畢業(yè)設計（論文）液壓元件檢測系統(tǒng)研究與應用

1、 液壓元件檢測系統(tǒng)研究與應用題 目 液壓元件檢測系統(tǒng)研究與應用 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導教師 2012年4月28日 目 錄前 言（1）緒 論（2）1課題的來源 （4） 1.1課題的背景（4） 1.2國內外的發(fā)展（4） 1.3課題的意義（5）2液壓試驗臺原理設計（8） 2.1設計思路分析（8）2.2方案1（10）2.3方案2（11）3 液壓試驗臺集成塊設計（12）3.1油箱的設計及其相關計算 （12）3.2 液壓泵組的結構設計 （13）3.3蓄能器的設計 （16）3.4冷卻器的設計與計算 （17）4液壓試驗臺被試閥底板設計（20）4.1確定液壓流量閥的流量、壓力和（20）4.2液壓閥

2、的選擇（21）4.3確定管道尺寸 （22）4.4液壓系統(tǒng)升溫驗算 （24）4.5系統(tǒng)的溫升驗算（24）4.6聯接螺栓強度計算（24）5 三維設計5 液壓閥的試驗系統(tǒng)檢測 （28） 5.1測定 （28）5.2的性能試驗 （28）5.3內泄露外泄露實驗 （30）5.4 壓差流量特性曲線實驗 （31）5.5工作范圍試驗（gb14971）（32）5.6流量時間曲線 （33） 設計心得 （35） 參考文獻 （36）致 謝（37）附：硬件液壓試驗臺圖 （38）緒 論液壓工程憑借特有的優(yōu)勢，在工業(yè)中占據重要的地位。由于液壓傳動存在如下優(yōu)點：（1）體積小、重量輕、結構緊湊、外形尺寸是同功率電機的12%，重量也

3、只有它的1020%。（2）可以實現無級調整（3）傳遞運動平穩(wěn)、潤滑好、壽命長（4）易于實現自動化（5）易于實現過載保護（6）“制造容易”。所以已經廣泛用于程機工械、起重運輸、礦山機械、建筑機械、農業(yè)機械、冶金機械、鍛壓機械、汽車工業(yè)、智能機械等領域。液壓泵是液壓系統(tǒng)中的關鍵元件。由于目前國產液壓元件存在質量及生產管理上的問題，使得新出廠的元件不能保證百分之百的可靠，而主機生產廠在產品出廠前調試時常發(fā)現液壓系統(tǒng)不能正常工作，這時再將這些液壓元件折下檢查既費力、費時又造成了損失，因此主機廠迫切需要一套操作簡單，節(jié)省投資，通用性強的液壓泵試驗系統(tǒng)。由于液壓泵、液壓馬達和液壓缸屬于液壓系統(tǒng)的心臟，并直

4、接連接負載，因此，其性能參數，對于整個系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)性能的影響非常之大。因此，應該優(yōu)先保證液壓泵的設計質量、制造質量，特別是試驗質量。為此，這本設計重點對液壓泵性能參數進行試驗。應用液壓試驗臺實驗，它不但明顯具有節(jié)能和裝機容量小的優(yōu)點，同時還存在對試驗壓力、的調試簡便可靠，更具有操作的特點因而它具有遠大的發(fā)展前途。液壓試驗臺設計 摘要： 結合現有的試驗方法，就液壓元件的試驗系統(tǒng)進行了討論，重點為試驗臺的系統(tǒng)設計及檢測。從試驗臺的設計以及元件的使用等方面進行了多方面的分析 。用液壓試驗臺對液壓元件的性能的測試與其他方法相比，明顯具有節(jié)能和操作簡單優(yōu)點，減少了投資和運行費用，同時還存在對試驗壓力、

5、流量的調試簡便可靠，更具操作性的特點，因而，具有遠大的發(fā)展前途。關鍵詞 試驗臺 試驗壓力 參數曲線 hydraulic test bench designabstract: combined with the existing test method, hydraulic pump test system is discussed, focusing on design of test bench. from the experimental platform design and original use wait for a respect undertook many sided dis

6、cuss and calculate. hydraulic test bench for hydraulic pump performance test is compared with other methods, has obvious energy saving and simple operation, less investment and operation cost, also exist to test pressure, flow of the debugging is simple and reliable, more operational characteristics

