电动液力驱动装置的液压系统设计及计算

1、第期选煤技术型基丝生旦旦一一鱼叁生竺墨墨呈垒墨垒！塑婴竺望盟墨生兰文章编号：（）！：兰殳丝电动液力驱动装置的液压系统设计及计算宋秀索（济南煤炭设计研究院机选所，山东济南）摘要：国内常用的液压缸控制回路均由电磁换向阅控制液压缸活塞的伸缩及承受相应的负载力，其系统液压泵始终处于连续工作状态。文章介绍了一种新型的闭合循环、双压锁紧回路系统。关键词：电动液力驱动装置；液压系统；设计中图分类号：文献标识码：点是：节省动力消耗，减少油液发热，活塞可在行程过程中任一位置双向锁紧。由于系统采用闭式双压锁紧回路，所以当电动机瞬间带动双向定量摆线泵工作时，其液压缸也能在瞬间启动。液压系统原理图见图。在液压系统中，

2、以液压缸作为被执行元件时，经常需要液压缸的活塞在任意位置停留并承受相应的负载力，国内常用的液压缸控制回路均由电磁换向阀控制液压缸活塞的伸缩及承受相应的负载力，其系统的动力源液压泵始终处于连续工作状态，造成大量的能源消耗。文章介绍的液压系统设计是一种取消电磁换向阀，由电动机赢联双向定量摆线泵、液压锁、液压缸、组合阀及补偿油箱等组成的结构紧凑、体积小、适用于狭小工业场地。具有较大液力驱动力的装置。在选煤厂中主要应用于煤仓液压闸门开启及自动化装车系统，具有平稳、启动力大、自动化控制程度高等优点。系统工作原理电动液力驱动装置是一个以压力变换为典型的闭合循环、双压锁紧回路系统。闭合循环即为平常所讲的闭式

3、回路，就是双向定量摆线泵的吸油腔直联液压缸的回油腔，双向定量摆线泵的排油腔直联液压缸的进油腔，形成闭合循环，其特点是借助液压缸有杆腔的有效容积，大大减小油箱的体积，形成辅助补偿油箱，使其结构紧凑，换向平稳，抗污染能力强，管路损失小。系统中双压锁紧回路的特修改稿收稿日期：一圈液压系统原理图补偿油箱；、液控单向阀；电动机；液压缸；、溢流阀电动机和双向定量接线泵正向旋转时高压油直接打开液压锁内液控单向阀，高压油进入液压缸的无杆端，与此同时，高压油经阻尼孔打开液压锁内液控单向阀，液压缸有杆端的低压油经打开的液控单向阀进入双向定量摆线泵的吸油腔，由于液压缸活塞两端的有效容积不同，无杆端需补偿的高压油，通

4、过高压阻尼孔打开组合阀内液控单向阀，使补偿油箱的低压油进入双向定量摆线泵的吸油腔，从而完成液压缸单循环的活塞杆推出过程。当工作负载过大或发生意外阻力时，活塞无杆作者简介：宋秀索（），男，山东济南人，工程师。年毕业于山东省机械工业学校机械设计与制造专业，现就职于济南煤炭设计研究院机选所，主要从事煤矿、选煤厂设计、检、审及科研方面的工作。联系电话：。十。；。一一”一一有接口，可与公司总调度室的计算机网络连接。（）从工艺上保证了脱泥、脱介喷水随入选原煤中煤泥量的变化而相应地调整流量和压力，既保证了喷水的流量和压力，又达到节约用水的目的。参考文献：韩安荣通用变频器及其应用北京：机械工业出版社万方数据第

5、期选煤端的高压压力超过组合阀内溢流阀的调定压力，溢流阀开启使系统压力卸载，保护系统和机械设备的安全。电动机和双向定量摆线泵反向旋转高压油直接打开液压锁内液控单向阀，高压油进入液压缸的有杆端，与此同时，高压油经阻尼孑打开液压锁内液控单向阀，液压缸无杆端的低压油通过液控单向阀进入双向定量摆线泵的吸油腔，由于液压缸活塞两端的有效容积不同，多余低压油经高压阻尼孔打开组合阀内液控单向阀返回油箱，从而完成液压缸单循环的活塞杆返回过程。当工作承载过大或发生意外阻力时，溢流阀开启使系统压力卸载。需要活塞杆在任一位置停止时电动机停止转动，双向定量摆线泵停止供应压力油，液压锁紧回路的液控单向阀、处于联锁回路，使液

6、压缸的活塞杆保持在任意位置的锁紧。只有在双向定量摆线泵切换时，压力油向液压缸供油，液控单向阀被反向打开，液压缸活塞才能运动，该双压回路锁紧精度高。液压系统热平衡分析及计算由于本系统为典型的闭合循环、双压锁紧回路系统，其散热条件差，故应对液压系统进行热平衡分析，以确定系统的使用性能。该系统由于液压阻力而产生的压力损失，以及整个液压系统的机械损失和容积损失构成了系统总的能量损失。这些能量损失转化为热量，使系统内的油温升高，这不仅使油的物理特性有所变化，从而影响系统的正常工作，甚至会引起热膨胀系数不同的运动体之间的间隙变小而卡死，失去工作能力，而且还可能引起间隙的增加和油液因过热而稀释，从而使系统的

