500T液压机液压系统设计毕业说明书

1、500t 液压机液压系统设计 摘 要 液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实 现各种工艺的机器。液压机是一种锻压机械，它能完成调直、冷冲压、冷挤压等 多种锻压工艺。液压机的结构形式很多，但通常由横梁、立柱、工作台、滑块和 顶出机构等部件组成。本文为 500t 液压机液压系统设计，通过对液压机主缸及 顶出缸进行工况分析，绘制其速度图和负载图。选择液压基本回路，拟定液压系 统原理图，使主缸能完成快速下行、减速压制、保压延时、泄压回程、停止的基 本工作循环，顶出缸能实现顶出、退回、浮动压边的动作，之后对液压系统控制 过程进行分析。确定液压系统的主要参数，通过对压力、流量等

2、参数的分析与计 算，对泵、电机、控制阀等液压元件和辅助件进行了选择。本次设计采用了集成 块，除去与泵或液压缸等的连接仍然采用管接头和管道以外，其它各元件之间的 连接都通过集成块上的通道，其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻， 大大减少管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声，并且液 压系统安装 、调试和维护方便，压力损失小，外形美观。另外对液压站进行了 总体布局。通过液压系统压力损失和温升的验算，本文液压系统的设计可以满足 液压机工作循环的动作要求，能够实现塑性材料的成型加工工艺。 关键词：液压机，液压系统，原理图，集成块，液压站 the design of 300t hy

3、draulic press hydraulic system abstract hydraulic presses are machines that use liquid as working medium and are made according to the principle of pascal to deliver energy to achieve various processes. hydraulic presses are metal forming machines which can complete various forging technology such a

4、s alignment, cold forging, cold extruding and so on. hydraulic presses have many structural forms but more often than not they are composed of crossbeam, vertical post, work table, slide block and ejector parts. this paper is about the design of 500t hydraulic presss hydraulic system, though the con

5、dition analysis of the hydraulic presss main cylinder and ejection cylinder, we can draw their velocity diagrams and load diagrams. then we choose basic hydraulic circuit to form the hydraulic system schematics. we must make sure the main cylinder can complete the basic working cycle of fast descend

6、ing, deceleration repression, time delay of press forming, relinef-pressure return and stop, and on the other hand, ejection cylinder can realize the action of ejection, return and floating side pressing. after that, we must analyse the control process of the hydraulic system. hydraulic systems main

7、 parameters are determined and through the analysis and calculation of pressure, flow and other parameters, and then we can go on the choose hydraulic components and auxiliary parts such as pump , motor, filters, control valves. this design adopted the manifold block, and except that the connection

8、of pump and hydraulic cylinder still uses the pipes and pipe joints, the connection of other components all through the channel of the manifold block. its structure is more compact, volume is relatively smaller, its weight is lighter without pipe connection. whats more, it can eliminate leakage of t

9、ubing, connectors, vibration and noise, also, the installation, commissioning and maintenance of hydraulic systrem are convenient, low pressure drop, and it looks more beautiful.the paper has also designed the overall layout of the hydraulic station.what is more this paper have three- dimensional gr

10、aph of integrated block, hydraulic pressure station, which make it more beautiful and accessible to reader. the hydraulic system can meet the press order cycle action requires and realize the plastic material forging press, stamping cold extrusion, straightening, bending forming process and other co

11、ntour machining technic through check calculation of hydraulic system pressure loss and the temperature of the hydraulic system. keywords:hydraulic press, hydraulic system, system diagram, manifold block, hydraulic station 目 录 前前 言言.1 第第一一章章 液压机主要参数的确定液压机主要参数的确定 .3 1.1 设计题目.3 1.2 研究内容.3 1.3 主要参数的确定.

