SLD-140水平连铸机液压系统总体设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 引言 课题提出的背景和意义 我国液压工业发展历程，大致可分为三个阶段，即： 20 世纪 50 年代初到 60 年代初为起步阶段； 6070 年代为专业化生产体系成长阶段； 8090 年代为快速发展阶段。其中，液压工业于 50 年代初从机床行业生产仿苏的磨床、拉床、仿形车床等液压传动起步，液压元件由机床厂的液压车间生产，自产自用。进入 60 年代后，液压技术的应用从机床逐渐推广到农业机械和工程机械等领域，原来附属于主机厂的液压车间有的独立出来，成为液压件专业生产厂。到了 60 年代末、 70 年代初，随着生产机械化的发展，特别是在为第二汽 车制造厂等提供高效、自动化设备的带动下，液压元件制造业出现了迅速发展的局面，一批中小企业也成为液压件专业制造厂。 1968 年中国液压元件年产量已接近 20 万件； 1973 年在机床、农机、工程机械等行业，生产液压件的专业厂已发展到 100 余家，年产量超过 100 万件，一个独立的液压件制造业已初步形成。这时，液压件产品已从仿苏产品发展为引进技术与自行设计相结合的产品，压力向中、高压发展，并开发了电液伺服阀及系统，液压应用领域进一步扩大。 进入 80 年代，在国家改革开放的方针指引下，随着机械工业的发展，基础件滞后于主机的矛 盾日益突出，并引起各有关部门的重视。为此，原一机部于 1982 年组建了通用基础件工业局，将原有分散在机床、农业机械、工程机械等行业归口的液压专业厂，统一划归通用基础件局管理，从而使该行业在规划、投资、引进技术和科研开发等方面得到基础件局的指导和支持。从此进入了快速发展期，先后引进了 60 余项国外先进技术，其中液压 40 余项，经消化吸收和技术改造，现均已批量生产，并成为行业的主导产品。近年来，行业加大了技术改造力度， 19911998 年国家、地方和企业自筹资金总投入共约 20 多亿元，其中液压 16 亿多元。经过技术改造和 技术攻关，一批主要企业技术水平进一步提高，工艺装备得到很大改善，为形成高起点、专业化、批量生产打下了良好基础。近几年，在国家多种所有制共同发展的方针指引下，不同所有制的中小企业迅猛崛起，呈现出勃勃生机。随着国家进一步开放，三资企业迅速发展，对提高行业水平和扩大出口起着重要作用。目前我国已和美国、日本、德国等国著名厂商合资或买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 由外国厂商独资建立了柱塞泵 /马达、行星减速机、转向器、液压控制阀、液压系统、静液压传动装置、液压件铸造、机械密封、橡塑密封等类产品生产企业 50 多家，引进外资 2 亿多美元。 交流 14951605 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 国内外研究开发水平和发展趋势 国内外开发水平 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 (1) 基本概况 经过 40 多年的努力，我国液压行业已形成了一个门类比较齐全，有一定生产能力和技术水平的工业体系。据 1995 年全国第三次工业普查统计，我国液压工业乡及乡以上年销售收入在 100 万元以上的国营、村办、私营、合作经营、个体、 “三资 ”等企业约有 700 余家，其中液压 700 家。按 1996 年国际同行业统计，我国液压行业总产值 世界第 6 位。 (2) 当前供需概况 通过技术引进，自主开发和技术改造，高压柱塞泵、 齿轮泵、叶片泵、通用液压阀门、油缸和各类密封件第一大批产品的技术水平有了明显的提高，并可稳定的批量生产，为各类主机提高产品水平提供了保证。另外，在液压元件和系统的 染控制、比例伺服技术等方面也取得一定成果，并已用于生产。目前，液压产品总计约有 1200个品种、 10000 多个规格。已基本能适应各类主机产品的一般需要，为重大成套装备的品种配套率也可达 60%以上，并开始有少量出口。 1998 年国产液压件产量 480 万件，销售额约 28 亿元；密封件产量约 8 亿件，销售额约 10 亿元。据中国液压气动密封件 工业协会 1998 年年报统计，液压产品产销率为 97 密封为 这充分反映了产销基本衔接。 我国液压业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的 1/3，寿命为国外的 1/2。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998 年液压、气动和密封件产品的进口额约 2 亿美元，其中液压约 美元，气动近 美元， 密封约 美元，比 1997 年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为 30%。 1998 年国内市场液压件需求总量约 600 万件，销售总额近 40 亿元；气动件需求总量约 500 万件，销售总额 7 亿多元；密封件需求总量约 11亿件，销售总额约 13 亿元。 