液压系统设计流程

1、液压系统得设计步骤就是：一、工况分析与负荷确定。二、系统主要技术参数得确定。三、液压系统方案得拟定。四、拟定液压系统工作原理图五、系统得初步计算与液压元件得选择。六、液压系统验算。七、编写技术丈件。一、工况分析与负荷确定一般只能分析工作循环过程中得最大负荷点或最大功率点，以这些点上得峰值作为系统 设计得依据。二、系统主要技术秦数得确定（一）、系统工作压力在液压系统设计中，系统工作压力往往就是预先确定得（依据设计机型参考相关直料选 取），然后根据冬执行元件对运动速度得要求，经过详细得计算，可以确定液压系统流量。在外负荷已定情况下，系统压力选得越鬲，各液压元件得几何尺寸就越小，可以获得比较 轻巧紧

2、凑得结构，特别就是对于大型挖掘机来说，选取较爲得工作压力更为重要。初选系统工作压力不等于系统得实际工作压力，要在系统设计完毕，根据执行元件得负 载循环图，按已选定得液压缸两腔有效面积与液压马达排量，换算并画出其压力循环图，再计 入管路系统得各项压力损失，按系统组成得型式，就后得到系统负载压力及其变化规律。确定工作压力，应该选用国家系列标准值，我国得“公称压力及流量系列” （JB824-66）, 其中适用于液压挖掘机得公称压力系列值有：8、10、12、5、16、20、25. 32、40MPa。（二）、系统流量确定系统流董，应首先计算毎个执行元件所需流量，然后根据液压系统采用得型式来确 定系统流量

3、。（三）、系统液压功率三、液压系统方案得拟定（-）开式系统与闭式系统得选择液压挖掘机得作业，除行走与回转外，主要靠双作用液压缸来完成得。双作用液压缸由 于两腔面积不等，而且两腔交替频繁。因而只能使用开式系统，即各元件回油直接回油箱。对挖掘机得开式系统，由于布置空间得限制，油箱容积不能做得太大，一般仅就是主泵 流量得广2倍，自然冷却能力不足，要附加油冷却器。（二）泵数得选择整个系统使用两个泵，各自组成一个独立得回路。这种系统也称为双泵双回路系统。在 双泵系统中，可将若干个要求复合动作得执行元件分配在不同得回路中。小型挖掘机中，也为常用三泵系统，单独使用一个泵驱动回转机构与推土铲。（三）变量系统与

4、定量系统得确定双泵双回路变董系统：釆用两台恒功率变董泵，泵输出流量可根据外载荷大小自动无级 变化，保持恒功率输出，提离整机得功率利用与生产率。双泵双回路变董系统通常有分功率变 量与全功率变童两种。四、拟定液压系统工作原理图拟定液压系统工作原理图得一般画法就是：1先画执行元件。2、画出各执行元件得基本回路，包括压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路等。3、画出液压泵。根据选定得液压系统型式，画出单泵、双泵或多泵。4、根据选定得方案，用串联、并联或串并联得方式，将各基本回路与液压泵联接是来。5、画出控制油路及辅助油路。6、画出起安全、保护作用得阀与装置。7、画出辅助元件，例如滤油器.冷却器、油箱

5、等。五、系统得初步计算与液压元件得选择(一) .液压泵根据液压系统工作压力p与流量Q,考虑压力损失与流董漏损来计算液压泵得工作压力 Pb与流量Qe,液压泵应该有一定得压力储备。液压泵得额定工作压力可按下式求得：Pb=A(P +工爼+工凯)乩)式中Pb液压泵额定工作压力(Pa);p系统工作压力(Pa);A储备系数一般 A=1、051、25;工Pl系统中沿程阻力损失；工/七系统中局部阻力损失。对于压力损失：工3=匀刁+工勺,在初算时可以进行估算。对节流调速得简单 管路可取0、20、5MPao对节流调速得复杂管路，可取0、5=、5MPa,对高压大流量则取较 离值。液压泵流董可按下式求得：0b=KQ

6、(m7s)式中Qb液压泵额定流董(m7s);Q液压系统工作流量(m7s);K漏损系数一般K=1. PR 3。(二) 、液压功率与发动机功率液压泵或泵组得液压功率就是：=八 0 (kw)60000 77/?式中Pp液压泵得置大工作压力(kPa);Qp液压泵得最大流董(L/mi n);ti液压泵得总效率，柱塞泵取0. 850、90,齿轮泵取0、750、85。R变量系数，对定董系统R=1o发动机功率N根据系统方案确定，若就是变量系统，由于液压泵经常在满载或甚至在超 载情况下工作，功率利用系统比较商，損统计可达85%以上，为了保证功率储备，延长液压泵 与发动机得使用寿命，并考虑到辅助液压泵、操作系统、

