机械毕业设计（论文）-水轮机进水阀门液压系统设计【全套图纸】 .doc

摘 要水轮机进水阀门液压系统，用于控制阀门的开启与关闭，在阀门全开或全闭时，通过锁定缸实现阀门的锁定，系统以蓄能器作为主要动力源，并同时起保压作用，油泵用于向系统补充所需的压力同时也可以作为动力源开启和关闭阀门。水轮机进水阀门系统，一般配有压力液位，温度等传感器，主阀，旁通阀，锁定阀都带有阀芯位置检测，可对系统的压力，液位温度实现远程自动控制，并可在主控直观察到住阀，旁通阀和锁定阀所处的位置。关键词：液压；活塞；液压缸；阀全套图纸。加153893706iabstract turbine inlet valve of the hydraulic system used to control the valve opening and closing, the valve is fully open or fully closed, the valve locking system accumulator as the main power source through the lock cylinder to achieve, and also played the role of holding pressure, pressure pump used to replenish the system also can be used as a power source to open and close the valve. water hydraulic valve of the hydraulic system, generally equipped with a pressure level and temperature sensors, the main valve, a bypass valve, with lock valve spool position are detected, the system pressure, temperature level remote automatic control, and can be directly observed live valves, valve bypass valve and lock in amaster location.key words：hydraulic; hydraulic cylinder; piston valve39目 录摘要iabstractii第1章 绪论11.1 研究的目的及意义11.2 国内外发展现状11.3 工作原理11.4 结构简介2第2章 水轮机进水阀门液压系统设计3 2.1 结构方案选择3 2.2 液压缸工况分析3 2.3 液压缸几何尺寸计算 32.3.1 确定液压缸内径3 2.3.2 确定液压缸有效面积4 2.3.3 液压缸内缸筒的长度4 2.3.4 液压缸内缸筒的行程42.4 液压缸主要几何尺寸的计算 42.4.1 壁厚计算42.4.2 液压缸油口直径的计算5 2.4.3 液压缸的缸筒壁厚的校核5 2.4.4 液压缸外缸筒内径确定62.4.5 外缸筒活塞杆直径的校核62.4.6 液压缸外缸筒的有效面积62.4.7 缸筒壁厚的计算和校核62.4.8 液压缸外缸筒油口直径的计算72.4.9 缸底厚度h的计算72.4.10 缸头与法兰的联结计算82.4.11 计算直径d82.4.12 法兰直径和厚度的确定92.4.13 缸底厚度h的计算92.4.14 求液压缸的最大流量102.4.15 缸盖的联结计算102.4.16 缸头直径和缸盖直径112.4.17 活塞的宽度b112.4.18 导向套长a122.4.19 活塞最小导向长度h122.4.20 隔套长度e122. 5 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 122.5.1 油缸缸体12 2.5.2 活塞杆材料12 2.5.3 活塞所用材料13 2.5.4 缸底 缸盖材料132.5.5 导向套132.5.6 油缸设有排气测压装置132.5.7 关节轴承132.5.8 密封132.5.9 液压缸的缓冲装置132.5.10 排气装置14第3章 液压系统图的拟定15 3.1 制定基本方案15 3.1.1 选择液压动力源15 3.1.2 制定调速方案15 3.1.3 制定顺序动作方案16 3.1.4 制定压力控制方案17 3.2 制定液压系统图17 3.2.1 油源18 3.2.2 压力调节与控制183.2.3 液压系统的工作程序18 3.2.4 液压系统的动作过程18 3.3 工作原理图20第4章 液压元件选择21 4.1 确定液压泵排量21 4.1.1 确定液压泵的最大工作压力pp214.1.2 液压泵的流量计算214.1.3 选择液压泵的规格214.2 选择电机21 4.3 液压阀选择224.3.1 阀的规格224.3.2 阀的型式224.4 蓄能器选择224.5 管路尺寸的确定234.5.1 管道内径计算234.5.2 管道壁厚的计算234.6 油箱容积的确定23第5章 液压系统性能26 5.1 管理系统压力损失的验算26 5.1.1 液压系统压力损失验算26 5.1.2 沿程压力损失26 5.1.3 局部损失275.1.4 总压力损失29 5.2 液压系统的发热计算29 