波纹机液压系统开发与设计毕业论文.docx

波纹机液压系统开发与设计毕业论文目录摘要IVAbstractV引言1第一章波纹机简介211波纹机的用途212波纹机设备的组成2第二章波纹机液压系统设计421波纹机液压系统主要技术指标422波纹机液压系统原理图设计52.2.1要考虑的基本问题52.2.2确定液压系统图1123 液压系统设计计算132.4 液压元辅件的选择152.4.1液压泵的选择与计算：152.4.2电动机的选择：172.4.3连轴器的选用182.4.4液压阀的选择202.4.5元件列表222.4.6液压辅件的选择262.4.7系统性能验算37第3章液压系统工作介质选择4031 系统对工作介质的主要性能要求4032工作介质的选择40第4章液压系统连接装置的结构设计4441 元件连接方式的选择4442 集成块的设计45421 通用集成块的结构45422 集成块的特点46423 集成块装置的设计步骤46第5章液压泵站的设计5351液压泵站的设计5352液压泵站类型的选择5453液压站设计与使用中的几个关键问题5554 液压站结构形式的设计5655液压泵组的连接与安装方式的设计5756 油箱的设计59561 油箱的作用59562 油箱的种类59563 油箱的设计595.6.4 油箱上元件的安放位置62总结63参考文献64致谢65翻译6777引 言波纹工序是制桶中段设备中的重要工艺环节，波纹时要求波纹条均匀光滑，深浅一致，不得歪斜，无机械损伤。波纹设备由左、右主轴箱，左、右波纹轮，底座、液压站和电控系统等部分组成。对比了机械传动、电力传动、气动传动、液力传动和液压传动。由于液压传动与其余几种传动方式相比，有以下优点，而且这些优点大部分都是波纹机液压系统所要求的，这样更有利和方便实现波纹机系统的要求：1） 单位重量输出功率大，容易获得很大的力和力矩。2） 由于体积小、重量轻，因而惯性小，启动、制动迅速，运动平稳，可以快速而无冲击地变换和换向。3） 能在运行过程中进行无级调速，调速方便，调速范围比较大，可达100:1至2000：1。4） 简化机械结构，减少零件数目。5） 操纵简便，与电力、气动传动相配合，易于实现远距离操纵和自动控制。6） 由于系统充满油液，对各种液压元件有自润滑和冷却作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。7） 易于实现标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。波纹机可与涨筋机，板边机组成三机联动生产线，进行全自动生产，也可由人工上下料进行单工序半自动生产。各部分相对运动均采用液压传动。各部分的设计、计算和安装均按照国家的相关标准。第一章波纹机简介11波纹机的用途波纹机位于200升闭口钢桶中段生产线的第二道工序，位于板边机之后、涨筋机之前，由上料器装置将板边后的桶体推送到波纹工位，在左、右主轴箱夹紧下，经左、右波纹轮对桶体两端进行波纹，从而得到数条环形状的波纹，这几条纹起加强油桶的强度的同时也用于滚动搬运。波纹工序是制捅中的重要工艺环节，波纹时要求波纹条均匀光滑，深浅一致，不得歪斜，无机械损伤。图1.1 波纹条纹图12波纹机设备的组成波纹机由上料器，左、右主轴箱，左、右波纹轮，底座、液压站和电控系统等部分组成，详见下图：右主轴箱左主轴箱左波纹轮右波纹轮上料缸图1.2 波纹机组成图第二章波纹机液压系统设计液压系统设计是波纹机设计的重要组成部分，设计时必须满足波纹机工作循环所需要的全部技术要求，且静态性能好、效率高、结构简单、工作安全可靠、寿命长、经济性好、使用维修方便。液压系统的设计还要与其他的设计（包括机械、电气设计）综合考虑，以保证整体性能的优良。压力和流量是液压系统最重要的两个参数，根据这两个参数来计算、设计和选择电机、液压元件、管道和辅件等的规格型号和设计不标准的元件。21波纹机液压系统主要技术指标一设计内容：设计200升钢桶设备中“波纹机”的液压传动系统，该系统共有执行元件5个。即上料液压缸（40/22685）1个，左、右主轴箱液压缸（50/28320）各一个，左、右胀筋头液压缸（100/4562）各一个。二工艺动作要求：原始位置：波纹轮上位，左右主轴箱后位，上料器后位（杆缩回状态）工艺过程：上料器上料左、右主轴箱前进，夹住钢桶通体上料器退回波纹轮下降波纹轮下位延时2秒，系统保压波纹轮上升左右主轴箱后退一个工作循环结束。