毕业设计（论文）比例减压阀性能测试系统

1、武汉科技大学本科毕业设计摘 要此次设计的比例减压阀性能测试系统，对该系统的要求是能够完成各种比例减压阀相关性能试验，包括流量特性和阶跃响应特性。此次设计的系统包括液压测试和电气两个部分，由于设计内容主要是液压测试系统，对于电气系统只做概述。在泵站的设计中，核心部分是泵，油箱以及过滤器的设计计算与选型，三者的关系是相互影响的，同时，液压系统也受外在因素的诸如工作环境和空间尺寸的影响，这些影响对系统的影响是非常大的，这个因素考虑的不全面直接影响到系统的设计合理与否。在系统的各个参数计算中，根据设计内容所给出的额定流量、最大流量、额定压力、最大压力等条件，得出系统所需的最大流量，然后根据所需的流量和

2、压力来选择泵、电机、油箱、管道等液压元件。各种液压辅件（过滤器、冷却器、加热器等）就按测试系统的要求来具体选定。在计算过程的最后，再计算液压系统的压力损失等进行校核。因为此系统是测试系统，要求测试精度高，连续工作的时间较短，工作环境较好，所在在选择液压辅件时对于过滤器有较高要求，对于冷却器和加热器等辅件要求较低。关键词：电液比例； 减压阀； 测试平台； 性能检测 abstractthe design for the performance detection system of proportional vlave.the requirements for system is able to

3、complete various of proportional valve that related performance experiment. include the flow characteristic and step response characteristic. the designed system includes two parts is what electrical and hydraulic testing. due to the design content is hydraulic testing system, so only do the summary

4、 for the electrical system.in the design of the pumping station. the core part is pump. fuel tank and the design calculation and selection of filter. the three relationship is mutual influence. simultaneously, hydraulic system also suffer the external factors such as the influence of working environ

5、ment and space dimension . these impact is vital for the system. it will be affect the system design directly that reasonable or not if the factor doesn't consider comprehensively.in the system of each parameter calculation according to design content given the rated flow, the maximum flow, rate

6、d pressure , maximum pressure and so on. obtain maximum flow of that system .then according the needs of the flow and pressure to choose the pump , motor, tank and pipeline etc hydraulic components. various of hydraulic auxiliary parts (filters, cooler, heater and so on.)according the requirement of

7、 system to specific selecting .as the system is test system. high precision required. continuous work shortly. good working environment. so have higher requirement for filters when select hydraulic auxiliary parts and have lower requirement for cooler and heater.key words: electro-hydraulic: proport

8、ional valve: direction valve; test platform; performance testing目 录1. 绪论11.1 背景及工艺11.2设计任务11.3 设计方案12 液压系统的计算与选型32.1 系统工作压力的确定32.2 测试元件的选型说明33 动力元件的计算与选型43.1 液压泵的选型43.2 电动机的选型54液压辅助件64.1油箱的选择64.2滤油器的选择74.3 冷却器的选择84.4 加热器的选择104.5 管道的选择114.5.1 管子的分类114.5.2 管子的计算与选择125 液压系统性能验算135.1 验算回路中的压力损失136 液压站的设

9、计146.1 液压站的结构设计146.2 液压叠加回路设计156.3 液压系统的安装166.4 管路的安装与清洗176.5 液压系统的维护177 结束语17参考文献19致谢20211. 绪论1.1 背景及工艺电液比例阀，是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件。它以传统的工业用液压控制阀为基础，采用电一机械转换装置，将电信号转换为位移信号，按输人电信号指令连续、成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。比例减压阀就是电液比例阀中重要的一种。虽然比例阀与伺服控制系统中的伺服阀相比性能在某些方面还有一定的差距，但是 其显著的优点是抗污染能力强，减少了由于污染而造成的工作故障，提高了液压系统的

