电控液压传动试验系统设计【装载机工作装置】【毕业论文+CAD图纸全套】

第 1 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 第一 章 绪 论 随着工业生产和材料科学的迅速发展，液压元件、液压技 术 在各行各业有着广 泛的 应用。特别是在近 年来 计算机的迅速发 展 和应用，使液压技 术更 显示其非凡的魅力 。液 压传动和控制装 置 的应用领域也不断 扩大 ，对液压元件的品 种及 性能所提出的要 求 也越来越高。因此 开展 液压领域的基础分 析， 以满足各种用途 的 需要，已成为一项 重要 的任务。在上述这 些工 作中，一套综合 性 的实验室是必不可 少的 。这无论对于科学 研究 还是对于生产厂 家 始终占有重要的地位。而液压技术的发展，液压产品的不断出现， 专用试验台越来越 不适 应要求。走向智 能 化、 综合化、以静压 传 动代替液力传动是 目前 试验台的发展趋势 ，此 次的试验台设计 正 是朝着这个方向迈出了可喜的一步。 液压元件在各行业中特别是危险行业中的应用，对其可靠 性 要求和适应性要求 越来 越高。因此检测液 压元 件的个各种性能 是 普遍关心的问题。 实验 台是其中的纽带。 实验 台的性能直接关 系 到产品的质量。 第 2 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 第 3 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 液 压 技 术 简 介 一液压技术的优点 1借助油管的连接可方便灵活的布置传动机构； 2液压 传 动与 电 传 动 ，机械传 动 相比 具 有 重 量轻、体 积 小 的 特点； 3能在较大范围内较方便地实现无级调速； 4 运动 平 稳， 能 在 低 速下稳定 运 转， 由 于 以 液体为介 质 ， 油 液本身具有吸振能力，而 第 4 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 不像机械装置那样因加工和装配误差引起震动的撞击； 5液压系统借助安全阀可以自动的实现过载保护，同时，以 油为介质时 ， 相对运动表面可以自行润滑 ， 故使用寿命长； 6操作简单，对于机电传动相配合以实现远距离操纵和自动 控制。 二液压传动的缺点 1由于液压系统的泄露，因此效率较低； 2工作受温度变化影响大，温度变化引起液体的粘度变化， 随之泄露发生变化，往往不易保持运动速度的稳定； 3液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵， 使用和维 修需要较高的 技术水平的专业知识； 4由于油液的泄 露 ，故而带来的问题是 对 环境具有污染， 对 环境的要求和适应能力比不上纯机械式传动装置； 三液压技术的发展趋势 提高液压元件的可靠性和效率，减小噪声和震动，提高液 压 系统中液压泵的压 力和 角速度，太高液压 马达 的低速稳定性和 角 速度范围，提高液 压控 制阀的过流能力和 静动 态特性，增大元 件 的容量，延长元件 的使 用寿命，降低制造 成本 ，扩大使用范围 ， 发展小型化一级组成紧凑节能的液压集成系统等。 四问题的提出 液压行业的发展到今天对其性能要求已越来越严格，性能 的 好坏直接影响到产 品的 运用。而性能的优 劣一 般只有通过实验 来 检测。实验的种类 有研 究性试验，鉴定性 试验 ，抽样性试验， 形 式试验，出厂试验 等。 对于实验所需的试 验台 类别按其试验范 围 第 3 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 分：通用试验台， 专用 试验台，模拟试验 台。 按试验的内容分 ： 性能试验台，特殊性能试验台，寿命试验台。 现今，在液压行业中，液压产品种类繁多，通用性及标准 程 度低，同时存在试验的要求不同。 