7、, therefore, has broad development prospects. keywordhydraulic pump test bench test pressure pump flow measurement parameter curve1課題的來源1.1課題的來源 根據制造部以制造產品的前期生產和售后反饋情況，擬對液壓系統(tǒng)及元器件做一下測試。一、液壓元件測試1、壓力泄露量曲線（內泄漏、外泄漏耐壓） 如：液壓鎖、單作用油缸（液壓箔繞機的制止件）、開卷機主軸油缸；單向閥，液壓缸。截止閥。2、壓差流量特性試驗（參見gb8107） 液壓站為系統(tǒng)提供的壓力及流量是否能滿足要求，分

8、流集流閥,減壓閥。3、流量時間曲線 針對快速進給的動作要求，容量測算等；電磁閥的響應時間。4、工作范圍試驗（gb14971） 測試換向閥能正常換向的壓力和流量的邊界值范圍。二、液壓系統(tǒng)試驗 1 空載運轉，全面了解被測試液壓系統(tǒng)的結構、功能。 2 壓力試驗：在國家要求安全范圍內，逐級升高壓力，全面檢查系統(tǒng)所有焊縫和接口處應無泄漏、管道無永久性變形。 3 功能試驗：逐次調整每個回路，執(zhí)行器速度應在正常工作壓力和溫度下運行。4噪音，盡量消除和減少系統(tǒng)對周圍環(huán)境的影響。5系統(tǒng)穩(wěn)定性，應先檢查局部閉環(huán)的穩(wěn)定性，然后接上主通路；檢查各執(zhí)行件有無影響。6系統(tǒng)響應快速性。各個執(zhí)行元件的動作時間是否對應工況設計

9、。7溫度時間曲線。 液壓元件的試驗檢測系統(tǒng)的。 我國的液壓工業(yè)開始于20世紀50年代，液壓元件最初應用于機床和鍛壓設備。60年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個工業(yè)部門，在機床、工程機械、冶金、農業(yè)機械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應用。當前液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時，新元件的應用、系統(tǒng)計算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數字控制閥等。我國機械工業(yè)在認真消化、推廣國外引進的先進

10、液壓技術的同時，大力研制、開發(fā)國產液壓件新產品，加強產品質量可靠性和新技術應用的研究，積極采用國際標準，合理調整產品結構，對一些性能差而且不符合國家標準的液壓件產品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學技術的迅速發(fā)展，液壓技術將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設備上的應用將更加廣泛。1.2課題在國內外的應用機床工業(yè)磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數控機床、加工中心等工程機械挖掘機、裝載機、推土機等汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等農業(yè)機械聯合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等輕工機械打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等冶金機械電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等起重運

11、輸機械起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂等礦山機械開采機、提升機、液壓支架等船舶港口機械起貨機、錨機、舵機等鑄造機械砂型壓實機、加料機、壓鑄機等液壓泵和馬達是液壓系統(tǒng)中的關鍵元件。由于目前國產液壓元件存在質量及生產管理上的問題，使得新出廠的元件不能保證百分之百的可靠，而主機生產廠在產品出廠前調試時常發(fā)現液壓系統(tǒng)不能正常工作，這時再將這些液壓元件折下檢查既費力、費時又造成了損失，因此迫切需要一套操作簡單，節(jié)省投資，通用性強的液壓泵、馬達試驗系統(tǒng)。由于液壓泵、液壓馬達和液壓缸屬于液壓系統(tǒng)的心臟，并直接連接負載，因此，其性能參數，如容積效率、扭矩效率、壓力調整范圍、最高允許轉速及最小穩(wěn)定轉速等，對于

12、整個系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)性能的影響非常之大。因此，應該優(yōu)先保證液壓泵和液壓馬達的設計質量、制造質量，特別是試驗質量。為此，這次設計重點對液壓泵性能參數進行試驗。本次設計液壓試驗臺的優(yōu)點明顯具有節(jié)能和裝機容量小的優(yōu)點，減少了投資和運行費用，同時還存在對試驗壓力、試驗轉速的調試簡便可靠，更具有操作的特點。1.3課題所做的研究1.3.1液壓泵安裝要求注：（液壓泵支座或法蘭和電動機應采用共同的安裝基礎。基礎、法蘭或支座都必須有足夠的剛度，以免液壓泵運轉時產生振動和噪聲。）a 按照使用說明書的液壓圖進行安裝。b 液壓泵軸與電動機（傳動機構）軸旋轉方向必須是泵要求的方向。c 泵軸與電動機（傳動機構）軸的同軸度應