5.2.1 系统散热量计算29 5.2.2 系统发热量计算305.2.3 系统热平衡温度验算30 5.3 油箱尺寸设计30第6章 液压装置设计32 6.1 集成块设计32 6.2 液压装置总体布局326.3 液压阀的配置形式32第7章 液压安装及调试347.1 液压系统安装347.2 调试前准备工作347.3 调试运行347.4 液压系统的用液及污染的控制347.5 调试运行中应注意的问题35结论36致谢37参考文献38contentsabstractichapter 1 introduction11.1.1 the purpose and significance of the study 11.1.2 development of a home and abroad11.1.3 working principle 11.1.4 structure introduction 2chapter 2 turbine inlet valve hydraulic system design3 2.1 structure scheme selection 3 2.2 analysis of hydraulic cylinders working conditions3 2.3 calculation of the hydraulic cylinder geometry32.3.1 to determine the hydraulic cylinder bore 3 2.3.2 to determine the effective area of the hydraulic cylinder 3 2.3.3 determine the diameter of the piston rod 4 2.3.4 checking the stability of the piston 42.4 main cylinder geometry calculations 42.4.1 wall thickness calculation 42.4.2 calculate the diameter of the cylinder port 52.4.3 thick cylinder checking pen 52.4.4 checking the stability of the piston 62.4.5 calculate the diameter d 62.4.6 to determine the diameter and thickness of the flange 62.4.7 calculation of thickness h bottom 62.4.8 maximum flow requirements of the hydraulic cylinder 72.4.9 head coupling calculation 72.4.10 diameter of the cylinder head and cylinder head diameter 82.4.11 guide sleeve length 82.4.12 the minimum length of the guide piston 92.4.13 different sets of length92.4.14 guide sleeve 102.4.15 the minimum length of the guide piston 102.4.16 guide sleeve length112.4.17 guide minimum length of the guide pistonb 112.4.18 the minimum a 122.4.19 different sets of lengthh122.4.20 maximum flow requirements of the hydraulic e 122.5 the main parts of the hydraulic cylinder structural material technical requirements 122.5.1 the cylinder block 12 2.5.2 rod material 12 2.5.3 piston material 13 2.5.4 bottom head material 132.5.5 guide sleeve 132.5.6 exhaust air cylinder pressure measurement device132.5.7 spherical plain bearings 132.5.8 seal 132.5.9 hydraulic cylinder cushion device 132.5.10 exhaust 14chapter 3 hydraulic system proposed in figure153.1 formulate the basic program 15 3.1.1 select the hydraulic power source 15 3.1.2 develop speed program 15 3.1.3 sequential action plan to develop 163.1.4 develop pressure control program 173.2 