10、工作稳定性和可靠性。因此，更适合于工业过程。另一方面，比例阀的成本比伺服阀低， 而且不包含敏感和精密的部件，更容易操作和保养，已在许多场合获得广泛应用。比例减压阀是电液比例控制系统中的关键元件，其性能的好坏直接影响到整个系统的工作性能，因此有必要设计一套电液比例减压阀测试系统来检验比例减压阀的性能好坏。本文研制的比例减压阀测试系统，能够准确的测试各类比例减压阀，并且采用计算机全自动数字化测试，精度高，排除了人为的干扰。同时，能够实时采集实验数据并绘制曲线，实验结束时能自动打印实验数据报表，方便故障诊断。1.2 设计任务题目名称：比例减压阀液压测试平台设计主要技术参数及要求：1、液压系统最大试验

11、压力：28mpa。2、选择电液比例减压阀（type: 3dreme16p-62/200yg24k31v rexroth产）作为测试样本，对其进行相关性能测试试验。3、测试项目包括：流量特性和阶跃响应特性1.3 设计方案测试系统的组成：如图1.1所示，比例减压阀测试系统包括两个部分：液压测试部分和电气部分。该系统主要由工业控制计算机、信号放大单元、数据采集与处理单元、传感器单元以及电液比例阀实验台等组成。工控机是整个测试系统的主控机,它通过人机界面接收用户指令,根据实验内容编制合适程序输出适宜的实验信号,通过与pcld-8115数据采集卡的通讯采集测试数据,并负责测试结果的显示、打印等。传感器单

12、元是比例减压阀自动检测系统的重要部件,表征被测电液比例阀的性能或状态的压力、流量、温度等物理量都需要由相应的传感器转换成电信号,然后直接送往数据采集卡进行显示或处理。图1.1测试系统图系统原理图如图1.2所示：图1.2 液压系统原理图1.油箱 2.截止阀 3.减震喉管 4.变量泵 5.电机 6.溢流阀 7.压油过滤器 8.单向阀 9.压力表 10.压力传感器 11.流量计 12.比例减压阀 13.箱上回油过滤器 14.冷却器 15.加热器系统中所有无件的具体型号如表1所示：表1 系统元件选型明细表序号元件名称型号1油箱自行设计2截止阀2za-f16d3减震喉管kxtdn324变量泵160ccy

13、14-1b5电机y2-315l2-66溢流阀dbd-s-p-10-ng107压油过滤器z/q-uh1608单向阀crg-03-0.59压力表y-60zt10比例减压阀3dremei16p-62/200yg24k31v11箱上回油过滤器wu-400%x180f12冷却器2lq-fwa10f13加热器gyy4-220/8 2 液压系统的计算与选型2.1 系统工作压力的确定压力的选择要根据需要测试的比例减压阀而定，同时需要考虑其他元件的装配空间，经济条件及元件供应情况的限制。 压力的选定要根据设计任务的要求并考虑压力损失。初步确定系统工作压力为p，任务书中要求系统最高工作压力不高于28mpa，考虑到

14、这是测试系统，工作压力可视为最高工作压力，故取系统实际工作压力为28mpa。2.2 测试元件的选型说明根据毕业设计任务书，选择电液比例方向阀（type: 3dreme16p-62/200yg24k31v rexroth产）作为测试样本，对其进行相关性能测试试验。测试项目包括：压力特性，流量特性和阶跃响应特性。表2.1 比例减压阀的工艺参数比例减压阀的代号代号功能说明3dreme三通带最大压力限制，带内置放大器16通径16p底板安装62系列62200压力等级200bary控制油内供，控制没外排g24电控器供电电压24v dck31带有e din43563-am6-3标准插头v氟橡胶密封电液比例方

