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液压 系统 设计

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烟机液压系统设计,液压,系统,设计

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1 引言1.1 液压传动的发展液压传动是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术 ，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 1795 年英国约瑟夫布拉曼 (Joseph Braman,1749 - 1814) ，在伦敦用水作为工作介质 , 以水压机的形式将其应用于工业上 ,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油 ,又进一步得到改善。 第一次世界大战 (1914 - 1918) 后液压传动广泛应用 ,特别是 1920 年以后 ,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20 年间 ,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵 ,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁尼斯克(G Constantimsco)对能量波动 传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力传动( 液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战 (1941 - 1945) 期间 ,在美国机床中有 30% 应用了液压传动。 应该指出 ,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在1955年前后 ,日本迅速发展液压传动 ,1956年成立了“ 液压工业会 ”。近 2030 年间日本液压传动发展之快，届世界领先地位。 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 应该特别提及的是 ,近年来 ,世界科学技术不断迅速发展 ,各部门对液压传动提出了更高的要求。液压传动与电子技术配合在一起 ,广泛应用于智能机器人、海洋开发、宇宙航行、地震予测及各种电液伺服系统 , 使液压传动的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压传动发展的动向 , 概括有以下几点 : （1）节约能源 , 发展低能耗元件 , 提高元件效率 ； （2） 发展新型液压介质和相应元件 , 如发展高水基液压介质和元件 , 新型石油基液压介质；（3）注意环境保护 , 降低液压元件噪声； （4）重视液压油的污染控制； （5）进一步发展电气液压控制，提高控制性能和操作性能； （6）重视发展密封技术，防止漏油； （7）其它方面，如元件微型化、复合化和系统集成化的趋势仍在继续发展，对液压系统元件的可靠性设计、逻辑设计，与电子技术高度结合，对故障的早期诊断、预测以及防止失效的早期警报等都越来越受到重视。2 液压系统的要求2.1 主要技术要求2.1.1 总则液压系统的设计应符合液压原理图，油缸设计图、平面布置图。2.1.2 零部件制造技术要求(1) 液压泵电机组 液压泵的额定排量应符合设计要求。 油泵电机组工作时的噪声应不大于90db。(2) 控制阀组 阀的响应时间应少于29ms。在工作压力29.1MPa的情况下阀的内泄漏不大于0.004L/min。 溢流阀应足以排出液压泵的流量而无震动，其整定压力最大不超过上述最大系统压力的120%。 其余各控制阀的选用应满足液压系统工作要求，其额定压力和流量应大于实际通过该阀的最高压力和最大流量。 压力控制阀、换向阀、流量控制阀、压力继电器、高压球阀、压力变送器等关键元件应选用国际知名品牌。 电磁阀控制电压均为直流24V。3液压系统的方案的设计3.1 确定工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备和类型而定。还要考虑执行元件的装配空间和经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之压力选得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。