由于液压传动具有体积小、操作灵活、输出功率大等优点；也可用简单的管路连接买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 代替复杂的机械传动，因而在收割机和插秧机中得到了广泛关注和大量应用。 随着农业机械化的推广与普及，农机研究部门、主机生产厂家和农户对液压系统的认识程度也在不断的提高，他们不仅要求 产品有低廉的价格，更要求有较高的品质、可靠的使用性能；作为农业机械推广重点之一的联合收割机、插秧机，其液压系统的配置通过液压件生产厂家近几年的探索与努力，在功能、可靠性、合理性等方面已取得了较大的突破。集成、复合、大通径、多功能 。 已成为新一代农机液压件的开发热点。结构上的集成化便于安装布置；性能上的复合为用户提供了很大方便；通道的大而畅更有利于减少发热与能耗；产品的多功能与农业机械的发展与开创紧密相连。作为液压件，曾经困扰着农业机械的应用与发展，劣质液压元件、配置不合理的液压系统曾一度充斥着农机市场。由此 这也成为了液压件生产厂家的一个攻关课题。通过多年的探索与研究，农机液压件的整体配套水平已取得了一个飞跃，并逐步接近了发达国家水平。比如说，带有复合功能的手控、电控的操纵系统替代了功能单一的分配阀，而且性能、功效在不断升级；此外，行走系统采用了静液压无级变速器（ 大大提高了操纵性能与工作效率。 因此，我们必须按照客观规律去办事，不能守旧，一定要有创新，要有突破，相信，液压技术在农机上的应用将更普及一定会达到发达国家水平。 液压 系统结构紧凑、重量轻、体积小、压力高、自吸性能好 。 在液压系统的设计中， 不但要实现其拖动与调节功能，还要 尽可能地利用能量，达到高效、可靠运行的目的。液压系统的功率 损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径地考虑降低系统的 功率损失。 目前普遍使用着的定量泵节流调速系统，其效率较低 ( 这是因为定量泵与油缸的效 率分别为 85%与 95%左右，方向阀及管路等损失约为 5%左右。所以，即使不进行流量控制，也有 25%的功率损失。加上节流调速，至少有一半以上的浪费。此外，还有泄漏及其它的压力损失和容积损失，这些损失均会转 化为热能导致 液压油温升。所以，定量泵加节流调速系统只能用于小流量系统。为了提高效率减少温升，应采用高效节能回路，上表为几种回路功率损失比较。另外，液压系统的效率还取决于负买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 载。同一种回路，当负载流量 泵的最大流量 值大时回路的效率高。例如可采用手动伺服变量、压力控 制变量、压力补偿变量、流量补偿变量、速度传感功率限制变量、力矩限制器功率限制变量等多种形式，力求达到负载流量 Q L 与泵的流量的匹配。 1 今后发展走势 响发展的主要因素 企业产品开发能力不强，技术开发的水平和速度不能完全满足先进主机产品、重大技术装备和进口设备的配套和维修需要 。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 不少企业的制造工艺、装备水平和管理水平都较落后，加上质量意识不强，导致产品性能水平低、质量不稳定、可靠性差，服务不及时，缺乏使用户满意和信赖的名牌产品。 行业内生产专业化程度低，力量分散，低水平重复严重，地区和企业之间产品趋同，盲目竞争，相互压价，使企业效益下降，资金缺乏、周转困难，产品开发和技术改造投入不足，严重地制约了行 业整体水平的提高以及竞争实力的增强。 国内市场国际化程度日益提高，国外公司纷纷进入中国市场参与竞争，加上国内私营、合作经营、个体、三资等企业的崛起，给国有企业造成愈来愈大的冲击。 展走势 随着社会主义市场经济的不断深化，液压产品的市场供求关系发生较大变化，长期来以 “短缺 ”为特征的卖方市场已基本成为以 “结构性过剩 ”为特征的买方市场所取代。从总体能力看，已处于供大于求的态势，特别是一般低档次液压件，普遍供过于求；而主机急需的技术含量高的高参数、高附加值的高档产品， 又不能满足市场需要，只能依赖于进口。在我国加入 ，其冲击有可能更大。因此， “十五 ”期间行业产值的增长，决不能依赖于量的增长，而应针对行业自身的结构性矛盾，加大力度，调整产业结构和产品结构，也就是应依靠质的提高，促进产品技术升级，以适应和拉动市场需求，求得更大的发展。 在工业生产的各个部门都应用液压传动技术。例如，工程机械、矿山机械、压力机械和航空工业中采用液压传动，机 床 上的传动系统也采用液压传动。 液压传动所采用的工作介质为液压油或其它合成液体，气压传动所采用的工作介质为压缩空气。 题研究目 标 液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展；向低能耗、低噪声、低振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、新材料买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 和电子、传感等高新技术。 