15、向阀的流量确定，如图2.1所示的特性曲线，由曲线得，系统最大流量为280l/min.图 2.1 a口压力-设定值特性曲线3 动力元件的计算与选型3.1 液压泵的选型1）确定液压泵的最大压力pp p + p+ 公式参考机械设计手册（五）p37-106 式中： p比例减压阀最大工作压力(mpa)； p从液压泵出口到比例减压阀入口之间总的管路损失，初算是可依据经 验数据选取。管路简单、流速不大的，取p =0.20.5mpa。管路复杂、进口油调速阀的，取p =0.51.5mpa 。由上面计算数据可知，比例减压阀最大的工作压力为28mpa，取p =1.5mpa; 则泵的工作压力pp=p+p=29.5 m

16、pa；取pp=32 mpa。2）确定液压泵的流量qvp ，液压泵的流量应该为：qvp k(qvmax ) 公式参考机械设计手册（五）p37-106式中： k系统的泄露系数，一般取k=1.11.3； å qvmax同时动作的液压缸的最大流量，可以从流量循环表上查到。对于溢流阀的最小溢流量，一般取0.5×10-4 m³/s。从流量循环表上查得，比例减压阀的最大流量是280l/min。取泄露系数k=1.1； 则：qvp1.1×280=308l/min3）选择液压泵的规格根据机械设计手册（五）p37-155,选择2台160ccy14-1b斜盘式轴向柱塞变量泵，其

17、主要技术参数如表3.1所示：表3.1 泵主要技术参数公称排量ml/r160 驱动功率kw94.5额定压力mpa32容积效率%92额定转速r/min1000重量kg1583.2 电动机的选型该系统是测试系统，所以电机的功率由系统需要的最大功率来确定：p=pmax×qmax=28×106×280×10-3÷60=130.7kw根据机械设计手册单行本p16-36, 选择型号为y2-315l2-6型电机参数如表3.2所示：表3.2 电机y2-315l2-6主要技术参数额定功率/kw132效率%94.2额定转矩2.0额定电流/a244额定转速/r/min

18、980功率因数0.874 液压辅助件4.1 油箱的选择油箱在系统中的功能，主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀污物的作用。油箱有开式和闭式两种。开式油箱应用广泛，箱内液面与大气相通，为防止油液被大气污染，在油箱顶部设置空气滤清器，并兼作注油口。闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气连通，而将通气孔与具有一定压力的惰性气体相接，充气压力可达0.05mpa。本系统采用开式油箱，在清洗盖板上设置空气滤清器。油箱的形状一般采用矩形，而容量大于2m3的油箱采用圆筒形结构比合理，设备重量轻，油箱内部压力可达0.05mpa。油箱必须有足够大的容量，以保证系统工作时能够保持一定的液位高度。油箱的排油口与

19、回油口之间的距离应尽可能远些，管口都应插入最低液面之下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45°的斜角，以增大吸油及出油的截面，本系统中的回油管和泄油管均须设置斜角。为了使油液流动时速度变化不致过大，管口应面向箱壁。 油箱应设置隔板将吸、回油管隔开，使液流循环，油液中的气泡与杂质分离和沉淀。隔板结构有溢流式标准型、回流式及溢流式等几种。另外还可根据需要在隔板上安置过滤网。本系统采用两个隔板交错布置，使液流呈s形流动，增加了液压油的流动行程，更利于散热。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（p<

20、;2.5mpa ）,可取：v=(24)q在中压系统中（p<6.3mpa），可取： v=(57)q在中高压或高压大功率系统中（p>6.3mpa），可取： v=(612)q式中，v液压油箱有效容量；q液压泵额定流量。应当注意：设备停止运转后，设备中的那部分油液会因重力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。本次设计中，系统最高工作压力不高于28mpa，系统工作压力取为28mpa，属中高压或高压大功率系统，故有： v=(612)q。取:v=8q； 又因为q=280l/min；所以v=8×280=2040油箱的有效

