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1、摘要 本科畢業(yè)設計（論文） 液壓泵與液壓馬達實驗臺 液壓系統(tǒng)的設計 燕山大學 2011年6月 摘要 液壓泵和馬達作為液壓系統(tǒng)的動力元件和執(zhí)行元件，是整個液壓系統(tǒng)的 心臟，它們的性能直接影響著整個液壓系統(tǒng)的性能。因此液壓泵、馬達性能 的精確測試有著非常重要的意義。液壓泵和馬達的性能測試是辨別產品優(yōu) 劣、改進結構設計、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進產品升級的重要手 段。 本次設計就是通過測定液壓泵液壓泵、液壓馬達在給定外界情況下的排 量、流量、容積效率等，檢驗液壓泵和液壓馬達的是否合格。 設計了液壓泵與液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)，并對有關參數(shù)進行了計算， 繪制了液壓泵與液壓

2、馬達實驗系統(tǒng)原理圖、泵站裝配圖、油箱的部件圖、閥 塊零件圖一系列相關立體圖與二維圖紙，為液壓泵與液壓馬達實驗臺液壓系 統(tǒng)的設計奠定了理論基礎。 關鍵詞 液壓泵；液壓馬達；液壓系統(tǒng) 燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） Abstract As the power components and the actuator components of hydraulic system 5the hydraulic pump and the motor are the heart of the entire hydraulic system, of wliich the performance

3、 directly affects the entire hydraulic systems? Therefore, there is veiy important significance to test the performance of hydraulic pumps and motors accurately? The performance test is an impoitant means of identifying product strengths and weaknesses, improving stnictiiral design and tecluiologica

4、l level, ensuring system performance and promoting product upgrading. The design involved in this paper mainly discusses how to test hydraulic the eligibility of pumps and hydraulic motors by measuring displacement, flow, volumetric efficiency of the hydraulic pump?hy(kaiilic pump, hydraulic motors

5、 with given external conditions. hi this paper,we design the hydraulic system bench of the hydraulic pump and hydraulic motor, and calculate the related parameters , draw series of tluee-dimensional maps and two-dimensional drawings of the hydraulic pump and hydraulic motor^including Schematic expe

6、rimental system, pump station assembly drawings, pails drawings of tank and valve block pails diagrams.which lay a theoretical foundation for the design of the hydraulic pump and hydraulic motor hydraulic system bench? Key words hydraulic pump; hydraulic motor; hydraulic system ii 摘要 II Abst

7、ract II 目錄 III 第1章緒論 1 1.1課題背景 1 1.1.1國內外液壓泵（馬達）實驗臺發(fā)展狀況 1 1.1.2液壓泵（馬達）實驗臺未來發(fā)展趨勢 2 1.1.3存在問題 3 1.2本次設計的主要內容 4 13本章小結 4 第2章 液壓泵實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 5 2.1液壓泵實驗臺工作原理 5 2.2被試泵及驅動電機的選擇 6 23液壓泵實驗臺的基本測試項目 6 2.3.1排量驗證試驗 6 2.3.2效率試驗 7 2.3.3變量特性試驗 7 2.3.4其它試驗項目 8 2.4液壓泵性能表達式及參數(shù) 8 2.5本章小結 9 第3章 液壓馬達實驗臺

8、液壓系統(tǒng)的設計 10 3.1液壓馬達實驗臺工作原理 10 3.2被試馬達及主油泵的選擇 11 3.3液壓馬達性能表達式及參數(shù) 11 3.3本章小結 12 第4章液壓元件的選擇 13 4.1液壓泵實驗臺系統(tǒng)部分 13 4.1.1被試泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 13 4.1.2管道尺寸的確定 14 4.1.3液壓閥的選擇 18 4.2液壓馬達實驗臺系統(tǒng)部分 20 4.2.1被試馬達、泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 20 4.2.2管道尺寸的確定 20 4.2.3液壓閥的選擇 20 43液壓輔件的選擇 21 4.3.1空氣濾清器的選擇 21 4.3.2液位液溫計的選擇 22 4