液 压 技 术 现 状 及 发 展 趋势 液压技术史实现现代化传动与控制的关键技术之一 。 它的水平 直接影响机电产品 的质 量和水平。因此世 界各 国对液压技术的 发 展给予很大的重视，液压技术在国名经济中越来越重要。 一 我国液压技术从五十年代制造叶片泵及阀门已经过 40 余年的 发展，已形成了门 类齐 全，有一定生产能 力和 技术水平初具规 模 的生产科研体系。 通过科技攻关和技术引进，产品水平有一定的提高，生产 出 一些具有世界先进 水平 的产品。如高压齿 轮泵 ，中高压叶片泵 ， 高压斜轴柱塞泵。 高压 液压控制阀，精密 滤油 器，电液伺服阀 及 比例阀等产品。另外在 术污染控制故障诊断机电一体 化海水及高水基溶 液的 应用，现代控制技 术应 用等方面也取得 了 不少可喜 成就。 国内液压工业重视同国外企业进行有效的经济和技术合作 。 近年来，先后从国 外引 进斜轴柱塞泵。马 达斜 轴通式柱塞泵中 速 马达叠加阀插装阀 转向 器液压缸液压系统 等制 造技术。为提高 生 产水平和生产能力起了重要的作用。 二 在国外液压 工 业发 展 逐渐高于机 械 工业 发 展速度，日本 从 1963 年在液压增加为 而同期的机械工业增长为 美 第 4 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 国等国家增加速度也高于机械工业的发展速度。 据统计各国液压工业产值占机械工业产值的 23%， 而我国只 占 充分说明我国的液压技 术使用率低，需努力扩大其应用 领域。 美德等主要国家人均产值中日本最高，其主要原因是日本 工 厂自动化程度高， 管理 完善。此外，日本 各企 业外协力量大， 它 的一些零件扩散给 协力 工厂，实现零件专 业化 。这些是销售额 最 高的原因之一。 三 由于机械市场需求不断扩大，要求发展适用于大型工程项 目 城市建设及适应新 的作 用环境所需的产品 ，要 求多样化和不断 提 高其性能。 液压技术主要发展方向： 大型化：针对大型工程，如水利工程，天海工程。 小型化：针对市政建设发展小型化的操作优良的产品。 高速化： 改善速度和方向变换性能。 高效化：提高作业性能和减少能耗。 轻量化：安装简便，搬用性能好。 机电一体化 ： 发动机的液压系统根据各种作业模式实现综合控 制以达到作业自动化。 改善操作性能 ： 提高 舒 适性 ， 利用电子操作 器 ， 减少操作人员 的劳动强度。提高耐久性和延长早起故障时间。 液压系统发展方向： 高压化：开始系统为 34式系统达到 47 节约能耗 ： 要求各元件的效率高 ， 减少管路压力损失 。 减轻元 第 5 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 件重量，实现小型化，改善液压系统控制性能和防止液漏。 采用电子技术直接控制，实现智能化合自动化。 用静压传动装置 替传统夜里变矩齿轮箱的传动。 降低噪音和震动、 减少外部泄露，发展无泄漏系统。 提高产品的清洁度 ， 保证产品的可靠度 ， 要求元件制造厂建立 质保体系。 实现故障诊断便于维护。 四 21 世纪的液压技术 由于液压技术广泛应用了高科技成果，如自动控制，计算 机 技术，微电子技术 ，摩 擦磨损技术，可靠 性技 术及新工艺技术 ， 是传统的及时有了 新的 发展，也是液压技 术和 元件质量有了新 的 提高。尽管如此，走向 21 世纪的液压技术不可能有新的突破。只 能靠现有的技术现状改进和发展。 分利用能量 液压机械将机械能转 化 压力能及反转换向， 已 取得了很大 进 展 ， 但一直存在能量损耗 ， 主要反映在系统的容积损失和机械损失 上 ， 如果全部压力都能得到充分利用 ， 则将使效率显著提高 。 减少 损失应从以下几个方面入手： （ 1）减少元件及系统内部压力损失 （ 2）减少或消除节流损失 （ 3）改善系统性能 泄露控制是提高液压传动和电气，机械传动竞争能力的一 个 重要的课题，它直接影响着液压技术领域的扩大。 