液压泵站的设计

流体传动与控制专业方向课程设计设计说明书摘要由于液压技术优于传统的电力驱动而广泛使用，为液压设备提供液压动力的液压泵站的重要性也凸显出来。液压站的工作原理：电机带动油泵旋转，泵从油泵中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块（或阀组合）液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。设计通过对液压泵站具体工况的分析，确定液压泵站总体方案的设计，并且对液压泵站的液压系统设计。通过对液压泵站的详细设计，使其满足了使用者的要求，同时对不同压力和流量的液压设备提供液压动力。关键字：液压元件；液压站；液压系统AbstractBecausetheliquidpressesthetechniquebetterthantraditionalelectricpowertodriveandextensiveusage,alsohighlightfortheimportancethattheliquidpressesanequipmentstoprovidealiquidtopressadynamicalliquidtopresspumpstation.Theliquidpressestheworkprincipleofstation:Theelectricalengineeringarousesanoilpumptorevolve,thepumpisfromtheoilpumpabsorboilbehindbeatoil,machinecanconvertedintoaliquidtopressoilypressureability,theliquidpressedoilpassanintegrationpiece(orvalvecombination)aliquidpressvalveaftercarryingoutadirection,pressure,dischargeregulatethroughcircumscribetuberoaddeliveraliquidpressinmechanicaloilurnoroilmotor,thuscontroledliquidmotiveadirectionofthesizeofthetransformation,strengthandtherateofspeedofthespeed,pushvariousliquidpressamachinedoachievement.Thedesignpassestopressapumptostandtheanalysisofconcreteworkconditiontotheliquidandmakesurethattheliquidpressesapumptostandthedesignoftotalproject,andpressestheliquidofpumpstationtopressasystemdesigntotheliquid.Passthedetaileddesigntopressthepumpstationtoliquid,makeitsatisfytherequestofuser,pressanequipmentstoprovidealiquidtopressmotivetotheliquidofthedifferentpressureandthedischargeinthemeantime.Keyword:Theliquidpressesacomponent;Theliquidpressesastation;Theliquidpressessystem目 录TOC\o"1-3"\h\z第一章液压站概述 11.1液压系统概述 11.2液压站 11.3液压站的工作原理 11.4本章小结 2第二章液压站的设计 22.1设计任务系统工况图分析 22.2拟定系统液压原理图 22.3选择或设计液压元件和液压介质 32.3.1液压泵 32.3.2液压介质的选择 42.3.3液压阀类元件的选择 42.3.4油箱的设计 62.3.5液压集成阀块设计 72.4其它辅助液压装置的设计选择 82.4.1过滤器的选择 82.4.2管道和管接头的选择 82.4.3空气滤清器的选择 92.4.4液位计的选择 92.5动力系统的设计 102.5.1电动机的选择 102.5.2联轴器的选择 102.6本章小结 10第三章液压系统性能校核 113.1液压系统压力损失 113.1.1沿程压力损失 113.1.2局部压力损失 123.1.3阀类零件压力损失 123.1.4液压阀类元件的选择 123.2系统的效率计算 123.3系统发热计算 ：查《液压传动》可知，时油在管路中呈层流状态，其沿程阻力系数为：（3.4）按如下公式求得压力损失：（3.5）代入相关数据：可见，沿程压力损失的大小与流量成正比，这是有层流所决定的。3.1.2局部压力损失当流体经过局部装置（如弯头、阀等）时，其流速的大小、方向都发生变化。在此局部流速重新分布，形成漩涡产生能量损失。