develop hydraulic system 173.2.1 oil source 183.2.2 pressure regulation and control 18 3.2.3 hydraulic system working procedures 183.2.4 pressure regulation and control183.3 working principle20chapter 4 turbine inlet valve hydraulic system design214.1 hydraulic motor selection214.1.1 determine the maximum working pressure of the hydraulic pump 21 4.1.2 calculate displacement hydraulic pump 21 4.1.3 determining the flow rate of the hydraulic214.2 choose a hydraulic accumulator214.3 hydraulic valve select224.3.1 valve specifications 224.3.2 valve type224.4 choose a hydraulic accumulator224.5 pipe size is determined234.5.1 pipe diameter calculation 234.5.2 calculation of pipe wall thickness 234.6 fuel tank capacity is determined23chapter 5 hydraulic system performance265.1 management system pressure loss checking 265.1.1 the total pressure loss 265.1.2 calculation of the cooling system 265.1.3 system to calculate heat 275.1.4 pipe diameter calculation 295.2 calculation of the heat of the hydraulic system295.2.1 calculation of the cooling system 29 5.2.2 system to calculate heat 305.2.3 checking system thermal equilibrium temperature305.3 tank size design30chapter 6 hydraulics design326.1 manifold design326.2 overall layout of the hydraulic device326.3 hydraulic valve configurations32chapter 7 hydraulic installation and commissioning347.1 hydraulic system installation 34 7.2 debugging preparations before 347.3 commissioning 347.4 hydraulic system with fluid and pollution control347.5 debugging problems running 35conclusion36thanks37references38第1章 绪论1.1 研究的目的及意义液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。一个液压系统的好坏取决于系统设计的合理性、系统元件性能的的优劣，系统的污染防护和处理，而最后一点尤为重要。液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。1.2 国内外发展现状目前进水国外水轮机组以大功率居多，水头多在627m以上。阀门设计上多采用球阀。上游与压力钢管连接，下游与水轮机进水蜗壳连接。一方面在水轮机及发电机组检修时通过该阀切断压力钢管内的水流，保证检修的安全，另一方面在水轮机及发电机出现异常时可有效切断水流，防止事故的发生。球阀装设于高水头机组的进水管上，目前世界上已制成的球阀的最大直径达3.4m。一般情况下球阀的工作水头在200m以上。国内机组水头一般低于国外，大型机组水头在500m以上。国内在国情的综合考虑及吸收国外经验的基础上，有球阀和蝴蝶阀两种普遍应用，且蝴蝶阀应用较多。蝴蝶阀常见有立轴和卧轴两种。这两种蝴蝶阀都得到广泛的采用3。在水力性能上这两种阀门没有明显差别，各制造厂往往根据自己的经验和传统的习惯决定布置形式。由于水轮机运行的特殊要求，阀门在水电站的运行中不能满足工况系统的使用要求，导致机组无法运行的现象也时有发生。为了确保水轮机组能平稳可靠和安全的运行，在消化吸收国外先进技术的基础上，研制开发出有创新点的水轮机进水阀门势在必行。1.3 工作原理电机带动油泵工作提供压力源，通过集成块、液压阀等驱动装置(油缸或油马达)进行方向、压力、流量、的调节和控制，实现各种规定动作。