第 6 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 电子技术和液压技术相组合使传统的液压传动与控制技术 增 加了活力扩 液压 技术的发展，是人工设计变成自动化和半自动化的 方式，尤其是 推广和应用液压技术迅速发展。 下一个目标是使用 技术全面开发液压产品，建立计算机 集成系统，使液压设计和制造技术有一个突破性的发展。 第二 章 方案及 其 论 证 计 要 求 及 参数 一 课题的名称 电控液压传动试验系统的设计 二 主要技术参数 1功率： N=90压力： P=40 要求 1主回路采用闭式系统 2液压加载 3微机控制、数据采集处理 4试验台精度 C 级 四 试验台的功能 主要为测试转载机静压驱动系统的性能及其参数匹配，既 绘 出力 是否能实现真正的恒功率输出。 动 方 案 论证 一 静压传动简介 第 7 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 静压行走驱动与其它方案相比较，因具有独特的优点，近 年 来在工程机械上获 得了 日益广泛的应用。 在轮 式装载机上采用 静 压传动具有一系列 的优 点：无级、灵敏的 行驶 、直接换向、操 作 简单；广泛的控制 与调 节方法；行驶自动 化； 液压泵和马达能 灵 活的安装；可有效 的利 用所提供的功率； 能利 用静压系统帮助 制 动；液压马达无超载等。 二 方案的比较 实现此目的的功能可以采用大致以下三种方案来实现，一 种 是纯机械式的，第二种是流体 三种是流体 机 械式； （ 1）对于机械式的 系 统，它具有可靠性高 ， 稳定性好，环 境 的适应性强，抗污 染能 力好，维修方便， 造价 低等优点。但是 纯 机械式系统重量大 ，能 耗大，噪音高，传 动定 位精度低，系统 反 馈补偿差，随着科 学技 术的发展，纯机械 式的 驱动方式已不能 适 应现代工程对高精 度， 低能耗，低成本， 高效 率，无级传动的 要 求。故本实验台不采用机械式的设计方案。 （ 2）对于流体 又可分为气压 压静压 - 机械式，液动 几种传动方案 ，可以很方便的实 现无级传动，而且 实现 了动力源与执行机 构远 离，中间的传动 部 件少，结构简单， 传动 精度高。能耗相对 较低 的特点，但是由 于 流体传动有泄漏， 以及 流量的非线性等缺 点， 使得它一方面对 环 境存在污染的问题 ，对 于元件的密封以及 加工 精度都有很高的 要 求，从而提高了成 本； 另一方面，由于流 量的 非线性，使得系 统 对反馈信息的处理 精确 性相对不好，而且 反馈 比较部分的阀控 装 置的精度等级要求 尤为 严格，从而导致了 系统 对油污敏感，抗 污 第 8 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 染能力相对较差，系统的清洁度要求高。 （ 3）对于电子 方面由 于它 引入了 微处理 芯 片，能够敏捷且迅 速精 确的对各种数据进 行分 析处理，并且能 够 做到通过软件来实 现动 力源极限负载控制 ，输 出量的微量调解 与 处理，对系统的工况实行监控与诊断调节等功能，而且在流体 械传动部分都可以 采用 液压静压传动方案 与液 力液动传动方案 两 种，由于在流体传 动中 的传动元件的限制 ，使 其变速变距范围 比 较小，为了能更好 的适 应各种工况。路况 环境 的要求，一般都 附 加一个换挡变速器 。以 扩大其传动范围， 但是 如此，便可能产 生 一个问题，就是在 换挡 过程中产生牵引力 中断 ，但是在静压传 动 系统中这个问题得到了很好的解决。 为 了保持一定的 技 术领先 ， 以及适应试验台对多种工况进行模 拟实验测试调节得 到实 验要求，方便的实 现系 统的各种运动， 故 本实验台采用电子 液压传动方式。 