13、在0.1mm以內傾斜角不得大于1安裝聯軸節(jié)時，不要敲打，以免損壞液壓泵的轉子等零件。安裝要正確、牢靠。d 緊固液壓泵、電動機或傳動機構的地角螺釘時，螺釘受力應均勻并牢固可靠。e 用手轉動聯軸節(jié)時，應感覺到液壓泵轉動輕松，無卡阻或異常現象，然后才可以配管。1.3.2吸油管安裝要求a 按照使用說明書的液壓圖進行安裝。b 吸油管與液壓泵吸入口連接處應密封嚴密，否則泵在工作時，會吸入空氣， 使系統(tǒng)產生振動和噪聲，甚至吸不上油。1.3.3液壓閥安裝要求a 安裝時要檢查各液壓閥測試情況的記錄（合格證），以及是否有異?，F象。b 檢查板式閥結合面的平直度和安裝密封件溝槽的加工尺寸和質量，若有缺陷應修復或更換。

14、c按照使用說明書的液壓圖進行安裝。d安裝閥時要注意進、出、回、控、泄等油口的位置，嚴禁裝錯。換向閥以水平安裝較好。e安裝時要注意質量。對密封件質量要精心檢查，不要裝錯，避免在安裝時損壞；緊固螺釘擰緊時受力要均勻，對高壓元件要注意螺釘的材質和加工質量，不合要求的螺釘不準使用。f 安裝時要注意清潔，不準戴著手套進行安裝，不準用纖維織品擦拭安裝結合面，防止纖維類臟物侵入閥內。g 閥安裝完畢后要檢查下列項目：a）用手推動換向閥滑閥，要達到復位靈活、正確；b）調壓閥的調節(jié)螺釘應處于放松狀態(tài)；c）調速閥的調節(jié)手輪應處于節(jié)流口較小開口狀態(tài)；d）使換向閥閥芯的位置盡量處于原理圖上所示的位置狀態(tài)；e）檢查一下應

15、該堵住的油孔（如不采用遠程控制時溢流閥的遙控口）是否堵上了。該接油管的油口是否都接上了。1.3.4蓄能器安裝要求a按照使用說明書的液壓圖安裝。b 檢查連接口螺紋是否有破損、缺扣、活扣等現象，若有異常不準使用。c 安裝前先將瓶內的氣體釋放凈，不準帶氣進行搬運或安裝。d蓄能器作為緩沖用時，應將蓄能器盡可能垂直安裝于靠近產生沖擊的裝置,油口應向下。e 蓄能器上的油管接頭和氣管接頭都要連接牢固、可靠。1.3.5液壓控制元件的安裝注意事項a 液壓閥的安裝方式應符合使用說明書的液壓圖。 b 板式閥或插裝閥必須有正確的定向措施。 c 為了保證安全，閥的安裝必須考慮重力、沖擊、振動對閥內主要零件的影響。 d

16、閥用聯接螺釘的性能等級必須符合制造廠的要求，不得隨意代換。聯接螺釘應 均勻擰緊(勿用錘子敲打或強行扳擰)，不要擰偏，最后使閥的的安裝平面與底板或油路塊安裝平面全部接觸。e 應注意進油口與回油口的方位，某些閥如將進油口與回油口裝反，會造成事故。有些閥件為了安裝方便，往往開有同作用的兩個孔，安裝后不用的一個要封堵。f 方向閥一般應保持軸線水平安裝；g 一般需調整的閥件（如流量閥、壓力閥等），順時針方向旋轉時，增加流量、壓力，逆時針方向旋轉時，則減少流量、壓力。h 安裝時若某些閥件購置不到，允許用通過流量超過其額定流量40%的閥件代用。1.4液壓試驗臺的基本組成1）能源裝置液壓泵。它將動力部分（電動

17、機或其它遠動機）所輸出的機械能轉換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）控制裝置液壓閥。通過它們的控制和調節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。3）輔助裝置油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關等.通過這些元件把系統(tǒng)聯接起來，以實現各種工作循環(huán)。4）工作介質

18、液壓油。絕大多數液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。2 液壓元件檢測試驗研究2.1 液壓試驗臺分析根據所測元件的要求設計一臺小型液壓試驗臺的液壓系統(tǒng)，要求實現：如下表所示元件的測試.在國家要求安全范圍內，逐級升高壓力、所有焊縫和接口處應無泄漏、管道無永久性變形。逐次調整每個回路，執(zhí)行器速度應在正常工作壓力和溫度下運行。在正常運行情況下，對所測液壓元件的壓力、流量、電磁閥的響應時間進行測定。電磁閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研dsg-01-3c2-d24-n1-5036331.5縱剪線電磁三位閥dsg-01-2c2-d24-n1-5016331.5二位閥dsg-