3.2 拟定液压系统原理图321液压系统三种运动方式 该烟机液压系统主要为烟机的三种运动提供服务，即往复摆动推出运动压紧运动。往复摆动运动是把生产的烟分开出来，摆送到推出运动装置上，然后返回，如此往复。推出运动把摆动运动送来的烟送到包装压紧装置中去，然后返回，如此往复。压紧运动是把包装好的盒子压紧，然后退出，如此往复。 往复摆动参见液压原理图3.1在整个系统中,把溢流阀安装在三个运动回路的最前端用来控制整个回路的压力,使各回路压力保持正常,当压力表6.1显示压力不在正常工作范围内时,溢流阀开启调节压力.油液经过电磁换向阀、单向阀,通过节流阀的控制影响摆动的幅度,完成运动后,油液由各阀返回油箱. 推出运动（往复）参见液压原理图3.2该运动过程因为运动行程由液压缸的行程来决定,对压力要求不是很严格,整个运动回路中无须节流阀来调压。 压紧运动（往复）参见原理图3.3烟机工作的最后环节是压紧封装，对压紧回路中压力要求较严格，它通过压力表6。2压力开关节流阀控制力在所要求的工作范围内。该液压系统包括液压系统压力保护、油箱部分电气控制等几个部分。其完整液压系统图3.4图3.4 液压系统原理图4 烟机油缸的设计计算4.1 工况分析本次设计是烟机分烟包装的液压系统，只做压紧缸设计，推出缸及摆动缸部分由其他同学完成。额定压紧力为，工作行程，内容包括液压油缸、液压控制系统等。根据操作烟机工作特点，对该设计制造原则是：“安全可靠，经久耐用、技术先进、操作简单”，在设计和制造方面，全面执行技术条款的全部内容。使烟机的工作方便简洁。4.2 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。该设计为压紧工作回路中的油箱设计，烟机工作中该回路油箱承受的载荷若能满足要求则其他回路中同型号的油箱也会满足工作要求。4.2.1 液压缸内径的确定4.2.1.1 初选液压缸的工作压力烟机的负载较小，初选液压缸的工作压力为。4.2.1.2 计算液压缸的尺寸 （4.1） （4.2） 表4.1 和的关系工作压力速度比1.331.46；22表4.2 和的关系1.151.251.331.462根据系统工作压力，选取速度比再根据速度比选取和的关系： （4.3）查机械设计手册，按标准取：，最大行程查机械设计手册，选取最大行程液压缸的有杆腔工作压力： （4.4）4.2.2 活塞杆稳定性验算因为活塞杆长为，而活塞直径为，需要对活塞杆进行稳定性验算。活塞杆弯曲失稳临界负荷,可按下式计算 （4.5）在弯曲失稳临界负荷时,活塞杆将纵向弯曲。因此活塞杆最大工件负荷按下式验证。 （4.6）式中 活塞杆材料的弹性模数，钢材：活塞杆横截面惯性矩，圆截面：安装及导向系数安全系数，一般取安装距经计算活塞杆稳定性验算合格。4.2.3 液压缸的有效面积根据上面的结果，则液压缸的有效面积为：无杆腔面积 （4.7）有杆腔面积 （4.8）4.2.4 液压缸的行程液压缸的行程为。4.2.5 液压缸缸筒的长度液压缸缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸缸筒长度。4.3 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。油缸与管路之间采用软管连接。4.3.1 缸筒壁厚的计算和校核4.3.1.1 壁厚的计算查机械设计手册，由上求得缸体内径标准值，得外径。可知 4.3.1.2 液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力,取。液压缸缸壁的材料选45号钢，查金属工艺学表6-5（GB699-88），得其材料抗拉强度。取安全系数为， （4.9） （4.10）=3.56mm10mm壁厚合适。4.3.2 液压缸油口直径的计算 （4.11）式中 液压缸油口直径 液压缸内径 液压缸最大输出速度油口液流速度=0.010m=10mm4.3.3 缸底厚度h的计算该液压缸为平形缸底且有油孔，其材料是45号钢。 （4.12）式中 缸底厚度缸底油孔直径试验压力液压缸内径缸底材料的许用应力，取安全系数n=5，则。由于缸的额定压力，所以取。 （4.13）4.3.4 缸头与法兰的联结4.3.4.1 联结方式：螺纹联结4.3.5 缸头厚度的计算本液压缸选用螺钉联结法兰，其计算方法如下： （4.18）式中 法兰厚度法兰受力总和密封环内径密封环外径螺钉孔分布圆直径密封环平均半径法兰材料的许用应力均压槽一般宽为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，为密封圈直径。