7、容积损失增加，而影响系统的控制精度。所以，为了保证系统有良好的工作性能，很大程度上取决于系统液压油油温的控制，因此，需要进行系统热平衡分析及计算，确保系统最高油温保持在许可范围之内。设定系统元件、辅件的计算参数（）摆线泵的流量“（）。（）系统调定压力。（）。（）系统有效贮油容积一万方数据技术年月日（）。（）油液质量，。（）系统质量：（所有钢制元件，不包括电机质量）。（）油箱散热面积。（）系统钢制表面积（兼作油的散热面积）：。（）双向定量摆线泵的总效率叼。）系统总效率田。设定热分析计算的有关参数（）系统使用地点周围空气温度。（）传热系数（）（通水良好，空气流速为左右时）。（）油液初始温度。（）油

8、的比热，（）。（）钢的比热（）。（）系统允许的最高油温。系统的热平衡方程式分析系统热平衡方程式，主要反映系统功率损失产生的热量日，即系统各元件散热表面散发到外界的热量珥和系统所吸收的热量以的代数和，即其微分形式为：（）（）（融）式中：，；乏（）；为油液与周围空气之间的温差，；（）为在时间内温差的增量，；为时间增量；在到范围内对求解热平衡方程，而后再求：虮豢则击”一器）岫黼（）当油箱的初始温度与空气温度相同时，则初始温差。一。，则（）式可简化为：击”嚣）（）分析（）式，显然当时间趋于无穷大时，即，则（）式又可简化为：蠡（）式（）表明，当系统产生的热量和散发的热量相等时，系统达到了热平衡状态，油温

9、不再上升，此时的油液温度与空气的环境温度为最大，且为常数。：掣踹等裟等一）。第期叁秀鸯：电动液力驱动装置的液压系统设计及计算年月日系统的发热计算，试求：系统连续工作油温；油液初始实际油温下下。下，因下下（）：温度与空气温度相等时的油温：；系统工作时间，故满足最高油温的要求。趋于无穷大时的油温，。解：系统工作时间趋于无穷大的油温一，。将解：系统的总发热为摆线泵的输入功率与有效、条中的有关参数代入（）式功率之差，即“一三（，）一一一日等（刊百可者去可丽（，鱼！：！兰！：苎堡：鱼兰！：（一）：）。、实际油温下，因下（）：解：系统连续工作的油温。将、，故满足最高油温的要求。条中的有关参数代人（）式根据

10、解、三种工作状态下所求得的最“击（器）蒜大油温，均小于系统允许的最高油温要求，况且一般在液压传动系统中，工程机械允许的最高油温不超（）一（而两一葛琶三面）（下。一下）一“）（下。一下）一器茜：过。，因此本系统虽为典型的闭合循环、双压锁紧回路系统，但实际应用多为断续工作制，故系统中丽矗（，），、（无需增设冷却装置即能保持良好工作性能。（）、（一）一萄黼鬲高汀（一，结束语，实际油温下，由予采用集成式装配，具有减少管路、减少管因，。，（）。，故满足最高油温的要求。接头、结构紧凑、导致失效的环节相应减少，从而解：油液初始温度与空气温度相等时的油温动作可靠，启动灵活，液压系统的可靠性自然会大，。将、条中

11、的有关参数代入（）式。大提高。本装置可直接作为自动化操作元件使用，丽（一尉），无需设计专用液压站，控制电机正反转即可实现液压缸活塞的动作，该产品可广泛用于各工业部门的），一一百前面鬲、（）、料仓闸门的开启控制。（，）（）（一一镯而布而）十一十一一一一一一一一。一。”一。”。”欢迎订阅理化检验一物理分册杂志理化检验一物理分册杂志创刊于年，系中国机械工程学会理化检验分会和失效分析分会会刊，是国内理化测试专业领域最早、且具权威的一本应用类技术刊物，多次获得国家机械行业和上海市优秀期刊奖，并被列为中国科技论文统计用期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、中国学术期币（光盘版）和中国期刊网收

12、录期刊。理化检验一物理分册主要报道材料的金相检验、材料物理性能与力学性能测试等专业领域的新技术、新方法、新经验以及报道应用上述专业技术在新材料研制，先进工艺的制订。产品的质量控制及寿命评估和失效分析等领域取得的应用性成果。及时反映本刊所报道专业的国内外最新研究动态和发展趋势。涉及的领域有机械、冶金、电力、石油化工、航空航天、建筑等。面向生产，注重实用，反映动向，兼顾普及为本刊的编辑方针。本刊辟有试验与研究、测试技术与方法、质量控制与失效分析、综述、试验设备与应用、实践经验、标准化、专题讲座、动态和信息和实验室认可等栏目。是工矿企业、科研单位及大专院校中从事材料研究、工艺制定、理化测试人员的良师益友。本刊为国内外公开发行刊物，月刊，大开本，内页为页，每月日出版，每册定价元，全年元，由全国各地邮政局（所）征订，邮发代号：，也可向