1.4 结构简介一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。第2章 水轮机进水阀门液压系统设计2.1 结构方案选择本液压系统控制的阀门为水电站水轮机进水阀门，公称直径为dn2000，为重锤式液压驱动和控制的液控蝶阀。该系统能实现开启后自动投入、自动保压，重锤和蝶板不抖动。关阀时能先关导叶，自动解除锁定，在重锤和水力驱动下按调定的时间关闭阀门。本控制系统积液控与电控为一体，配置一手动泵和蓄能器，可在电机不能正常启动时，为系统提供压力油源。系统结构紧凑，动作简单可靠，且具有能耗低的特点，完全满足用户提供的原理要求。本套液压系统配有电压力开关，可对系统压力实现自动控制。2.2 液压缸的工况分析启动力为400kn，液压缸的平均输出速度为0.8m/min，设计液压缸的行程，由于采用伸缩式液压缸，其中一级活塞的行程为358mm，二级活塞（内缸筒活塞）的行程为267mm。2.3 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。2.3.1 确定液压缸内径根据分析，此起重机的负载较大，按类型属于起重运输机械，初选液压缸的工作压力为p=16mpa。计算液压缸的尺寸f=400000na=f/p =400000/16106 =0.0162m2d= =14610-3m根据参考文献1，取d=160mm。2.3.2 液压缸内缸筒的有效面积无杆腔面积，=0.02m2有杆腔面积，=0.07m22.3.3 液压缸内缸筒的长度液压缸内缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸内缸筒长度l2=526m。2.3.4 液压缸内缸筒的行程液压缸内缸筒的行程为l2=267mm。2.4 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸内缸筒的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。2.4.1 壁厚的计算根据参考文献13，由上求得缸体内径标准值160mm，得外径195mm。可知 =（195-160）/2=35/2=17.5mm2.4.2 液压缸内缸筒油口直径的计算 式中 液压缸油口直径，m；d液压缸内径，0.14m；v液压缸最大输出速度，0.8m/min；油口液流速度，4.8m/s。=0.066m2.4.3 液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力pn=25mpa=16mpa,取py=1.25pn=1.2525mpa=31.25mpa。液压缸缸壁的材料选35钢，查文献1，得其材料抗拉强度b=520mpa。取安全系数为n=5，=b/5=520/5mpa=104mpa d/=160/17.5 =910，-1) =21.6mm25mm壁厚合适。2.4.4 液压缸外缸筒内径确定根据分析，缸筒为伸缩式液压缸的二级活塞，由上面设计可知d=190mm由式d=d根据参考文献1,取33可得d=198.53mm，按标准取d=200mm。2.4.5 外缸筒活塞杆直径的校核因为内缸筒长为526mm，而内缸筒直径为190mm，l/d=526/190=2.77=16mpa,取py=1.25pn=1.2516mpa=20mpa。液压缸缸壁的材料选35号钢，根据参考文献 19，得其材料抗拉强度b=520mpa。取安全系数为n=5，=b/5=520/5mpa=104mpa d/=200/22.5=8.8910-1） -1）=4.8mm20mm，取=1=1，=3.5，=4.5，求得, =mpa螺栓和被联结件均为钢制，采用金属垫片，故取相对刚度系数即有,mm根据参考文献6, 选m22，与原设相符。2.4.12 法兰直径和厚度的确定法兰直径取与缸头直径相同，即mm。法兰厚度取mm。2.4.13 缸底厚度h的计算本液压缸选用螺钉联结法兰，其计算方法如下： 式中 h 法兰厚度，m； f 法兰受力总和，n； d 密封环内径，m； 密封环外径，m ； 螺钉孔分布圆直径，m ； 密封环平均半径，m； 法兰材料的许用应力，pa。 均压槽一般宽为0.4mm，深为0.8mm，o型密封圈的压缩率为w=（，缸头和法兰的联结是固定的，其密封也是固定的，取w=20%，即=0.2，得=1，为密封圈直径。f=400000n，=140mm，=140-/2=139.5mm=140+23+22+27=272mm=120mpa42mm2.4.14 求液压缸的最大流量根据参考文献1,液压缸的最大流量： q=va式中 液压缸流量,；a 活塞杆有效工作面积 ，m。q=va=0.80.016210=12.962.4.15 缸盖的联结计算联接方式：螺栓联接缸体螺纹处的拉应力为：切应力：合成应力为：式中 k螺纹拧紧系数，动载荷，取k=1.5；f缸体螺纹处所受的拉力，f=400000n；螺纹内径，mm；z螺栓个数，取z=8；螺纹处的拉应力，pa；螺纹材料的许用应力，=mpa=400mpa；n安全系数，一般取1.5-2.5。mpamm根据参考文献13，取m16。