三 展望未来 以上所诉的各种方案表明，液压静压行驶驱动以它相对于 压 力变矩器驱动的各种优点可以再直至 60 千瓦功率轮式装载机中成 功实施。 借助于现代化的驱动方案，配合激动的可编程计算机控制，也 可以再营运费用降 低的 同时，提高机械的 工作 效率，将来还可 以 提供，并且通过计 算机 进行控制，以至于 可使 驱动装置所需的 功 率以最佳的耗油量进行。 加 载 方 案 论 证 试验台的加载方案主要有： （ 1）机械方法加载，主要包括： 第 9 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 摩擦测功器加载； 扭板弹簧产生铰链力矩加载； 惯性圆盘产生惯性力矩加载。 以上方法的共同特点是：简单易行，但是能模拟变化规律 简 单的负载，且不能连续可调。不适合较大的功率情况。 （ 2）电的加载方法 主要是用电力测功机加载 ， 其主要缺点是 ；工作时间不能过长。 （ 3）液压加载方法 主要是通 过 溢流 加 载 （ 也叫节流 加 载 ） ，其 简 单易行、 连 续 加 载、易于控制的优 点使 大多数的试验台都 采用 这种加载方案。 故 本试验台也采用这种加载方案。 第三 章 具体 设计 机 的 选 择 根据泵的驱动规律，再考虑 选 择联轴 器 的效率损失 ， 电机 的 额定功率必须大于 泵的 驱动功率。转速匹 配良 好，调速性能好 ， 选择直流电 机 的型 号 为： 额 定转速 为 2200r/其额定功率为 90 回 路 液 压泵 和 马 达 的 选 择 一 主回路液压泵的选择 液压泵的额定压力： P=40液压泵的容积效率为： 械效率为： =机额定转速 n=2200r/ 10 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 Q 定功率： N=90压泵的输出功率： N 出 N 0 压泵的实际输出流量： Q N 出 P 0 103 106 60 103 压泵的理论输出流量： Q 压泵的排量： q Q0 p n 000 103 r 由以上的参数，查手册选择变量液压泵的型号为： 压泵的最大 排量： 0 r 液压泵的变量范围： 090mL/r 最大输出流量： 0 3 0 10 3 180L / 大输出转矩： M p pq p 0 90 m 二 主回路液压马达的选择 最大速度： v=35km/h 第 11 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 输出部分的输出直径： D=择变量液压马达的容积效率： 械效率： 压离合器最大传动比： 速器传动比： 速器传动比： 略管路的一切能量损失 液压马达的输出功率： N 入 N 泵 出 压马达的输入流量： Q=压马达的理论输出流量： 压马达的输出功率： N N 泵 出 出部分的最大转速： n 35 103 35 103 0 D 60 总传动比： n 马达 i 129r / 12 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 q 03 r 2129 根据以上参数，查手册选择液压马达的型号为： m 0 107 0 1 得： p 35的最大扭矩 M 94 594 r p 0 n 100 r Q0 03 取最高转速： 500r / 03 1T 500 103 r 故变量马达的变量范围： 00Ml/r 转速变化范围： 11332500r/达及变速箱输出的最高转速、最大扭矩、最低转速、最低扭 矩为 ： N r / M M N r / 马达输出 2500 133 变 速 294 039 第 13 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 箱 输 出 i 202 45 i 54 96 2 3 三 液压泵和液压马达的校核 本试验台的电动机转速为 2200r/所需的最大扭矩为： N 0 550 M 9550550 40 p 对于电机； p 60 n 550 60 200 M 9550P 9550 100 n M 200 此泵的选择合适。 