， （4.19） （4.20） （4.21）4.3.6 缸头直径和缸盖直径 取两者相同，即=+ （4.22） 4.3.7 缸盖的联结联接方式：螺纹联接4.3.8 法兰直径和厚度的确定 法兰直径取与缸头直径相同，即 法兰厚度取4.3.9 液压缸主要尺寸的确定4.3.9.1 最小导向长度 （4.27）4.3.9.2 活塞的宽度4.3.9.3 导向套长，取4.3.9.4 隔套长度 （4.28）4.3.9.5 求液压缸的最大流量压紧油液流量的计算： （4.29）无杆腔回油流量： （4.30）有杆腔进油流量：5 液压元件的选择和专用件的设计5.1液压控制阀的选择选择液压阀主要根据阀的工作压力和通过阀的流量。本系统工作压力在9Mpa左右，所以液压阀都选用中、高压阀。液压阀的作用是控制液压系统的油流方向、压力和流量，从而控制整个液压系统。系统的工作压力，执行机构的动作顺序，工作部件的运动速度、方向，以及变换频率，输出力和力矩等。在液压系统中，液压阀的选择是非常重要的。可以使系统的设计合理，性能优良，安装简便，维修容易，并保证系正常工作的重要条件。不但要按系统功需要选择各种类型的液压控制阀，还需要考虑额定压力，通过流量，安装形式，动作方式，性能特点因素。5.1.1 根据液压阀额定压力来选择选择的液压阀应使系统压力适当低于产品标明的额定值。对液压阀流量的选择，可以按照产品标明的公称流量为依据，根据产品有关流量曲线来确定。5.1.2 液压阀的安装方式的选择是指液压阀与系统的管路或其他阀的进出油口的连接方式，一般有三种，螺纹连接方式，板式连接方式，法兰连接方式。安装方式的选择要根据液压阀的规格大小，以及系统的简繁及布置特点来确定。5.1.3 液压阀的控制方式的选择液压阀的控制方式一般有四种，有手动控制，机械控制，液压控制，电气控制。根据系统的操纵需要和电气系统的配置能力进行选择。5.1.4 液压阀的结构形式的选择液压阀的结构方式分为：管式结构，板式结构。一般按照系统的工作需要来确定液压阀的结构形式 根据以上的要求来选择液压控制阀，所选的液压阀能满足工作的需要。所以本液压系统所选的液压阀有中、高压阀。具体规格型号和名称见表2表2 液压控制阀序号代 号名称及规格材料数量1GRD350M200M-170溢流阀成品12KH3-08SP-L-1112-12X-KPMBI球阀成品13DHO-0713/-SP-666-24DC电磁换向阀成品34HR-012叠加式双液控单向阀成品35HQ-012/G单向节流阀成品26KHP-06-1212-04X截止阀成品17HMP-013/350叠加式溢流阀成品18DZ5E-01X-250V单向顺序阀成品29DB4E-01X-350V溢流阀成品15.2其他元件的选择5.2.1 压力表由液压系统的压力来选择压力表，查机械设计手册得：HM63-25MPa-B-G1/4-FF 压力表5.2.2软管根据系统的压力来选择高压软管和快换接头，查机械设计手册得：1SN12-DKO-S-1000 测压软管 PAV1.0606.001+PAV1.0606.003 PAV1.1313.002+PAV1.1313.003 快换接头5.2.3 液位液温计，空气滤清器和回油滤油器滤芯的选择依据液压系统的压力和流量，系统的发热量来选择，由机械设计手册得：回油滤油器滤芯 FAX-250*10液位液温计 YWZ-200TA液位液温计 WSSX-411，-4080C空气滤清器 QUQ2-20*1.05.3 确定油箱的有效容积初步确定油箱的有效容积,跟据经验公式来确定油箱的容量,V= (5.7) 式中-液压泵每分钟排出的压力油的容积 -经验系数已知所选泵的总流量为1.706L/min,查表3表3系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金系统12245761210得=2故V=20.001706=0.003412设计油箱图如图5.1 5.4管道尺寸的确定5.4.1 非橡胶管道的选择（1） 管道内径的计算本系统管路很复杂，取其中主要的几条来计算，按照公式：d1130 (5.8)-液体流量-流速，对于吸油管v=12m/s,一般取1m/s以下，对于压油管v36m/s,对于回油管v1.52.5m/s。再按照公式d= (5.9)算出管道内径：-液体流量-流速查机械设计手册得：125.4.2 胶管的选择根据工作压力和按公式得管子的内径选择胶管的尺寸规格。高压胶管的工作压力对不正常使用的情况下可提高20%；对于使用频繁，经常扭变的要降低40%。胶管在使用及设计中应主要下列事项：（1）胶管的弯曲半径不宜过小，一般不应小于320，胶管与管接头联接处应留有一段直的部分，此段长不应小于管外径的两倍。（2）胶管的长度应考虑到胶管在通入压力油后，长度方向将发生收缩变形，一般收缩是取3%4%，胶管安装时避免处于拉紧状态。