19、01-3c4-d24-n1-5026331.5修坯機三位dsg-01-3c4-d24-7016331.5臥繞機三位dshg-04-3c2-c1-t-d24-50-(g)2300（很大）31.5電液三位換向閥波紋油箱dshg-04-3c9-c1-e-d24-50-(g)1300（很大）31.5電液三位換向閥dshg-04-3c9-c1-t-d24-50-(g)2300（很大）31.5電液三位換向閥dshg-04-3b2-c1-t-d24-50-(g)1300（很大）31.5電液三位換向閥dsg-01-3c4 -d24-50-(g)26331.5電磁三位閥其他22d-1046.3液壓箔繞機23d2

20、-1016.324d0-b10h-t16.334d-25b110031.534dy-b10h-t25031.534dyy-b20h-t210031.5朝田d5-02-3c4-0224025橫剪線400d5-03-3c60-d214025切粒機4we6j61/cg24n9z5l1橫剪線900d5-03-3c2-d25鐵芯成型機單向閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研msw-01-y-303縱剪線mcp-01-2-302crt-06-04-50112525管式連接 rvp-1018-1500031.5板式連接 修坯機ci-t03-50-1014021管式連接臥繞機msw-01

21、-y-302 波紋油箱dng-03-3c2-5014wmm6e-50b/f2其他s-15-a-1(1/2)g3/41液壓箔繞機朝田cit-03-a113025橫剪線400cit-06-a118525切粒機crg-06112525板式連接 鐵芯成型機液控單向閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研mpw-01-2-402縱剪線mpw-01-2-402修坯機mpw-01-2-401臥繞機mpw-01-2-402波紋油箱其他iy-25b液壓箔繞機朝田mpw-022橫剪線400mpw-03b2鐵芯成型機mpw-02b2節(jié)流閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研dv

22、p-1017535修坯機msw-01-x-302修坯機mrp-01-h-301msw-01-x-30臥繞機z2fs16-30b/s22波紋油箱z2fs6-30(b)1橫剪線900朝田msw-03-x1鐵芯成型機msw-02-x3tvc-042壓力閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研bucg-06-b-30125021板式卸荷溢流閥縱剪線mrp-01-b-302mbp-01-h-301臥繞機asbsg-06-v-2b3b-d24-n-(l)-51波紋油箱朝田zdr6dp2-30/751橫剪線900rg-03-c-2235014板式減壓閥mbp-03c切粒機bg-03c110

23、025先導溢流閥鐵芯成型機mrp-02-c-m3壓力繼電器品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注油研jt-02-200-111修坯機jcs-02nll2橫剪線400防爆閥品牌型號數量備注suna09025101.00,g1/22臥繞機分流集流閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注hbsa1403002400/02/05-082鐵芯成型機jeonfffdva-23-00-otten,3/81臥繞機手動換向閥品牌型號數量流量 (l/min) 壓力(mpa)備注朝田4wmm6e-50b/f2橫剪線900油研dmg-03-3c2-50110025板式手動換向閥自制油缸系列

24、品牌型號數量備注開卷機主軸油缸d1401652橫剪線900d1101302橫剪線400開、收卷機d632201縱剪線d321001縱剪線d1682為簡明了，在以下的討論中，圖中只繪出試驗系統(tǒng)主要（驅動、加載、被試）和必需的（壓力、流量控制）元件。其他元件（方向控制、油溫控制、輔助裝置、儀器儀表等）均不表示。在推導演算時采用的符號定義如下： 機械效率 取=09容積效率 取=09總效率 取=p力 q理論排量m理論力矩 m=1.59（）q理論流量 =n理論功率 n= n實際功率 n=（泵）n直接驅動被試元件的實際功率n=n=（泵）設備動力系數采用功率回收方式所需功率與直接驅動被試元件（非功率回收方式