液压技术正向高压、高速、大功率、高效、低噪声、高性能、高度集成化、模块化、智能化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机辅助测试、计算机直接控制、计算机实时控制技术、机电一体化技术、计算机仿真和优化设计技术、可靠性技术，以及污染控制 技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向；气压传动技术在科技飞速发展的当今世界发展将更加迅速。随着工业的发展，气动技术的应用领域已从汽车、采矿、钢铁、机械工业等行业迅速扩展到化工、轻工、食品、军事工业等各行各业。气动技术已发展成包含传动、控制与检测在内的自动化技术。由于工业自动化技术的发展，气动控制技术以提高系统可靠性，降低总成本为目标。研究和开发系统控制技术和机、电、液、气综合技术。显然，气动元件当前发展的特点和研究方向主要是节能化、小型化、轻量化、位置控制的高精度化，以及与电子学相结合的综合 控制技术。 液压与气压传动是研究利用有压流体 (压力油或压缩空气 )作为传动介质来实现各种机械的传动和自动控制的学科。液压传动与气压传动实现传动和控制的方法基本相同，它们都是利用各种元件组成需要的控制回路，再由若干回路组成能够完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换与控制。 2 液压系统的要求 本液压系统应用于炼钢厂中浇注及钢锭的加工 ,具体要求如下 : (1) 浇注及钢锭的加工实现顺序控制。 (2) 大型机构，同一动作采用双或四个液压缸或液压马达达到精确同步。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 (3) 中间包倾翻，液压杆升降需精 确定位。 (4) 本液压系统控制各工作点油缸的动作。 (5) 对系统的油液温度、系统压力等实现远程监控，系统结构设计紧凑、操作方便、性能可靠。 (6) 为保证安全生产 ,系统设有安全联锁装置 ,停电安全联锁装置。 3 液压原理和主要技术参数 本液压系统配置有液位液温器 （ 、压力马达、调速阀、电磁阀、溢流阀、安全阀、蓄能器等，可对系统的油液温度、系统压力等实现远程监控，系统结构设计紧凑、操作方便、性能可靠、节约能源是 平连铸机液力装置的理想配套液压设备。根据 该设计其它部分设计得：最高压力 15大流量 60L/因此，买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 选择如下设备。 (1) 双联高压叶片泵：型号 5，排量 2550ml/r 额定压力 16速 6001500r/动功率 4 (2) 电机：型号 0供应商 南阳电机， 功率 速 1470r/护等级 (3) 电磁铁电压： (4) 工作介质：抗磨液压油 (建议用美孚油 工作介质污染度等级 : (5) 油箱容积： 1000L (6) 液压系统压力范围： 5 液压系统的方案的设计 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买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 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。一般来说，对于固定的尺 寸不太受限的设备，压力可以选低一些，行走机械重载设备压力要选得高一些。具体选择参考表 载荷选择工作压力 载荷 / 5 5 10 10 20 20 30 30 50 50 工作压力 / 1 2 3 3 4 4 5 5 所以本系统的工作压力 525 定液压系统原理图 9 该液压系统包括：动力站，中间包小车行走、倾翻、前后，引定杆升降，冷床翻钢，滑动水口，拉坯压棍几个部分。 分别 拟订如下： 间包小车液压系统 中间包小车按用户设计要求，完成行走、倾翻和前后三个动作。 1） 中间包小车行走动作是通过分流集流阀来保证两个液压马达的同步，保证行走小车两侧车轮速度与位置同步。通过电气控制系统协调电磁阀 控制小车运动换向，中间包小车行走往复运动有三位四通电磁换向阀来实现。其液压系统图如图 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 图 间包小车行走液压系统图 2） 中间包倾翻速度控制是通过双单向节流阀来实现 ，双单向节流阀可以实现调节浇铸速度及往复速度。通过双向液压锁来给倾翻动作完成定位锁定。通过电气控制系统协调电磁阀 中间包倾翻换向，中间包倾翻的往复运动有三位四通电磁换向阀来实现。其液压系统原理图如图 间包小车倾翻液压系统图 3） 中间包前后动作是通过分流集流阀来控制两液压缸的同步，通过调速阀来形买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 成闭路调速回路调节速度，调速精度高。通过电气控制系统协调电磁阀 过减压 阀来减小压力，使液压系统获得更低一级压力，是否减压由电气控制系统协调电磁铁来控制。其液压系统原理图如图 间包小车前后动作液压系统图 锭杆升降液压系统 引锭杆升降是通过两个分流节流阀来控制同步，用两个双向液压锁来给引锭升降动作完成定位锁定。