12、3 1.4 主液压缸和顶出缸结构尺寸的确定.4 1.4.1 主液压缸.4 1.4.2 顶出液压缸.5 1.5 液压缸运动中的流量计算.6 1.5.1 主液压缸的进出流量.6 1.5.2 顶出液压缸的进出流量.6 1.6 液压泵和电动机规格的确定.7 1.6.1 选定液压泵流量及规格.7 1.6.2 液压泵驱动电机的选择.7 第第二二章章 液压系统的设计液压系统的设计.9 2.1 液压系统图.9 2.2 电磁动作表.9 2.3 油箱容积的计算.10 2.4 液压系统工作油路分析.10 2.5 计算和选取液压元件.13 第第三三章章 系统特性的校核系统特性的校核.15 3.1 主液压缸压力损失的验

13、算.15 3.1.1 快速空程压力损失.15 3.1.2 慢速加压压力损失.15 3.1.3 快速退回压力损失.17 3.2 顶出缸压力损失的计算.19 3.2.1 顶出缸顶出行程的压力损失.19 3.2.2 顶出缸回程的压力损失.20 第四章第四章 集成块的设计集成块的设计.21 结结 论论.22 参考文献参考文献.23 致致谢谢.24 前 言 液压传动在机械制造、冶金、工程机械、农工机械、轻工机械、航空、船舶 等各个部门均有广泛应用。而液压机是用来对金属、塑料、木材等材料进行压力 加工的机械，也是最早应用液压传动的机械之一。液压机自 19 世纪问世以来得 到了很快的发展，在工业生产中已经有

14、了广泛的应用，成了产品压力加工成型不 可或缺的机械设备。随着科学技术的日新月异，电子技术、液压技术的不断成熟， 液压机也得到了更进一步的发展。到目前为止，液压机的最大公称压力已经达到 了 750mn，控制技术也由原来传统的继电器控制变为可编程控制器和工业计算机 控制，这使液压机的运行平稳性、控制精度、产品质量有了保证，同时生产效率 得到了很大的提高。 液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备。它与机械压力机相比，具 有压力和速度可在广泛的范围内无极调整，可在任意位置输出全部功率和保持所 需压力，结构布局灵活，各执行机构动作可方便地达到所希望的配合关系等等很 多优点。它与传统机械加工相比属于无

15、屑加工，应用范围广泛，一般用于塑性材 料的冷挤、校直、弯曲、冲裁、拉伸等。此外液压机还用于粉末冶金、翻边、压 装等产品的成型加工工艺，能实现复杂工件和不对称工件的加工，产品废品率较 低。液压机根据加工工件的不同性质，还可进行适当的压力行程调整，满足产品 的加工要求。 液压机主要由主机、液压系统、电气系统三部分组成。作为液压机两大组成 部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要 差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振 动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、 封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液

16、压系统中得到较广泛的应 用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期 也比较短。 由于液压机的液压系统和整机结构方面已经比较成熟，目前国内外液压机的 发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液 一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动 化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集 成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。 近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的 优点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无 需管件连接，从而消除了

17、因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具 有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点， 从 70 年代初期开始出现，至今已得到了很快的发展。 本文主要内容是液压机液压系统的设计，通过具体的参数计算及工况分析， 设计出液压缸的尺寸，拟定液压控制系统原理图，使主缸能完成快速下行、减速 压制、保压延时、泄压回程、停止的基本工作循环，顶出缸能实现顶出、退回、 停止的动作 。通过对压力、流量等参数的分析与计算，对泵、电机、控制阀、 过滤器等液压元件和辅助件进行了选择。本系统的液压元件采用板式集成块连接， 它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需

18、管件 连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声，并且液压系统安装 、调试和维修方便，压力损失小，外形美观。 通过对本课题进行设计，进一步 理解和掌握液压系统、液压机、机械加工工艺等的理论知识，了解先进液压技术、 工艺技术，提高液压系统分析能力、结构设计能力，加强分析和解决现场机械和 结构设计问题的能力，为以后工作时的产品开发、技术改进打下坚实基础，并在 实际的生产中灵活处理质量、生产率和成本之间的关系，获得良好的经济效益。 第一章 液压机主要参数的确定 1.1 设计题目 设计一台 ya32-500t 四柱式万能液压机液压系统。 1.2 研究内容 (1) 液压系统原理图的设计； (2)

