成一个整体，用以完成规定的动力传动职能。 图 2.1所示的是推土机的液压系统结构件图。推土机的液压系统由液压泵 1、液压缸 2、换向阀 3、安全阀 4、滤油器 5 及油箱 6 等组成。 图 2.1 推土机的液压系统结构件图 1-液压泵； 2-液压缸； 3-换向阀； 4-安全 阀； 5-滤油器； 6-油箱 发动机带动液压泵从油箱中吸油，并以较高的压力输出，即液压泵把发动机的机械能转变为液压油的压力能。液压缸活塞杆的伸缩使推土机铲刀升降，即把液压油的压力能转变为机械能传递给铲刀。换向阀的作用是控制液流的方向，它共有 P、 A、 B、 O 四个油口，分别与液压泵、液压缸上下腔及油箱相通。阀杆有四个操作位置，对应于推土机的四种工作状态。当阀杆处于中立位置 I时，在换向阀内部 P 口与 O 口相通， A 口与 B 口被封闭，此时液压泵输出的油液不通过液压 缸而直接流回油箱，液压泵卸荷，液压缸活塞保持在一定位置；当阀杆在位置 II 时，换向阀内部 P 口与 B 口相通， A 口与 O 口相通，液压泵输出的油液经换向阀进入液压缸下腔，液压缸活塞杆缩回，提升铲刀，液压缸上腔的油经换向阀流回油箱；当阀杆在位置 III 时，液压泵输出的油液进入液压缸毕业设计（论文） 4 上腔，使铲刀下降，液压缸下腔的油经换向阀流回油箱；当阀杆在位置 IV 时，换向阀内部四个口全通，此时铲刀处于浮动状态。在阀杆处于位置 II 或 III 时，如果液压缸活塞杆上升或下降到极限位置，液压缸内的压力便急剧上升，可能造成油管破裂等事故，为此设置了安全阀 4，以限制系统内的最高压力。当系统压力高于某一限定值时，安全阀开启，液压泵出口的油液通过安全阀直接流回油箱。油箱的作用主要是储存液压油并散热。滤油器的作用是滤去工作油液中的杂质，以减小对液 压元件的磨损。 由上面的例子可以看出，液压传动系统由以下几部分组成。 (1) 动力元件 包括各种液压泵。它们用来将原动机的机械能转换成工作液体的压力能。 (2) 执行元件 包括各类液压缸和液压马达。它们的作用是把工作液体的压力能转变为机械能，推动负载运动。液压缸完成直线运动，液压马达完成旋转运动。 (3) 控制元件 包括各类压力、流量、方向控制阀等。通过它们控制和调节液压系统中液压油的压力、流量和流向，以保证执行元件所要求的输出力、速度和方向。 (4) 辅助元件 包括液压油箱、管路、滤油器、蓄能器、冷却器、加热器、压力表、 温度计等。它们对保证液压系统正常、可靠、稳定的工作是不可缺少的。 (5) 工作介质 也称为工作液体，是传递能量的媒介。它的性质对液压系统的正常工作有直接的重要影响。 2.2 液压技术的优缺点 液压传动与其他传动形式相比，有许多独特的优点。 (1) 能容量大，即较小重量和尺寸的液压元件，可传递较大的功率。如液压马达的外形尺寸约为同功率电动机的 12%，重量约为同功率电动机的10%20%。 (2) 惯性小，启动、制动迅速，运动平稳，冲击小，换向迅速。 (3) 能在运行过程中进行无极调速，调速方便，调速范围较大，可从 100:1至 2000:1。 (4) 简化整机结构，减少零件数目，减轻整机重量。例如，斗容量为 1m3的机械式挖掘机，零件总数为 1500 多件，机重 41 吨，而相通斗容量的全液压挖掘机，零件总数为 700 多件，机重 23 吨。 (5) 易于实现低速大扭矩；易于实现直线往复运动，可以直接驱动工作装毕业设计（论文） 5 置；各液压元件间用于管道连接，因而安装位置自由度大，易于总体布置。 (6) 操纵方便，省力，控制、调节简单，易于实现自动化。与电气元件相配合，易于实现复杂的控制操作。 (7) 由于系统充满油液，对各液压元件有自润滑作用；又由于液压系 统容易实现过载保护，因而有利于延长元件的使用寿命。 (8) 易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和维修。 液压传动与其它传动形式相比，也存在着下面一些缺点。 (1) 由于存在泄露及油的可压缩性，因而不能用于高精度的定比传动。 (2) 由于油的黏度随温度变化，影响传动系统的工作性能，因而不宜在高温或低温下工作。 (3) 能量损失较大，因而效率较低。 (4) 对油液的污染比较敏感，要求有良好的防护和过滤设施。 (5) 液压元件制造精度要求高，造价高。 (6) 故障诊断及排除比较困难，要求操作维修人员有 较高的专业水平。 2.3 液压技术的应用和发展状况 液压与气压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。虽然从 17 世纪中叶帕斯卡提出静压传递原理、 18 世纪末英国制造出世界上第一台水压机算起，已有几百年历史，但液压与气压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展却是 20 世纪中期以后的事情。 近代液压传动是由 19 世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的，最早时间成功的液压传动装置是舰艇上的炮塔转位器，其后才在机床上应用。第二次世界大战期间，由于军事工业和装备迫切需要反应迅速、动作准确、输出功率大的液压传动及控制装置，促使 液压技术迅速发展。战后，液压技术很快转入民用工业，在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到了大幅度的应用和发展。 