21、容量v=0.8abc=0.8v1油箱的容量v1=2040/0.8=2550l油箱的外形尺寸的计算：液压油箱的有效容积确定后，需设计油箱的外形尺寸，一般尺寸比（长：宽：高）为5:5:4。为了提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将液压油箱的容量予以增大。 所以设a=5x,b=5x,c=4x 5x*5x*4x=2550a=5x=1472mm,考虑到一般放置液压测试系统的地方高度方向的空间是足够的，尽量取油箱所占地面面积较小，取长a=1300mm, 宽b=1200mm, 高c=1720mm4.2 滤油器的选择滤油器在液压系统中，滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固体杂质，使油液保持清洁，

22、延长液压元件使用寿命，保证系统工作的稳定性。液压系统75%左右的故障是由介质的污染造成的，所以应在系统中设置滤油器。滤油器的过滤精度用过滤掉的杂质的颗粒大小表示，一般可分为粗滤油器、普通滤油器、精滤油器及特精滤油器四种。他们分别滤掉的杂质的颗粒公称尺寸为： 100 以上为粗滤油器，（10100）为普通滤油器，（510）为精滤油器、（15）为特精滤油器。本系统中，压油路上和回油路上均采用过滤精度较高的滤油器。根据滤油器在液压系统中所处的位置不同，滤油器的种类也多种多样。网式滤油器，装在液压泵吸油管路上，用以保护液压泵。它具有结构简单、通油能力大、阻力小、易清洗等特点。线隙式滤油器，一般用于中、低

23、压系统。这种滤油器阻力小、通流能力大，但不易清洗。纸质滤油器，比一般其它类型滤油器过滤精度高，可滤除油液中的微细杂质。这种滤油器有用于高压管路的和低压管路上的两种。可安装压差发讯装置。用于要求过滤质量高的液压系统中。烧结式滤油器，是由烧结青铜滤芯作为过滤元件，加上钢质壳体而成的。这种滤油器耐高压、高温，有时颗粒脱落影响精度，堵塞后不易清洗。用于要求过滤质量高的液压系统中。片式滤油器，用于一般过滤，油流速度不超过0.51m/s。磁性滤油器，用于吸附铁屑与其他滤油器合用。选择过滤器时应考虑如下几个方面：根据使用目的选择过滤器的种类，根据安装位置情况选择过滤器的安装形式。过滤器应具有足够大的通油能力

24、。并且压力损失要小。过滤精度应满足液压系统或元件所需清洁度要求。滤芯所使用的滤材应满足所使用的工作介质的要求。并且有足够的强度过滤器的强度及压力损失是选择时需要重点考虑的因素，安装过滤器后会对系统造成局部压降或产生背压。滤芯的更换及清洗要方便。应根据系统需要考虑选择合适的滤芯保护附件。结构尽量简单、紧凑，安装形式合理。价格低廉。在此测试平台中，需要的过滤精度比较高，因此压油路选择精滤油器，回油路选择普通滤油器。因为此系统是测试系统，要求精度较高，故将压油路和回油路上的过滤器选同一型号。根据系统要求（此系统由两台泵供油，两台泵平均分配提供压力和流量），吸油路上的压力为12.5mpa,流量为140

25、l/min，在网上查阅相关过滤器的参数，压油路上的过滤器选择型号为z/q/uh160，回油路上的过滤器选择型号为21fh2410-140的回油过滤器。4.3 冷却器的选择液压系统工作时，因液压泵、液压缸的容积损失和机械损失，或控制元件及管路的压力损失等消耗的能量，几乎全部转化为热量。这些热量除一部分散发到周围空间，大部分使油液及元件的温度升高。如果油液温度过高（>80），将严重影响液压系统的正常工作。为了提高液压系统工作的稳定性，应使系统在适宜的温度下工作。液压油温度一般希望保持在3050范围内，最高不超过60，最低不低于15。温度过高，将使油液迅速变质，同时使泵的容积效率下降；还会使液