（3）胶管安装是应保证不发生扭转变形，为便于安装，可沿管长涂以色纹，以便检查。（4） 胶管的接头轴线，应尽量放置在运动的平面内，避免两端互相运动时胶管受（5）胶管应避免与机械上的尖角部分想接触和摩擦，以免管子损坏。5.5 电动机功率的确定5.5.1 电动机选用的一般原则在选择电动机的类型时要根据工作机的要求来选取。负荷平稳且无特殊要求的长期工作制机械，应首先采用鼠笼型异步电动机。电动机的结构有开启式、防护式、封闭式和防爆式，应根据防护要求及环境条件进行选择。选用电动机的类型，除满足工作机械的要求外，还需满足电网的要求。如启动时能维持电网电压水准，保持功率因数在合理的范围内等。电动机功能应有适当的备用容量。通常对在变载荷作用下，长期稳定连续运行的机械，所选用的电动机额定功率应稍大于工作机的功率。5. 烟机在整个动作循环中，系统的压力和流量都是变化的，所需功率变化较大，为满足整个循环的需要，按较大功率段来确定电动机功率。从工况图来看出，活塞杆在上升时系统的压力和流量均较大。泵通过一个溢流阀、一个电磁换向阀、一个节流阀和一个液控单向阀供油给油缸。N=PQmax/60其中：为电机效率取0.88.P为液压系统油泵出口压力那么:N=56.5224.3600. 88=26Kw 查产品样品，选用电机，型号为Y270M-4，转速n=1480rpm,电机功率为27kw。6液压系统性能验算6.1 验算回路中的压力损失本系统较为复杂，有多个液压缸执行元件动作回路，其中环节较多，管路损失较大的要算快速运动回路，故主要验算由泵到液压缸这段管路的损失6.1.1 沿程压力损失沿程压力损失，主要是液压缸快速运动时进油管路的损失。此管路长为5m，管内径0.012运动时通过的流量为2.7L/s，正常运转后的粘度为= 27 ，油的密度为=918Kg/油在管路的实际流速 =2.93m/s (6.1)Re=37022300 (6.2)油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为：= (6.3)根据公式=求得沿程压力损失为:=0.023MPa6.1.2 局部压力损失局部压力损失包括通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通过控制阀的局部压力损失。其中管路局部压力损失相对来说小得多，故主要考虑通过控制阀的局部压力损失。 从系统图中可以看出,从大泵的出口到油缸的进油口,要经过单向阀、电磁换向阀、单向调速阀、溢流阀。单向阀的额定流量为50L/min,额定压力损失0.3MPa, 电磁换向阀的额定流量为150L/min,额定压力损失为0.2MPa, 单向调速阀的额定流量为160L/min,额定压力损失为0.3MPa。溢流阀的额定流量为120L/min,额定压力损失为0.2MPa。通过各阀的局部压力损失之和： =0.65 MPa通过各阀的损失之和为: =0.76Mpa=0.023+0.76=0.783MP6.2 液压系统的发热温升的计算6.2.1 计算液压系统的发热功率液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。液压系统的功率损失主要有以下几种形式：（1）液压泵的功率损失 (6.4)式中-工作循环周期（s）； z投入工作液压泵的台数； -液压泵的输入功率（W）；-各台液压泵的总效率；-第I台泵工作时间（s）；（2）压执行元件的功率损失 (6.5)式中 M液压执行元件的数量；-液压执行元件的输入功率（W）；-液压执行元件的输入效率；-第j个执行元件工作时间（s）；（3）溢流阀的功率损失 (6.6)式中 -溢流阀的调整压力（MPa）； -经过溢流阀回油箱的流量（）。（4）油液流经阀或管道的功率损失 (6.7)式中 -通过阀或管路的压力损失（MPa）； -通过阀或管路的流量（）。由以上各种损失构成了整个系统的功率损失，即液压系统的发热功率 (6.8)该公式适用于回路比较简单的液压系统，对于复杂系统，由于功率损失的环节太多，一一计算较麻烦，通常用下式计算液压系统的发热功率 =- (6.9)式中是液压系统的总输入功率，是输出的有效功率。对于本系统来说, 就是正个工作循环中的双泵的平均输入功率=13.3KW (6.10)式中是液压系统的总输入功率，是输出的有效功率。 =3KW (6.11)式中 -工作周期（s）； z、n、m分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量； 、-第i台泵的实际输出压力、流量、效率； -第i台泵工作时间（s）；、-液压缸外载荷及驱动此载荷的行程（Nm）。