20 世纪 60 年代以后，随着原子能、空间技术、电子技术等方面的发展，液压技术向更广阔的领域渗透，发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的 95%的工程机械、 90%的数控加工中心、 95%以上的自动线都采用了液压传动。 随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件应用数量急剧增加，元 件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近十年来，液压技术与传感技术、微电子技术密切结合，出现了许多诸如电液比例控制阀、数字阀、电液伺服液压缸等机（液）电一体化元器件，使液压技术在高压、高速、大功率、节毕业设计（论文） 6 能高效、低噪声、使用寿命长、高度密集化等方面取得了重大进展。无疑，液压元件和液压系统的计算机辅助设计（ CAD）、计算机辅助试验（ CAT）和计算机实时控制也是当前液压技术的发展方向。 人们很早就懂得用空气作工作介质传递动力做功，如利用自然风力推动风车、带动水车提水灌田，近代用于汽车的自动开关门、火车的自动抱 闸、采矿用风钻等。因为空气做工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰，抗振动、冲击、辐射等优点，近年来气动技术的应用领域已从汽车、采矿、钢铁，机械工业等重工业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行各业。和液压技术一样，当今气动技术亦发展成包含传动、控制与检测在内的自动化技术，作为柔性制造系统（ FMS）在包装设备、自动生产线和机器人等方面成为不可缺少的重要手段。由于工业自动化以及 FMS 的发展，要求气动技术以提高系统可靠性、降低总成本与电子工业相适应为目标，进行系统控制技术和机电液气综合技术的研究和开发。显然，气 动元件的微型化、节能化、无油化是当前的发展特点，与电子技术相结合产生的自适应元件，如各类比例阀和电气伺服阀，使气动系统从开关控制进入到反馈控制。计算机的广泛普及与应用为气动技术的发展提供了更广阔的前景。 2.4 液压系统设计要求及流程 液压的设计一般泛指液压传动系统设计。由于液压传动系统和液压控制系统从结构和工作原理而言，并无本质上的区别。通常所说的液压系统设计，皆指液压传动系统设计。液压系统的设计与主机的设计是紧密联系的，当从必要性、可行性和经济性几方面对机械、电气、液压和气动等传动形式进行全面比较和论证， 决定应用液压传动之后，二者往往同时进行。所设计的液压系统首先应满足主机的拖动、循环要求，其次还应符合结构组成简单、体积小重量轻、工作安全可靠、 总体看来，液压系统设计的流程是： (1) 明确系统的设计； (2) 分析系统工况； (3) 确定主要参数； (4) 拟定液压系统原理图； (5) 选择液压元件； (6) 验算液压系统性能； (7) 绘制工作图编织技术文件。 3 速度换接回路液压系统的设计 7 3 速度换接回路液压系统的设计 3.1 液压系统的工况分析 采用调速阀的速度换接回路实验装置设计主要是利用电磁换向阀的通电与否，不同 位的工作控制不同调速阀的工作状态来实现。首先，液压油液通过液压泵输出，经由未连接调速阀的油路直接工作给液压缸，实现液压缸快进的工作状态，通过控制电磁换向阀的通电，先使某一个调速阀进行工作，控制液压泵输出后的流量的大小，实现液压缸一工进的任务要求，然后控制不同电磁换向阀的通电，实现液压缸二工进的任务要求。其中，通过液压回路的设计，实现调速阀之间的串并联要求，以此完成题目中的任务要求。 任务书中给出压力的大小为 2.5MPa 左右，液压缸的速度为 13m/min。 3.2 原理图的拟定 3.2.1 确定液压泵类型 叶片 泵具有流量均匀，压力脉动小，运转平稳，噪声小，结构紧凑，体积小，重量轻，而排量较大等优点。在工程机械、船舶、压铸及冶金设备中得到广泛应用。 工作原理主要是当叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。 单作用叶片泵转自每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。 这次所设计的实验台要求压力不高，单作用泵可以满足回路要求，故选用单作用叶片泵。 3.2.2 原理图的设计 a. 二调速阀串联两工进速度换接回路的设计 (1) 二调速阀串联的两工进速度换接回路 如图 3.1 所示为我们教材中常见的二调速阀串联的两工进速度换接回路。当阀 1 左位工作且阀 3 断开时，控制阀 2 的通断与否，使油路经调速阀 A 或既经调速阀 A 后又经调速阀 B 才能进入液压缸左腔，从而实现第一次工作进给或第二次工作进给。这里要求调速阀 B 的开口需要调节的比调速阀 A 的开口小，毕业设计（论文） 8 即第二次工进的速度必须比第一次工进的速度低；此外，第二次工作进给时，油液流经调速阀 A 后又流过调速阀 B，须经过两个调速阀，故液压能量损失较大。 图 3.1 二调速阀串联的两工进 图 3.2 二调速阀串联的两工进 速度换接回路原有原理图 速度换接回路新原理图 (2) 新回路的组成与原理 将现有回路图 3.1 中阀 3 接在 E 点的油路略略改动，移接到 D 点处，即阀3 的进、出油口分别接到 C、 D 处，只与调速阀 A 并联，另外阀 2 的规格相应加大，而其他部分均无变化。如图 3.1 所示，这就是新回路的组成。图 3.2 则是新回路图 3.2 的另一种等效画 法。