19、 液压系统元件选择、设计及计算； (3) 液压油源的设计； (4) 论文完成内容：查阅不少于 15 篇的参考文献；翻译不少于 10000 字符的 相关外文资料；绘制液压系统原理图，集成块图及总装图；图纸量不少于 3 张 0# 图（其中一张 1#手工绘图） ；撰写不少于 12000 字的设计说明书。 1.3 主要参数确定 液压系统最高工作压力 p=32mpa，在本系统中选用 p=26mpa； 上缸压制力 =5000000n； 1 f 上缸回程力 =1000000n; 2 f 下缸顶出压力 =1000000n； 3 f 下缸拉下力 =500000n； 4 f 行程速度 主液压缸 快速空行程 =10

20、0mm/sv 工作行程 10mm/sv 回程 =80mm/sv 顶出液压缸 顶出行程 =80mm/sv 回程 =125mm/sv 上缸行程 800mm；下缸行程 400mm 1.4 确定主液压缸、顶出液压缸结构尺寸 1.4.1 主液压缸 1 主液压缸内径 d (1-1)mm495m495 . 0 102614 . 3 1054 4 6 6 1 = = p f d主 2 主液压缸活塞杆径 d (1-2)mm442m442 . 0 102614 . 3 1014 -495 . 0 4 - 6 6 222 = = p f dd主 3 主液压缸有效面积：（其中 a1 为无杆腔面积，a2 为有杆腔面积）

21、 (1-3) 2 22 1 mm192344 4 14 . 3 495 4 = = d a (1-4) 2 2222 2 mm 9 . 38983 4 )442495(14 . 3 4 )( = = dd a 4 主液压缸实际压制力 n105192344 . 0 1026 66 1 =apf压制 5 主液压缸的工作力 （1）主液压缸的平衡压力 (1-5)pa1077 . 3 0389839 . 0 8 . 9105 . 1 5 3 2 = = a g p平衡 （2）主液压缸工进工作压力 (1-6)mpa07.26 1 2 1 2 = += a af a f p 平衡 工 （3）液压缸回程压力

22、(1-7)mpa65.25 0389839 . 0 101 6 2 2 = = a f p回 1.4.2 顶出液压缸 1 顶出液压缸内径: (1-8)mm221m221. 0 102614 . 3 1014 4 6 6 = = p f d 顶 顶 根据 gb/t2346-1993，取标准值 d 顶=220mm 2 顶出液压缸活塞杆径 (1-9)mm156m156 . 0 102614 . 3 1054 -22 . 0 4 - 6 5 22 = = p f dd 顶 顶 顶 根据 gb/t2346-1993，取标准 d 顶=160mm 3 顶出液压缸有效面积（其中 a3 为无杆腔面积，a4 为有

23、杆腔面积） (1-10) 2 22 3 mm37994 4 22014 . 3 4 = = d a (1-11) 2 2222 4 mm17898 4 )160-220(14 . 3 4 )-( = = dd a 4 顶出液压缸的实际顶出力 (1-12)n1088. 907994 . 0 1026 56 3 =paf顶出 5 顶出压缸的工作力 (1-13)mpa26= 顶出 p (1-14)mpa7 .27 017898 . 0 105 5 4 = = a f p 顶回 顶回 1.5 液压缸运动中的供油量计算 1.5.1 主液压缸的进出油量 1 主液压缸空程快速下行的进出油量： (1-15)s