三 工艺参数：1、动作时间要求：上料器上料 5秒左右主轴箱前进 4秒左右波纹轮下降 2秒 2、其他要求： 1）、左右主轴箱前进、后退要求同步进行（基本同步） 2）、左右波纹轮上升、下降要求同步进行（基本同步） 3）、设备工作环境温度：235 4）、各油缸具体动作位置由限位开关控制实现 5）、上料器和左右主轴箱动作时，工作压力为30Kg/cm 6）、左右波纹轮动作时，工作压力为65Kg/cm22波纹机液压系统原理图设计拟定液压系统图是整个设计工作中的一个重要环节，对系统的性能以及设计方案的经济性与合理性具有决定性的影响。这一步要做的主要工作是选择和拟定基本回路，二是把选择的回路组成液压系统。构成本系统的回路有主回路和辅助回路两大类。选择工作先从液压基本回路和对主机性能起决定影响的回路开始。对于以力的变换和控制为主的各类主机如压力机应从调压回路开始，波纹机主要考虑的是上料、主轴箱、波纹轮的液压缸的压力变化。2.2.1要考虑的基本问题（一）确定和选择基本回路1)、调压回路调压回路是用来控制系统的工作压力，使他不超过某一预先调定的数值，或者是工作机构在运动过程的各个阶段中具有不同的压力。在液压系统中一般用溢流阀来调定系统的组成节流调速系统时，溢流阀经常开启溢流，若系统中无节流阀时，溢流阀做安全阀用，只有当执行元件处于形成终点，泵输出油路闭锁或系统超载时，溢流阀才开启，起安全保护作用。使系统的执行元件和阀以及管道不受到破坏。图2.1 调压回路2）、减压回路当系统某个执行元件或某个支路要求有可调的稳定的低压输出，这可采用减压阀组成的减压回路。上料器和左右主轴箱的液压缸输出压力较波纹轮的液压缸低，故采用减压阀减压达到目标压力。图2.2 减压回路3）、卸荷回路液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不需要输入液压油，此时可让液压泵卸荷。所谓液压泵的卸荷，就是让液压泵以很小的输出功率运转，或以很低的压力运转，或让液压泵输出很小流量的压力油。停液压泵也可以使液压泵和电动机不输出能量，但频繁地启动、停影响液压泵和电动机的寿命，为此需要设置卸荷回路。采用换向阀的同样可以达到卸荷的作用。例如用三位四通换向阀中位M型（或H、K型）滑阀机能。图2.3 卸荷回路先导式溢流阀的远程控制口通过两位两通电磁阀与油箱连通，当电磁阀不带电时，两位两通电磁阀的通路被隔开，系统正常工作，当电磁铁通电时，溢流阀的远程调控口接通油箱，溢流阀主阀芯上腔的压力接近于零，由于主阀芯的弹簧很软，主阀芯很容易被抬到最高位置，使阀口开到最大，这时泵输出的全部油液，将通过溢流阀流回到油箱，使主油路卸荷，卸荷压力越低，功率损失越小，目前已经将两位两通电磁阀与溢流阀制作成一体，成为电磁溢流阀。4）、锁紧回路锁紧回路可使液压缸活塞在任意位置停止，并可防止其停止窜动。三位四通换向阀中位O型或M型滑阀机能可以使活塞在行程范围内任何位置停止，但由于滑阀额泄露，能保持停止位置不动的性能（锁紧精度）不高，故常用泄露小的座阀结构的夜空单向阀作为锁紧元件。对于立式液压缸，可以用一个液控单向阀实现单向锁紧。液控单向阀锁紧回路中换向阀应采用Y型或H型滑阀机能，因为换向阀中位时希望液控单向阀的控制油路即失压，单向阀才能关闭，定位锁紧精度高。同样的理由，单向节流阀不宜插在液控单向阀和换向阀之间。波纹机液压系统的上料器由于动作的方向为30倾向方向，故为了防止其在重力的作用下自行运动，故加上了液控单向阀的回路。除外，系统中的左右主轴箱要求在波纹机波纹时对钢桶进行夹紧，为防止波纹的时候钢桶产生运动，影响到波纹的效果，而波纹的动作时间很短，故采用O型中位机能的回路定位。图2.4 锁紧回路5) 、同步控制回路同步控制回路是实现多个执行元件以相同的位移或相同的速度运动的液压回路。流量同步回路流量同步是通过流量控制阀控制进入或流出液压缸的流量，使液压缸活塞运动速度相等，实现速度同步。在各液压缸的回油路上装上单向节流阀，调节节流阀的流量已达近似的速度同步，节流阀液压同步回路液压系统简单，成本低，可以调速和实现多液压缸的同步，但同步精度受油液温度和负载的影响较大，仅达5%，且系统效率低，不宜用于偏载或负载变化频繁的场合，如果一个液压缸的油路中采用比例调速阀，两液压缸运动过程中通过检测元件随时检测位移误差，调节比例调速阀的流量，和另一夜压缸调速阀的流量相等，同步精度还可提高。图2.5 同步控制回路用分流集流阀来实现速度同步，其液压系统简单经济，纠偏能力大，同步精度约为1%-3%，但当流量低于阀的工程流量过多时，阀的压降与流量成平方倍的下降，分流精度就显著的下降，这是在选择分流集流阀时必须注意的问题，分流集流阀的压降一般为0.8-1.2MPa，因此它不宜用于低压系统。波纹机液压系统中要求同步的为左右主轴箱的前进、后退同步和左右波纹轮的下降、上升需要同步要求不高，从简化系统和经济效益的角度，选择了流量同步回路。