7、冷却装置等辅助设备得动力消耗, 发动机功率可取为：N=(1. 01、3)N式中N,就是液压功率。定量系统得发动机功率利用率较低，一般只有60%左右，所损失得功率全部变为热量，因此，确定发动机功率时可以取得低些，对于双泵双回路定量系统，发动机功率可取为N=(0、81、DN,初步估算时，发动机功率可取N=95q kWN=74q kW 式中q就是液压挖掘机得标准斗容量(m)(定莹系统)(定量系统)(三)、液压缸液压缸得有效面积A (cm2)根据系统工作压力p (kPa)与外负载P (N)决定10P10PA =(P-Po)fln 即 式中Po液压缸回油腔得背压(kPa);TU液压缸得机械效率，可取0、

8、90、95o根摇活塞移动速度v (m/min)，该液压缸得流量Q就是式中 T v液压缸得容积效率。液压挖掘机得液压缸没有定型产品，一般要根据上述参数进行设计。(五) 、液压马达液压马达得理论排童q (mL/r)根扌松下式决定q = %) (mL/r) 经功率相等换算而来 “%式中M液压马达输出扭矩(N m); p液压马达进出口油腔得压力腔(kPa);Tlv液压马达机械效率(齿轮式与柱塞式可取0、90、95;叶片式可取0、850、90) o液压马达得实际流量max1000 7(L/mi n)式中 g液压马达得最高转速(r/min);Q液压马达得理论排量Tlv液压马达得容积效率。(六) 、液压阀根

9、据系统得工作压力与通过该阀得最大流董来选择标准阀类或设计专用阀。选择安全溢流阀 时，要按液压泵得最大流量；节流阀与调速阀要考虑最小稳定流量；其她阀类按照接入回略得 就大流量选取。所选液压阀允许通过得最大流量不应超过公称流量得120140%,若趨过太大, 则能董损失大，引起发热、振动与噪音，使阀得性能变坏；太小，则系统结构庞大，很不经济。(七) 、油管首先根据流经管道得最大流量与管内允许得流速确定管道得内径，然后再根据管道內油 液得最大工作压力及管道材料得强度来确定其壁厚。(软管只需确定内径与耐压值，不需要选 择外径,，内径与流量相关，壁厚与压力与内径相关)管道内径d按下式计算d = 2jq/(

10、?zv)(m)式中d管道内径(m);q流经管道得流量(m3/s);v管道内允许得流速(m/s),见下表。油液流经得管道允许流速v/m s1液压泵吸油管0、51、5厂般取1以下液压系统压油管36,压力高，管道短或黏度小取大值液压系统回油管1、 52、 5计算出来得内径值应按标准系列作圆整。油管壁厚6 (ni)按下式计算6 =pd/ (2aJ)(m)式中p管道内油液得最高工作压力(MPa);d管道内径(m);a一一管道材料得许用应力N/m2,对于钢管s为管道材料得抗拉强度(N/m2) ,n为安全系数，取值见下表。系统工作压力/MPa17、5安全系数n864(八) 、油箱容量得计算油箱容量就是指油面

11、高度为油箱商度80%时油箱所贮油液得容积。一般油箱有次容积约为液压泵每分钟流董得23倍。挖掘机所用油箱一般都较小，以便 减小整机得重童得尺寸。其有效容积仅为液压泵每分钟流量得广2倍。六、液压系统得验算(一)、液压系统压力损失得验算液压系统油路中得压力损失工包括：油液通过管道时得沿程损失APt、局部损失 P 丫与流经阀类等元件时得局部损失即工AP吃側+工旳+工工A耳=刃,/2心工W=2/2g式中 I直管长度(m);d竄道内径(m);v液，流平均速度(m/s);Y液压油得重度(N/m);I、入局部阻力与沿程阻力系数，可从有关手册查出。流经标准阀类等液压元件时得压力损失APt值与其额定流董额定压力损失APm与实 际通过得流量（t有关，其近似关系式为舛7他/丿Q.与4P和得值可以从产品目录或样本上査到。在计算整个液压系统得总压力损失时，通常将回油路上得压力损失折算到进油路上去， 这样做便于确定系统得供油压力。这时系统得总压力损失工AP为式中工、工血、分别为进油路上与回油路上得总压力损失；Ai. A2分别为液压缸无杆腔与有杆腔得有效工作面积。在液压系统得