液壓泵站的設(shè)計(jì)

流體傳動(dòng)與控制專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書摘要由于液壓技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的電力驅(qū)動(dòng)而廣泛使用，為液壓設(shè)備提供液壓動(dòng)力的液壓泵站的重要性也凸顯出來。液壓站的工作原理：電機(jī)帶動(dòng)油泵旋轉(zhuǎn)，泵從油泵中吸油后打油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，液壓油通過集成塊（或閥組合）液壓閥實(shí)現(xiàn)了方向、壓力、流量調(diào)節(jié)后經(jīng)外接管路傳輸?shù)揭簤簷C(jī)械的油缸或油馬達(dá)中，從而控制了液動(dòng)機(jī)方向的變換、力量的大小及速度的快慢，推動(dòng)各種液壓機(jī)械做功。設(shè)計(jì)通過對(duì)液壓泵站具體工況的分析，確定液壓泵站總體方案的設(shè)計(jì)，并且對(duì)液壓泵站的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過對(duì)液壓泵站的詳細(xì)設(shè)計(jì)，使其滿足了使用者的要求，同時(shí)對(duì)不同壓力和流量的液壓設(shè)備提供液壓動(dòng)力。關(guān)鍵字：液壓元件；液壓站；液壓系統(tǒng)AbstractBecausetheliquidpressesthetechniquebetterthantraditionalelectricpowertodriveandextensiveusage,alsohighlightfortheimportancethattheliquidpressesanequipmentstoprovidealiquidtopressadynamicalliquidtopresspumpstation.Theliquidpressestheworkprincipleofstation:Theelectricalengineeringarousesanoilpumptorevolve,thepumpisfromtheoilpumpabsorboilbehindbeatoil,machinecanconvertedintoaliquidtopressoilypressureability,theliquidpressedoilpassanintegrationpiece(orvalvecombination)aliquidpressvalveaftercarryingoutadirection,pressure,dischargeregulatethroughcircumscribetuberoaddeliveraliquidpressinmechanicaloilurnoroilmotor,thuscontroledliquidmotiveadirectionofthesizeofthetransformation,strengthandtherateofspeedofthespeed,pushvariousliquidpressamachinedoachievement.Thedesignpassestopressapumptostandtheanalysisofconcreteworkconditiontotheliquidandmakesurethattheliquidpressesapumptostandthedesignoftotalproject,andpressestheliquidofpumpstationtopressasystemdesigntotheliquid.Passthedetaileddesigntopressthepumpstationtoliquid,makeitsatisfytherequestofuser,pressanequipmentstoprovidealiquidtopressmotivetotheliquidofthedifferentpressureandthedischargeinthemeantime.Keyword:Theliquidpressesacomponent;Theliquidpressesastation;Theliquidpressessystem目 錄TOC\o"1-3"\h\z第一章液壓站概述 11.1液壓系統(tǒng)概述 11.2液壓站 11.3液壓站的工作原理 11.4本章小結(jié) 2第二章液壓站的設(shè)計(jì) 22.1設(shè)計(jì)任務(wù)系統(tǒng)工況圖分析 22.2擬定系統(tǒng)液壓原理圖 22.3選擇或設(shè)計(jì)液壓元件和液壓介質(zhì) 