新回路不但可以完全实现已有回路 3.1 所要求的动作循环，而且还具有现有回路不具备的一些新的优点，现分析如下（参考图 3.3）： 图 3.3 二调速阀串联的两工进速度换接回路新原理图 毕业设计（论文） 9 1) 快进 按下启动按钮，电磁铁 1TA 通电，三位换向阀 1 左位接入系统工作；电磁铁 3YA 及 4YA 均不带电，阀 2 和阀 3 的右位（常开）接入系统工作；从油泵来的压力经阀 1 左位、阀 3 和阀 2 的右位进入液压缸左腔；液压缸右腔的油经阀 1 回油箱，推动活塞快速右移，实现快进。 2) 一工进 电磁铁 1YA 通电，阀 1 左位接入系统工 作，电磁铁 4YA 通电、 3YA 仍不通电，阀 3 左位、阀 2 右位接入系统工作；从油泵来的压力流经流经阀 1 左位后，流过调速阀 A，在流经阀 2 右位而进入液压缸左腔，液压缸右腔油经阀 1回油箱；活塞推动工作台慢速右移，实现了第一次工作进给，进给量的大小由调速阀 A 来调节。 3) 二工进 电磁铁 1YA 仍通电，阀 1 左位仍接入系统工作；此时电磁铁 4YA 失电（与已有回路图 2.1 中通电刚好相反，从而可节约用电）、 3YA 通电，阀 3 的右位和阀 2 的左位接入系统工作；从油泵来的压力经过阀 1 左位后，会流过阀 3 的右位，再流经调速阀 B 而进入液 压缸左腔；液压缸右腔的油经阀 1 后回油箱；活塞推动工作台慢速右移，实现了第二次工作进给，进给量的大小由调速阀 B 来调节，不受调速阀 A 通流面积大小的限制。（现有回路图 3.1 中，阀 B 的开度需调的比 A 小，即二工进速度必须比一工进速度低）。 4) 快退 电磁铁 1YA 失电、 2YA 通电，阀 1 的右位接入系统工作；电磁铁 3YA 和4YA 均失电，阀 2 和阀 3 的右位同时接入系统工作。从油泵来的压力油经阀 1右位流入液压缸右腔；液压缸左腔的油经阀 2 和阀 3 的右位后，再流经阀 1 后位而进入油箱；活塞带动工作台快速左移，实现了快退。 5) 原位停止 工作台快速退回到原位后，工作台上的挡块压下行程开关、发出信号，使电磁铁 2YA 断电，至此全部电磁铁皆断电，阀 1 处于中位，液压缸两腔油路均被切断，活塞与工作台原位停止。此时，油泵经阀 1 中位卸荷。 综上所述，图 3.2 和图 3.3 所示的新回路不但完全可以实现图 3.1 所示现有回路的所有循环动作，而且还具有现有回路不具备的新特点。 b. 二调速阀并联两工进速度换接回路的设计 两个调速阀并联的速度换接回路设计思路与两调速阀串联的原理大同小异，通断电情况、工进情况均相同，原理图如图 3.4。 毕业设计（论文） 10 图 3.4 二调速阀并联的两工进速度换接回路原理图 c. 实验原理图的完善 在一个液压站的实验装置设计实验中，要求完成两种工进速度换接回路实验装置的设计，可实现两个调速阀的串联、并联换接实验，原理图如图 3.5。 图 3.5 液压试验原理图 毕业设计（论文） 11 电磁铁动作顺序表如表 3.1。 表 3.1 电磁铁动作顺序表 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 快进 一工进 二工进 / / 快退 停止 3.3 液压系统的计算和液压元件的选择 3.3.1 液压缸主要尺寸的确定 a. 工作压力 p 的确定 液压缸的工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。由表 3.2 列出的数据 【 4】 ，可选择工作压力为 2.5MPa。 表 3.2 液压设备常用的工作压力 设备类型 机 床 农业机械或中型工程机械 液压机、重型机械、起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力 p/(MPa) 0.82.0 35 28 810 1016 2032 b. 计算液压缸内径 D 和活塞杆直径 d。 分析得液压缸所受的外负载： waf FFFF （ 3.1） 式中 Fw-工作负载，为 0； Ff-导轨摩擦阻力负载： f为导轨摩擦系数，其中静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1。 Ffs=0.2100=20N Ffa=0.1100=10N F-运动部件速度变化时的惯性负载： 毕业设计（论文） 12 tvgGFa （ 3.2） t取 0.0006s， v=3时， Fa 为最大。 NNgF a 850600 0 0 0 6.0 3100 取 v=1.5时，NNgGF a 4256000006.0 5.1 所有液压元器件的尺寸计算由压力最大时的计算， 故： F 最大 =850N+20N=870N cmfcFFF （ 3.3） 式中 F-工作循环中最大的外负载； Ffc-液压缸密封处的摩擦力，精确值不易求得，通常由 cm 进行估算； cm-液压缸的机械效率，现取值 0.9。 