6）、方向控制回路采用两位四通，两位五通，三位四通，三位五通换向阀都可以使执行元件换向，两位换向阀只能使执行元件正反两个方向运动，三位换向阀有中位，不同的中位滑阀机能可使系统获得不同的性能，如M型滑阀机能的换向阀可使执行元件停止，液压泵卸荷。换向阀的控制方式可根据操作需要来选择，如手动，电磁换向或电液换向等。如果液压缸使用重力或弹簧来回程的单作用缸，用两位三通阀就可以使其换向。图2.6 方向控制回路波纹机液压系统中的液压缸均是双作用活塞缸，经过分析均采用两位四通电磁换向阀实现系统要求。由上分析可知，上料器和左右波纹轮采用的是液控单向阀进行锁紧的。故换向阀的中位机能必须采用Y型或H型，而且系统要求中位时不能卸荷，故只能采用Y型的中位机能。左右主轴箱的液压缸，中位时要求液压缸不能左右窜动，且时间比较短，故采用的为O型机能的换向阀。7）、压力控制回路在定量泵系统中，溢流阀常和节流阀配合组成调压回路，这是一种最基本最常用的调压回路，系统中所需要的流量由节流阀调节，油液在节流阀前受阻，只是液压泵出口管道系统的压力增高，当达到溢流阀的调定压力时，溢流阀开启，又溢流量通过，回路的压力靠溢流阀调定，并在不断溢流的过程中保持回路的压力基本稳定，调压回路的性能主要取决于溢流阀的压力流量特性。本系统中分别用减压阀控制上料器液压缸和主轴箱的液压缸压力，并结合电磁溢流阀来控制波纹轮液压缸的压力。8）、调速回路的选择液压调速分为节流调速、容积调速和容积节流调速三大类。综合考虑波纹机液压系统的要求，系统对低速性能的要求不是很高，负载的变化不是很大，而对系统的温升要求比较严格，（设备工作环境温度-235），所以选用节流调速回路，使液压系统效率比较高，同时对系统的温升有很大的调节性。由于流量控制阀在回路中的安放位置的不同，有进口节流式、出口节流式、旁路节流式和进、出口同时节流式等多种形式。综合比较，出口节流的性能虽然和进口的相近，不过出口节流的稳定性比进口节流的稳定性高，可以使波纹机的波纹效果更好。图2.7 调速回路2.2.2确定液压系统图经过液压基本回路的选择和设计，各液压缸采用单向节流阀进行调速，上料器由于有倾斜角，故增加了液控单向阀的锁紧回路并采用Y型中位机能的换向阀，左右波纹轮采用了相同的装置，并且主轴箱和波纹轮要求同步前进和后退但同步的精度要求比较低，故采用了节流阀的同步回路进行同步控制。叠加阀回路的优点是结构紧凑、体积小、重量强，设计、加工、装配周期短，系统配置灵活、外形整齐美观、维护方便。但现有的叠加阀通经较小，回路形式较少，尚不能满足负载和大功率的液压系统。波纹机的液压系统较简单且功率不大，故采用叠加阀回路。为了把所有的阀采用叠加阀叠加进去，即两个换向阀分别控制主轴箱同步前进，波纹轮也是如此。但是为了减少减压阀和压力表的使用，降低成本，因此把他们放在两个阀块上，具体原理图如下：图2.8 系统原理图具体的动作顺序如下：1）、按下启动按钮。，叶片泵启动，此时系统中除了与电磁溢流阀一摞的O型机能的两位四通换向阀Y1通电外，所有电磁铁均处于失电状态，油泵输出的油经O型换向阀流回油箱（系统处于卸荷状态）。2）、a上料缸上料：当电磁铁Y7通电时，Y1断电，上料缸活塞伸出，上料器上料当它的活塞杆上的挡铁3碰到行程开关A3时，电磁铁Y7断电； b左、右主轴箱前移：电磁铁Y8、Y11同时通电，此时左右主轴箱同步前进（活塞杆固定，缸体伸出），当他们的挡铁分别碰到行程开关A8和A11时，Y8、Y11同时断电，此时左、右主轴箱已经把钢桶夹住； c上料器退回：在电磁铁Y8、Y11断电后，电磁铁Y6通电，此时上料器退回，直到它的挡铁碰到行程开关B3时，电磁铁Y6断电； d左、右波纹轮下降：Y6断电同时，电磁铁Y2、Y4同时通电，此时左、右波纹轮的缸的活塞杆伸出往下行走，直到他们的挡铁分别碰到行程开关A2、A4时，Y2、Y4同时断电，此时是波纹时间； e左、右波纹轮上升：电磁铁Y2、Y4断电两秒（系统保压阶段，波纹轮转动进行条纹加工）后，电磁铁Y3、Y5同时通电，左、右波纹轮就同时上升，直到他们的挡铁分别碰到挡铁B3、B5时，电磁铁Y3、Y5同时断电； f左、右主轴箱退回：当电磁铁Y3、Y5断电时，电磁铁Y9、Y10同时通电，左、右主轴箱同时退回，直到它们的挡铁分别碰到行程开关B9、B10时，Y9、Y10同时断电，左右主轴箱回到原位；至此，一个工作循环结束。23 液压系统设计计算已知上料液压缸（40/22685），左、右主轴箱液压缸（50/28320），左、右波纹轮液压缸（100/4562）。上料器上料为5秒，左右主轴箱前进4秒，左右波纹轮下降2秒。