25、）所需功率之比：即 =1發(fā)熱率所有效率損失及節(jié)流損失轉化為熱能而進入油箱的功率與非功率回收方式所需實際功率之比：即=上式中為節(jié)流損失功率2.1.1 液壓試驗臺的組成組成部分包含元器件作用組成部分包含元器件作用液壓泵組液壓泵將原動件的機械能轉換為液壓能控溫組件油溫計顯示油液溫度冷卻器油液冷卻原動機驅動液壓泵過濾組件各類過濾組件分離油液中的固體小顆粒，保持油液清潔聯軸器連接原動機和液壓泵傳動底座安裝固定液壓機儲能組件儲能器儲能吸收液壓脈動和沖擊所測元件塊油箱儲存油液、散發(fā)油液熱量，風力水分等。液位計顯示觀察液面高度支撐架安裝儲能器空氣過濾注油、過濾空氣2.1.2液壓試驗臺的分類與比較 項目上置立式

26、上至臥式非上置式震動較大小占地面積小較大清洗油箱較麻煩容易漏油收集方便需另設滴油盤需另設滴油盤液壓泵的工作條件泵在侵在油中，工作條件好一般好液壓泵的安裝要求泵與電機有同軸度要求泵與電機有同軸度要求，考慮液壓泵的吸油高度，吸油管與泵的連接處要求嚴格泵與電機有同軸度要求，吸油管與泵的連接處要求嚴格。應用中小型液壓站中小型液壓站較大型液壓站2.2擬定液壓試驗臺系統(tǒng)原理圖 初步圖:合并后實現基本的原理圖簡化后的原理圖1簡化后的原理圖22.3 液壓試驗臺裝配圖3 液壓試驗臺應用3.1油箱的設計及其相關計算在高壓大流量長時間運轉的情況下，油箱體積按710倍流量估算。3.1.1油箱體積vv=（710）q=（

27、710）180=12601800l初定體（gb709-88）選取。按設計圖紙尺寸截取長寬。其中前后面尺寸為：14001000，上先下表面為：11601200，而剩下的側板選用尺寸為：12001000。另外選一塊1360750的隔板，四塊加強肋板（三角形）。所有鋼板選好后再按尺寸處理，逐一加工進、出油口、放油孔、注油孔、連接用孔、起吊用孔，攻絲連接螺紋孔。具體加工工序如下：圖3-1工序一：圖為蓋板加工簡圖，按尺寸連續(xù)鉆孔，在搖臂鉆床上完成。工序二：銑床銑鑄造平面，加工尺寸圖示說明。工序三：在組合鉆床上鉆六個螺栓孔，同時攻絲。加工尺寸按要求加工。圖32其余機加工工序不一一贅述。下面附有為油箱結構圖

28、。按要求加工就是。圖3-23.1.4油箱設計時注意考慮的事項1.油箱內設置隔板，高度為2/3或3/4的液面高度以利于散熱、沉淀污物和分離氣泡。2.油箱底部略帶傾斜，并在最低處放油塞3.回油管和吸油管盡量的遠些，回油管端切成45度斜口，且距箱底高度不小于管徑的三倍。4.箱內壁圖耐油防銹涂料。3.2液壓泵組的結構設計液壓泵組是指液壓泵及驅動泵的原動機和聯軸器及傳動底座組件，各部分的作用見圖4.1-22.液壓泵組的結構設計要點。3.2.1布置方式 可根據主機的結構布局，工礦特點、使用要求及安裝空間的大小按照前面的方法合理的確定液壓泵組的布置方式。3.2.2 連接和安裝方式 軸間連接方式 確定液壓泵與

29、原動機的軸間連接和安裝方式首先要考慮的問題是，液壓泵軸的徑向和軸向負載的消除或防止。a.直接驅動型連接。聯軸器。由于泵軸在結構上一般不能承受額外的徑向和軸向載荷，所以液壓泵最好由原動機經聯軸器直接驅動。并且使泵軸與驅動軸之間嚴格對中，軸線的同軸度誤差不大于0. 08 mm。原動機與液壓泵之間的聯軸器宜采用帶非金屬彈性元件的撓性聯軸器，例如gb/t5272-1985中規(guī)定的梅花形彈性聯軸器以及gb 10614.1-1989中規(guī)定的芯型彈性聯軸器和gb/t 5844.1-1986中規(guī)定的輪胎式聯軸器。其中梅花形彈性聯軸器具有彈性、耐磨性、緩沖性及耐油性較高，制造容易、維護方便等優(yōu)點，應用較多。b.