解得 Ffc=96.6N F+Ffc=966.66N D2=1)(4 pFF fc +（ D2-d2） 12 pp （ 3.4） 式中 p1-液压缸工作压力； p2-液压缸回油腔背压力，由表 3.3 可知； d/D-活塞杆直径与液压缸内经之比，由表 3.4 可知 d=0.5D； 带入式（ 3.4）得 D=35mm 表 3.3 执行元件背压的估算值 系 统 类 型 背压 p2（ MPa） 中、低压系统 08MPa 简单系统、一般轻载的节流调速系统 0.20.5 回油路带调速阀的调 速系统 0.50.8 回油路带背压阀 0.51.5 采用带补液压泵的闭式回路 0.81.5 中高压系统 816MPa 同上 比中低压系统高50%100% 高压系统 1632MPa 如锻压机械等 初算时背压可忽略不计 毕业设计（论文） 13 表 3.4 液压缸内经 D 与活塞杆直径 d 的关系 按机床类型选取 d/D 按液压缸工作压力选取 d/D 机床类别 d/D 工作压力 p/（ MPa） d/D 磨床、绗磨及研磨机床 0.20.3 2 0.20.3 插床、拉床、刨床 0.5 25 0.50.58 钻、镗、车、铣床 0.7 57 0.620.70 7 0.7 通过查询表 3.5、表 3.6 可知 D 取 40mm，取 20mm。 表 3.5 液压缸内径尺寸系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90) 100 (110) 125 (140) 160 (180) 200 (220) 250 320 400 500 630 表 3.6 活塞杆直径系列 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 c. 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 q 进 = 42D v= 4 0.0423m/min=3.768L/min q 工进 = 42D v= 4 0.0421.5m/min=1.884L/min q 退 = 4)( 22 dD v= 4 （ 0.042-0.022） 3m/min=2.826m/min 3.3.2 选择液压泵的规格 a. 液压泵工作压力的确定。 考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失， 所以绷得工作压力为 pp=p1+p （ 3.5） 式中 pp 液压泵最大工作压力； p1 执行元件最大工作压力； 毕业设计（论文） 14 p 进油管路中的压力损失，本例取 0.5MPa。 pp=p1+p=2.5+0.5MPa=3MPa b. 液压泵流量的确定。 液压泵的最大流量应为 qpKl（ q） max （ 3.6） 式中 qp 液压泵的最大流量； (q)max 同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值； Kl 系统泄漏系数，一般取 1.11.3，现取 1.2。 qp=1.23.768L/min=4.5216L/min c. 选择液压泵的规格。 根据以上算得的 pp和 qp再查阅有关 手册，现选用YB1 6.3 型液压泵，该泵的基本参数为：公称排量为 6.3mL/r，转速为 1450r/min，额定压力为 6.3MPa，容积效率为 0.8，总效率为 0.62，驱动功率为 2.2kw。 d. 与液压泵匹配的电动机的选定。 需要电机的功率 kwqpP pp 365.062.0605216.43 （ 3.7） 故选择电机的型号为 YZ-90S-6。 3.3.3 液压元件的选择 本液压系统采用 GE 系列的阀，根据系统工作压力与通过各液压控制阀及部 分辅助 元件的最大流量，查产品样本所选择元件型号规格如下表 3.7： 表 3.7 元件型号图 序号 名称 代号 1 液压泵 YB1-6.3 2 溢流阀 Y1-D6B 3 调速阀 AQT1-D6B-6 4 三位四通换向阀 34E01-f6B 5 两位三通换向阀 23D-B10H 6 两位两通换向阀 22F3-10B 7 电动机 TZ-90S-6 毕业设计（论文） 15 3.3.4 确定管道尺寸 油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可接管路允许流速进行计算。本系统主油路流量为 q=4.5216L/min，压油管的 允许流速取 v4m/s，则内径 d 为 mmmmvqd 9.445216.46.4/6.4 （ 3.8） 若系统主油路流量按快退时取 q=2.826L/min,则可算得油管内径 d=3.9mm. 综合诸因素，现取油管的内径 d 为 10mm，外径为 12mm。 4 液压油路板的结构与设计 16 4 液压油路板的结构与设计 4.1 液压油路板的结构 液压油路板是盖在实验台表面的面板。一般用灰铸铁制造，要求材料致密，无缩孔疏松等缺陷。其正面需要直接与各类液压元件相连， 背面要求与油管相连。结构以 20mm的钢板为主，在上面分布的是各种螺孔与通孔，用来安装各个液压元件。 液压油路板 的安装固定也是重要的。油路板一般采用框架固定，要求安装、维修和检测方便。它可安装固定在机床上或机床附属设备上，但比较方便的是安装在液压站上。本次采用螺栓直接固定在用角钢焊接而成实验台支架上。这种设计装卸方面，符合实验台要求。 4.2 液压油路板的设计 4.2.1 分析液压系统，确定液压油路板结构 本次实验台设计都采用的是用管接头来连接液压阀与管道，选用的是卡套式管接头。这就要求面板的一端连接阀底部有空， 另一端设计成螺纹孔以便与管接头相连。本次采用的是 12mm外径的钢管来作为油管，管接头将采用卡套式直通管接头，然后连接油管。 4.2.2 液压元件的布局及油孔的位置 绘出油路面板平面尺寸，把制作好的液压元件样板放在面板上进行布局，此时要注意： a. 液压阀阀芯应处于水平位置，防止阀芯自重影响液压阀的灵敏度，特别是换向阀一定要水平布置。 b. 与液压油路板上主液压油路相同的液压元件，其相应的油口应尽量要沿同一坐标布置。 c. 