9、.3.3加熱器的選擇 22 4.3.4泄油口球閥的選擇 23 4.3.5壓力表儀器的選擇 23 4.3.6減震喉的選擇 24 4.4本章小結 24 第5章油箱的設計 25 5.1概述 25 5.2油箱的分類 25 5.3油箱的設計要點 25 5.4油箱的設計計算 27 5.4.1油箱外形尺寸確定 27 5.5本章小結 27 第6章閥塊的設計 28 6.1概述 28 6.2閥塊的設計原則 28 6.3閥塊的設計 29 6.3.1集成回路的選擇 29 6.3.2閥塊油道設計及三維模型 30 6.3.3閥塊選材及安裝 30 6.4本章小結 31 第7章 液壓泵

10、站的設計 32 7.1概述 32 7.2泵站設計要點 32 V 7.3泵站布管 33 7.4泵站設計 34 7.5本章小結 34 第8章 液壓系統(tǒng)安裝、調試及維護 35 8.1液壓元件的安裝 35 8.2液壓系統(tǒng)調試 36 8.2.1調試前檢查 36 8.2.2系統(tǒng)的調試 36 8.3本章小結 38 結論 39 參考文獻 40 致謝 42 附錄1 43 附錄2 52 附錄3 61 v 第1章緒論 第1章緒論 1.1課題背景 1.1.1國內外液壓泵（馬達）實驗臺發(fā)展狀況 近些年隨著計算機技術、測試技術、液壓技術的不斷進步，液壓泵、馬

11、 達性能測試試驗臺的技術取得了飛速發(fā)展。各類液壓計算機輔助測試系統(tǒng)成 為了各類液壓試驗臺的主流。尤其是虛擬儀器測試系統(tǒng)的出現(xiàn)和逐漸發(fā)展成 熟，兒乎應用到了近年來所有液壓元件性能測試試驗臺上。這類試驗臺采用 計算機集散系統(tǒng)，對液壓試驗臺進行智能檢測、控制和管理。按照液壓油泵 試驗方法國家標準控制有關條件，實時采集性能參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行集中處 理、分析、計算、存貯、顯示、傳輸、控制和維護，從根本上改變了傳統(tǒng)繼 電控制模擬采集人工處理的方式，為企業(yè)標稱產品性能提供準確的數(shù)據(jù)，同 時為企業(yè)分析產品質量、改進工藝提供了決策依據(jù) 近年來的研究熱點主要集中在降低系統(tǒng)污染、減小液壓元件功率損耗、 引入新型元

12、器件、設計合理液壓回路、引入新型的傳感器測試儀表等方面。 如美國的SUNDSTRON公司的液壓傳動試驗室的CAT系統(tǒng)，日本制鋼所的柱 塞泵效率試驗臺，英國國家實驗室擁有計算機控制的ISO標準試驗臺，法 國機械工業(yè)研究中心（ETIT）也做了類似的工作。國內也有許多高等院校及科 研單位正在進行液壓CAT的研究工作，并在液壓測試中進行一定程度的應 用。我國已經研制出一些具有較高性能的液壓計算機輔助測試系統(tǒng)，如機械 部北京自動化研究所研制的液壓元件計算機輔助測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可完成閥 及泵的性能測試；北京理工大學研制的液壓泵（液壓馬達、液壓泵一液壓馬 達傳動系統(tǒng)）工作特性的計算機輔助試驗系統(tǒng)；上海交通大

13、學及昆山液壓件 廠共同研制的液壓閥的特性試驗系統(tǒng)，北航開發(fā)的液壓泵虛擬儀器試驗臺 等。 虛擬儀器技術雖然起步較晚，但發(fā)展非常迅速。在科研開發(fā)、計檢、測 控領域得到了廣泛的應用。如：比利時hitersofi電子工程公司的RASS—PDP 和RASS—S軟件；美國斯坦福大學的虛擬儀器教學、試驗、仿真系統(tǒng)；挪威 CARDIAC公司的基于LabV圧W平臺的測試北海油田石油、大氣、水流的 MPFM系統(tǒng)等。虛擬儀器的開發(fā)和研究在國內尚屬于起步階段，清華大學應用 虛擬技術構建的汽車發(fā)動機性能出廠檢測系統(tǒng)；電子部三所的儀器自動計量 控制系統(tǒng);石油科學研究院研制的小型石油精煉試驗系統(tǒng)等；另外航天局809 所、