24、mm19234500100192345 3 111 =vaq快进 (1-16)smm389830010038983 3 122 =vaq快进 2 主液压缸工作行程的进出油量： (1-17)smm192345010192345 3 211 =vaq工进 (1-18)smm3898301038983 3 222 =vaq工进 3 主液压缸回程进出油量： (1-19)smm31186408038983 3 321 =vaq回 (1-20)smm1538760080192345 3 312 =vaq回 1.5.2 顶出液压缸退回行程的进出油量 1 顶出液压缸顶出行程的进出油量： (1-21)smm30

25、395208037994 3 431 =vaq顶出 (1-22)smm14318408017898 3 442 =vaq顶出 2 顶出液压缸退回行程的进出油量： (1-23)smm223725012517898 3 541 =vaq退回 (1-24)smm474925012537994 3 532 =vaq退回 1.6 确定快速空程供油方式，液压泵规格，驱动电机功率 1.6.1 液压系统快速空程供油方式 (1-25)minl1154smm19234500100192345 3 11 =vaq快进 由于供油量大，不宜采用由液压泵供油方式，利用主液压缸活塞等自重快速 下行，形成负压空腔，通过吸入阀

26、从油箱吸油，同时使液压系统规格降低档次。 1.6.2 选定液压泵的流量及规格 设计的液压系统最高工作压力 p=26mpa，主液压缸工作行程，主液压缸的无 杆腔进油量为： (1-26)minl 4 . 115smm1923345010192345 3 211 =vaq工进 主液压缸的有杆腔进油量为: (1-27)minl 1 . 187smm31186408038983 3 321 =vaq回 顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为： (1-28)minl 3 . 182smm30395208037994 3 431 =vaq顶出 由于工作压力相近，系统允许短期过载，工作功率近乎不变，选用恒功率斜轴

27、式 变量泵。选择 a7v160lv1rpgh 斜轴式变量泵，该泵主要技术性能参数如下排 量 160ml/r，额定压力 35mpa，最大压力 40mpa,转速 1750r/min，容积效率 96%。该泵基本能满足本液压系统的要求。 1.6.3 液压泵的驱动功率及电动机的选择 主液压缸的压制力与顶出液压缸的顶出工作压力均为 p=26mpa，主液压缸回程工作 压力为 25.65mpa，顶出液压缸退回行程工作压力为 27.7mpa，液压系统允许短期过载，回此 快速进退选 25.65mpa，q=120l/min，工进选 p=26mpa，q=115.4l/min，液压泵的容 积效率 v=0.96，机械效率

28、 m=0.95，两种工况电机驱动功率为： (1-29)kw25.56 95 . 0 96 . 0 60 101201065.25 60 3-6 mv = = pq p 快 (1-30)kw 8 . 54 95 . 0 96 . 0 60 10 4 . 1151026 60 3-6 mv = = pq p工 由以上数据，查机械设计手册，选取 y280s-2 三相异步电动机驱动液压泵， 该电动机主要性能参数如下：额定功率 75kw， 满载转速 2970r/min。 第二章 液压系统的设计 2.1 液压系统图 液压机系统图如图 2-1 所示 图 2-1 液压机系统图 2.2 电磁铁动作表 液压机系统

29、电磁铁动作顺序表如表 2-1 所示 表 2-电磁铁动作顺序表 动 作 顺 序1ya2ya3ya4ya5ya 快速下行+-+ 慢速加压+- 保 压- 卸压回程-+- 主 液 压 缸 停 止- 顶 出-+- 退 回-+- 顶 出 缸压 边-+- 2.3 油箱容积 上油箱容积： 根据 gb2876-81 标准，取其标准值l7052353= 上 v 800l。 下油箱容积： 根据 gb2876-81 标准，取其标准值l18802358= 下 v 2000l。 2.4 液压系统工作油路分析 1 启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。 主泵（恒功率输出）- 电液换向阀 6 的 m 型中位- 电液换向阀 21 的