上料器和左右主轴箱动作时，工作压力为30Kg/cm，左右波纹轮工作时，工作压力为65Kg/cm。根据已给参数计算流经几个缸的流量以及系统流量。1）、计算流过上料液压缸的流量：已知上料缸活塞直径=40mm计算活塞面积得：已知活塞杆行程=685mm，上料时间为5秒得活塞杆速度：则流过上料缸的流量为： 2）、计算流过左右主轴箱液压缸的流量：已知左右主轴箱液压缸活塞直径=50mm计算活塞面积得：已知活塞杆行程=320mm，前进时间为4秒得活塞杆速度：则流过左右主轴箱液压缸的流量为：且左右主轴箱为同步前进故此时的流量为3)、计算流过左右波纹轮液压缸的流量：已知左右波纹轮液压缸活塞直径=100mm计算活塞面积得：已知活塞杆行程=62mm，下降时间为2秒得活塞杆速度：且左右波纹轮为同步前进故此时的流量为2.4 液压元辅件的选择2.4.1液压泵的选择与计算： 1）、确定液压泵的工作压力：液压泵的最大工作压力式中执行元件的最大工作压力；液压泵出口到执行元件入口之间的压力损失。取=1.0MPa又已知液压缸的最大工作压力为6.5 MPa，则=7.5MPa为了保证系统不致因过渡过程中过高的动态压力作用被破坏，系统应有一定的压力储备量，通常推荐液压泵的额定压力可比Pp高25%60%（高压系统取小值，中低压系统取大值）。P=Pp130%=7.5130%=9.75MPa2）、确定液压泵的工作流量：液压泵向液压缸输入的最大流量为qp=29.22L/min，液压泵的额定流量宜与qp相当，不应超过太多。若取回路泄漏系数K1.3，则泵的流量：Q=1.329.22=37.98L/min 3）、确定液压泵的规格：与其它泵相比，叶片泵有一下主要优点：(1)输出流量比齿轮泵均匀，运转平稳，噪声小。(2)工作压力较高，容积效率也较高。(3)单作用式叶片泵易于实现流量调节，双作用式叶片泵则因转子所受径向液压力平衡，使用寿命长。(4)结构紧凑，轮廓尺寸小而流量较大。由此，本系统采用叶片泵产品简介:YB系列叶片泵采用整体式结构，能自动补偿轴向间隙，径向力平衡，且易损件为组合件。因而输出流量脉动小，噪声低，工作可靠，维修方便，使用寿命长。该泵一般为正转泵，可根据需要安装成反转泵。根据以上计算数据及及分析，选取中高压单级叶片泵。型号 YB-D40排量 ml/r 40额定压力 MPa 10公称转速r/min 1000 (转速范围6001800r/min)驱动功率 KW 8转向 顺（逆）时针方向（从轴端看）质量 Kg 16图2.9 液压泵外形尺寸图2.4.2电动机的选择： 根据泵的参数选择电机 选用Y160L-6系列三相异步电动机基本参数 ： 驱动功率 kw 11 满载转速 r/min 970 同步转速 r/min 1000质量 kg 195电流 A 31.4效率 89.5生产厂家：山东华力电机集团股份有限公司（山西分公司）图2.10 电机安装尺寸2.4.3连轴器的选用连轴器的选择应根据负载情况，计算转矩，轴端直径和工作转速来选择。计算转矩由下式求出：式中：需用转矩，见各连轴器标准驱动功率工作转速工况系数取为1.5 代入数据：据此可以选择连轴器的型号如下：名称：弹性联轴器图2.11 联轴器型号：HL2 YC2862特征:减震良好，运行平稳，易于对准，安装简单，操作轻便，节省空间,具有良好的传递性能，经久耐用。许用扭矩43.0 kgm同轴度平行度0,4角度 1最大转速3800 rpm孔径最大65mm 最小35mm重量16kg惯性矩1.910-1GD2（kgm2）生产厂家：上海车墩联轴器有限公司2.4.4液压阀的选择液压控制阀的选择（一） 安装方式的选择以前的液压系统一般多选择板式连接或管式连接的普通液压控制阀，这类阀价格低，供货方便、易组装。在采用板式连接时，为减少连接管路，需设计专用阀块，将阀集成安放在阀块上。当系统的流量较大时，可选用二通插装阀，此时可购买基本回路块组成系统，也可以只购买插装阀组件及先导控制阀，自己设计、加工阀块和盖板组成系统。叠加阀是在板式阀集成化的基础上发展起来的新型液压元件。每个叠加阀既起到控制元件的功能，又起连接块和通道的作用。组成液压系统时通常由几个叠加阀安装在板式换向阀和底板之间组成一叠，控制一个执行元件。叠加阀回路的优点是结构紧凑、体积小、重量轻，设计、加工、装配周期短，系统配置灵活、外观整齐美观、维护方便。综合上述因素，本系统均选择叠加方式安装。（二） 控制方式的选择若液压系统为闭环控制，或要求连续地按比例控制液压参量，应选用电液比例阀。如液压系统无上述要求，应选用普通液压阀，以降低成本。本系统为开环控制，无上述要求，因此选用普通液压阀。