32.3.1液壓泵 32.3.2液壓介質(zhì)的選擇 42.3.3液壓閥類元件的選擇 42.3.4油箱的設(shè)計(jì) 62.3.5液壓集成閥塊設(shè)計(jì) 72.4其它輔助液壓裝置的設(shè)計(jì)選擇 82.4.1過濾器的選擇 82.4.2管道和管接頭的選擇 82.4.3空氣濾清器的選擇 92.4.4液位計(jì)的選擇 92.5動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 102.5.1電動(dòng)機(jī)的選擇 102.5.2聯(lián)軸器的選擇 102.6本章小結(jié) 10第三章液壓系統(tǒng)性能校核 113.1液壓系統(tǒng)壓力損失 113.1.1沿程壓力損失 113.1.2局部壓力損失 123.1.3閥類零件壓力損失 123.1.4液壓閥類元件的選擇 123.2系統(tǒng)的效率計(jì)算 123.3系統(tǒng)發(fā)熱計(jì)算 ：查《液壓傳動(dòng)》可知，時(shí)油在管路中呈層流狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：（3.4）按如下公式求得壓力損失：（3.5）代入相關(guān)數(shù)據(jù)：可見，沿程壓力損失的大小與流量成正比，這是有層流所決定的。3.1.2局部壓力損失當(dāng)流體經(jīng)過局部裝置（如彎頭、閥等）時(shí)，其流速的大小、方向都發(fā)生變化。在此局部流速重新分布，形成漩渦產(chǎn)生能量損失。即局部損失：(3.6)式中：—局部壓力損失因數(shù)，平均取1，初取10。則：。3.1.3閥類零件壓力損失閥類元件的局部壓力損失，即進(jìn)油油路上的損失：（3.7）式中：—換向閥閥壓差（Pa）；=0.3MPa；—通過閥的實(shí)際流量（）；—閥的額定流量（）；則：。(3.8)n取2，因?yàn)樵谶M(jìn)油口共有3個(gè)閥，則?？偟南到y(tǒng)壓力損失為：（3.9）=0.008+0.02+1.38=1.408MP因?yàn)?.408MPa<1.41MP系統(tǒng)按照初選值來計(jì)算符合驗(yàn)算情況，設(shè)計(jì)方案較為合理。3.2系統(tǒng)的效率計(jì)算液壓系統(tǒng)效率是系統(tǒng)的輸出功率（即執(zhí)行元件的輸出功率）與其輸入功率（即液壓泵的輸出功率）之比，即（3.10）3.3系統(tǒng)發(fā)熱計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)熱功率：（3.11）式中：—液壓泵的總輸入功率；—液壓系統(tǒng)的總效率。由前述計(jì)算，液壓泵的輸入功率為10KW。則：。3.4系統(tǒng)散熱計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)熱功率：（3.12）式中：—液壓泵的總輸入功率；—液壓系統(tǒng)的總效率。由前述計(jì)算，液壓泵的輸入功率為12.9KW。則：。系統(tǒng)發(fā)熱計(jì)算液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，主要由油箱的散熱面進(jìn)行散熱。由于管道散熱面相對(duì)較小，且與自身由于壓力損失產(chǎn)生的熱量平衡，故忽略不計(jì)，只計(jì)算油箱的散熱，其散熱功率可按下式計(jì)算：（3.13）式中：—油箱的散熱系數(shù)，通風(fēng)條件良好取17（）;A—郵箱的散熱面積；—系統(tǒng)中油液的溫度，即油溫允許40—70，系統(tǒng)正常取=60;—環(huán)境溫度取20。表3-1

油箱散熱系數(shù)K1（W/（m2·℃））冷卻條件K1通風(fēng)條件很差8～9通風(fēng)條件良好15～17用風(fēng)扇冷卻23循環(huán)水強(qiáng)制冷卻110～170表3-2各種機(jī)械允許油溫（℃）液壓設(shè)備類型正常工作溫度最高允許溫度數(shù)控機(jī)床30～5055～70一般機(jī)床30～5555～70機(jī)車車輛40～6070～80船舶30～6080～90冶金機(jī)械、液壓機(jī)40～7060～90工程機(jī)械、礦山機(jī)械50～8070～90則：;。一般工作機(jī)械允許溫升為，結(jié)果符合液壓系統(tǒng)的允許溫升。不需要加冷卻裝置。3.5液壓沖擊計(jì)算在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)管道內(nèi)液流速度發(fā)生急劇改變時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生壓力劇烈變化，形成高的沖擊壓力，在管道內(nèi)以音速傳播，這就是液壓沖擊現(xiàn)象。