30、間接驅動連接。如果液壓泵不能經聯軸器由原動機直接驅動，而需要通過齒輪傳動、鏈傳動或帶傳動間接驅動時，液壓泵軸所受的徑向載荷不得超過泵制造廠的規(guī)定值，否則帶動泵軸的齒輪、鏈輪或帶輪應架在另外設置的軸承上。此種連接方式也應滿足規(guī)定的同軸度要求。安裝方式 液壓泵組的安裝，通常有以下幾種常用的方式。a、角形支架臥式安裝 b、鐘形罩立式安裝 c、腳架鐘形罩臥式安裝 d、支架鐘形罩臥式安裝。本次設計以a角形支架臥式安裝為主，以下內容主要介紹角形支架臥式安裝。a、角形支架臥式安裝如圖4. 1-12所示，ybx-16型液壓泵直接裝在角形支架1的止口里，依靠角形支架的底面與基座2相連接，再通過撓性聯軸器3與帶底

31、座的臥式電動機(y90l-4-1)相連。液壓泵與電動機的同軸度需通過在電動機底座下和角形支架下加裝的調整墊片來實現。3.2.3液壓泵組的傳動底座液壓泵組的傳動底座在結構上應具有足夠的強度和剛度，特別是對于油箱箱頂上安裝液壓泵組的情況，箱頂要有足夠的厚度(通常應不小于箱壁厚度的4倍)。還應考慮安裝、檢修的方便性，要在合適的部位設置滴油盤，以防油液污染工作場地。3.3蓄能器的設計蓄能器在液壓系統(tǒng)中，具有蓄能、吸收液壓沖擊和脈動、減振、平衡、保壓等用途，在彈簧加載、重力加載和氣體加載三種類型蓄能器中，氣體加載型可撓式中的皮囊式蓄能器應用最多。此處主要介紹蓄能器裝置設計、安裝及使用要點。3.3.1蓄能

32、器裝置的設計與安裝對于使用單個蓄能器的中小型液壓系統(tǒng)，可將蓄能器通過托架安裝在緊靠脈動或沖擊源處，或直接搭載安裝在油箱箱頂或油箱側壁上。對于使用多個蓄能的大型液壓系統(tǒng)，應設計安裝蓄能器的專門支架，用以支撐蓄能器;同時，還應使用卡箍將蓄能器固定。支架上兩相鄰蓄能器的安裝位置要留有足夠的間隔距離，以便于蓄能器及其附件(提升閥及密封件等)的安裝和維護。蓄能器間的管路連接應有良好的密封。蓄能器裝置應安裝在便于檢查、維修的位置，并遠離熱源。用于降低噪聲、吸收脈動和液壓沖擊的蓄能器，應盡可能靠近振動源。蓄能器的銘牌應置于醒目的位置。非隔離式蓄能器及皮囊式蓄能器應油口向下、充氣閥朝上豎直安放。蓄能器與液壓泵

33、之間應裝設單向閥，防止液壓泵卸荷或停止工作時蓄能器中的壓力油倒灌。蓄能器與系統(tǒng)之間應裝設截止閥，供充氣、檢查、維修蓄能器時或長時間停機時使用。各蓄能器應牢固地固定在支架上，蓄能器支架應牢固地固定在地基上，以防蓄能器從固定部位脫開而發(fā)生飛起傷人事故。3.3.2蓄能器使用注意事項不能在蓄能器上進行焊接、鉚焊及機械加工。蓄能器絕對禁止充氧氣，以免引起爆炸。不能在充液狀態(tài)下拆卸蓄能器。 非隔離式蓄能器不能放空油液，以免氣體進人管路中。使用壓力不宜過高，防止過多氣體溶人油液中3.4冷卻器的設計與計算3.4.1冷卻器散熱面積aa= m2式中:k一一管式冷卻器的散熱系數,k=116w/m20ca. nh一一

34、系統(tǒng)發(fā)熱工率.nh=nin-nr其中：nin一輸入系統(tǒng)的工率，同上為58.847 kwnr系統(tǒng)暑熱的有效功率，nr= nr馬+ nr缸=36.118kw則nh=nin- nr=58.847-36.118=22.728kwb.nud系統(tǒng)散熱功率，nud=ka（1-2）。其中：k油箱傳熱系數，取k=16w/ m2 0c1系統(tǒng)最高允許溫升，定為80 0c2常溫下溫度，為25 0ca油箱散熱面積則nud= ka（1-2）=168.64(80-25)=7603.2w=7.6kw驗算系統(tǒng)溫度=22729/（167.6）=1870c550c即說明系統(tǒng)必須對熱油器加以冷卻。c a平均溫差，其中：1進口油溫，取