30、k 型中位- 油箱 2 液压缸 16 活塞快速下行： 1ya，5ya 通电，电液换向阀 6 右位工作，控制油路经电磁换向阀 8 打开液 控单向阀 9，接通液压缸 16 下腔与液控单向阀 9 的通道。 进油路：主泵（恒功率输出）- 电液换向阀 6-单向阀 13- 液压缸 16 上腔 回油路：液压缸 16 下腔- 单向阀 9- 电液换向阀 6- 电液换向阀 21 的 k 型中位-油箱 液压缸活塞依靠重力快速下行形成负压空腔：大气压油- 吸入阀 14- 液 压缸 16 上腔 3 液压缸 15 活塞接触工件，慢速下行（增压行程）： 液压缸活塞碰行程开关 2s 使 5ya 断电，切断液压缸 16 下腔经

31、液控单向阀 9 快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油- 吸入阀 14- 上液压 缸 16 上腔）吸油路。 进油路：主泵（恒功率输出）- 电液换向阀 6- 单向阀 13- 液压缸 16 上腔 回油路：液压缸 16 下腔- 背压阀 10- 电液换向阀 6- 电液换向阀 21 的 k 型中位- 油箱 4 保压： 液压缸 16 上腔压力升高达到预调压力，压力继电器 7 发出信号，1ya 断电， 液压缸 16 进口油路切断， （单向阀 13 和吸入阀 14 的高密封性能确保液压缸 16 活塞对工件保压）保压时间由压力继电器 7 控制的时间继电器调整。 主泵（恒功率输出）- 电液换向阀 6 的

32、m 型中位- 电液换向阀 21 的 k 型中位- 油箱，主泵卸荷。 5 保压结束，液压缸 15 上腔卸荷后活塞快速上行： 保压时间到位，时间继电器电出信息，2ya 通电（1ya 断电） ，液压缸 16 上 腔压力很高，液动滑阀 12 处于上位，压力油经阀 6 左位及阀 12 上位使外控顺序 阀 11 开启。此时泵 1 输出的液压油经顺序阀 11 回油箱。泵 1 在低压下工作，此 压力不足以打开充液阀 14 的阀芯，而是先打开阀 14 的卸载阀芯，使上缸上腔油 液经此卸载阀阀口泄回上部油箱 15，压力逐渐降低。 当上缸上腔压力泄至一定值后，液动滑阀 12 回到下位，外控顺序阀 11 关闭， 泵

33、1 供油压力升高阀 14 完全打开，此时油液流动情况为 进油路：主泵 1- 电液换向阀 6- 液控单向阀 9- 液压缸 16 下腔 回油路：液压缸 16 上腔- 充液阀 14- 油箱 15。实现主缸快速回程。 6 上缸原位停止 当上缸滑块上升至触动行程开关 1s，电磁铁 2y 失电，阀 6 处于中位，液控 单向阀 9 将主缸下腔封闭上缸原位停止不动。泵 1 输出油经阀 6、阀 21 中位回油 箱泵卸载。 7 下缸顶出 液压缸 16 活塞快速上行到位，碰行程开关 1s，2ya 断电，电液换向阀 6 复 位，3ya 通电，电液换向阀 21 左位工作。 进油路：主泵 1- 电液换向阀 6 的 m 型

34、中位- 电液换向阀 21- 液压 缸 17 下腔 回油路：液压缸 17 上腔- 电液换向阀 21- 油箱 8 顶出活塞退回 4ya 通电，3ya 断电，电液换向阀 21 右位工作 进油路：主泵 1- 电液换向阀 6 的 m 型中位- 电液换向阀 21- 液压 缸 17 有杆腔 回油路：液压缸 17 无杆腔- 电液换向阀 21- 油箱 2.5 计算和选取液压元件 根据上面计算数据，查液压设计手册选取液压元件如表 2-2 所示： 表 2-2 液压元件选取表 序 号元 件 名 称实际流量规 格 1斜轴式轴向柱塞变量泵235l/mina7v160lv1rpgh 2齿轮泵18l/minbbxq 3溢流阀