压力表开关布置在最上方，如果需要在液压元件之间布置，则应留足压力表的安装空间。 d. 液 压元件之间的距离应大于 5mm，换向阀上的电磁铁、压力阀的先导阀以及压力表等可伸到面板的轮廓外。 根据以上准则，布局出各个阀类的位置，然后就可以在是实验台面板上根据液压元件的要求布局各个孔的位置以及尺寸了。毕业设计（论文） 17 液压油路板的正面用来安装液压元件。上面布置有液压元件固定螺孔、油路板固定孔和液压元件的油孔。当液压元件布置完毕后，基本位置就确定了。 液压油路板背面，设计有与执行元件连接的油孔、与液压泵连接的压力油孔以及与液压油箱连接的回油孔。此类液压油孔可加工成米制细牙螺纹或者英制管螺纹孔。 在设计过程中，会出现各个孔 间的干涉问题。采用的方法是可以把油路板设计成偏心油孔，只要两孔有公共部分即可保证油路的畅通。 4.2.3 绘制液压油路板零件图 实验台面板结构复杂，用多个视图表达，主视图表示液压元件安装固定的位置、液压元件进出油口位置和大小，后视图表示各油管接头位置和尺寸。图4.1 为实验台面板的主视图。 图 4.1 实验台面板主视图 5 液压站的设计 18 5 液压站的设计 5.1 液压油箱的设计 液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压油中杂质和空气，同时还起到散热的作用。 5.1.1 液压油箱有效容积的确定 液压油箱在不同的工作条件下，影响 散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。液压油箱的有效容量 V 可概略地确定为： 在低压系统中（ p2.5MPa）可取： pqV )42( (5.1) 在中压系统中（ p6.3MPa）可取： pqV )75( (5.2) 在中高压或高压大功率系统中（ p6.3MPa）可取： pqV )126( (5.3) 式中 V 液压油箱有效容量； pq 液压泵额定流量。 在本课题中 qp=3.768L/min， V=3.7685=18.84L。 应当注意：设备停止运转后，设备中的那部分油液会因策略作用而流回液压油箱。为了防止液压油从油箱中溢出，油箱中的液压 油位不能太高，一般不应超过液压油箱高度的 80%。 根据设计条件，本实验台属于中压系统， 液压油箱的有效容量按泵的流量的 57 倍来确定 (参照表 5.1)，现油箱有效容积取 150L。 表 5.1 BEX 系列液压油箱外形尺寸 尺寸 (mm) 型号 a b c BEX 63A 550 450 600 BEX 100 700 500 600 BEX 160 800 600 660 BEX 250 1000 650 680 BEX-1000 1800 1100 800 毕业设计（论文） 19 5.1.2 液压油箱的外形尺寸 液压油箱的有效容积确定后，需设计液压油箱的外形尺寸，一般尺寸比（长：宽：高）为 1： 1： 1 1： 2： 3。为提高冷却效率，在安装位置不受时，可将液压油箱的容量予以增大。如果所设计的液压油箱能满足下列尺寸的要求，则可以从中选择一种。由于我国液压油箱还没有统一的标准，本文只介绍其中的一种。 此次选用的油箱型号为 BEX-63A，可满足设计所需要求。设计图如 5.1 所示。 图 5.1 油箱主视图 5.1.3 液压油箱的结构设计 在一般设备中，液压油箱多采用钢板焊接的分离式液压油箱。 a. 隔板 (1) 作用 增长 液压油流动循环时间，除去沉淀的杂质，分离、清除水和空气，调整温度，吸收液压油压力的波动及防止液面的波动。 (2) 安装形式 隔板的安装形式有多种，可以设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过；还可以把隔板设计成低于液压油面，其高度为最低油面的 2/3，使液压油从隔板上方流过。 本次实验设计中隔板的安装形式如图 5.2。 毕业设计（论文） 20 图 5.2 隔板 b. 吸油管与回油管 (1) 油管出口 回油管的出口形式有直口、斜口、弯管直口、带扩散器的出口等几种型式，斜口应用得较多，一般为 45C 斜口。为了防止液面波动，可以在回油管出口装扩散器。回油管必须旋转在液面以下，一般距液压油箱底面的距离大于 300mm，回油管出口绝对不允许放在液面以上。 (2) 回油集管 单独设置回油管当然是理想的，但不得已时则应使用回油集管。对溢流阀、顺序阀等，应注意合 理设计回油集管，不要人为地施以背压。 (3) 泄漏油管的配置 管子直径和长度要适当，管口应在液面之上，以避免产生背压。泄漏油管以单独配管为好，尽量避免与回油管集流配管的方法。 (4) 吸油管 吸油管前一般应设置滤油器，其精度为 100 200 目的网式或线隙式滤油器。滤油器要有足够的容量，避免阻力太大。滤油器与箱底间的距离就不小于20mm。吸油管应插入液压油面以下，防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡。 (5) 吸油管与回油管的方向 为了使油液流动具有方向性，要综合考虑隔板、吸油 管和回油管的配置，尽量把吸油管和回油管用隔板开。为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向应一致，而不是相对着。 c. 防止杂质侵入 毕业设计（论文） 21 为了防止液压油被污染，液压油箱应做成完全密封型的。在结构上应注意以下几点： (1) 不要将配管简单地插入液压油箱，这样空气、杂质和水分等便会从其周围的间隙侵入。同时应尽量避免将液压泵及马达直接装在液压油箱顶盖上。 (2) 在接合面上需衬入密封填料、密封胶和液态密封胶，以保证可靠的气密性。例如，液压油箱的上盖可直接焊上，也可加密封垫（ 1.5mm 厚以上的耐油密封 垫）进行密封。 (3) 为保证液压油箱通大气并净化抽吸空气，需配备空气滤清器。空气滤清器常设计成既能过滤空气又能加油的结构。 d. 顶盖及清洗孔 (1) 顶盖 在液压油箱顶盖上装设泵、马达、阀组、空气滤清器时，必须十分牢固。液压油箱同它们的接合面要平整光滑，将密封填料、耐油橡胶密封圈（厚21.5mm左右）以及液态密封胶（耐油性、半干燥性）衬入其间，以防杂质、水和空气侵入，并防止漏油。同时，不允许由阀和管道泄漏在箱盖上的液压油流回液压油箱内。液压泵及液压马达的底座要与上顶盖分开，另行制做。如图5.3 所示。 图 5.3 油箱顶盖 (2) 清洗孔 液压油箱上的清洗孔，应最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的元件。 (3) 杂质和污油的排放 为了便于排放污油，液压油箱底部应做成倾斜式箱底，并将放油塞安放在最低处。 e. 液面指示 毕业设计（论文） 22 为观察液压油箱内的液面情况，应在箱的侧面安装液位指示计，指示最高、最低油位。液面指示计可选用带温度的（见图 5.4）。 图 5.4 液面指示计的形式与位置 f. 液压油箱的防锈 为了防止液压油箱内部生锈，应在油箱内壁涂耐油防锈涂料。 g. 液压油箱的加热与冷却 为提高液压系统工作的稳定性，应使系统在适宜的油温度下工作。液压油温度一般希望保持在 30C 50C 范围内，最高不超过 60C，最低不低于 15C。 (1) 加热 寒冷地区因温度低，液压泵走动困难，需首先加热。工厂中常用 SRY2 型油用管状电加热器。 (2) 冷却 液压系统工作时，因各种损失，有时使液压油液产生大量的热量，直接影响系统的正常工作，这些热量单凭一般的液压油箱散发是不够的。因此，需设置冷却设备。液压系统中冷却器的常用冷却方式有水冷和风冷两种。 5.2 液压站的结构设计 5.2.1 液压泵的安装方式 液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电动机及其联轴器等。其安装方式分为立式和卧式两种。 a. 立式安装 将液压泵和与之相联的油管放到液压油箱内，这种结构型式紧凑、美观，同时电动机与液压泵的同轴度能保证，吸油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节省占地面积。但安装维修不方便 ，散热条件不好。 b. 卧式安装 液压泵及管道都安装在液压油箱外面，安装维修方便，散热条件好，但有时电动机与液压泵的同轴度不易保证。 本次设计采用的是卧式安装（如图 5.5）。液压泵及挂到都安装在液压油箱外面，安装维修方便，散热条件好。符合实验台设计的要求。 毕业设计（论文） 23 图 5.5 液压泵的卧式安装 5.2.2 电动机与液压泵的联接方式 电动机与液压泵的联接方式分为法兰式、支架式和支架法兰式。 a. 法兰式 液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电动机连接，电动机与液压泵依靠法兰盘上的止口来保证同轴度 。这种结构拆装方便。 b. 支架式 液压泵直接装在支架止口里，然后依靠支架的底面与底板相连，再与带底座的电动机相连。这种结构对于保证同轴度比较困难（电动机与液压泵的同轴度 0.05mm）。为了防止安装误差产生的振动，常用带有弹性的联轴器。 c. 法兰支架式 电动机与液压泵先以法兰连接，法兰再与支架连接，最后支架再装在底板上。它的优点是大底板不用加工，安装方便，电动机与液压泵的同轴度靠法兰盘上的止口来保证。 为避免安装时产生同轴度误差带来的不良影响，常采用带有弹性的联轴器。这种联轴器可以选用零件手册中的 标准结构，也可自行设计。为增加电动机与液压泵的联接刚性，避免产生共振，可以把液压泵和电动机先装在刚性较好的底板上使其成为一体，然后底板加垫再装到液压油箱盖上。 此次设计采用的是支架式安装，采用凸缘联轴器把泵和电机相连。 5.2.3 液压站的结构设计的注意事项 (1) 液压装置中各部件、元件的布置要均匀、便于装配、调整、维修和使用，并且要适当地注意外观的整齐和美观。 (2) 液压泵与电动机可装在液压油箱的盖上，也可装在液压油箱之处，主要考虑液压油箱的大小与刚度。 (3) 在阀类元件的布置中，行程阀的安放位置必须 靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近部位。换向阀之间在留有一定的轴向距离，以便进行手动调整或装拆电磁铁。压力表及其形状应布置在便于观察和调整的地方。 毕业设计（论文） 24 (4) 液压泵与机床相联的管道一般都先集中接到机床的中间接头上，然后再分别通向不同部件的各个执行机构中去，这样做有利于搬运、装拆和维修。 (5) 硬管应贴地或沿着机床外形壁面敷设。相互平等的管道应保持一定的间隔，并用管夹固定。随工作部件运动的管道可采用软管、伸缩管或弹性管。软管安装时应避免发生扭转，以名影响使用寿命。 综上所述，设计采用液压泵卧式安装；电动机 与泵的连接采用支架式连接。以满足液压站易维护、易保养的要求。 6 液压辅件的选择 25 6 液压辅件的选择 6.1 管路的选择 在液压传动装置中，常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管等。 