35、最大值80 0c2出口油溫，取為50 0c1，進口冷卻水溫，取200c2，出口處冷卻水溫，取為250c則a=42.50c所以散熱面積a=3.0687 m2。3.4.2水管數目n按gb448-64選用材料為h62，內徑d=15mm，外徑d=18 mm2的黃銅管。一根水管冷卻面積a1初定管長為l=850mm，則a1=3.140.0150.85=0.04 m3 水管數量nn=3.0678/0.04=76.72根取整后n=80根3.4.3冷卻器外徑d有效斷面積，s=fnl2sin式中f管子結構系數，若分布角=600c，則f=1.051管間距：1=（1.251.4）d=22.525.2 mm,1取1=2

36、4 mm則s fnl2sin=1.05800.0242sin600=0.042 m2外徑d=+aa修正值,一般a=0.030.04,取a=0.03d+ a=0.23+0.03=0.26 m既冷卻管筒體內徑d=260mm,筒體按yb231-64選用外徑為273mm,壁厚為7mm的熱軋無縫鋼管，其內徑d=259mm260 mm。3.4.4冷卻器長度ll=（46）d=（46）0.273=11.6m考慮到冷器設計成雙程式循環(huán)水冷,則在長度上我們選擇1m。3.4.5所需冷卻水量q式中油液比熱，在0.40.5取0.45kal/0cc水的比熱，c=1kal/0cr 油液比重， r =900/m3r水的比重，

37、r=1000/ m3其他參數同上，則冷卻水流量q3.4.6冷卻水流速計算v=q/a m/s式中a冷卻器流通面積，a= m3d冷卻水管內徑，同上d=0.015 mn冷卻水管數量,同上n=80根q冷卻水流量,同上q=437.4l/ min=7.2110-3m3/s。則v=q/a=7.21/7=1.04 m/ s4 液壓試驗臺三維設計4.1 確定液壓泵的流量、壓力選擇電機的規(guī)格4.1.1泵的壓力的確定：考慮到正常工作中進油路有一定的壓力損失,所以泵的工作壓力為式中：pp液壓泵最大工作壓力；p1 執(zhí)行元件最大工作壓力；進油管路 中的壓力損失,初算時簡單系統(tǒng)可取0.8mpa。 取pn=5mpa4.1.2

38、泵的流量的確定：液壓泵的最大流量為：l/min取qp=25l/min。式中：qp液壓泵的最大流量；同時作用的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值；kl系統(tǒng)泄漏系數,一般 kl=1.11.3,現取kl=1.2。選擇液壓泵的規(guī)格：根據以上計算得的qp和pp再查有關手冊，現選擇cy14-1b型斜盤式軸向柱塞泵，該泵的參數為：每轉的排量，泵的額定壓力，pn=5mpa電動機轉速1470r/min，容積總效率，總效率。與液壓泵匹配的電動機的選定。首先分別算出快進與工進兩種不同工況時的功率，兩者較大者作為電動機規(guī)格的依據。由于在工進時泵的輸出流量減小，泵的功率急劇下降，一般當流量在0.21l/min的范圍內時，可

39、取，同時還應該注意到，為了使所選擇的電動機在經過泵的流量特性曲線的最大功率點時不至電動機停轉需進行驗算即：式中：pn所選電機額定功率；pb限壓式變量泵的限定壓力；qp壓力為pb時，泵的輸出流量。首先計算快進時的功率，快進時的外負載為0n，此時快進時進油路的壓力為0，功率為0。工進時所需電動機功率為：由手冊選擇y90l-4型三相異步電動機，功率3kw，額定轉速1470r/min 。 4.2液壓元件的選擇液壓元件明細表4-1序號元件名稱型號通過的最大流量工作最大壓力1過濾器xu-d3210025l/min5mpa2軸向柱塞泵cy14-1b25l/min5mpa3壓力表yn-100zt(0-25mp

40、a)25 l/min5mpa4加熱器bgmc-00-00-0125 l/min5mpa5冷卻器bgmc-00-00-0125 l/min5mpa6換向閥af3-ea20b25 l/min5mpa7流量計lwg4025 l/min5mpa8比例溢流閥db10-1-50/35025 l/min5mpa9比例節(jié)流閥db10-1-50/35025l/min5mpa10管式單向閥cit-1025 l/min5mpa11吸油過濾器wu-800x100f-j25 l/min5mpa12空氣過濾器quq2-2.525 l/min5mpa13液位溫度計ywz-250t060度5mpa14電機y90l-45mpa