故得出马达和泵的各项指数为： 最 大 扭 矩 小 扭 矩 大 排 量 / r 最 大 排 量 / r 泵 90 0 马达 07 载 回 路 的设 计 计算 一 加载液压泵的选择 选择液压泵的容积效率为： 械效率为： 14 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 变速箱总的机械效率为： 压 泵的输入功率为： N 入 N 马达出 压泵的输入功率为： N 出 N 入 压泵的最大输入转速： n 马 达 500 294r / 压泵的最小输入转速： n 马 达 133 96r / 速箱输出的最大转速： N 2 2 0 速箱输出的最小转速： M 60 2 103 60 296 据以上参数，查手册，选择加载液压泵的型号为： 压泵的最大流量： 0 3 压泵的实际流量： Q 15 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 在此选择加载 泵的规格为： 项目 最 大 排 量 大 输 入 功 率 最 大 压 降 p 最 大 输 入 转 速 数据 80 0294r/ 加载泵的校核 泵的最大转速，最大扭矩必须大于或等于变速箱所输出的 最 大转速与扭矩。 当变速箱的转速为 n=191 时所输出的扭矩为最大： 取此时的转速为： n=200r/ 550 200 3288 此项合 格 又 n 变 137 / 960r / 项合 格 故 在 此 选 用 系 列 的 变 量 柱 塞 泵 ， 其 型 号 为 ： 四 章 油箱及 辅 助元件的设计 与 选 择 箱 的 设 计计算 一 油箱设计中应注意的几个问 题 箱一般 用 的 钢 板焊接而成，尺寸 高大 的油箱需要加焊角 板、 液压泵和电动机 直 第 16 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 立安装时，震动比一般水平安装要好些，但山热条件差。 箱的有效容积（油面高 度 为邮箱高度 80%时的容积 ） 应根据液压系统发热 、 散热平衡的原则 来计算，但这只是 在系 统负载较大、长期 联系 工作时才有必要 进 行，一般只需要按液压泵的额定流量 Q 估算既一般低压系统邮箱 的有效容积为液压泵每分钟排量的 24 倍即可，中压系统为 57 倍，高压系统为 1012 倍。 油管和回油管之间要有 隔 板，以增加油液循 环的 距离，使油液有足 够的 时间分离气泡， 沉 淀杂质。 底离地应有一定的距 离且适当 倾 斜，以增大散热面 积； 在最低的部分设置 放油 阀或放油塞，以 利 用排放污油；邮箱 侧壁 应设置由位计；滤 油器 的安装位置应便 于 装拆；箱内各处应便于清洗。 箱正常工作的温度应在一定范 围 内，在环境温度变 化较 大的场合要安装热 交换 器，但必须考虑 它 的安装位置及测温、控制等措施。 的邮箱经喷丸、酸洗和表面清洁后 ， 内壁可涂一层与工件液相容的塑料或耐油清漆。 二 邮箱尺寸的确定 根据经验公式： V=经验系数，对于高压，一般去 25，这里选取 K=4 Q表示液压泵的实际输出流量 计算得：V=133=532L/为油液不需要在有箱内散热，所以无须对邮箱容积的计算。 第 17 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 又考虑到 邮箱是补油箱，且采用水冷散热，经计算选择： 长 宽 高 = 三 油箱的结构设计 油箱体：油箱体有 钢板焊接而成，取钢板厚度为 5 箱为固定式，油箱侧板壁上开清洗孔，以便于清洗油箱。 油箱底部 ： 油箱底部 有 吸油口 ， 安有吸油过 滤 器 。 油箱地面与 基础面的距离大约是 150箱底用 板。 