26、压缸产生密封件早期老化，活塞热胀，容易卡死等现象。因此，必须对油液进行冷却。冷却器除通过管道散热面积直接吸收油液中的热量以外，还使油液流动出现紊流，通过破坏边界层来增加油液的传热系数。冷却器的基本要求有： 1）有足够的散热面积。 2）散热效率高。 3）油液通过时压力损失小。 4）结构力求紧凑、坚固、体积小、重量轻。 冷却器的计算主要根据热交换量来确定散热面积，从而选定冷却器。1、发热温升计算 液压系统工作时，除执行元件驱动外负载荷输出有效率外，其余的功率损失全部转化成热量，使油温升高。对于复杂的液压系统，其发热功率为：pht =pt-pc 式中：pt液压系统总的输入功率； pc液压系统输出的有

27、效功率。因为此电液比例方向阀液压测试平台设计中没有执行元件，可视为泵的输出功率全部转化成热量。又因为此测试系统中，系统的工作压力和流量是随时间周期性变化的，所以其发热功率按压力和流量的均值计算，其发热功率为p=28×106×280×10-3/60×2×2=32.7kw2、散热计算1）油箱散热面积液压系统的散热渠道主要是邮箱表面，采用回油冷却，前面已经初步计算求得油箱的有效容积为2040l，油箱的容积为2550l，一般油面的高度为油箱高h的0.8倍，与油直接接触的表面算全散热表面，与油不直接接触的表面算是半散热面。已经知道油箱长a=1472mm,

28、 宽b=1472mm, 高c=1178mm油箱的散热面积为：a=(0.8ac+0.8bc)*2+ab+ab/2+(0.2ac+0.2bc)*2/2 =1.8c(a+b)+1.5ab = 9.49m22）油箱的散热功率为：phc=kt*at*t 式中： kt油箱的散热系数，查表取kt=16w/（m² ）； t油温与环境温度之差，取t=25所以phc=16*25*9.49=3.796kw<p=32.7kw由此可见，油箱表面的但热不能满足系统的散热要求，管路的散热极小，所以需要另设冷却器。3）冷却器散热面积冷却器的散热面积为 ： a=(pht-phc)/(ktm)式中： k传热系数，

29、用管式冷却器时; 取k=116w/（m² ）tm平均温升。因为：tm=- 式中：t1,t2液压油入口和出口的温度； t1,t2 冷却水或风的入口和出口温度。 取油进入冷却器的温度t1 =60 ,油流出冷却器的温度t2=50，冷却水入口温度t1=25,冷却水的出口温度为t2 =30，则：tm=-=27.5所需的冷却器的散热面积为： a=(32.7-3.796)×1000/(116×27.5) =9.1m2由此，根据机械设计手册（五）p37-731，选择2lq-fwa10f的冷却器,其散热面积为10m2,可以满足需求。参照表4.1。表4.1 2lq-fwa10f冷却器

30、参数说明如下：字母代号说明字母代号说明2通道数a使用压力lq冷却器类型10换热面积fw浮动头卧式f法兰连接4.4 加热器的选择寒冷地区因温度低，液压泵启动困难，需首先对油液进行加热。工厂中常用sry2和sry4型油用管状点加热器，这两种加热器是用两根管子弯成，用法兰固定，两端通过接头接通电源，用于在敞开式或封闭式油箱中加热用。sry型还可以加热水和其他导热比油好的液体。sry2型适合在敞开或封闭式的油箱中用，其最高工作温度为300。sry4 型适合在循环系统内加热油类用，其最高工作温度为300。电加热器安装在油箱中，为了防止加热器管子表面烧焦液压油，在加热管的外边装上套管。加热器的使用安装要求

31、：加热管部分应全部浸入液压油中，不允许因液面降低而使加热管部分外露；为保证电加热器加热管部分全部浸入液压油中，应使之水平安装；使用电加热器的时候，应同时加一个热电偶，当液压油温度升高至预定值时，加热器自行断电。电加热器的发热能力可按下式进行估算： n式中： n加热器的发热能力； c油的比热,取c=1680-2094j/（kg ）r油的密度，取r=900kg/m3v油箱内油的体积（m3）；q油加热后的温升(); t加热时间（s）。由前面计算可知： v=2040l,取q=30，c=1800j/（kg ）,t=40min=2400s把上述参数代入上式可得：n=(1800*900*2.04*30)/2