14、上海803所、上海交通大學、西安交通大學、浙江醫(yī)科大學以及東方振 動和噪聲技術研究所等高校和公司在研究和開發(fā)虛擬儀器產品、虛擬儀器設 計平臺以及消化吸收NI等產品方面做了大量工作，其成果已在自動計量控制 系統(tǒng)等方面得到廣泛的應用。 最近浙江大學流體傳動及控制國家重點試驗室也開發(fā)的基于虛擬儀器 的液壓試驗臺CAT系統(tǒng)便是比較典型的例子，軟件部分采用了VC++6.0實 現(xiàn)試驗系統(tǒng)編程。硬件部分A/D卡采用PCI-1713卡（提供了32個模擬輸 入通道，12位轉換分辨率，2.5i}s的轉換速率）。實際應用中該型系統(tǒng)可根 據(jù)情況的不同采用不同的接口技術，靈活地組成相應的液壓測試系統(tǒng)。虛擬 儀器的興起

15、是測試儀器技術的一次“革命”，是儀器領域的一個新的里程碑。 未來的VI完全可以覆蓋計算機輔助測試的全部領域，兒乎能替代所有的模 擬測試設備。基于計算機的全數(shù)字化測量分析是采集測試分析的未來，虛擬 儀器必將在越來越多的領域中廣泛普及。數(shù)據(jù)采集、測試、過程控制、信息 傳輸與通信等現(xiàn)代信息技術匯聚在一起，將最終導致標準化、規(guī)范化的卡式 儀器和軟件化儀器的更廣泛流行。 1.1.2液壓泵（馬達）實驗臺未來發(fā)展趨勢 隨著液壓技術的不斷提高與發(fā)展，對液壓測試技術的要求也不斷提高。 信息技術包含微電子、光電子、計算機技術等多項技術，以信息傳遞快、運 算速度快、控制精確、能耗小等優(yōu)點使其在控制領域有越來越廣

16、泛的應用， 現(xiàn)代工業(yè)中，液壓技術己與信息技術緊密結合，提高了液壓傳動與控制的精 確性。在液壓傳動與控制中，液壓系統(tǒng)趨于復雜化和小型化的發(fā)展趨勢，液 壓測試技術要對液壓系統(tǒng)和液壓元件進行充分的測試，必然需要對大量的數(shù) 據(jù)進行采集及處理，液壓測試技術和信息技術緊密結合才能符合現(xiàn)代液壓測 試技術的需要。液壓計算機輔助測試技術（Computer Aided Test）將信息技 術與液壓測試技術結合，可以顯著提高液壓測試的可靠性、精確性和自動化 程度，它必定是液壓測試技術的發(fā)展方向。不論何種檢測系統(tǒng)，都必須有測 試傳感器。傳感器使將感受到的物理量轉變?yōu)殡娦盘栞敵龅难b置，隨著現(xiàn)代 制造工藝和材料科學的反展

17、，傳感器的核心一一敏感元件也越來越精密，測 量誤差和非線性失真越來越容易為人們控制。液壓測試中，需要多種物理量 的檢測，傳感器的高速發(fā)展為液壓測試精確性提供了有力的保障。 運用模塊化思維能助你理順頭緒，分清構成事物的諸功能、結構要點（模 塊）及其間的聯(lián)系，從而能作出更好的設計一一工程設計、產品設計、工藝 設計、組織機構設計、布局設計等等。 利用計算機技術及傳感器技術改造舊式液壓測試設備或開發(fā)新式高精 度、高自動化液壓測試設備具有廣闊的研究前景。計算機高速處理數(shù)據(jù)的能 力正好滿足液壓系統(tǒng)動態(tài)測試和動態(tài)分析的要求，開發(fā)以計算機為中心的液 壓測試設備可以很好的對液壓系統(tǒng)進行動態(tài)測試和動態(tài)分析。液