通过电气控制系统协调两个电磁阀 控制引锭杆升降换向，引锭杆升降往复运动由两个三位四通电磁换向阀实现。其液压系统原理图如图 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 图 定杆升降液压系统原理图 床翻钢液压系统 冷床翻钢是通过电气控制系统协调两个电磁阀 床翻钢往复运动由 2 个三位四通电磁换向阀实现。其液压系统原理图如图 床翻钢液压系统原理图 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 动水口液压系统 滑动水口液压系统是通过电气控制系统协调电磁阀 控制液压缸的运动。其液压系统原理图如图 动水口液压系统原理图 坯压辊液压系统 拉坯压辊通过电气控制系统协调 3 个电磁阀 控制换向。拉坯压辊往复运动由 3 个三位四通电磁换向阀实现。通过减压阀来减小压力，使液压系统获得更低一级压力，是否减压由电气控制系统协调电磁铁控制其液压系统原理图如图 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 图 坯压辊液压系统原理图 据以上液压系统设置动力站系 统 动力站有电动机，双联泵，油箱，压力表，蓄能器，电磁溢流阀组，过滤器，板式冷却器，液位液控器，液位液温器等组成。双联叶片泵中大泵提供低压油液，小流量动力。小泵提供高压油液，大流量动力。卸荷由先导式溢流阀 电磁铁 制控制中间包小车的行走、中间包的倾翻、滑动水口运动、引锭杆升降运动 4 个动作，电磁铁 制中间包前后、冷床翻钢、拉坯压辊 3 个动作。其液压系统图如图 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 图 力站系统图 压系统原理图 根据各部分单独的液压系统图绘制液压系统总图如图 压系统原理图 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 5 液压元件的选择和专用件的设计 压泵的选择和泵的参数的计算 压泵的工作压力的确定 1P+ P (7 1对于本系统的最高工作压力是中间包倾翻油缸的入口压力 P 路复杂，进口有调速阀，则取P =1 定液压泵的流量压泵的输出流量应为 3m a x ）（ 其中 K 为系统泄露系数，一般取 K= 表示同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，对于在工作过程中用节流调速的系统，还需加上溢流阀的最小溢流量，一般取 04 s 系统使用蓄能器作辅助动力源时 zi 统泄漏系数，一般取 K=1.2 压设备工作周期 s 一个液压缸或液压马达在工作周期中的总耗油量 3m 压缸或液压马达的个数 选择液压泵的规格 根据以上求得的系统中拟定的液压泵的形式，从产品样本或机械设计手册选择相应的液压泵。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 %6025 。 确定液压泵的驱动功率 在工作循环中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，则 10买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 式中 P Pa p液压泵的总效率，参考表 择 表 压泵类型 齿轮泵 螺杆泵 叶片泵 柱塞泵 总效率 压式变量叶片泵的驱动功率，可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算。p ，Q ，则 3 W (7 式中 a 液压泵的额定流量 字工作循环中，如果液压泵的流量和压力变化较大，即 （ （ 曲线起伏变化较大，则须分别计算出各个循环阶段内所需的功率，驱动功率取其平均功率： . . . (7 式中 1t 、 2t 、 一个循环系统中每一个动作阶段内所需的时间 s 1P 、 2P 、 个循环中每一动作阶段内所需的功率 平均功率选出电动机功率后，还要验算一下每一阶段内电动机超载量是否都在允许范围内。电动机允许的短时间超载量一般为 25%。 择液压泵的规格 根据以上求的泵的排量1q、2系统中给定的液压泵的形式，从机械设计手册第五卷得双联叶片油泵：型号 5，排量 25/50ml/r 额定压力 16统设定压力小流泵 10流量油泵为 8 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 动机的选择 液压缸在整个循环运动中，系统的压力和流量都是变化的。所需功率变化较大，为满足整个工作循环的需要，需按大功率段来确定电动机的功 率。 从液压原理图可以看出，快速运动时系统的压力和流量都较大，这时，大小泵同时参加工作，小泵排油压力和流量均较大。此时，大小泵同时参与工作小泵排油除保证锁紧力外，还通过顺序阀将压力油供给加料门油缸。 前面的计算已知，小泵供油压力为1P=虑大泵到销锁油缸路损失，大泵供油压力应为2P=6. 