32、400=41.31kw因为电加热器的功率p=n/,是热效率是热效率，一般=0.60.8,取=0.8。 所以p=41.31/0.8=51.6kw根据机械设计手册（五）p37-743，选择4台gyy4-220/8的加热器才能满足该系统设计需要，但是考虑到此系统是测试系统，不会在温度很低的情况下工作，所以取3台加热器就能满足工作要求。参照表4.2.4.2 gyy4-220/8的加热器参数说明如下：型号gyy4-220/8电压/v220功率/kw8生产厂上海电热器厂a/mm1007侵入油长度/mm9304.5 管道的选择4.5.1 管子的分类 管道的作用是保证右路的连通，并便于拆卸、安装；根据工作压力

33、、安装位置确定管件的连接结构；与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。 在液压传动中，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，价廉；但弯制比较困难，弯曲半径不能太小，多用在压力较高、装置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（p3.610mpa） ，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。高雅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

34、压力较高的油路中。低压胶管是麻绳或棉线编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。本次设计的液压系统属于高压系统，故考虑用钢管，钢管材料对于中、高压系统采用20号钢。而对于联接两个相对运动部件之间的管路则考虑用软管联接。软管分高、低压两种。高压软管是以钢丝编织或钢丝缠绕为骨架的橡胶软管，用于压力油路。低压软管是以麻线或棉线编织体为骨架的橡胶软管，用于压力较低的回油路或气动管路中。 4.5.2 管子的计算与选择钢管内油液的流速推荐值v 吸油管路取v0.5-2 m/s，一般取1m/s以下； 压油管路取v2.6-6 m/s； 短管道及局部收缩处取v=5-10m/s； 回流管路取 v1.5-3m/s；

35、 泄油管路取 v1m/s。 管子内径的计算公式如下： 式中：q通过管道内的最大流量（l/min）； v管内允许流速（m/s） ，按推荐值选定。 吸油管路，取v=1m/s 内径=54.8 mm压油管路，取v=3 m/s 内径=44.7 mm回油管路，取v=2m/s 内径=54.8mm泄油管路，取v=1m/s 内径= 24.5mm（泄漏油的流量取最大流量的十分之一）按照液压系统设计简明手册（111）选取油管列表4.3如下：（p<28mpa）表4.3项目类别内径（mm）外径（mm）管接头连接螺纹（mm）壁厚（mm）吸油5063m48×28.5压油4050m48×27回油50

36、63m48×28.5泄露2534m32×255 液压系统性能验算液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各个回路形式、液压元件及连接管路完全确定后，针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析。对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切的计算液压回路的各段压力损失，容积损失和系统效率，发热温升等。根据分析计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新的调整，或者采取其他必要的措施。5.1 验算回路中的压力损失 压力损失包括管路的沿程损失p 1,管路的局部压力损失p2 和阀类元件的局部损失p3，总的压力损失为： p=p 1+p2+p3式中： l管道的长度（m）；d管道的内径（

37、m）；v液体的平均流速（m）；根据选定的各管道内径，根据 v=4qv/(d²）和实际流量计算各管道实际流速列表5.1（最大流量为280l/min,取实际流量为150l/min）：表5.1管道名称实际流量(l/min)选定管道内径(mm)实际流速(m/s)压油管路150401.99回油管路150501.271) 沿程压力损失沿程压力损失，主要是泵到被测的电液比例方向阀之间的压力损失，此时管路取30m，已知液压油的密度为960kg/m³，正常运转的时候起运动粘度为 46mm²/s已知： re=式中：d管道内径（m） v管道内实际流速（m/s） v油液运动粘度（mm&#