总的发热功率按照公式(6.9) =-=13.3-3=10.3KW6.2.2 计算液压系统的散热功率液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统外接管路较长，而且要考虑管道的散热功率时，也应考虑管路表面散热。 (6.12)=1.932+0.5=2.432KW式中 -油箱的散热系数 -管路的散热系数、-分别为油箱、和管道的散热面积-油温与环境温度之差油箱散热系数见表5表5 （W/）冷却条件通风条件很差89通风条件良好1517用风扇冷却23循环水强制冷却110170管道的散热系数见表6表6（W/）风速 /管道外径/m0.010.050.1086512514105694023则计算出的，油温会不断升高，这时，最大温差,根据公式(6.12)环境温度为，则油温。当油箱的散热面积不能再加大，或加大一些无济于事时，需要安装冷却器。6.2.3 根据散热要求计算油箱容量在初步确定油箱容积的情况下，验算其散热面积是否满足要求。当系统的发热量求出以后，可依据散热的要求拉确定油箱的容量。油箱的散热面积,根据公式(6.12) 油箱的主要设计参数如下图，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面，与油不接触的表面算半散热面，油箱的有效容积和散热面积分别为 V=0.8abh=0.4 a=0.5, b=1,h=1=1.8h(a+b)+1.5ab=1.81(0.5+1)+1.50.51=3.45油箱的散热功率为式中 -油箱散热系数,查表得16W/ -油温与环境温度之差,取=35=163.4535=1.932KW=10.3KW由此可见,油箱的散热远远满足不了系统散热的要求,管路散热是极小的。如按要求求出的油箱容积过大，远超出用油量的需要，且又受空间尺寸的限制，则应当缩小油箱尺寸，则需要另设冷却器。6.2.4 冷却器所需冷却面积的计算冷却面积 A= (6.13)式中 K冷却器的散热系数，用管式冷却器时，去K=116W/（W/）-平均温升= (6.14)、-液压油入口和出口温度、-冷却水或风的入口和出口温度取油进入冷却器的温度=60，油流出冷却器的温度=50，冷却水入口温度=25，冷却水出口温度=30。则： =所需冷却面积为：A=2.2考虑到冷却器长期使用时，设备腐蚀油垢。水垢对散热的影响，冷却面积应比计算面积大30，实际选用冷却器散热面积为： A=1.32.2=2.9查机械设计手册并圆整得 A=37 设计液压装置7.1 液压装置总体布局液压系统总体布局有集中式、分散式。本液压系统选用分散式结构，该结构是将液压系统中液压泵、控制调节装置分别安装在设备上适当的地方。机床、工程机械等可移动设备一般采用该种结构。7.2 液压阀的配置形式 液压阀的配置形式有两种：板式配置、集成式配置。板式配置是把板式液压元件用螺钉固定在平板上，板上钻有与阀口对应的孔，通过管接头联接油管而将各阀按系统图接通。这种配置可根据需要灵活改变回路形式。液压实验台等普遍采用这种配置。目前液压系统大多数采用集成式。它将液压阀件安装在集成块上，集成块一方面起安装底板作用，另一方面起内部油路作用。这种配置结构紧凑、安装方便。本液压站即采用该种配置方式。7.3 集成块的设计7.3.1 块体结构 集成快的材料一般为铸铁或锻钢，低压固定设备可用铸铁，高压强振场合要用锻钢，高压强振场合要用锻钢。块体结构为长方体或正方体。 对于较简单的液压系统,其阀件较少,可安装在同一个集成快。如果液压系统复杂,控制阀较多,就要采取多个集成快叠积的形式。 相互叠积的集成块,上下面一般为叠积接合面,钻有公共压力油孔P,公共回油孔T,泄漏油孔L和4个用以叠积紧固的螺栓孔.P孔,液压泵输出的压力油经调压后进入公用压力油孔P,作为供给各单元回路压力油的公用油源。T孔，各单元回路的回油均通到公用回油孔T，流回到油箱。L孔，各液压阀的泄漏油，统一通过公用泄漏油孔流回油箱。集成块的其余四个表面，一般后面接通液压执行元件的油管，另三个面用以安装液压阀。块体内部按系统图的要求，钻有沟通各阀的孔道。7.3.2 集成块结构尺寸的确定 外形尺寸要满足阀件的安装、孔道布置及其他工艺要求。为减少工艺孔，缩短孔道长度，阀的安装位置要仔细考虑，使相通油孔精良在同一水平面或是同一竖直面上。对于复杂的液压系统，需要多个集成块叠积时，一定要保证三个公用油孔的坐标相同，使之叠积起来后形成三个主通道。各通油孔的内径要满足允许流速的要求，具体参照本章4.4节确定孔径。一般来说，与阀直接相通的孔径应等于所装阀的油孔通径。油孔之间的壁厚不能太小，一方面防止使用过程中，由于油的压力而击穿，另一方面避免加工时，因油孔的偏斜而误通。对于中低压系统，不得小于5mm，高压系统应更大些。