即局部损失：(3.6)式中：—局部压力损失因数，平均取1，初取10。则：。3.1.3阀类零件压力损失阀类元件的局部压力损失，即进油油路上的损失：（3.7）式中：—换向阀阀压差（Pa）；=0.3MPa；—通过阀的实际流量（）；—阀的额定流量（）；则：。(3.8)n取2，因为在进油口共有3个阀，则。总的系统压力损失为：（3.9）=0.008+0.02+1.38=1.408MP因为1.408MPa<1.41MP系统按照初选值来计算符合验算情况，设计方案较为合理。3.2系统的效率计算液压系统效率是系统的输出功率（即执行元件的输出功率）与其输入功率（即液压泵的输出功率）之比，即（3.10）3.3系统发热计算系统的发热功率：（3.11）式中：—液压泵的总输入功率；—液压系统的总效率。由前述计算，液压泵的输入功率为10KW。则：。3.4系统散热计算系统的发热功率：（3.12）式中：—液压泵的总输入功率；—液压系统的总效率。由前述计算，液压泵的输入功率为12.9KW。则：。系统发热计算液压系统中产生的热量，主要由油箱的散热面进行散热。由于管道散热面相对较小，且与自身由于压力损失产生的热量平衡，故忽略不计，只计算油箱的散热，其散热功率可按下式计算：（3.13）式中：—油箱的散热系数，通风条件良好取17（）;A—邮箱的散热面积；—系统中油液的温度，即油温允许40—70，系统正常取=60;—环境温度取20。表3-1

油箱散热系数K1（W/（m2·℃））冷却条件K1通风条件很差8～9通风条件良好15～17用风扇冷却23循环水强制冷却110～170表3-2各种机械允许油温（℃）液压设备类型正常工作温度最高允许温度数控机床30～5055～70一般机床30～5555～70机车车辆40～6070～80船舶30～6080～90冶金机械、液压机40～7060～90工程机械、矿山机械50～8070～90则：;。一般工作机械允许温升为，结果符合液压系统的允许温升。不需要加冷却装置。3.5液压冲击计算在液压系统中，当管道内液流速度发生急剧改变时，系统内就会产生压力剧烈变化，形成高的冲击压力，在管道内以音速传播，这就是液压冲击现象。产生冲击的原因很多，例如换向阀迅速地的开启或者关闭油路；液压缸或液压马达的启动或制动；液压缸或马达受到冲击负载等。液压冲击的危害性很大，不但使系统产生振动与噪声，而且由于液压冲击而使元件和管道在压力远未达破坏负载时就损坏。因此，分析、计算和设法减轻液压冲击具有重大意义。由于影响液压冲击的因素很多，很难用准确方法计算，一般是估算或通过实验确定。在设计液压系统时，一般情况可以采取措施而不做计算，当有特殊要求时，可按下述情况进行验算。当迅速关闭或开启液流通道时，在系统内产生的液压冲击。直接冲击（即）时，管道内压力的增大值：（3.14）间接冲击（即）时，管道内压力的增大值：（3.15）式中：—液体密度（）；—关闭或开启液流通道前、后管道内液流速度之差（m/s）；t—关闭或开启液流通道的时间（s）；—当管道长度为L时，冲击波往返所需时间（s）;—管道内液压体中冲击波的传播速度（m/s）；若不考虑粘性及管径变化的影响，冲击波在管道内的传播速度：(m/s)(3.16)式中：—液压油的体积弹性系数，；、d—管道的壁厚和内径；20号钢E=。带入数值：直接冲击时，，小于允许的压力1.41MPa的冲击。符合系统要求。3.6本章小结本章主要是对系统的性能校核，对系统进行压力损失、系统效率、液压冲击、系统发热计算，并对所选元件进行修正。第四章液压泵站的组装和使用维护4.1液压泵站的组装液压元件和管件的质量检查（1）液压元件的检查液压元件的型号规格应与元件清单上一致；生产日期不宜过早，否则其内部密封件可能老化；各元件上的调节螺钉、手轮及其他配件应完好无损；电磁阀的电磁铁、压力继电器的内置微动开关及电接触式压力表内的开关等应工作正常；元件及安装底板或油路块的安装面应平整，其沟槽不应有飞边、毛刺、棱角，不应有磕碰凹痕，油口内部应清洁；油路块的工艺空封堵螺塞或球涨等堵头应齐全并连接密封良好；油箱内部不能有锈蚀，通气过滤器、液位计等油箱附件应并全，安装前应清洗干净。（2）管件的检查油管的材质、牌号、通径、厚度、壁厚和接头的型号规格及加工质量均应符合设计要求及有关规定。金属材质油管的内外壁不得有腐蚀和伤口裂痕，表面凹入或有剥离层和结疤；软管（胶管和塑料管）的生产日期不得过久。管接头的螺纹、密封圈的沟槽棱角不得有伤痕、毛刺或断丝扣等现象；接头体与螺母配合不的松动或卡涩。4.2液压元件的拆洗与测试液压元件一般不宜随便拆开，但对于内部污染或生产、库存时间过久，密封件可能自然老化的液压元件则应根据情况进行拆洗和测试。（1）拆洗拆洗液压元件必须在熟悉其构造、组成和工作原理的基础上进行。元件拆开时建议对各零件拆下的次序进行纪录，以便拆息结束组装时正确、顺利的安装。清洗时，一般应先用洁净的煤油清洗，再用液压系统中的工作油液清洗。不符合要求的零件和密封件必须更换。组装时要特别注意不使个零件被再次污染和异物落入元件内部。此外，油箱、油路板及油路块的通油孔道也必须严格清洗并妥善保管。（2）测试经拆洗的液压元件应尽可能进行试验，一些主要液压元件的测试项目见表5-1。