18、壓系統(tǒng)的自 動化控制與液壓測試密不可分，液壓系統(tǒng)閉環(huán)反饋控制必然要求對液壓系統(tǒng) 參數(shù)進行測量和反饋，液壓測試技術的發(fā)展也有利于液壓傳動及控制技術的 發(fā)展與提高；發(fā)展液壓測試技術以提高液壓控制技術也是以后液壓測試技術 的重要發(fā)展方向。 1.1.3存在問題 由于被測液壓泵（馬達）的型號不同，存在大功率液壓泵（馬達）測試 能耗大，浪費液壓油，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失。如果全部壓 力能都能得到充分利用，則將使能量轉換過程的效率得到顯著提高。 有液壓元件測試必然存在液壓油污染問題，不論哪一類液壓油流入環(huán) 境，都會造成不同程度的危害。在使用中，液壓油會慢慢老化，老化的油液 在更換時不能被回

19、收，就會排到環(huán)境中，造成污染；泄漏是液壓系統(tǒng)常見的 故障，油流到環(huán)境中會造成污染，同時也會造成經濟上的損失。因此對于液 壓介質，應開發(fā)新的無污染、可降解的液壓油，這樣即使流到環(huán)境中，一定 時間后也會降解而不造成危害；如果還是使用對環(huán)境有危害的液壓油，就應 該加強管理，防止或減少它流到環(huán)境中去，使對環(huán)境危害最小。由于泄漏產 生的環(huán)境問題也是不可忽視，而泄漏也是液壓系統(tǒng)的一個頑疾。對于泄漏的 防治需要技術和管理上的支持，在設計、使用、維護階段都應考慮此問題， 維修吋要做好液壓油的回收。 1.2本次設計的主要內容 本設計主要研究液壓泵和液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)。其基本內容為： 1. 液壓泵和液壓

20、馬達實驗臺的液壓系統(tǒng)方案的設計 2. 液壓泵和液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)元件的選擇與設計 3. 液壓泵和液壓馬達實驗臺整體結構的設計 5.有關參數(shù)的計算 由于不同類型的液壓泵（馬達）有不同的測試方法標準，即使是同一類 型、不同額定壓力的液壓泵（馬達）的測試方法也不完全相同，所以只能對其 中某一類型、某一壓力級別的液壓泵（馬達）進行性能測試或對其中共同的項 目進行測試。 1?3本章小結 近年來液壓泵、馬達的測試系統(tǒng)在傳統(tǒng)的液壓測試系統(tǒng)原理上增加計算 機輔助測試和虛擬測試技術，但液壓系統(tǒng)測試的基本原理大致相同。本章主 要介紹了液壓泵和液壓馬達實驗臺發(fā)展、未來趨勢和存在的問題，并介紹了 本次

21、設計的主要內容。 3 第2章液壓泵實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 第2章 液壓泵實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 2. 1液壓泵實驗臺工作原理 液壓泵性能試驗臺采用變頻器驅動三相交流電機拖動被試泵，控制被試 泵的轉速、轉矩轉速儀來觀測輸入轉速轉矩值，如圖2?1所示。電磁比例溢 流閥控制被試泵出口加載，并且配備了卸荷閥、各類壓力傳感器和溫度傳感 器。試驗時調節(jié)變頻電機13控制被試泵的轉速達到設定要求，然后控制電 磁比例溢流閥給被試泵加載，通過進出口壓力傳感器采集進出口壓力值，通 過轉矩轉速儀器采集被試泵的輸入轉矩轉速值?？蛰d排量測量時可以打開電 磁球閥2使被試泵卸荷。 1.被試泵2.轉矩轉速儀