4取泵的总效率p=的总驱动功率为： P= 1 1 1 1p v p q P q(7 =17考虑安全系数 ,故取 18机械设计手册电机参数表得： 电机型号 0功率 转速 护等级 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 10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。 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。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 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。 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。 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 压控制阀 序号 代 号 名称及规格 材料 数量 1 2 安全球阀 品 2 2 向阀 成品 2 3 单向阀 成品 4 4 0磁溢流阀 成品 4 5 4磁阀 成品 6 6 压球阀 成品 24 7 4磁阀 成品 10 8 流集流阀 成品 6 9 4磁阀 成品 2 10 50压阀 成品 2 11 向阀 成品 2 12 单向节流阀 成品 2 13 液控单向阀 成品 4 14 0压阀 成品 6 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 序号 代 号 名称及规格 材料 数量 15 4磁阀 成品 2 16 2速阀 品 4 他液压元件的选择 力继电器的选择 能够自动感到压力变化，当压力达到预定压力时，可以自动将电路进行通断的仪表。压力预定值是根据压力控制要求，预先在压力校验台还是调定的点触点动作的压力值。根据要求查机械设计手册得 ： 5 压力继电器 力表 由液压系统的压力来选择压力表，查机械设计手册得： 压力表 压软管和测压排气接头 根据系统的压力来选择测压软管和测压排气接头，查机械设计手册得： 压软管的有关参数：公称通经 22大动态压力 30用温度3/ 060C 。软管通径 23 大静大压力 40学性能，耐酸性溶剂。 3W 测压软管 公称通径 22 最大压力 30 橡胶接头 液位液温器，液位控制器和空气滤清器的选择 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： 液位液温器 位控制器 气滤清器 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 能器的设计计算 根 据蓄能器在液压系统中的功用，确定类型和主要参数。 在本液压系统中，液压缸在短时间内快速运动，由蓄能器来补充供油，则计算公式为 ： V=qv (7 L液压缸的行程 K油液损失系数，一般取 K=1.2 V=由以上公式得 V=虑安全系数和其他方面 V 取 40L,查机械设计手册得： 00H 蓄能器 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= (7 式中 已知所选泵的总流量为 样 ,表 统类型 行走机械 低压系统 中压系统 锻压系统 冶金系统 1 2 2 4 5 7 6 12 10 得 =5 故 V= =5 m 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 道尺寸的确定 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： d 1130 (7 于吸油管 v=12m/s,一般取 1m/s 以下，对于压油管 v 36m/s,对于回油管 v s。 再按照公式 d= 4 (7算出管道内径： 流量 表 算数值 管路名称 通过流量 /(L/s) 允许流速 /(m/s) 管道内径 /m 实际取值 /m 大泵吸油管 泵吸油管 泵排油管 泵排油管 机械设计手册得： 10 2、 34 3、 65 4 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 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。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 6 液压系统性能验算 算回路中的压力损失 2 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 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 运动时通过的流量为 s，正常运转后的粘度为 = 27 2 /mm s ，油的密度为 =9183m 油在管路的实际流速 =24 =s d= 10 =3702 2300 油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为： = (7 根据公式 1p = 212d 求得沿程压力损失为 : 1p = 20 . 5 60 . 3 1 6 4 5 2 . 