设计阀体如图7.17.4 绘制正式工作图液压系统确定以后，要正规绘制出液压系统图。除元件符号表示的原理图外，还包括动作循环和元件的规格型号表。图中各元件一般按系统停止位置表示，如特殊需要，也可以按运动状态画出，但要加以说明。7.4.1 绘制装配图8烟机液压系统使用说明8.1 概述本说明书所述液压系统是用于烟机油缸摆动、推出、压紧的液压系统。本系统具有结构紧凑、布局美观、性能可靠、能耗低的优点，其油缸工况符合用户提供的原理要求。8.2 液压系统组成及参数主要元件型号及参数：(1) 油泵： 25CY14-1B额定压力：60MPa排量：37 ml/rev(2) 主电动机：Y200L-6 (IP54)功率：22KW转速：1480r/min(3) 液压系统内各发讯触点：DC24V(4) 工作介质：LHM-N46液压油 精度等级不低于NAS8级 (5) 油箱容积：不锈钢焊接2200L(6) 液压系统压力范围：不大于16.2 Mpa(7) 压紧力：56.52KN(8) 最大工作行程：1000mm8.3 油箱的几种控制方式动力及压力控制在设备初次调试前，请按原理图要求正确连接缸旁阀块、工作油缸，检查液压系统的各油泵吸油口球阀、溢流阀、各安全溢流阀的调压手柄，确定都处于松开状态。确定油箱内已加满液压油；拆开主油泵泄油胶管，从油泵泄油口加入清洁的液压油，直至充满壳体，装上主油泵泄油胶管；点动油泵电机，确定电机旋转方向正确。球阀处于开启状态，方可启动油泵电机，自动或半自动启动油泵电机，往外输出压力油液，完成主油泵的启动。油箱内液体清洁度控制当回油过滤器进出口压力差上升到0.35MPa时（显示过滤器的滤芯已堵塞），滤油器报警装置触点闭合并发讯启动声光报警，提醒更换或清洗滤芯。油箱内液位控制按油箱的实际使用情况合理的安装面板式液位控制器，当液位超过上限时，发出声光报警，停泵检查；当液位低于下限液面时，发出声光报警，停泵检查液面下降原因，人工往油箱内加油。油箱内油温控制油箱内安装一个温度开关共设有三个发信点，系统工作的正常温度为20-60，用户可根据系统所处地具体情况调节发信温度。当油温过高时，发出声光报警，停泵检查；当温度过低时，发出声光报警，启动电加热器。9 液压系统安装及调试9. 1 液压系统管道安装(1) 液压系统所有的管道均采用二次安装方式，即：预安装酸洗循环冲洗正式安装；(2) 预安装时，先将液压系统，液压缸固定在规定的基础上，然后根据图纸要求把液压系统各部件的进出油口按原理图管路连线要求用要求的管路连接起来，弯管处椭圆度不低于95%；(2) 管路的焊接要求全部采用管道对接焊接，焊接前，管口处要求倒角、去刺处理，焊接时，要求采用氩弧焊进行或用氩弧焊打底、电弧焊盖面进行，焊接后要求对焊接处进行管路通径检验和耐压试验，如果条件允许，可对管道焊接处进行探伤处理；(3) 管道的酸洗工艺参见YBJ207-85中有关要求，（建议采用循环冲洗形式对管道内表面进处理）；正式安装前，要将管道内部冲洗干净，本套设备要求冲洗后管道内部清洁度不低于16/13（ISO4406），相当于N7 N8级；(4) 正式安装时，各管口要求擦拭干净，不准有砂粒、焊渣等污物进入管道内，管道安装完毕后，可在适当位置上安装管夹（1500至2500），以防止管道震动。9.2 调试前准备工作(1) 用加油泵往油箱中加入清洁的、规定牌号的液压油液，将油液加至液面高度达可视液位液温计的上限位置。(2)按照液压原理图，将各液压元件的手柄打到正确的启、闭位置上，锁定。(3) 调试运行 首次启动电机时，注意保证电机正确的旋转方向；在启动前，给油泵灌入清洁的引液。 启动油泵电机，待油泵空运转数分钟之后，方可将系统压力逐步调节至设计要求。 油泵运转正常后，按前面所说次序调好系统压力、温度控制、液位控制等系统各参数。 系统压力油液输出正常后，按前面所说各控制阀组调节调试好阀组的控制参数。 系统液压调试正常后，接入电器控制进行半自动化调试，进一步测试各报警是否正常。 系统半自动化调试正常后，接入中央控制进行自动化调试，进一步测试各报警是否正常。中央控制自动化调试完全成功后，交给生产线试生产，试生产正常后，液压调试人员撤离。9.3 液压系统的用液及对污染的控制(1) 液压所用油液对液压系统能否正常使用具有十分重要的意义，除系统设计的合理、元件制造的质量和维护使用等条件外，油液的适用性和油液清洁度是一个十分重要的因素。(2) 液压油液作为液压传动的工作介质，除了传替能量外，还有润滑液压元件运动副以及保护金属不被锈蚀等作用。(3) 液压油液污染的主要原因是多方面的，从量值角度可用如下公式表示：M=Mo+Mi+Ms-MqM-系统中所含有的污染总量Mo-系统中原含有的污染量Mi-系统中被侵入的污染量Ms-系统中新生的污染量Mq-过滤,去除旧的污染量(4) 液压油液污染严重时，液压系统工作性能恶化，容易产生故障、元件加速磨损、寿命缩短、甚至造成设备和操作的重大事故。