（三） 规格的选择液压控制阀的规格指其通经（公称流量）和公称压力。1 阀的通径阀的通径大小根据其在液压系统中的实际通流量及工作压力进行选择。分析流经某个阀的实际最大通流量时应注意油路的串并联关系、活塞往返运动速比，有无差动连接等因素。对压力阀和流量阀，允许的最大流量可高于公称流量的10；对换向阀、允许通过的流量还要受阀的功率特性的限制，即与阀的机能和工作压力有关，一般小于该通径阀的公称流量。选择溢流阀的通径时，还必须考虑其正常工作时的最小溢流量的要求；而流量阀则要考虑其最小稳定流量是否能满足执行元件的最低速度要求。2 公称压力液压控制阀的公称压力应大于阀的实际工作压力。液压控制阀的实际工作压力因其在液压系统中的安装位置不同而异，如安装在进油路上的液压阀的实际最高工作压力等于系统的最高压力，安装在回油路的液压阀的最高工作压力一般低于系统的最高压力。然而，当液压系统为回油路节流调速回路时，安装在回油路上的流量阀的最高工作压力可能为系统最高工作压力的两倍。（四）需要注意的问题选择控制阀的依据是系统的最高压力表和通过阀的实际流量以及阀的操纵，安装方式等，需要注意的问题是:1确定通过阀的流量。要注意通过管路的流量与油路串，并联的关系:油路串联时，系统的流量即为油路中各处所通过的流量;测距并联且各油路同时工作时，系统的流量等于各分支测距通过流量的和。2注意单活塞杆液压缸两腔加油的差异。活塞外伸和内缩时的回油流量是不同的，内缩时无杆腔回油流量与外伸时有杆腔的回油流量之比，等于两腔有效作用面积之比。3控制阀的使用压力，流量不要超过其额定值，否则，易引起液压卡紧和液动力，对阀的工作品质造成不良影响。也不要使通过减压阀，顺序阀的流量远小于其额定流量，否则，易产生振动或其它不稳定现象。4注意单向阀开启压力表的合理流动选用 ，一般来说，为了减小流动阻力损失，应尽可能使用低开启压力表的单向阀; 另一方面，对于诸如为保持电液换向阀必要的控制压力，保持以单向阀作为背压阀使用时的足够的背压力表等情况，应选用开启压力足够大的单向阀。5注意选用液控单向阀的泄压方式，当液控单向阀的出口存在背压时，宜选用外泄式，其它情况可选内泄式。6注意电磁换向阀和电液换向阀的应用场合。电磁换向阀电磁铁的类型(直流式，交流式等)和阀的结构一经确定，阀的换向时间就定了;电液换向阀的换向时间，可通过调节其控制油路上节流器的调整。7要注意合理选用先导式溢流阀泄漏量比其它控制阀大的情况，这这种阀的泄漏量可多达1L/min以上，而且只要阀处于工作状态，泄漏就存在，在选择液压泵流量时，要充分考虑到这一点。8注意节流阀，高速的最小稳定流量符合要求，其最小稳定流量，关系着执行元件的最低工作带宽是否能实现，故不能忽视。9注意卸荷溢流阀与外控顺序阀作卸荷阀的区别。在设计带有液压泵，蓄能器系统的自动卸载，加载回路时，应优先选用以卸荷溢流阀作为该回路的自动卸载，加载的控制元件，而不宜受用以外控顺序阀作为卸荷阀。因为前者的回路的卸载性能，保压性能及回路的节能效果都好于后者。10注意滑阀的过渡状态机能。它是指换向过渡位置滑阀的油路连通状况。掌握滑阀的过渡状态机能，以便核查滑阀在换向过程中，是否因有油路全被封死情况，而导致系统瞬时压力无穷大现象。2.4.5元件列表三位四通O型电磁换向阀型号：DSG-01-3C2-D24-N-50性能参数：通径 7 mm最高使用压力 25MPa最高允许背压 16MPa最大流量 63 L/min最高切换频率 300/min重量 2.2 kg安装螺钉 内六角螺钉 4-M545L安装力矩 0.50.7 kgm (57Nm)生产厂家：榆次油研液压有限公司三位四通H型电磁换向阀型号： DSG-01-3C4-D24-N-50性能参数：通径 7 mm最高使用压力 25MPa最高允许背压 16MPa最大流量 63 L/min最高切换频率 300/min重量 2.2 kg安装螺钉 内六角螺钉 4-M545L安装力矩 0.50.7 kgm (57Nm)生产厂家：榆次油研液压有限公司电磁溢流阀型号： BSG-03-2B2B-D24-N-46性能参数：最高使用压力 25.0 MPa最大流量 100 L/min压力调整范围 0.225MPa安装方式 内六角螺钉：M12752个对应的电磁换向阀型号 DSG-01-2B2B质量 6.5kg生产厂家：榆次油研液压有限公司叠加式单向节流型号：MSB-01-X-30性能参数：最高使用压力 25.0 MPa最大流量 35 L/min安装方式 内六角螺钉M545L4个重量 约1.3kg生产厂家：榆次油研液压有限公司叠加式液控单向阀型号：MPB-01-2-40性能参数：最高使用压力 25.0 MPa最大流量 