钢管能承受较高的压力，低廉；但弯制比较困难，弯曲半径不能太小，多用在压力较高、装配位置比较方便的地方。一般采用无缝钢管，当工作压力小于 1.6MPa 时，也可用焊接钢管。 紫铜管能承受的压力较低（ p6.310MPa），经过加热冷却处理后，紫铜管软化，装配时可按需要进行弯曲；但价贵且抗振能力较弱。 尼龙管用在低压系统；塑 料管一般只作回油管用。 胶管用作联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻线或棉线编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本高，因此非必要时尽量不用。 根据本次实验台的回路流量、压力以及多方面的综合考虑，采用外径 12mm的钢管。在第 三 章已通过计算。 6.2 管路的连接 可拆连接可以重复使用，所用的连接件有管接头、法兰、底板之类，也可以不用连接件而把管子与元件直接连接。管子连接的种类有螺 纹式，接头式、法兰式、扩口试、压缩套式、卡套式。 a 焊接式管接头 焊接式管接头的特点是，连接牢固、密封可靠、耐高压；但焊接工作量大。 b 卡套式管接头 卡套式管接头适用压力为 16-40MP，使用很方便。压力为 E 级（ 16MP）的卡套式管接头采用米制锥螺纹与机体连接，依靠锥螺纹自身的结构和塑料填料进行密封。压力为 G、 J（ 25、 40MP）的卡套式管接头采用普通细牙螺纹与机体连接。此时接头体与机体端的联接处需加密封垫圈。拧紧螺母时把卡套推进接头体的内锥里，进一步拧紧螺母时卡套的刃口在管子外径上形成环形切槽 而密封。卡套的弹簧作用还在管子、街头体及螺母之间起防松垫圈的作用，使连接耐振动。卡套式管接头在国外使用很普遍，但对管子的径向尺寸精度要求很高，用于高压系统应该谨慎。如果管子材料符合要求，管子切割得垂直而且使用规定的拧紧扭矩，则可以保证不泄漏连接。毕业设计（论文） 26 c 扩口式管接头 扩口试管接头适用于薄壁铜管，适用于中低亚管路系统。接头体和机体的连接有两中形式：一中采用米制锥螺纹，此时依靠锥螺纹自身的结构和塑料填料进行密封。另一种采用普通细牙螺纹，此时接头体和机件端的连接处需加密封垫圈。这种管接头装配方便，仅需要尺寸合适 的扳手和扩口工具即可。这种管接头允许重复拆装。套装是连接的心脏，它使管子对中并支撑管子，而且还协助减少振动和管子疲劳。由于旋转螺母时套管不转动，故管子不受扭转作用即完成装配。 对于此液压装置来说，综合经济性和安装的方便性，决定选用卡套式管接头，结构如图 6.1 所示。内径为 10mm。具体计算在第 三 章中已有介绍。 图 6.1 卡套式管接头 6.3 液压油的选择 液压油引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工 作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。 液压油分为矿油型、乳化型和合成型三大类。 液体流动时，流层之间的内部摩擦力称为液体的粘性。表示粘性大小的量称为粘度。它是选择用油的主要指标。常用动力粘度、运动粘度及相对粘度来表示。目前我国主要采用运动粘度。 液压油应具有适当的粘度，良好的粘温特性，良好的润滑性，能抗氧化、无腐蚀作用，抗燃烧，不易乳化，不破坏密封材料，无毒，有一定的消泡能力。 选择液压油时 ，应根据泵的种类、工作温度、系统压力等，确定适用粘度毕业设计（论文） 27 范围，再选择合适的液压油品种。 本系统选用 L-HL46 液压油。要综合考虑液压油的价格、使用寿命、以及液压系统和维护、安全运行周期等情况，着眼于经济效益好的 17。 7 液压系统的验算 28 7 液压系统的验算 已知该液压系统中进、回油管的内径均为 10mm，各段管道长度 l 进 =2.1m，l 回 =1.1m。选用 L-HL46 液压油，考虑到油的最低温度为 15 ，查的 15 时该液压油的运动粘度 =150cst=1.5cm2/s,油的密度 =920kg/m3。 7.1 压力损失的验算 7.1.1 工作进给时进油路压力损失 运动部件工作进给时的最大速度为 3m/min，进给时的最大流量为3.768L/min，则液压油在管内流速 v1 为 scmcmcmdqv /96m i n/5760m i n/0.114.3105216.4442321 （ 7.1） 管道流动雷诺数 Re1 为 645.1 0.196Re 11 dv （ 7.2） Re12300，可见油液在管道内流态为层流，其沿程阻力系数 17.16475Re75 11 （ 7.3） 进油管道的沿程压力损失 p1-1 为 PaPavdl 62221-1 1008.02 8.0920100.1 1.217.12p （ 7.4） 查的换向阀的压力损失 p1-2=0.05106Pa 则进油路总压力损失为 a1013.01005.01008.0 66621111 Pppp 7.1.2 工作进给时回油路压力损失 由于选用单活塞液压缸，且液压缸有杆腔的工作面积为无杆腔的工作面积的二分之一，则回油管道的流量为进油管路的二分之一，则 scmvv /48212 （ 7.5） 325.1 0.148Re 22 dv （ 7.6）毕业设计（论文） 29 34.23275Re75 22 （ 7.7） 回油管道的沿程压力损失 p2-1 为 PaPavdl 62221-2 10017.02 4.0920100.1 1.134.22p （ 7.8） 回油路中没有多余的阀体会增加压力损失，故回油路总压力损失 p2 为 a10017.0pp 61-22 P 7.1.3 变量泵出口处的压力 pp 11 22 pApAFp cmp （ 7.9） Pa)1013.01012.25 10017.01084.189.0870( 6464 Pa61053.0 7.2 系统温升的验算 在整个工作循环 中，工进阶段所占的时间最长，为了简化计算，主要考虑工进时的发热量。