9.4 调试运行中应注意的问题(1) 在正常运行情况下，各球阀手柄应按原理图处于正确的位置，并将其锁定；(2) 溢流阀调定值应按前面的数值调定，并将其锁定，不得随意更改。9.5 液压系统的维护及注意事项(1) 液压系统应加入规定牌号的液压油液，不得将不同牌号的液压油液混合使用。(2) 应保证液压系统内所使用的液压油液的污染度等级不低于规定的污染度等级要求；系统第一次投入运行三个月后，应将液压油液过滤一次或更换，并清洗油箱；以后，一般每一年换一次油液；油液每三个月应化验一次，对于已经变质老化或被严重污染的液压油液应及时更换。(3) 不得随意将压力控制继电器的控制点变动，以免影响系统正常工作。(4) 要经常检查仪表及其它元件功能是否正常，如要维修更换，请注意型号和说明书要求。(5) 每班检查一次油箱内的液面高度，如异常应检查各元件和管线渗漏点；如果发现渗漏点，在不影响使用的情况下作好标记，停机时进行处理，如渗漏严重，应立即停机处理。(6) 要保持液压系统周围环境的清洁，要求周围环境的相对湿度不大于85%，且无雨雪侵蚀。(7) 液压系统要定期检修，过滤或更换液压油液，并清洗油箱。9.6日常维护要求9.6.1 操作保养规程(1) 操作者必须熟练掌握液压系统原理，熟悉生产工艺规程和安全操作规程，了解系统主要元件特别是各种阀与泵的结构、作用。(2) 经常监视，注意系统工作状况，观察系统工作压力，油缸工作速度，电压、电表读数，并且按时作好记录。(3) 每天观察检查油箱液位，并作好记录。(4) 未经主管部门同意，操作者不得对各液压元件私自拆动。(5) 液压设备出现故障时，操作者不得擅自离开岗位，应报告主管部门，等待维修人员，维修人员赶赴现场后，应协助配合进行修理。(6) 保持液压设备及周围环境的清洁，防止尘埃、棉绒、污物等进入油箱及系统。(7) 行程开关、压力控制继电器等发讯装置应实行定期检查的制度。(8) 定期拆洗油箱，定期更换滤油器滤芯。9.6.2 日常维护(1) 按设计规定和工作要求，合理地调节液压系统的工作压力，油缸工作速度，当溢流阀、节流阀等调节到所要求的数值后，应将调节杆螺母锁定，防止松动。(2) 按照设备使用说明书规定用油液牌号选用液压油液，加油液时，油液必须经不低于5的滤油车过滤，并要求定期化验油液质量，合理更换。(3) 工作温度一般适宜在55之下，最高不能超过60，发现油液温度突然升高，应立即检查原因并予以排除。(4) 经常检查紧固件连接接头，防止松动。(5) 当系统某部位发生故障时，要及时分析原因并处理好。(6) 油泵在运行过程中如有故障或有不正常的噪声时，应立即停机，排除故障后才可以开车运行。9.6.3 检修程序原则上至少五年更换一次系统的所有液压元件。在日常维护中，哪个元件失效换哪个元件，在更换系统元件时应按以下步骤进行元件更换。(1) 当设备需要检修时，首先必须根据原理图关闭或打开相应的球阀、蝶阀。(2) 球阀、蝶阀关闭或打开后，方可撤换损坏的液压元件。(3) 工作完成后应按原理图将球阀、蝶阀恢复到原来的位置。(4) 对需要调节的元件，如压力继电器、溢流阀、减压阀等，按前面说明的方法进行调节，调至需要的值时，锁定。9.7 常见液压故障处理办法液压系统的故障出现都是由于液压元件的失效造成的，原因是多方面的，要求维护、维修人员根据液压原理图进行分析处理，根据由易至难的方法来处理出现的现象，直至找到原因。对于一些原因复杂的现象，应用多种思路综合分析，要参照原理图考虑何种原理才出现出现的故障现象。表9.1列举了一些本液压系统中可能出现的简单的液压故障及处理办法。表7 故障分析故障现象原因分析处理办法油泵不出油1 电机转向错误2 吸油滤油器堵塞3 油箱内液面过低4 油泵卡死或损坏5 变量泵的流量为零修改电机接线清洗或更换滤芯往油箱内加入适量的液压油液修理或更换油泵调节变量泵的变量机构油泵电机在运转中噪音大、振动大1 油液的粘度过大2 泵内有空气或吸油管漏气3油泵、电机同心度不够4油泵内部损伤对油液加热或更换油液排尽泵内空气或更换泵吸油管的密封圈，旋紧螺母、螺钉找出原因并处理好修理或更换油泵油泵的输出压力、流量不够1 泵有故障或磨损2 油泵的参数没调节好3 溢流阀工作不良或损坏4 各零、部件渗漏太大修理或更换油泵进行油泵参数调节修复或更换溢流阀修复或更换各零、部件系统压力不稳定1 油泵有故障2 溢流阀工作不稳定修理或更换油泵修复或更换溢流阀油液温升过高1油泵泄漏量过大，发热2主油泵卸荷时间过短3环境温度过高修理或更换油泵适当延长主油泵卸荷时间改善环境条件油缸运行不正常1 油缸或管路中有气体，油缸爬行2 