油箱盖：油箱 盖多用铸铁或钢板两种材料制成，为便于取材， 也选用 板。在油箱侧壁有液位液温计。 液位液温计：在油箱侧壁有液位液温计。 四 油箱的防噪音防锈设计 箱体及箱盖的材质，在条件允许的情况下，用铸铁代替钢板， 以便于吸震。箱体与箱盖间增加防震橡皮垫。 箱 附 件 的选取 一 空气滤清器的选择 为了使油 箱 里的油 液 能够在大 气 压的作 用下顺利被 吸 取及 排 放，不至于在泵和 管路 中产生气泡，必须 使得 油箱与外部的空 气 相连通，这样就产 生一 个问题，就是容易 使得 空气中的污染物 进 入到油箱里污染油 液。 于是，在此空气滤 清器 的作 用就显得十 分 的重要，一般的， 在油 箱盖上设置空气滤 清器 ，它包括空气滤 清 装置和注油过滤网。 二 液位指示器的选择 油箱中的 液 位指示 器 ：油箱的 容 量应该 保证 在工作时 油 面 的 波动的上升和下降 之间 ，一旦油面低于下 限位 置，油的散热不 那 第 18 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 么充分，则造成泵 的吸 油不充分，严重时 会引 起油液因固定在 一 个小范围内因油液热极化和污染。一般在油箱侧面 2/3 处设置液 位指示器。 为了准确 知 道油箱 里 的油液的 高 度，以 保证 在供油期 间 管 道 中的油液有充分供 应。 因此，游标一般放 在邮 箱侧壁的上侧， 它 包括了油温的指示 器和 液位指示器，本油 箱 选 择的液位指示器 型 号为： 型号 L E B 80 150 112 三 冷却器的选用 为了提高系统的工作稳定性，应使系统在允许的温度下工 作 并保持在 30 50 范围内 ， 最高不超过 60 ， 最低不低于 15 。 油液温度过高，将 使油 液变质，加速其污 染。 同时有的粘性和 润 滑能力降低，增加 油液 的泄露，缩短液压 元件 的寿命。因此， 冷 却器是保证液压系统正常工作的一种很重要的附件。 液压系统在工作时 ， 油液因与管道产生摩擦以及各种的阀口时 有液阻的产生，故 在工 作时油也会产生大 量的 热量，特别是 在 高 压高速闭式回路中 ，油 液的温升情况显得 尤为 突出。因为油液 的 粘温定性，在温度 过高 时，油液的粘度会 大大 下降，由此产生 的 问题是泄露量的增 加， 系统压力降低，能 量损 耗增大等一系列 不 利于液压系统的因 素出 现。为了保证系统 的正 常工作，在邮箱 散 热条件不利的情况 下， 一般采用增加冷却 器的 措施来对油温进 行 控制，特别是高压 高速 的液压系统中，因 此冷 却器在液压回路 中 就成了一种必不可 少的 辅件。冷却器按照 其冷 却方式分，一般 可 以分为水冷式和风 冷式 两种，在通风条件 不好 的情况下，一般 采 用水冷式。就本系 统来 说，选用的是水冷 式的 冷 却器，冷却器 的 第 19 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 主要参数是散热面积。 四 滤油器的选择 液压系统的 75%以上的故障是和液压油的污染有关 。 油液的污 染能加速液压元件 的磨 损，卡死阀芯，堵 塞工 作间隙和小孔， 使 元件失效。导致液 压系 统不能正常工作， 因而 ，必须对油液进 行 过滤，滤油器的作 用就 在于过滤混在液压 油中 的杂质，使进入 到 液压系统中去的油 液的 污染度降低，保证 系统 的正常的工作。 一 般对滤油器的要求是： 有足够的过滤精度，过滤精度是指滤油器芯滤去杂质的粒 度 大小，以其直径 D 的公称尺寸表示。粒度越小，精度越高。精 度 分粗，精，和特精四个等级。 有足够的过滤能力 ， 过滤能力即一定压力降下允许通过滤油器 的最大流量，一般 用滤 油器的有效过滤面 积来 表示。对滤油器 过 滤能力的要求，应 结合 滤油器在液压系统 中的 安装位置来考虑 ， 如结合滤油器安装 在吸 油管路上时，其过 滤能 量应在泵能量的 两 倍以上。 