2.4.16 缸头直径和缸盖直径取两者相同，即=+ =（220+26+27）=304mm2.4.17 活塞的宽度b根据参考文献8,活塞的宽度b：b=0.57d=0.54160=87mm2.4.18 导向套长a根据参考文献8,活塞的宽度a：d=160mm80mma=0.5d=0.5130=65mm2.4.19 活塞最小导向长度hl为活塞的行程，据参考文献8,活塞的宽度h：hl/20+d/2=267/20+160/2=83mm2.4.20 隔套长度e据参考文献8,活塞的宽度e：e=h-（a+b）/2=84-（65+87）/2=10mm2.5 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求2.5.1 油缸缸体本油缸的缸体材料为优质无缝钢管制作，强度高于st5.2n，内径采用gb1184中的h8配合要求，表面粗糙度达ra0.4，直线度要求达1000：0.1，圆柱度要求达0.02，孔口有导向角，粗糙度为ra1.6，缸口采用法兰连接，法兰材料为45#锻钢，并经正火处理。有关焊接采用氩弧焊，焊前预热，焊后局部高温回火去应力处理，并对焊缝进行100%超声波探伤，按jb4730-1级标准验收。2.5.2 活塞杆材料用优质45#锻钢并正火处理，表面防腐采用镀铬工艺，镀0.040.06mm硬铬，杆头开有夹头及导向角，所有结构均符合国标要求，表面硬度达hrc58-64以上，圆度公差值达7级精度。2.5.3 活塞所用材料为45#锻件正火处理加支承环结构（材料为qa19-4），活塞外径公差达f8，内径采用基孔制，公差为h9，其密封面（槽）的加工精度为h9，粗糙度为ra1.6，两端面对内孔的垂直度为0.04mm，外径对内径的同轴度为0.03mm，定位有导向角导入。2.5.4 缸底、缸盖均采用锻焊钢件，材料为45#并经正火处理，各配合处的圆柱度高于9级，同轴度公差为0.03mm，粗糙度为ra1.6m。2.5.5 导向套45#材料，导向面的配合公差为h9和f8，粗糙度为ra0.2mra0.3m。配合面的圆度公差为0.05mm，同轴度为0.03mm。2.5.6 油缸设有排气测压装置油缸设有排气测压装置，销轴部位设有防水防锈机构2.5.7 关节轴承采用自润滑轴承，用户使用时可免维护，对液压启闭机的运输采取了可靠的防撞、防震、防刮伤、防擦伤、防磕碰等防护措施。2.5.8 密封选用o型密封圈。本次油缸设计充分考虑了其所处的环境恶劣，在密封件的造型上力求密封性能的可靠和寿命有可靠保证。全套密封件采用进口德国merkers产品，使用寿命长达15年.2.5.9 液压缸的缓冲装置缓冲装置是为了防止和减少液压运动时的冲击，通过节点产生内压力抵抗液压推力、惯性力和载荷力，降低液压杆的速度。因该系统中活塞杆的运动速度较小，移动惯性不大，故缓冲装置没有考虑。2.5.10 排气装置当系统长时间停止工作，系统中的油液由于本身重量的作用和其他原因而流出，这时易使空气进入系统，如果液压缸中有空气或混入空气，都会使液压缸运动不不平稳。因此可在液压缸的最高部位设置排气装置。第3章 液压系统图的拟订3.1 制定基本方案3.1.1 选择液压动力源液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，一般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。3.1.2 制定调速方案液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。节流调速又分别有进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。进油节流起动冲击较小，回油节流常用于有负载荷的场合，旁路节流多用于高速。调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了。节流调速一般采用开式循环形式。在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。容积调速大多采用闭式循环形式。闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路。其结构紧凑，但散热条件差。3.1.3 制定顺序动作方案主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动的多路换向阀控制。加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制接续的动作。行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。另外还有时间控制、压力控制等。例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力。压力控制多用在带有液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。3.1.4 制定压力控制方案液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。3.2 制定液压系统图整机的液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件（如压力表、温度计等）。大型设备的关键部位，要附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主要连续工作。