38、178;/s）压油管路压力损失：re=1.99×0.04/（4.6×10-5）=1730<2300回油管路压力损失：re=1.27×0.05/（4.6 ×10-5）=1380<2300油在管路中呈层流流动状态，其沿程阻力系数为：=代入p1=lv²/(2d)(p1)压油=64×15×1.99²×960/(1730×0.04×2)pa=0.03mpa(p1)回油=64×15×1.27²×960/(1380×0.05×2

39、)pa=0.01mpap1=(p1)压油+(p1)回油=0.04 mpa2) 液压油通过阀的压力损失比例减压阀 损失取0.15mpa溢流阀 损失取0.2mpa单向节流阀 损失取0.3×4mpa单向调速阀 损失取0.3mpap总=0.15+0.2+1.2+0.3+0.05=1.95mpa<15mpa（最大压力为25 mpa，取15 mpa为实际压力）所以泵的选择是满足条件的，是合适的。6 液压站的设计6.1 液压站的结构设计液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其它

40、们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。 液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。本系统采用集中式结构，将液压系统的供油装置、控制调节装置单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，液压装置的振动、发热都与执行元件隔开。 液压站的结构设计有以下几点注意事项： 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外。主要考虑液压油箱的大小与刚度。由于本系统的油箱较大，故将液压泵与电动机安装在液压油箱之外。 3) 在阀类元件的布置中，行程阀的安放位

41、置必须靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近操作部位。换向阀之间应留有一定的轴向距离，以便进行手动调整或装拆电磁铁。压力表及其开关应布置在便于观察和调整的地方。所以，本系统中，将手动换向阀装在现场，方便操作人员及时将事故钢包旋转到事故处理点，将危害控制在最小。压力表安装在阀台最上面的显示牌上。 4) 液压泵与系统相联的管道一般都先集中接到系统的中间接头上，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，也比较美观。 5) 硬管应贴地或沿着外形壁面敷设。相互平行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，

42、以免影响使用寿命。本系统在泵的出口处用软管连接，还可减少液压冲击。 6.2 液压叠加回路设计对液压叠加回路设计的重点注意的是叠加阀的机能、通径和工作压力，将所选的叠加阀按一定的规律叠加成液压叠加回路。设计叠加回路时，要注意以下几点： 1）主换向阀、叠加阀、底板块之间的通径连接尺寸应一致。所以，本系统将通径一样的叠加支路安放在同一个阀块上。 2）主换向阀应该布置在叠加阀的最上面，兼作顶盖用。执行元件通过连接油管和底板块的下底面连接，叠加阀布置在主换向阀和底板块之间。 3）压力表开关应紧靠底板块，否则将无法测出各点压力。 4）集中供油系统，顺序阀通径按高压泵流量确定，溢流阀通径由液压泵总流量确定。

43、 5）回油路上的调速阀、节流阀和电磁节流阀，应布置在紧靠主换向阀的地方，尽量减少回油路上的压力损失。 集成块结构设计注意事项 1）与液压油管连接的液压油口可采用多种螺纹。本系统采用米制细牙螺纹。 2）液压元件的布置应以集成块上加工的孔最少为好。 3）孔道相通的液压元件尽可能布置在同一水平面或直径d范围内，否则要钻垂直中间油孔。 4）不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核。 5） 液压元件水平面上的孔道若与公共油孔相通，则应尽可能布置在同一垂直位置或直径d范围内，否择要钻中间孔道。 6）集成块前后与左右连接孔道应互相垂直，不然要钻中间孔道。 7）设计专用集成块时，要注意其高度应比装在其上的液压元