41、4.3 確定管道尺寸油路內徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許的流速進行計算。本系統(tǒng)主油路流量為差動時流量q=25l/min,壓油管的允許流速取v=5m/s。取d=9mm。綜合諸因素及系統(tǒng)上面各閥的通徑取d=9mm，吸油管的直徑參照cy14-1b變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內徑d=34mm。4.4 液壓系統(tǒng)的驗算已知液壓系統(tǒng)中進回油路的內徑為d=9mm，各管道長度分別ab=0.5m,bd=de=1m,cf=2.5m,df=1.5m, 選用l-hm32液壓油。設其工作在20，其運動粘度=150cst=1.5cm2/s油液的密度=920kg/m3。4.4.1 工進進油路的壓

42、力損失：運動部件快進時的最大速度為0.25，最大流量為25，則液壓油在油管內的流速為：管道的雷諾數re1為re12300，可見油液在管道內流態(tài)為層流，其沿程阻力系數進油管fc的沿程壓力損失p1-1為換向閥的壓力損失p1-2=0.05mpa，忽略油液通過管接頭，油路板處的局部壓力損失，則進油路的總壓力損失p1為：p1=p1-1+p1-2=0.023+0.05=0.073mpa4.4.2工進回油路的壓力損失：管道的雷諾數re2為re22300，油液在管道內的流態(tài)為層流，其沿程阻力系數，回油路管道沿程壓力損失p2-1為：換向閥壓力損失p2-2=0.025mpa；調速閥的壓力損失p2-3=1mpa?；?/p>

43、油路的總壓力損失：p2=p2-1+p2-2+p2-3=0.0105+0.025+1=1.036mpa變量泵出口處的壓力pp： 3) 快進進油路的壓力損失：快進時液壓缸為差動連接，自匯流點d至液壓缸進油口e之間的管路de中，流量24.29。管道的雷諾數re1為：re12300，可見油液在管道內流態(tài)為層流，其沿程阻力系數。進油管de的沿程壓力損失p1-1為：同樣可求管道ad段，df段的沿程壓力損失p1-2，p1-3。管道的雷諾數re2，re3為：re2、re3lr，因為流量計是安裝在冷卻器之后?？梢娝鶞y出的回油流量qr不能代表泵輸出口高壓下的流量qvhf因而必須進行修正。由于壓縮性的影響，低壓處油

44、的體積要膨大;由于溫度的影響，溫度較低的回油路中油的體積要縮小。故有 一般認為油液在大氣壓下約含10%的空氣量，此時可取(3 700mpa。對于石油基油液，體脹系數a=0.5x10-3( 0f)一，二。.9x10一3(0c)一1。5.2 泵的性能試驗因為試驗方法標準中要求在不同的泵軸轉速和出口壓力下測量與效率有關的數據，然后繪制性能曲線和等效率特性曲線圖。這就要求試驗的點數要足夠多，還要繪制很多中間的過渡曲線，才能繪出比較連續(xù)的等效率、等功率曲線，既費時又費力。目前計算機已廣泛進人液壓試驗領域，現已研制成功了各種cat系統(tǒng)。通過cat的軟、硬件系統(tǒng)，只要在壓力和轉速的規(guī)定范圍內，均勻分布20-

45、30試驗點，在試驗工作完成的同時，計算機就可驅動繪圖機自動繪出(或在顯示器上畫出)試驗標準要求的特性曲線、等效率曲線，并打印出試驗數據、誤差分析數據等。圖5.2-1所示為由cat系統(tǒng)所得的曲線圖。圖(a)為等效率曲線圖;圖(b)為被試泵的特性曲線。液壓泵的型號：cy-141b 空載排量：98.87ml/r 泵的轉向：順時針供油壓力：0.255mpa 工作介質：30號精密機床液壓油（圖5.2-1a） 液壓泵效率特性試驗曲線液壓泵的型號：cy-141b 空載排量：98.87ml/r 泵的轉向：順時針供油壓力：0.255mpa 工作介質：30號精密機床液壓油（圖5.2-1b） 液壓泵工作特性試驗曲線5.3 內泄露外泄露實驗調節(jié)安全閥，將壓力調到額定壓力的5%上，目的就是使加載缸活塞處于行程的中位（因為安全閥的調定壓力不一定相等）平衡，然后拆開被缸試缸、活塞桿腔的膠管接頭，向活塞腔輸入額定壓力的壓力油，使左腔處于受壓狀態(tài)，然后可以在泄油流量器里測出其泄露量，保證其內泄不超過允許值，為使其測量準備，應使油液泄出一段時間讓其穩(wěn)定后再讀數測量。