35、18l/minyf-l10b 4先导式溢流阀235l/mincg2v-8fw 5远程调压阀16/mindg-01-22 6电液换向阀235l/minwh16 7压力继电器235l/minhed10 8 电磁换向阀18l/min24d-10h-tz 9液控单向阀376l/min1dfy-f50h2 10背压阀63l/minfbf3-d10b 11顺序阀235l/minxd2f-l32h 12液控滑阀18l/min24d-10h-tz 13单向阀235l/mindf-l32h 14充液阀 15油箱 16上缸 17下缸 18溢流阀235l/minyf-l32b 19节流阀235l/minldf-l3

36、2c 20背压阀63l/minfbf3-d10b 21电液换向阀235l/mindshg-04-3c*-*-5* 第三章 液压系统特性校核 3.1 主液压缸压力损失的验算 3.1.1 快速空行程时的压力损失 快速空行程时，由于液压缸进油从吸入阀 11 吸油，油路很短，因此不考虑 进油路上的压力损失，在回油路上，已知油管长度 l=2m，油管直径 d=3210- 3m，通过的流量 q=3.8310-3m3/s。液压系统选用 n32 号液压油，考虑最低工作温 度 15，由手册查出此时油的粘度 v=1.5cm2/s，油的密度 =900kg/m3，液压系统 元件采用集成块式。 （1）确定油流的流动状态：

37、 回油路中液流的雷诺数为 2300 (3-1)103410 5 . 11032 109 . 32732 . 1 re 4 3 3 = = 由上可知，回油路中的流动是层流。 （2）沿程压力损失： p 在回油路上，流速 (3-2)m/s85 . 4 103214 . 3 109 . 34 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-3)pa40948 103210342 85 . 4 900264 re2 64 3 22 = = d l p （3）局部压力损失： 由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力 损失。通过各阀的局部压力损失列于下表中: 表 3-1 阀的

38、压力损失 元 件 名 称额定流量实际流量额定损失实际损失 液控单向阀2502352176720 电液换向阀*22502354353440 若取集成块进油路压力损失为 30000pa，回油路压力损失为 50000pa，则回油 路总的压力损失为： (3-4)pa621108500003534017672040948=+=p 3.1.2 慢速加压行程的压力损失 在慢速加压行程中，已知油管长度 l=2m，油管直径 d=3210-3m，通过的流 量进油路 q1=1.2610-3m3/s，回油路 q2=0.7710-3m3/s。液压系统选用 n32 号液压 油，考虑最低工作温度 15，由手册查出此时油的运

39、动粘度 v=1.5cm2/s，油的密 度 =900kg/m3，液压系统元件采用集成块式的配置形式。 （1）确定油流的流动状态： 进油路中液流的雷诺数为 (3-5)230050910 5 . 11032 1092 . 1 2732 . 1 re 4 3 3 1 = = 回油路中液流的雷诺数为 (3-6)230010310 5 . 11032 1039 . 0 2732 . 1 re 4 3 3 2 = = 由上可知，进回油路中的流动是层流。 （2）沿程压力损失： p 在进油路上，流速 (3-7)m/s39 . 2 103214 . 3 1092 . 1 4 4 62 3 2 = = d q 则压

40、力损失为 (3-8)pa20200 10325092 39. 2900264 re2 64 3 22 = = d l p 在回油路上，流速 (3-9)m/s49 . 0 103214 . 3 1039 . 0 4 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-10)pa4196 10321032 49 . 0 900264 re2 64 3 22 = = d l p （3）局部压力损失 由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集 成块内油路的压力损失。通过各阀的局部压力损失列于下表中: 表 3-2 阀的压力损失 元 件 名 称额定流量实际流量额定损失实际损失 单向阀 电液换向阀