35 L/min开启压力 0.2MPa安装方式 内六角螺钉M545L4个重量 约1.2Kg生产厂家：榆次油研液压有限公司减压阀型号：RG-03-B-22性能参数：最高使用压力 21.0 MPa最大流量 50 L/min设定压力1.020.5 MPa泄油量 0.81 L/min重量 4.5Kg生产厂家：榆次油研液压有限公司单向阀型号：CRT-03-4-50性能参数：最高使用压力 21.0 MPa额定流量 40 L/min开启压力 0.04 MPa重量 0.9Kg生产厂家：榆次油研液压有限公司2.4.6液压辅件的选择1）、过滤器的选择过滤器以前称滤油装置，功用是过滤液压油液中的杂质，降低油液污染度，证液压系统正常工作由于液压系统的各类故障绝大多数由油液污染环境造成，而过滤器是保持油液清洁的主要手段，所以合理选择和设置液压系统中的过滤器显得非常重要。过滤器的类型按照过滤器在液压系统中安放部位的不同，过滤器有多种形式类型。序号类型作用1吸油过滤器保护液压泵2高压过滤器保护液压泵以外的液压元件3回油过滤器滤除液压元件磨损后生成的污物4离线过滤器独立于主系统之外，连续清除系统杂质5泄油过滤器防止生成物进入油箱6注油过滤器防止注油时污物侵入7安全过滤器保反抗污染能力低的液压元件表2.1 滤油器的类型选择过滤器应考虑如下几点：1具有足够的通流能力、压力损失要小。2过滤精度应满足设计要求。3过滤器的材质应与所选流体介质相容，采用乳化液鞥难燃介质时，过滤器的通流能力应提高23倍。4滤芯要有足够的强度，为保证滤芯堵塞后及时更换，应带有压差信号发生器等保护措施。但对高过滤精度要求的场合，如液压伺服系统，不允许安装旁通安全阀。5滤芯更换、清洗及维护方便。过滤器的主要性能指标有:过滤精度(滤除各种不同尺寸的污染颗粒的能力)，压降特性和纳垢容量(压力降达到其规定限值之前，可以滤除并容纳的污染物数量)。按照过滤精度的不同，过滤器又可分为为粗过滤器普通过滤器，精过滤器和特精过滤器，四类，各类过滤器的过滤精度及其适用。技术要求经过比较和选择，所确定的过滤器类型， 过滤精度及尺寸规格，应满足过滤精度符合预定要求，具有足够的通流能力，滤芯具有足够的强度，滤芯的抗腐蚀性能超群好，滤芯清洗和更换方便等条件。本系统中元件的工作压力不大，冲击很少，因此只需在回油装一个回油路过滤器即可。回油过滤器图2.12 回油过滤器外形尺寸型号：XU-A6330S技术参数：通径 25 mm公称流量 63 L/min公称压力 0.16 Mpa原始压力损失 0.07 Mpa过滤精度 30um允许最大压力损失 0.35 MPa重量 5 Kg生产厂家：上海高行液压件厂图2.13 空气滤清器型号：EF1-25技术参数：加油流量 9L/min空气流量 65L/min油过滤面积 80 cm空气过滤精度 0.279 um油过滤精度 125 um螺钉（四只均布）mm M410生产厂家：温州黎明液压机电厂2）、压力表与压力开关的选择液压系统的静态压力测量一般采用弹簧管式压力表。测量单点压力时采用单点压力表开关。若一个压力表检测多点的压力，可用多点压力开关。在压力表开关和压力表之间应设缓冲阻尼器，以保护压力表不因动态压力冲击而损坏。本系统选用一般用压力表型号：Y-60性能参数：测量范围 016 Mpa精度等级 1.5重量 约1公斤接头螺纹 M141.5 生产厂家：西安仪表厂液位液温计型号：YWZ-250T温度 -20+100压力 0.10.15MPa侧液高度：200mm生产厂家：温州黎明液压机电厂管状电热元件型号：QBDRG功率 1kw图2.14 电热管电压 220v浸入油中长度 225mm生产厂家盐城庆邦电器有限公司冷却器型号：SL-305U1换热面积 m20.6压力损失MPa 0.15MPa油侧使用压力1MPa水侧使用压力0.5MPa进油温度 50进水温度30图2.16 冷却器介质粘度等级N100油温降8油流量比水流量比 1:1热交换系数m2h300流量油L/min 1040重量kg 8生产厂家：四平中基液压件厂3）、管道尺寸的确定油管系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管，因为本设计中所须的压力是中低压P=6.5MPa ， 钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配是不能任意弯曲，常在装拆方便处用作压力管道中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲，部分不能用钢管的地方用软管连接。