9 33 7 0 2 0 . 0 3 4 2 1 0 = 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2p，以及通过控制阀的局部压力损失3p。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/定压力损失 电磁换向阀的额定流量为150L/定压力损失为 单向调速阀的额定流量为 160L/定压力损失为 流阀的额定流量为 120L/定压力损失为 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 通过各阀的局部压力损失之和： 2 2 2 231 3 . 5 7 3 . 4 1 3 . 5 7 3 . 4 1 3 . 5 7 3 . 4 1 7 3 . 40 . 3 0 . 2 0 . 3 0 . 25 0 1 5 0 1 6 0 1 2 0p 3p=小泵出油口到油缸进油口也要经过单向阀、电磁换向阀、单向调速阀、溢流阀。 向阀的额定流量为 50L/定压力损失 电磁换向阀的额定流量 150L/定压力损失为 单向调速阀的额定流量为 160L/定压力损 流阀的额定流量为 120L/定压力损失为 过各阀的损失之和为 : 2 2 2 231 3 . 5 7 3 . 4 1 3 . 5 7 3 . 4 1 3 . 5 7 3 . 4 1 3 . 5 7 3 . 40 . 3 0 . 2 0 . 3 0 . 25 0 1 5 0 1 6 0 1 2 0p =上计算结果是大小是同时工作的 ,所经过的管道都是一样的。则大小泵是同时工作的 ,所以大小泵到油缸之间总的压力损失为 : 13p p p =压系统的发热温升的计算 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 1 11 (1 )zh r i p i (7 式中 s）； z投入工作液压泵的台数； W）； 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 台泵工作时间 （ s） ； (2) 液压执行元件的功率损失 2 11 ( 1 )Mh r j p j (7 式中 M液压执行元件的数量； W） ； j 个执行元件工作时间 （ s） ； (3) 溢流阀的功率损失 3h y yP p (7 式中 3/。 (4) 油液流经阀或管道的功率损失 4hP (7 式中 p ； 3/。 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 1 2 3 411)h r h h h h i i W j j j v i p i P P T t q (7 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 (7式中有效功率。 对于本系统来说 , 1 Z i i qv = (7 式中 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 1 =7 (7 式中 s） ； z、 n、 m分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量； Pi、-第 i 台泵的实际输出压力、流量、效率； i 台泵工作时间 （ s） ； N m） 。 总的发热功率按照公式 ( 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。 1 1 2 2() A K A T (7 =中 121A、2管道的散热面积 T 油箱散热系数1 （ W/ 2m ） 冷却条件 18 9 通风条件良好 15 17 用风扇冷却 23 循环水强制冷却 110 170 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 管道的散热系数见表 W/ 2m ） 表 速 / 1 管道外径 /m 8 6 5 1 25 14 10 5 69 40 23 则计算出的hr 油温会不断升高，这时，最大温差 ,根据公式 1 1 2 2 A K A 环境温度为0T，则油温00T T T 。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。 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 (1 2 2 1( ) / A 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 ，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=.8 a=1, b=1.3,h=1 1A=a+b)+1(1+1 m 油箱的散热功率为 20 . 5 60 . 3 1 6 4 5 2 . 9 33 7 0 2 0 . 0 3 4 2 1 0 式中 查表得 16W/ 2m 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 T 取 T =35