41、 顺序阀 80 250 50 75.6 235 46.2 2 4 3 182883 353440 256133 若取集成块进油路压力损失为 30000pa，回油路压力损失为 50000pa，则进 油路总的压力损失为： (3-11)pa5864733000035344018288320200 1 =+=p 回油路总的压力损失为： (3-12)pa1017209500002561333534403534404196 2 =+=p 3.1.3 快速退回行程的压力损失 在快速退回行程中，主液压缸从顺序阀 10 卸荷，油路很短，压力损失忽略 不计，已知油管长度 l=2m，油管直径 d=3210-3m，通

42、过的流量进油路 q1=3.8310-3m3/s。液压系统选用 n32 号液压油，考虑最低工作温度 15，由手册 查出此时油的运动粘度 v=1.5cm2/s，油的密度 =900kg/m3，液压系统元件采用集 成块式的配置形式。 （1） 确定油流的流动状态： 进油路中液流的雷诺数为 (3-10)230082710 5 . 11032 1012. 32732. 1 re 4 3 3 1 = = 由上可知，进油路中的流动是层流。 （2）沿程压力损失： p 在进油路上，流速 (3-11)m/s88 . 3 103214. 3 1012 . 3 4 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-1

43、2)pa32767 10328272 88 . 3 900264 re2 64 3 22 = = d l p （3）局部压力损失： 由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力 损失。通过各阀的局部压力损失列于下表中: 表 3-3 阀的压力损失 元 件 名 称额定流量实际流量额定损失实际损失 单向阀2502352176720 电液换向阀2502354353440 若取集成块进油路压力损失为 30000pa，回油路压力损失为 50000pa，则进油 路总的压力损失为： pa5929273000035344017672032767 1 =+=p 3.2 顶出液压缸压力损失验算

44、 3.2.1 顶出行程的压力损失 在顶出液压缸顶出行程中，已知油管长度 =2m，油管直径=3210-3m，通ld 过的流量进油路=1.5710-3m3/s，回油路 2=0.5710-3m3/s。液压系统选用 n32 1 qq 号液压油，考虑最低工作温度 15，由手册查出此时油的运动粘度 =1.5cm2/s，v 油的密度 =900kg/m3，液压系统元件采用集成块式的配置形式。 （1）确定油流的流动状态： 进油路中液流的雷诺数为： (3-12)230080610 5 . 11032 1004 . 3 2732 . 1 re 4 3 3 1 = = 回油路中液流的雷诺数为： (3-13)23003

45、7910 5 . 11032 1043 . 1 2732 . 1 re 4 3 3 2 = = 由上可知，进回油路中的流动是层流。 （2）沿程压力损失： p 在进油路上，流速 (3-14)m/s78 . 3 103214. 3 1004 . 3 4 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-15)pa31910 10328062 78 . 3 900264 re2 64 3 22 = = d l p 在回油路上，流速 (3-16)m/s78. 1 103214 . 3 1043. 14 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-17)pa15048 10323792 7

46、8 . 1 900264 re2 64 3 22 = = d l p （3）局部压力损失： 由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力 损失。通过各阀的局部压力损失列于下表中: 表 3-4 阀的压力损失 元 件 名 称额定流量实际流量额定损失实际损失 电液换向阀25094.2/34.2456791/7486 若取集成块进油路压力损失为 30000pa，回油路压力损失为 50000pa，则进油 路总的压力损失为： (3-18)pa17549230000567915679131910 1 =+=p 回油路总的压力损失为 ： (3-19)pa72534500007486150

47、48 2 =+=p 3.2.2 顶出液压缸退回行程的压力损失 在慢速加压行程中，已知油管长度 =2m，油管直径=3210-3m，通过的流ld 量进油路=0.910-3m3/s，回油路=2.5110-3m3/s。液压系统选用 n32 号液压油， 1 q 2 q 考虑最低工作温度 15，由手册查出此时油的运动粘度 =1.5cm2/s，油的密度v =900kg/m3，液压系统元件采用集成块式的配置形式。 （1）确定油流的流动状态： 进油路中液流的雷诺数为 (3-20)230059410 5 . 11032 1024 . 2 2732 . 1 re 4 3 3 1 = = 回油路中液流的雷诺数为 (3