滤油器应有一点的机械强度，不因液压力的作用而破坏。 滤芯抗腐 蚀 性能好 ， 并能在规 定 的液压 力 的作用下 持 久的 工 作。 滤芯要利于清洗和更换，便于拆卸和维护。 滤油器按过滤精度来分为粗滤油器和精滤油器两大类；按 滤 油器的结构形式可 分为网式、线隙式、磁式、烧结式和纸质式等； 按过滤的方式可分为表面型、深度型和中间型过滤器。 第 20 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 根据设计的液压系统的技术要求，按过滤精度、流通能力 、 工作压力、油液的粘度和工作温度来选用不同的滤油器及其型号。 滤油器在液压系统中的安装位置，通常有以下几种： （ 1）安装在泵的吸油口 （ 2）安装在泵的出油路口 （ 3）安装在系统的回油路上 （ 4）安装在系统的分支油路上 本泵的滤油器采用线式滤油器 ， 安装在液压泵的吸油路上 ， 以 保护液压泵 。 它具有 结 构简单 、 流通能力大 、 过滤效果好 、 阻 力小、易清 洗等特点。 由于滤油器的通油能力一般应大于实际通流能力的 2 倍以上 , 故： 10 6 s 油液的动力粘度 A有效油面积 P 压力差 K滤油通油能力系数 因为该滤油器安装在泵的吸油口处，故采用线式滤油器， 所以 K=为一般来说对于一般的液压回路系统，大多采用 号油 液就能满足要求， 又因为 油液的流速 第 21 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 油液的流速 由表可查得： =30， 03 所以 30 0 2 27000 Q 取 0 所以 Q=25=以 A Q K P 106 由以上的几项数据可以选定滤油器的型号为： 0F 型号 过滤精度 流量 通径 0F 80m 100L/2利用冷却器和加热器的综合使用来控制油液的温度，冷却 器 和电加热器控制温 度总 称为热交换器。冷 却器 和电加热器的联 合 使用，是为了控制 油温 的突然升高和突然 下降 ，以及启动时油 温 过低的情况。他 们之间要配合使用。本系统选用电加热器型号为： 。 加热器的发热能力： H c r v T t ( h) 其中 c油的比热，取 c=kq r油的比重，取 r=900m 3 v邮箱容积， v=0.4 m 3 t 邮箱加热后的温升， t =30 第 22 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 T加热时间，取 T=电加热器的功率由式 N 加热器的安装要求： H 热器部分应全部侵入油中 ， 严防因油的蒸发或油面下降而 使 其露出油面，为保证上述要求，加热器应横向安装。 加热器与冷却器的联合使用 ， 可以准确的控制温度 ， 以便使液 压油温度在最合适的位置。 系 统 发 热 功 率 的 确定 在忽略系统泄露以及其他能量损耗的情况下，可以近似的 认 为系统的所有能量损失全部的转化为了能量，由此可得到： r 系统的发热功率 系统的输入功率 系统的输出功率 因为总体估计的系统的总效率为 以上式也可以写成： 1 所以 18为按照正常的工作温度，一般选择室温为 20 ，系统正常 工作允许的油温为 45 。 因为本系统采用的是闭式回路，而且运转使得油速较高， 系 统的工作压力较高，所以对于管路的散热量可以忽略不计。 第 23 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 的 选择 在主油路上有两 个 安全阀，一组起缓冲制动的阀组。 安全阀的选 择 ： 因为此两阀 作 安全 作 用，故其调 定 压力 为 40防止各种突发事件的发生。故在此选用较大的流量。