尼龙管用在低压系统；塑料管一般用在回油管用胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因此非必要时一般不用。1. 管接头的选用：管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管路的种类管路按其在液压系统中的作用分为：主管路-包括吸油管路、压油管路和回油管路，用来实现压力能的传递。泄油管路-将液压元件泄露的油液导入回油管或邮箱。控制管路-用来实现液压元件的控制或调解以及与检测仪表连接管路。旁通管路-将通入压油管路的部分或全部压力油直接引回油箱的管路。管路的材料液压系统的常用管路有钢管、铜管、胶管、尼龙管及塑料管等。（1）无缝钢管 无缝钢管耐压高，变形小，耐油、抗腐蚀，虽然装配时不易弯曲，但装配后能长期保持原形，因此广泛用于中高压系统中。无缝钢管有冷拔和热轧两种，液压系统的压油管路一般采用10号、15号冷拔无缝钢管，这种钢管的尺寸准确，质地均匀，强度高，可焊性好。 （2）有缝钢管 即焊接钢管，主油路的吸油管和回油管可采用焊接管。其价格便宜，最高工作压力不大于1.6MPa。 （3）橡胶软管 橡胶软管一般用于有相对运动的部件间的连接。它装配方便，能够吸收液压系统的冲击和振动，缺点是制造困难，成本高，寿命短，刚性差。不拆卸的固定连接一般不用软管。在某些管路较长，部件间有相对转动的情况下，可采用有旋转接头连接的金属管或钢丝缠绕层为骨架的耐油橡胶管，可用于压力油路，其最高工作压力可达40MPa。低压软管是麻线或棉线纺织层为骨架的耐油橡胶管，多用于压力较低的回油路或气动管路。工作压力不大于1.5MPa。 （4）铜管 纯铜管容易弯曲，安装方便，管壁光滑，摩擦阻力小，但耐压力低，抗震能力差，一般仅在压力低于5MPa时使用，由于铜与油接触易使油氧化，且价格昂贵，应尽量不用。黄铜管比纯铜管可承受更高压力，但不如纯铜管容易弯曲，铜管现主要用于仪表和控制装备的小直径油管。（5）塑料管 耐油塑料管价格便宜，装配方便，但耐压能力低，一般不超过0.5MPA，可用作泄露油管和某些回油管。（6）尼龙管 尼龙管加热后可随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定性不变。承压能力因材质而异，自2.5MPa直8.0MPa不等。管接头的种类很多，液压系统中油管与管接头的常见联接方式有：焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头，管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹（ZM）和普通细牙螺纹（M），锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上，为此对管材的选用，接头形式的确定（包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等），管系的设计（包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等）以及管道的安装（包括正确的运输、储存、清洗、组装等）都要考虑清楚，以免影响整个液压系统的使用质量。国外对管子的材质、接头形式和连接方法上的研究工作从不间断，最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头，它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除即把管接头放入液氮中用芯棒扩大其内径，然后取出来迅速套装在管端上，便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已经在航空和其它一些加工行业中得到了应用，它能保证在4055Mpa的工作压力下不出现泄漏。但是国内的这种精密管接头做的不好，很容易出现漏。焊接式管接头在国内很早就使用，技术比较成熟，且使用很方便简单，但在安装前必须把接管和钢管一一焊接好，焊接的质量会直接影响管接头的连接质量，且每次装拆都需要更换O型圈，然而，焊接管接头的自位能力可以补偿焊接或弯管的误差，故密封性较高，抗振能力较强。因此本系统根据实际情况选择焊接式管接头，压力表采用专用的压力表接头。钢管要求采用冷拔无缝钢管。图2.17 测压管接头图2.18 焊接式管接头2、 管道内径计算：（1）式中 Q通过管道内的流量 v管内允许流速 ，见表：允许流速推荐值油液流经的管道推荐流速 m/s液压泵吸油管0.51.5液压系统压油管道36，压力高，管道短粘度小取大值液压系统回油管道1.52.6(1)、系统压油管道的内径： 取v=4m/s根据新编液压工程手册雷天觉（下册）P1797-查得：取标准值d=15mm，钢管外径 D=22mm; 壁厚2mm。