產(chǎn)生沖擊的原因很多，例如換向閥迅速地的開啟或者關(guān)閉油路；液壓缸或液壓馬達(dá)的啟動(dòng)或制動(dòng)；液壓缸或馬達(dá)受到?jīng)_擊負(fù)載等。液壓沖擊的危害性很大，不但使系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲，而且由于液壓沖擊而使元件和管道在壓力遠(yuǎn)未達(dá)破壞負(fù)載時(shí)就損壞。因此，分析、計(jì)算和設(shè)法減輕液壓沖擊具有重大意義。由于影響液壓沖擊的因素很多，很難用準(zhǔn)確方法計(jì)算，一般是估算或通過實(shí)驗(yàn)確定。在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，一般情況可以采取措施而不做計(jì)算，當(dāng)有特殊要求時(shí)，可按下述情況進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)迅速關(guān)閉或開啟液流通道時(shí)，在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的液壓沖擊。直接沖擊（即）時(shí)，管道內(nèi)壓力的增大值：（3.14）間接沖擊（即）時(shí)，管道內(nèi)壓力的增大值：（3.15）式中：—液體密度（）；—關(guān)閉或開啟液流通道前、后管道內(nèi)液流速度之差（m/s）；t—關(guān)閉或開啟液流通道的時(shí)間（s）；—當(dāng)管道長度為L時(shí)，沖擊波往返所需時(shí)間（s）;—管道內(nèi)液壓體中沖擊波的傳播速度（m/s）；若不考慮粘性及管徑變化的影響，沖擊波在管道內(nèi)的傳播速度：(m/s)(3.16)式中：—液壓油的體積彈性系數(shù)，；、d—管道的壁厚和內(nèi)徑；20號(hào)鋼E=。帶入數(shù)值：直接沖擊時(shí)，，小于允許的壓力1.41MPa的沖擊。符合系統(tǒng)要求。3.6本章小結(jié)本章主要是對(duì)系統(tǒng)的性能校核，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行壓力損失、系統(tǒng)效率、液壓沖擊、系統(tǒng)發(fā)熱計(jì)算，并對(duì)所選元件進(jìn)行修正。第四章液壓泵站的組裝和使用維護(hù)4.1液壓泵站的組裝液壓元件和管件的質(zhì)量檢查（1）液壓元件的檢查液壓元件的型號(hào)規(guī)格應(yīng)與元件清單上一致；生產(chǎn)日期不宜過早，否則其內(nèi)部密封件可能老化；各元件上的調(diào)節(jié)螺釘、手輪及其他配件應(yīng)完好無損；電磁閥的電磁鐵、壓力繼電器的內(nèi)置微動(dòng)開關(guān)及電接觸式壓力表內(nèi)的開關(guān)等應(yīng)工作正常；元件及安裝底板或油路塊的安裝面應(yīng)平整，其溝槽不應(yīng)有飛邊、毛刺、棱角，不應(yīng)有磕碰凹痕，油口內(nèi)部應(yīng)清潔；油路塊的工藝空封堵螺塞或球漲等堵頭應(yīng)齊全并連接密封良好；油箱內(nèi)部不能有銹蝕，通氣過濾器、液位計(jì)等油箱附件應(yīng)并全，安裝前應(yīng)清洗干凈。（2）管件的檢查油管的材質(zhì)、牌號(hào)、通徑、厚度、壁厚和接頭的型號(hào)規(guī)格及加工質(zhì)量均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定。金屬材質(zhì)油管的內(nèi)外壁不得有腐蝕和傷口裂痕，表面凹入或有剝離層和結(jié)疤；軟管（膠管和塑料管）的生產(chǎn)日期不得過久。管接頭的螺紋、密封圈的溝槽棱角不得有傷痕、毛刺或斷絲扣等現(xiàn)象；接頭體與螺母配合不的松動(dòng)或卡澀。4.2液壓元件的拆洗與測(cè)試液壓元件一般不宜隨便拆開，但對(duì)于內(nèi)部污染或生產(chǎn)、庫存時(shí)間過久，密封件可能自然老化的液壓元件則應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行拆洗和測(cè)試。（1）拆洗拆洗液壓元件必須在熟悉其構(gòu)造、組成和工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行。元件拆開時(shí)建議對(duì)各零件拆下的次序進(jìn)行紀(jì)錄，以便拆息結(jié)束組裝時(shí)正確、順利的安裝。清洗時(shí)，一般應(yīng)先用潔凈的煤油清洗，再用液壓系統(tǒng)中的工作油液清洗。不符合要求的零件和密封件必須更換。