液压系统的设计步骤与设计要求.docx

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件间的联锁关系,防止误动作发生。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。〕确定液压泵的最大工作压力pppp≥p1+Σ△p〔21〕式中p1——液压缸或液压马达最大工作压力;Σ△p——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。Σ△p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Σ△p=〔~〕MPa;管路复杂,进口有调阀的,取Σ△p=〔~〕MPa。2〕确定液压泵的流量QP多液压缸或液压马达同时工作时,液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸(或马达)所需的最大流量,并应考虑系统的泄漏和液压泵磨损后容积效率的下降,液压泵的输出流量应为QP≥K(ΣQmax〕m3/s〔22〕式中K——系统泄漏系数,一般取K=~,大流量取小值,小流量取大值;ΣQmax——同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量,可从〔Q-t〕图上查得。对于在工作过程中用节流调速的系统,还须加上溢流阀的最小溢流量,×10-4m3/s。系统使用蓄能器作辅助动力源时QP=∑ViK/Tii=1Z式中K——系统泄漏系数,一般取K=;Ti——液压设备工作周期〔s〕;Vi——每一个液压缸或液压马达在工作周期中的总耗油量〔m3〕;z——液压缸或液压马达的个数。采用差动液压缸回路时,液压泵所需流量为:QP≥K(A1-A2)vmaxm3/s式中:A1,A2为分别为液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积(m2);vmax为活塞的最大移动速度(m/s)。3〕选择液压泵的规格根据以上求得的pp和Qp值,按系统中拟定的液压泵的形式,从产品样本或本手册中选择相应的液压泵。上面所计算的最大压力pp是系统静态压力,系统工作过程中存在着过渡过程的动态压力,而动态压力往往比静态压力高得多,所以泵的额定压力pp应比系统最高压力大25%~60%,使液压泵有一定的压力储藏。假设系统属于高压范围,压力储藏取小值;假设系统属于中低压范围,压力储藏取大值。4〕确定液压泵的驱动功率P=PpQp/1000ηpKWQP——液压泵的流量〔m3/s〕;ηP——液压泵的总效率。在工作循环中,如果液压泵的压力和流量比拟恒定,即〔p-t〕、〔Q-t〕图变化较平缓,那么式中pp——液压泵的最大工作压力〔Pa〕;各种形式液压泵的总效率可参考下表估取,液压泵规格大,取大值,反之取小值,定量泵取大值,变量泵取小值。限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。一般情况下,可取pP=,QP=Qn,pPmax——液压泵的最大工作压力〔Pa〕;Qn——液压泵的额定流量〔m3/s〕。在工作循环中,如果液压泵的流量和压力变化较大,即〔Q-t〕,〔p-t〕曲线起伏变化较大,那么须分别计算出各个动作阶段内所需功率,驱动功率取其平均功率P=式中,t1、t2、…tn——一个循环中每一动作阶段内所需的时间〔s〕;P1、P2、…Pn——一个循环中每一动作阶段内所需的功率〔W〕。按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%。按上述功率和泵的转速,可以从产品样本中选取标准电动机,再进行验算,使电动机发出最大功率时,其超载量在允许范围内。:额定压力,最大流量,动作方式,安装固定方式,操作方式、压力损失数值,工作性能参数和工作寿命等。(1)应尽量选用标准定型产品,除非不得已时才自行设计专用件。(2)阀类元件的规格主要根据流经该阀油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀时,应按液压泵的最大流量选取;选择节流阀和调速阀时,应考虑其最小稳定流量满足机器低速性能的要求。(3)一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些,必要时,允许通过阀的最大流量超过其额定流量的20%,确定其类型和主要参数。1〕液压执行元件短时间快速运动,由蓄能器来补充泵供油缺乏时,其有效工作容积为V=ΣAiLiK-QPt(m3〕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=;QP——液压泵流量〔m3/s〕;t——动作时间〔s〕2〕作应急能源,其有效工作容积为:V=ΣAiLiK(m3〕有效工作容积算出后,根据有关蓄能器的相应计算公式,求出蓄能器的容积,再根据其他性能要求,即可确定所需蓄能器。,选择的油管应有足够的通流截面和承压能力,同时,应尽量缩短管路,防止急转弯和截面突变。(1)钢管:中高压系统选用无缝钢管,低压系统选用焊接钢管,钢管价格低,性能好,使用广泛。