减压阀与溢流阀的调压值靠得太近，或控制阀工作不正常3 油缸串缸4 油缸内部零件损伤或磨损过度排尽气体调大减压阀与溢流阀的工作压力值差，或更换控制阀更换密封圈修复或更换油缸系统有外部渗漏1密封件过期或损坏2密封接触处松动3元件安装螺钉松紧度不均更换密封件进行紧固处理调整元件安装螺钉松紧度换向阀不换向1电磁铁未通电2电磁铁损坏3阀中有污垢，阀芯卡死4阀损坏接通控制电源更换电磁铁或电磁换向阀清洗阀体、阀芯更换换向阀9.8主要元件本液压系统的主要元件包括油箱 、控制阀、组泵集成块、电动机、蓄能器、各种密封圈、管道,具体见表9.2表8 元件汇总表序号代 号名称及规格材料数量01HP2HF-2.6-05-XITS-11TP20BX油箱泵组成品102GRD350M200M-170溢流阀成品103LFBN/HC30-IB10AI.X/-B6过滤器成品104KH3-08SP-L-1112-12X-KPMBI球阀成品105S100-AC(M16*1.5)-AC(G1/4)-080软管(两端均不是快换式)成品306HM63-25Mpa-B-G1/4-FF压力表成品207DHO-0713/-SP-666-24DC电磁换向阀成品308HR-012叠加式双液控单向阀成品309HQ-012/G单向节流阀成品110KHP-06-1212-04X截止阀成品211EDS345-1-250=000+ZBE01+ZBM300压力开关成品112HMP-013/350叠加式溢流阀成品113PAV1.1313.002+PAV1.1313.003快换接头成品114ISN12-DKO-S-1000高压软管(M24*1.5)成品115PAV1.0606.001+PAV1.0606.003快换接头成品216YXNZ-76T液位计成品117QXZ-L6消声器成品1182SX16-BES-1200消声器成品219DZ5E-01X-250V单向顺序阀成品120DB4E-01X-350V溢流阀成品121DH-0151手动换向阀成品122HD13手动泵成品19.9易损件本烟机液压系统的主要易损件是各中型号的密封圈,具体型号见表9.3表9.3序号代号名称及规格材料数量备注01GB1235-76O型圈 11*1.9丁晴橡胶602GB1235-76O型圈 12*1.9丁晴橡胶403GB1235-76O型圈 30*3.1丁晴橡胶104GB3452.1-92O型圈 4.5*1.8G丁晴橡胶105GB3452.1-92O形圈 7.5*1.8G丁晴橡胶106GB3452.1-92O型圈 16*2.65G丁晴橡胶207GB3452.1-92O型圈 21.2*3.55G丁晴橡胶108GB3452.1-92O型圈 28*3.55G丁晴橡胶309GB3452.1-92O型圈 32.5*3.55G丁晴橡胶110GB3452.1-92O型圈 42.5*3.55G丁晴橡胶111GB3452.1-92O型圈 50*3.55G丁晴橡胶412JB982-77组合垫8成品913JB982-77组合垫10成品114JB982-77组合垫14成品2215JB982-77组合垫22成品1816JB982-77组合垫33成品417YN100-0-16Mpa压力表成品118YN100-0-25Mpa压力表成品119FAX-250*10回油滤油器滤芯成品总 结在戴正强老师的耐心指导下，以及各位同学的热心帮助下，经过两个月多时间的设计，本课题烟机液压系统总体及压紧部分设计，其说明书的编写终于完成。虽然不是很复杂，但通过这一设计实践，我感到自己在这方面仍存在许多不足之处。对于我的本次设计，我觉得设计计算部分非常认真。在各种机械设备上，液压系统得到了广泛的使用。液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动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，有机的结合各种传动形式，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。此次设计，利用油泵产生油压，再经过电磁阀控制液压缸来达到控制油缸摆动、推出、压紧的效果。其中结合了需方需要的技术要求，根据计算来确定电机、油箱容积、油泵的型号及各种液压元件的选择。由于系统需要安全互锁，所以在油缸设计中采用了锁紧装置。根据已知的条件和性能要求，计算了油缸压紧时的受力情况。参照了机械设计手册上的计算公式，根据计算所得的结果来选取各种液压元件。对系统的性能、发热温升进行了验算。并对液压站的液压原理、操作及调试步骤进行了说明。出于对液压站的进一步了解，我还对液压站以后的使用、维护和一般故障的排除进行了跟踪说明。 液压站设计结构紧凑，操作方便、外