48、-21)2300126010 5 . 11032 1075 . 4 2732 . 1 re 4 3 3 2 = = 由上可知，进回油路中的流动是层流。 （2） 沿程压力损失： p 在进油路上，流速 (3-22)m/s79 . 2 103214 . 3 1024 . 2 4 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-23)pa23588 10322382 79 . 2 900264 re2 64 3 22 = = d l p 在回油路上，流速 (3-24)m/s91 . 5 103214 . 3 1075 . 4 4 4 62 3 2 = = d q 则压力损失为 (3-25)pa4

49、9897 103212602 91. 5900264 re2 64 3 22 = = d l p （3）局部压力损失： 由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力 损失。通过各阀的局部压力损失列于下表中: 表 3-4 阀的压力损失 元 件 名 称额定流量实际流量额定损失实际损失 电液换向阀 25054/150.6 418662/145154 若取集成块进油路压力损失为 30000pa，回油路压力损失为 50000pa，则进 油路总的压力损失为： (3-26)pa9091230000186621866223588 1 =+=p 回油路总的压力损失为： (3-27)pa24

50、50515000014515449897 2 =+=p 从以上验算结果可以看出，各种工况下的实际压力损失都能满足要求，说明 液压系统的油路结构、元件的参数是合理的，满足要求。 3.2.3 液压系统发热和温升验算 在整个工作循环中，工进阶段所占用的时间最长，所以系统的发热主要是工 进阶段造成的，帮按工进工况验算系统温升。 系统总的发热功率 为： =56.25-54.8=1.45kw=1450w (3-28) 已知油箱容积 v=4000l=4m3，则油箱的近似散热面积 a 为： (3-29) 332 m 3 . 102000065 . 0 =a 假定通风条件良好，取油箱散热系数 cr=1510-3

51、kw/(m2)，则可得油液温 升为： (3-30)3 . 9 3 . 101015 101450 3 3 = = ac t r 设环境温度 t=25，则热平均温度为 34.3，油箱散热基本可达到要求。 第 4 章 集成块设计 液压系统中液压元件的配置形式目前多采用集成化配置，将液压阀集成在 液压阀块的表面，其组合体称之为液压阀组，液压阀组摒弃了管式连接的整体结 构复杂凌乱、易泄漏、体积大、不便安装等缺点，具有结构紧凑、密封性能好、 维护方便、便于技术保密等优点。 随着液压系统复杂程度的提高，液压阀组的设计、制造和调试的难度越来越 大，若设计考虑不周，就会造成制造工艺复杂、加工成本提高、原材料浪

52、费、使 用维护麻烦等一系列的问题，所以对于阀的集成块的设计一定要认真负责。 在设计集成块时应遵循以下设计原则为： （1）合理选择集成阀的个数，若集成的阀太多，会使阀块的体积过大，设计、 加工困哪；集成的太少，集成的意义又不大。在本次设计中，每个块上集成 2 个 阀。 （2）在阀块设计时，块内的油路应尽量简捷，尽量减少深孔、斜孔，阀块中 的孔径应与通过的流量相匹配。 （3）阀块设计时应注意进出油口的方向和位置，应与系统的总体布置及管道 连接形式匹配，并考虑安装操作方便。 （4）阀块设计时还要考虑有水平或垂直安装要求的阀，必须符合要求。需要 调节的阀应放在便于操作的位置，需要经常检修的阀应安装在阀块的上方或外侧。 （5）阀块设计时要设置足够数量的测压点，以供阀块试用。 总结 这次液压系统课程设计，是我们第一次较全面的液压知识的综合运用，通过 这次练习，使得我们对液压基础知识有了一个较为系统全面的认识，加深了对所 学知识的理解和运用，将原来看来比较抽象的内容实现了具体化，初步掊养了我 们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用相关课程的理论，结合生产实际分 析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展