测试元件均应达到规定的技术指标，测试后应妥善保管，以防再次污染。表4-1液压元件拆息后的测试项目元件名称测试项目液压泵额定压力、流量下的容积效率先导式溢流阀调压状况，启闭压力，外泄漏三位四通换向阀换向状况；压力损失，内、外泄漏液控单向阀压力损失；内、外泄漏4.3液压元件和管道安装液压元件的安装（1）液压泵的安装液压泵与原动机、液压马达与其拖动的主机工作机构间的同轴度偏差在0.1㎜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。（2）液压控制阀的安装方向阀一般应保持轴线水平安装；各油口处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，最后使罚的安装平面与底板或油路块安装平面全部接触。2、管道安装在液压系统中，管道的主要作用是传输载能工作介质。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。（1）管道敷设管道敷设应变预装拆和维护，并不妨碍生产人员行走及机电设备的运行和维护。橡胶软管应远离热源或采取隔热措施，并避免相互间与其他物体间产生磨擦，还应避免急弯，管道最小弯曲半径应在10倍管径以上。官长除满足弯曲半径和移动行程外，尚应留4%的余量。（2）管道加工在管道安装过程中，应根据其尺寸、形状及焊接要求加工管材。切割加工的管材端部应平整，无裂纹和重皮等缺陷；需弯曲加工的钢质管道，弯管前要进行退火处理，以防弯管时起皱或变扁，弯曲半径一般应大于管子外径的3倍，弯制后的椭圆旅应小于8%；管端螺纹应与相配的螺纹的基本尺寸和公差标准一致，螺纹加工后应无裂纹和凹痕等缺陷；管子的焊接坡口形式、尺寸及接头间隙可根据壁厚进行加工和组对。经加工而成的管道，应将切削、毛刺等去除干净。（3）管道焊接应根据焊接对象的材质选用合适的焊接材料；管壁较厚的管道焊前应进行预热。管道焊接完毕，要将焊缝及周围的熔渣及飞溅物清理干净，并进行耐压试验，试验压力为工作压力的1.5～2倍，试压不合格的管道应进行补焊，同一部位的返修次数不宜超过3次。4.4液压泵站的使用与检查 优质的液压系统是针对无故障使用寿命长而设计的，它仅需要很少的维护。但是少量的维护对于得到无故障工作非常重要。实践表明液压系统失效、损坏等多数是由于污染、维护不足和油液选用不当造成的。为保证液压系统处于良好性能状态，并延长其使用寿命，应对其合理使用，并重视对其进行日常检查和维护。1.使用的一般注意事项液压泵站使用中的注意事项如下：1）低温下，油温应达到20℃以上才准许顺序动作；油温高于60℃是应注意系统的工作情况。2）停机4h以上的设备，应先使液压泵孔在运转5min，再起动执行器工作。3）各种液压元件、辅助元件未经主管部门同意，不准私自调节火拆换。4）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拆除。2.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，缩短为修周期，通常应采用点检和定检的方法对系统进行检查。4.5本章小结本章主要讲述液压泵站故障的分析，及系统的保护说明。充分了解液压泵站的维护及保养。第五章结论通过对系统的校核计算各项细数满足设计要求。同时，通过对液压泵站的设计，会发现对于一个液压系统而言对于系统回路的选择、元件的选择是很重要的。液压站的设计首先分析系统工况，分析快进、工进、快退等运动状态所需压力、流量。根据系统要求选定系统回路初步设计系统原理图，然后查相关手册选择系统元件，而后校核筛选元件。最后，布置油箱安装方式。致谢在液压泵站的设计过程中，我查阅了许多相关的设计资料，通过仔细的阅读，巩固了以前所学的相关液压传动、液压系统传动、液压控制系统等理论知识，在设计的过程中，我深刻的感觉到了书到用时方恨少的痛楚，在以后的日子里我会加强自己的专业素养，争取早日能够成为一个能够独当一面的专业人才，同时，感谢张玉峰老师对我的指点。由于本人专业能力有限，设计中难免出现很多错误和不足，希望老师能够谅解，并且给予指点。参考文献【1】王守城，容一鸣编著，液压传动，北京：北京大学出版社.【2】官忠范编著，液压传动系统，沈阳工业大学，机械工业出版社.【3】成大先主编，机械设计手册，北京，化学工业出版社.【4】王守城编著，液压元件及选用，化学工业出版社，2007.【5】张利平编著，液压泵站与使用，北京，海军工业出版社，2004.第十三章：干燥通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。二、本章思考题1、工业上常用的去湿方法有哪几种？态参数？11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化?在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利?为什么?12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？15、什么叫