取 L=60L/冲制动阀组中的安全阀：为了稳定系统压力与保持一定的压力， 故取调定压力位 45大流量取 L=10L/径取 =6冲制 动 阀组中 的 单 向 阀：选 择 P L=10L/ 径 取 =6 型号为： 器 仪 表 及传 感 器 的 选择 本试验台系统所用到的仪表主要是检测 泵的输出压力的 压力表。 本系统所用到许多传感器，用来检测系统压力、流量、转速、 扭矩、液压油温度。根据这些检测值对系统进行调节控制。 压力传感器：需要测量 的输出压力，选用霍尔式 压力传感器，型号为： 量传感器 ： 需要测量的流量有 达的输出流量 ， 的输出流量。流量 的测 量的方法有：容积 法计 量邮箱、椭圆齿 轮 流量计、电远传浮 子流 量、计量油马达。 本实 验采用涡轮式流 量 计，这种流量计既 能测 量积累流量瞬时流 量， 遥控测量方便， 其 测量精度较高。 测 达输出流量型号为： 2 m 3 / h 第 24 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 测 输出流量型号为： 0 m 3 / h 转速传感器 ： 需要测量的转速有 的输入转速 ， 的 输出转速，变速箱的输出转速。 本实验台对泵和马达 检测时，不但要进行压力、流量检测 ， 也要进行转矩和转速的测量。均选用磁电感应式转速传感器。 扭矩传感器：需要测量 泵的输入扭矩，变速箱的输出扭 矩。选用应变片式扭矩传感器。 的输入扭矩： 速箱的输出扭矩： 温油位的测量：可选用型号为 液位计，而且带 有温度计，即可显示液位也可知道温度。 温度数字显示调节仪： 用邮箱选用型号： 50 用邮箱选用型号： 50 液 压 油 的 选 择 正确而合适的 选 择液压油 ， 对液压系统适应各种环境的能力、 延长系统和元件的寿命、提高系统工作的可靠性等都有重要意义。 在选择液压油 考 虑得众多因素中， 最 重要的是液压油的 粘 度。液压介质应具 有适 宜的粘度和良好的 粘温 特性，高强度的 油 膜，具有较好的润滑特性，能抗氧化，稳定性好，腐蚀作用小。 本试验台考虑 到 具体实际情况，选 用 矿物质油较易维护 系 统，相对价格不高 ，泵 的寿命长，换油周 期长 ，滤油器洗入阻 力 较低润滑油，防腐 性、 防锈性、稳定性适 中， 蒸发性小，无毒 ， 使用 范围广，粘温曲线较好。 第 25 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 第五 章 试验台 的 工作原 理 本 试 验 台 的 主 要 目 本试验台的主要目 的是 测试系统在恒功率 输入 的情况下能否实 现 恒功率输出，通过 预编 好的程序来调节泵 、马 达的排量，变速 箱 的档位，溢流阀的调节压力 。 调 速 过 程 变速箱的输出速度和扭矩的 变 化分两 个 阶段：第一 阶 段液 压 马达的排量 大，利用改变 的排量调节液压马达的速度 在此过程中， 液压泵的排量由零变到最大，液压马达 的 转速逐渐升高，压 力保 持最大值，液压马 达的 输出扭矩最大。 当 继续增加泵的 排量 至最 大值，液压马达的 转速 继续升高，此过 程 由于液压泵的输出 压力 逐渐降低，使得液 压马 达的输出扭矩逐 渐 降低，所以牵引力逐渐减小。第二阶段 液压泵的排量保持最 大，利用减小液压 马达 的排量调速。在此 过程 中，液压马达的 排 量由最大值逐渐减 小到 最小值，其转速增 加到 最大，所以输出 扭 矩下降。 泵 和 马 达 的 控 制 原理 的 制原理 通过控制装置 的两个比例电磁铁，泵中的变量缸由一个 与预选电流有关的 调节 压力来加压，因此 使斜 盘使排量得以无 级 调节。 一个比例电磁铁对应一 个流动方向。 第 26 页 共 35 页 买文档就送您 01339828或 11970985 制功能符号图 ： 的 制原理 通过控制装置 的两个比例电磁铁，泵中的变量缸由一个 与预选电流有关的 调节 压力来加压，因此 使斜 盘使排量得以无 级 调节。 一个比例电磁铁对应一个流动方向。 制功能符号图： 的控制原理 泵上装有电磁控制阀。控制