組裝時(shí)要特別注意不使個(gè)零件被再次污染和異物落入元件內(nèi)部。此外，油箱、油路板及油路塊的通油孔道也必須嚴(yán)格清洗并妥善保管。（2）測(cè)試經(jīng)拆洗的液壓元件應(yīng)盡可能進(jìn)行試驗(yàn)，一些主要液壓元件的測(cè)試項(xiàng)目見表5-1。測(cè)試元件均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，測(cè)試后應(yīng)妥善保管，以防再次污染。表4-1液壓元件拆息后的測(cè)試項(xiàng)目元件名稱測(cè)試項(xiàng)目液壓泵額定壓力、流量下的容積效率先導(dǎo)式溢流閥調(diào)壓狀況，啟閉壓力，外泄漏三位四通換向閥換向狀況；壓力損失，內(nèi)、外泄漏液控單向閥壓力損失；內(nèi)、外泄漏4.3液壓元件和管道安裝液壓元件的安裝（1）液壓泵的安裝液壓泵與原動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)與其拖動(dòng)的主機(jī)工作機(jī)構(gòu)間的同軸度偏差在0.1㎜以內(nèi)，軸線間的傾角不得大于1°；不得用敲擊方式安裝聯(lián)軸器。（2）液壓控制閥的安裝方向閥一般應(yīng)保持軸線水平安裝；各油口處的密封圈在安裝后應(yīng)有一定壓縮量以防泄漏；固定螺釘應(yīng)均勻擰緊（勿用錘子敲打或強(qiáng)行扳擰），不要擰偏，最后使罰的安裝平面與底板或油路塊安裝平面全部接觸。2、管道安裝在液壓系統(tǒng)中，管道的主要作用是傳輸載能工作介質(zhì)。一般應(yīng)在所連接的設(shè)備及各液壓裝置部件、元件等組裝、固定完畢后再進(jìn)行管道安裝。安裝管道時(shí)應(yīng)特別注意防振、防漏問題。（1）管道敷設(shè)管道敷設(shè)應(yīng)變預(yù)裝拆和維護(hù)，并不妨礙生產(chǎn)人員行走及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。橡膠軟管應(yīng)遠(yuǎn)離熱源或采取隔熱措施，并避免相互間與其他物體間產(chǎn)生磨擦，還應(yīng)避免急彎，管道最小彎曲半徑應(yīng)在10倍管徑以上。官長除滿足彎曲半徑和移動(dòng)行程外，尚應(yīng)留4%的余量。（2）管道加工在管道安裝過程中，應(yīng)根據(jù)其尺寸、形狀及焊接要求加工管材。切割加工的管材端部應(yīng)平整，無裂紋和重皮等缺陷；需彎曲加工的鋼質(zhì)管道，彎管前要進(jìn)行退火處理，以防彎管時(shí)起皺或變扁，彎曲半徑一般應(yīng)大于管子外徑的3倍，彎制后的橢圓旅應(yīng)小于8%；管端螺紋應(yīng)與相配的螺紋的基本尺寸和公差標(biāo)準(zhǔn)一致，螺紋加工后應(yīng)無裂紋和凹痕等缺陷；管子的焊接坡口形式、尺寸及接頭間隙可根據(jù)壁厚進(jìn)行加工和組對(duì)。經(jīng)加工而成的管道，應(yīng)將切削、毛刺等去除干凈。（3）管道焊接應(yīng)根據(jù)焊接對(duì)象的材質(zhì)選用合適的焊接材料；管壁較厚的管道焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。管道焊接完畢，要將焊縫及周圍的熔渣及飛濺物清理干凈，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5～2倍，試壓不合格的管道應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，同一部位的返修次數(shù)不宜超過3次。4.4液壓泵站的使用與檢查 優(yōu)質(zhì)的液壓系統(tǒng)是針對(duì)無故障使用壽命長而設(shè)計(jì)的，它僅需要很少的維護(hù)。但是少量的維護(hù)對(duì)于得到無故障工作非常重要。實(shí)踐表明液壓系統(tǒng)失效、損壞等多數(shù)是由于污染、維護(hù)不足和油液選用不當(dāng)造成的。為保證液壓系統(tǒng)處于良好性能狀態(tài)，并延長其使用壽命，應(yīng)對(duì)其合理使用，并重視對(duì)其進(jìn)行日常檢查和維護(hù)。1.使用的一般注意事項(xiàng)液壓泵站使用中的注意事項(xiàng)如下：1）低溫下，油溫應(yīng)達(dá)到20℃以上才準(zhǔn)許順序動(dòng)作；油溫高于60℃是應(yīng)注意系統(tǒng)的工作情況。2）停機(jī)4h以上的設(shè)備，應(yīng)先使液壓泵孔在運(yùn)轉(zhuǎn)5min，再起動(dòng)執(zhí)行器工作。3）各種液壓元件、輔助元件未經(jīng)主管部門同意，不準(zhǔn)私自調(diào)節(jié)火拆換。