管接头联接螺纹M221.5推荐流量 63L/min(2)、系统回油管道的内径：取v=2m/s根据新编液压工程手册雷天觉（下册）P1797-查得：取标准值d=20mm，钢管的外径 D=28mm；壁厚2.5管接头联接螺纹M272推荐管路通过流量 100L/min。2.4.7系统性能验算（一）系统压力损失计算（1）、判断流动状态由雷诺数 Re=vd=4qd进油时：Re=44010-3/（601510-3110-4）=141.2因为最大的Re小于临届雷诺数（2000），故可推论出：各工况下的进、回油路中油液的流动状态全为层流。 （2）、计算系统压力损失适用于层流流层状态的沿程阻力系数=75/Re=75d/4q和溶液在管道内的流速V=4q/d2同时代入沿程损失计算公式，并将已知数据代入后，得Pl1=475l2d4q=4750.9174103110-4423.14（1510-3）4q =3.46108q管道的局部压力损失Pl2=0.1Pl1即Pl1=3.461084010-3/60=2.3105Pa=0.23MPa，Pl2=0.1Pl1=0.023MPa元件的压力损失Pl3就是各个阀的压力损失（以波纹轮下行工作为例）Pl3=0.04+0.2+0.07+0.3=0.61MPa此时系统的压力损失P=P1+P2+P3=0.23+0.023+0.61=0.863MPa。因此选的泵压力足够。（二）系统效率计算1、计算回路效率c=p1q1/ppqp=6.510614.61210-3/（97040/10610106）=48.96%2、计算系统效率=PC1=0.920.48960.95=43.8%（三）系统发热与温升计算液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失都将转化为热量，使系统油温升高，产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热和温升计算，以便对系统温升加以控制。液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行器的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的。因此，系统的总发热量H可按下式估算：H=NPi-NnNPi=8 kw波纹轮左右主轴箱上料器Nn=3.2kwH=（8-3.2）kw=4.8kw式中：NPi液压泵的输入功率（W）；Nn执行器的输出功率（W）。式中：K散热系数W/(m2)，计算时可选用推荐值：通风很差（空气不循环）时，K=8；通风良好（空气流速为1m/s左右）时，K=1420 W/(m2)；风扇冷却时，K=1025 W/(m2)；用循环水冷却时，K=110175 W/(m2)；t系统温升，即系统达到热平衡时油温与环境温度之差（）。一般工作机械t35；工程机械t40；t25。液压系统中产生的热量，由系统中各个散热面散发至空气中，其中油箱是主要散热面。因为管道的散热面相对较小，且与其自身的压力损失产生的热量基本平衡，故一般略去不计。由以上计算结果分析，温升范围符合要求。第3章液压系统工作介质选择工作介质是液压系统中极为重要的组成部分，它将系统中各类元件沟通起来成为一个有机的整体。据统计，75% 85%的各类液压系统故障与工作介质的选择、使用和维护不当有关。只有正确的选择、使用和维护系统工作介质，才能有效的避免多数系统潜在故障的产生，保证液压系统安全、可靠的工作。31 系统对工作介质的主要性能要求工作介质是液压系统中十分重要的组成部分，如果说液压泵是液压系统的心脏，那么液压介质就相当于液压系统的血液，他在液压系统中要完成一系列重要的功能：1） 有效的传递能量和信号2） 润滑运动零件，减少摩擦和磨损3） 在对偶运动副中提供支撑4） 吸收、运送和传递系统产生的热量5） 防止锈蚀6） 传输、分离和沉淀系统中非可溶性污染物质7） 为元件和系统的失效提供和传递诊断信息液压系统能否可靠、有效、安全而经济地运行，与选用的工作介质性能密切相关。32工作介质的选择选择工作液体时考虑的因素主要是：1、液压系统的环境条件如气温的上、下限，系统的冷却条件，有无高温热源和明火。2、液压系统的工作条件如液压泵的类型、工作压力、与金属及密封和涂料的相容性。其中，液压泵的工作条件是选择液压油时的首要依据，应尽可能满足液压泵样本中提出的