一般情况下，工进速度大时发热量较大，由于限压式变量泵在流量不同时，效率相差极大，所以分别计算最大、最小时的发热量，然后加以比较，取数值大者进行分析。 当 v=10cm/min 时 m i n/785.0m i n/10785.0m i n/1.01.044 33322 LmmvDq 此时泵的效率 0.62，泵的出口压力为 0.53MPa，则有 WP k01.062.060 785.053.0 输入 kWkWFvP 00145.010106010870 32 输出 此时的功率损失为 毕业设计（论文） 30 WPPP k008.0输出输入 当 v=150cm/min 时， q=1.884L/min，总效率 =0.62，则有 WWP k027.0k62.060 884.153.0 输入 WWFP k02175.0k101060150870v 3-2- 输出 此时的功率损失为 WPPP k005.0- 输出输入 可见在工进速度低时，功率损失为 0.008kW，发热量最大。 假定系统的散热状况一般，取 K=1010-3kW/(cm2 )，油箱的散热面积 A 为 223 23 2 62.030065.0065.0 mmVA 系统的温升为 9.1262.01010 008.0 3 KAPt （ 7.10） 验算表明系统的温升在许可范围内。 8 液压站的组装调试、使用维护 31 8 液压站的组装调试、使用维护 正确安装调试及合理使用维护液压站，是保证其长期发挥和保持其良好工作性能的重要条件之一。为此，在液压站安装调试中，必须熟悉主机的工况特点及其液压系统的工作原理与液压站各组成部分的结构、功能和作用并严格按照设计要求来进行：在液压站使用维护中应对其加强日常维护和管理。 8.1 液压站的组装 在组装液压站之前，首先应先熟悉有关技术文件和资料，如液压系统原理图、液压控制装置的集成回路图、电气原理图、液压站各部件（如液压油箱、液压泵组、液压控制装置、蓄能器装置）的总装图、管道布 置土、液压元件和附件清单和有关产品样本等；然后按元件付存清单，准备好有关物资，并对其有关规格和质量按有关规定进行细致检查，加查不合格的元件和清单，不得装上液压站。 8.1.1 液压元件和管道安装 a. 液压元件的安装 液压泵安装：液压泵与原动力、液压马达与其拖动的主机工作机构间的同轴度偏差应在 0.1mm以内，轴线间的倾角不得大于 1；不得用敲击方式安装联轴器，液压泵和液压马达的旋转方向及进出油口方向不得接饭。 液压缸：安装前应仔细检查其活塞杆是否弯曲。液压缸有多种安装方式，对于底座世或法兰式液压缸可通过底座或 法兰前设置挡块的方法，力求安装螺钉不直接承受负载，以减小倾覆力矩；对于轴销式或耳环式液压缸，则应使活塞杆顶端的连结头方向与耳轴方向一致，以保证活塞杆的稳定性。行程较长和油温较高的液压缸，一端应保持浮动，不补偿热膨胀的影响。 阀类：方向阀一般应保持轴线水平安装；各油口出的密封圈在安装后应有一定压缩量以防泄漏；固定螺钉应均匀拧紧（勿用锤子敲打或强行扳拧），不要拧偏，最后使阀的安装平面与底板或油路块安装平面全部接触。 附件：应严格按照设计要求的位置安装，并注意便于使用、维护和调整；同时注意在符合设计要求情况下，保 持整齐、美观。例如，压力表应装在振动较小、易观测处；蓄能器应安装在易用气瓶充气的地方；过滤器应尽量安装在易于拆卸、检查的位置；冷却器注意水质、水量、水温及冷却水结冰等问题，等等。 b. 管道安装毕业设计（论文） 32 在液压系统中，管道的主要作用是传播载能工作介质。一般应在所连接的设备及各液压装置部件、元件等组装、固定完毕后再进行管道安装。安装管道时应特别注意防振、防漏问题。 全部管道应分两次安装，其大致顺序是：预安装 耐压试验 拆散 酸洗 正式安装 循环冲洗 组成液压站系统。 8.2 液压站的使用与检查 8.2.1 使用注意事项 液压 站使用中的注意事项如下： (1) 低温下，油温应达到 20C 以上才准许顺序动作；油温高于 60C 时应注意系统的工作情况。 15 (2) 停机 4h以上的设备，应先使液压泵空载运转 5min，再起动执行器工作。 (3) 不许任意调整电气控制装置系统的互锁装置，随意移动各限位开关、挡块、行程撞块的位置。 (4) 各种液压元、辅件未经主管部门同意，不准私自调节或拆换。 (5) 液压站出现故障时，不准擅自乱动，应通知有关部门分析原因并排除。 除上述几点外，还应按有关规定做好对各类液压件备件及液压油的管理工作。 8.2.2 操作方法 操作时，开启电机后，油泵启动。所有换向阀置于中位终止。换向阀开启后，负载取决于遥控口压力 2MPa，当负载缸进行到一半行程时，触碰程控开关，自动切换换向阀，关闭遥控口。这是，负载变成 6MPa，油液开始进左侧增压回路，压力逐渐增大，走完另一半行程后完成实验。 8.2.3 检查 液压系统种类繁杂，各有其特定用途和使用要求。为了及时了解和掌握液压站和整个系统的运行状况，消除故障隐患，缩短维修周期，通常应采用点检和定检的方法对系统进行检查。 9 结论 33 9 结论 本文主要是实现采用调速阀的速度换接回路实验台 置的设计。主要通过 调速阀的串并联连接，并辅以电磁阀的通电与否来实现自动