4）液壓站出現(xiàn)故障時(shí)，不準(zhǔn)擅自亂動(dòng)，應(yīng)通知有關(guān)部門分析原因并拆除。2.檢查液壓系統(tǒng)種類繁雜，各有其特定用途和使用要求。為了及時(shí)了解和掌握液壓站和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，消除故障隱患，縮短為修周期，通常應(yīng)采用點(diǎn)檢和定檢的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查。4.5本章小結(jié)本章主要講述液壓泵站故障的分析，及系統(tǒng)的保護(hù)說明。充分了解液壓泵站的維護(hù)及保養(yǎng)。第五章結(jié)論通過對(duì)系統(tǒng)的校核計(jì)算各項(xiàng)細(xì)數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，通過對(duì)液壓泵站的設(shè)計(jì)，會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)液壓系統(tǒng)而言對(duì)于系統(tǒng)回路的選擇、元件的選擇是很重要的。液壓站的設(shè)計(jì)首先分析系統(tǒng)工況，分析快進(jìn)、工進(jìn)、快退等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所需壓力、流量。根據(jù)系統(tǒng)要求選定系統(tǒng)回路初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖，然后查相關(guān)手冊(cè)選擇系統(tǒng)元件，而后校核篩選元件。最后，布置油箱安裝方式。致謝在液壓泵站的設(shè)計(jì)過程中，我查閱了許多相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，通過仔細(xì)的閱讀，鞏固了以前所學(xué)的相關(guān)液壓傳動(dòng)、液壓系統(tǒng)傳動(dòng)、液壓控制系統(tǒng)等理論知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中，我深刻的感覺到了書到用時(shí)方恨少的痛楚，在以后的日子里我會(huì)加強(qiáng)自己的專業(yè)素養(yǎng)，爭(zhēng)取早日能夠成為一個(gè)能夠獨(dú)當(dāng)一面的專業(yè)人才，同時(shí)，感謝張玉峰老師對(duì)我的指點(diǎn)。由于本人專業(yè)能力有限，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)很多錯(cuò)誤和不足，希望老師能夠諒解，并且給予指點(diǎn)。參考文獻(xiàn)【1】王守城，容一鳴編著，液壓傳動(dòng)，北京：北京大學(xué)出版社.【2】官忠范編著，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，沈陽工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社.【3】成大先主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京，化學(xué)工業(yè)出版社.【4】王守城編著，液壓元件及選用，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.【5】張利平編著，液壓泵站與使用，北京，海軍工業(yè)出版社，2004.第十三章：干燥通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)熟練掌握表示濕空氣性質(zhì)的參數(shù)，正確應(yīng)用空氣的H–I圖確定空氣的狀態(tài)點(diǎn)及其性質(zhì)參數(shù)；熟練應(yīng)用物料衡算及熱量衡算解決干燥過程中的計(jì)算問題；了解干燥過程的平衡關(guān)系和速率特征及干燥時(shí)間的計(jì)算；了解干燥器的類型及強(qiáng)化干燥操作的基本方法。二、本章思考題1、工業(yè)上常用的去濕方法有哪幾種？態(tài)參數(shù)？11、當(dāng)濕空氣的總壓變化時(shí)，濕空氣H–I圖上的各線將如何變化?在t、H相同的條件下，提高壓力對(duì)干燥操作是否有利?為什么?12、作為干燥介質(zhì)的濕空氣為什么要先經(jīng)預(yù)熱后再送入干燥器？13、采用一定濕度的熱空氣干燥濕物料，被除去的水分是結(jié)合水還是非結(jié)合水？為什么？14、干燥過程分哪幾種階段？它們有什么特征？15、什么叫