各液压元件尽量采用国产标准件，在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制。对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代号，并附有电磁铁、行程阀及其他控制元件的动作表。3.2.1 油源液压系统直接利用油泵供油，满足蝶阀开启要求。另设有一台手动泵，供检修或无电时开关阀使用。3.2.2 压力调节与控制 开启油泵前松开溢流阀手柄，启动电机，空载运行5分钟，缓慢调节溢流阀手柄，逐级调节系统压力至20mpa。系统输出压力合符工况要求的压力油源。系统中配置一电子压力开关，调定好压力开关上限压为20mpa，下限压为12mpa，电子压力开关能在压力调定值准确发信。3.2.3 液压系统的工作程序开阀：关闭调速阀导叶后，中控室向液控蝶阀发出开阀指令，开启旁通阀，管道上下游平压后，压差控制器发出平压信号，液压锁定解除，主阀开启，液压锁定投入，最后关闭旁通阀，这样蝶阀开启完毕。关阀：正常关闭：关闭调速器导叶后，中控室向液控蝶阀发出关阀指令，液压锁定解除，主阀关闭，液压锁定投入，这样蝶阀关闭完成。事故关闭：中控室向液控蝶阀发出关闭指令，液压紧定解除，主阀关闭，液压锁定投入，蝶阀关闭完成。3.2.1 液压系统的动作过程开阀：中控室发出开阀指令，旁通阀开启，当活门两侧的水压差降至设定值时，压差控制器发出信号，启动电机，此时电磁铁1yv失电、2yv得电，锁定解除到位，调节节流阀可控制锁定液压缸的退回速度。锁定解除后系统油压上升，主阀开启，在开启过程中，调节节流阀，可得到所需的开阀时间。主阀全开到位后，电磁铁2yv失电，锁定投入，同时关闭旁通阀。过程中，压力上升至开关设定上限，电机停止工作，完成开阀。保压：主阀全开到位后，液压系统便进入保压状态，当系统压力降至压力开关设定的下限时，电机启动；压力上升至设定上限时，电机停止工作。关阀：中控室发出指令，电磁铁2yv得电，锁定液压缸退回，到位后发出指令(同时有信号指示)，电磁铁1yv得电，主阀关闭，全关到位后(信号指示)，延时10s，电磁铁2yv失电，锁定再次投入，关阀过程即完成。水轮机进水阀门液压系统原理图如图3-1所示。1-油箱；2-液位计；3-空气滤清器；4-油泵；5-电机；6-手动泵；7-截止阀；8-直动式溢流阀；9-单向阀；10-截止阀；11-电磁球阀；12-节流阀；13-蓄能器；14-测压接头；15-测压软管；16-测压软管；17-压力表；18-电子压力开关；19-基本插件；20-球式换向阀控制盖；21-锁定缸；22-主液压缸；23-高压球阀；24-电磁球阀；25-滤油器；26-高压管；27-高压软管图3-1 水轮机进水阀门液压系统原理图表3-1 顺序动作表电磁铁动作顺序1yv2yv电机锁定解除主阀开启锁定投入蝶阀全开保护锁定解除主阀关闭锁定投入3.3 工作原理顺时针调节节流杆，关阀时间变慢，反之则变快。顺时针调节快、慢角度调节杆，则快关角度变大，慢关角度变小，反之，则快关角度变小，慢关角度变大。蝶阀在开启过程中的运行速度可通过调节节流插件获得。蝶阀的快、慢关速度及快、慢角度的调整，可通过调节液压缸尾端的调节杆获得， 第4章 液压元件选择4.1液压泵的选择4.1.1 确定液压泵的最大工作压力ppmpa式中 液压缸最大工作压力；液压缸的公称压力16 mpa； 从液压泵出口到液压缸入口之间总的管路损失。的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单、流速不大的，取=（0.20.5）mpa；管路复杂，进口有调阀的，取=（0.51.5）mpa。这里取=1 mpa。4.1.2 液压泵的流量计算液压泵的流量：=k式中 液压缸的最大流量，=12.96；k系统泄漏系数，一般k=11.3；这里取k=1.1。=14.264.1.3 选择液压泵的规格 根据以上求得的q和q值，按系统中拟定的液压泵的形式。为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25%60%。这里液压泵选用cb-fd10齿轮泵，排量10.44ml/r，在转速1470额定工作压力20mpa。4.2 选择电机根据文献1电机选择方法，n= 式中 为电机效率，取0.6；p 为液压系统油泵出口压力，mpa。那么，n=7.9kw根据文献1选用： 电机，型号uz16c10/11225，转速n=1470 r/min,电机功率为8kw。4.3 液压阀选择4.3.1 阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。 控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。4.3.2 阀的型式按安装和操作方式选择。4.4 蓄能器选择根据蓄能器在液压系统中的功用，确定其类型和主要参数。液压执行元件短时间快速运动，由蓄能器来补充供油，其有效工作容积为 式中a 液压缸有效作用面积，m2； l 液压缸行程，m； k 油液损失系数，一般取k=1.1； qp 液压泵流量，m3/s； t 动作时间，s。l 根据要求选用工作压力为20mpa的nxq1-l4/31.5-h的皮囊式蓄能器.。4.5 管路尺寸的确定4.5.1 管道内径计算式中 q 通