44、件的最大横向尺寸大2-3mm，以避免上下集成块上的液压元件相碰。 本设计大多采用叠加阀，将叠加好的阀安装在集成块上，再将它们一起安放在阀台上。这里对集成块的设计采用分层设计法，将p、t、a、b油道分层布置，这样可以有效地防止各个油路的沟通。6.3 液压系统的安装各种液压元件的安装方法和具体要求，在产品说明书中，都有详细的说明，在安装时必须加以注意。以下仅是液压元件在安装时应注意的事项。 安装前元件应进行质量检查，若确认元件被污染需要拆开清洗，并进行测试，应符合液压元件通用技术条件的规定，合格后安装。 安装前应将各种自动控制仪表（如压力计、电接触压力计、压力继电器、液位计、温度计等）进行校正。这

45、对以后的调整工作极为重要，以避免不准确而造成事故。 液压泵装置安装要求如下： 1）液压泵与原动机之间的联轴器的型式及安装要求必须符合制造厂的规定。 2）外露的旋转轴、联轴器必须加装防护罩。 3）液压泵与电动机的安装底座必须有足够的刚性，以保证运转始终同轴。 4）液压泵的进油管路应短而直，避免拐弯增多，断面突变。在规定的油液粘度范围内，必须使泵的进油压力和其他条件符合泵制造厂家的规定。 5）液压泵的进油管路密封必须可靠，不得吸入空气。 6）高压、大流量的液压泵装置推荐采用：泵进油口设置橡胶弹性补偿接管、泵出油口连接高压软管、泵装置底座设置弹性减震垫。 本系统为高压、大流量的系统，故采用在泵的出口

46、连接高压软管。 油箱安装要求如下： 1）油箱应仔细清洗，用压缩空气干燥后，再用煤油检查焊缝质量。 2）必须有足够的支持面积，以便在装备和安装是用垫片等进行调整。 液压阀安装要求如下： 1）阀的安装方式应该符合厂家规定。 2）为了保证安全，阀的安装必须考虑重力，冲击，震动对阀内零件的影响。 3）应注意进油口与回油口的方位，某些阀如将进油口与回油口装反，会造成事故。 4）为了避免空气的渗入，连接处应保证有良好的密封性。 5）方向控制阀的安装，一般应使轴线安装在水平位置上。 6）一般调整的阀件，顺时针方向旋转时，增加流量、压力；反时针旋转时，则减少流量、压力。 6.4 管路的安装与清洗管路的安装一般

47、在所连接的设备和元件安装完毕后再进行。钢管路酸洗应在管路配置完毕，且已具备冲洗条件后进行。管路酸洗复位后，应尽快进行循环冲洗，以保证清洁与防锈。 6.5 液压系统的维护系统的压力实验应在安装完毕组成系统，并冲洗合格后进行。 系统调试一般应按泵站调试、系统压力调试和执行元件调试的循序进行，并应配合机械的单部件调试、单机调试、区域联动、机组联动的调试循序。 液压设备通常采用“日常检查”和“定期检查”的方法，以保证设备的正常运行。 液压系统某个回路的某项液压功能出现失灵、失效、失控、失调或功能不全称为液压系统故障。它会导致液压机构某些技术指标和经济指标偏离正常值或正常状态，如液压机构不能动作、输出不

48、稳定、运动不符合要求、运动不稳定、运动方向不准确、产生爬行或者液压冲击等，这些故障一般都可以从液压系统的压力、流量、液流方向去查找原因，并想对策来排除。 液压系统的故障大多属于突发性故障和磨损性故障，这些故障的液压系统的调试期、运行的初期、中期和后期表现形式与规律也不一样。应尽早采用状态检测技术，努力做到早期诊断及排除。一般来说液压系统发生故障的因素约有85%是由液压油受到污染所造成的，所以应定期检查油液的清洁度。 7 结束语这次为期一个多月的毕业设计转眼就将结束了，我们从中所学到的知识、学到的治学精神，将对我们今后的工作和进一步的学习有很大帮助。在整个设计过程中，我们从最初的完全不懂，到现在明白工作原理，装配方式，加工方法，空间布置，是一次巨