22、3.高壓傳感器4.真空傳感器5.變頻電機6.流量計7.過濾器8.電 液比例閥9.卸荷閥 圖2-1液壓泵實驗回路 2. 2被試泵及驅動電機的選擇 由于不同類型的液壓泵（馬達）有不同的測試方法標準，即使是同一類 型、不同額定壓力的液壓泵（馬達）的測試方法也不完全相同，所以只能對其 中某一類型、某一壓力級別的液壓泵（馬達）進行性能測試或對其中共同的項 目進行測試。參照各類液壓泵試驗的國家標準，綜合考慮現(xiàn)有的試驗條件確 定試驗項目為：氣密性檢查和跑合試驗、排量驗證試驗、效率試驗、壓力振 擺檢查、自吸試驗、高溫試驗、超速試驗、超載試驗、滿載試驗、沖擊試驗 和效率檢查試驗。 選取恒壓變量泵63

23、PCY14-1B進行了性能測試試驗，被試泵公稱排 量為63mL/r,額定轉速為1500r/min，確定系統(tǒng)最大流量 Q=94.5L/min 液壓系統(tǒng)中驅動液壓泵的原動機有電動機和發(fā)動機。發(fā)動機指汽油機柴 油機等，一般用于行走機械，而且不是由液壓系統(tǒng)設計者選定的。固定設備 系統(tǒng)中驅動液壓泵的電動機需要設計者選定。根據(jù)使用的環(huán)境，決定開式、 封閉扇冷式、防雨保護式、防爆式等形式及立式、臥式結構。變頻電機選擇 Y250M-4-B3額定轉速：1410r/min, 額定電壓：380v, 額定功率：55kw。 驅動電機決定了被試泵的測試范圍。 2.3液壓泵實驗臺的基本測試項目 2. 3. 1排量

24、驗證試驗 GB7936規(guī)定排量驗證試驗分為以下兒步： 第一，使液壓泵空載，即使液壓泵的負載為零，或液壓泵的輸出壓力不 超過額定壓力的5%或不超過0.5MPa； 第二，在液壓泵的最低許用轉速到額定轉速的范圍內設定均勻的5檔轉 速，測量每檔轉速n下泵的流量。 第三，計算泵的空載排量。國標GB7936規(guī)定： f N N工嚇如-Dj 口\，2 匕= ji 丿 (N N 吋-m \丿T丿\丿T丿 其中叫為空載排量mL/門n為實際轉速r/min； N為轉速測量檔數(shù)； 為有效輸岀流量L/min,這是一個用最小二乘法擬合的方程，測得N個點的 轉速和流量值，然后運用最小二乘法擬合求其直線

25、的斜率即為要求的空載排 量。 (2-1) 2. 3. 2效率試驗 按照國標JB/T 7042—93規(guī)定，效率試驗主要有以下兒步： 第一，在最大排量、額定轉速下，使泵的岀口壓力逐漸增加，至額定壓 力的25%左右。待測試狀態(tài)穩(wěn)定后，測量與效率有關的數(shù)據(jù)； 第二，按上述方法，至少測量泵的出口壓力約為額定壓力的25%, 40%, 55%, 70%, 80%, 100%時,分別測量與效率有關的數(shù)據(jù); 第三，轉速約為額定轉速的100%, 85%, 70%, 55%, 40%時，在上述 各試驗壓力點，分別測量與效率有關的數(shù)據(jù)。 第四，繪出等效率特性曲線圖，或繪出性能曲線圖； 第五，在額定轉

26、速下，進口油溫為20?35C和70?80C吋，分別測量 空載壓力至額定壓力范圍內至少6個等分壓力點的容積效率； 第六，繪制功率、流量、效率隨壓力變化的曲線圖。 2. 3. 3變量特性試驗 恒功率變量泵恒功率變量泵的特性試驗主要有以下兒步： (1) 最低壓力轉換點的測定調節(jié)變量機構使被試泵處于最低壓力轉換狀態(tài)， 測量泵岀口壓力； (2) 最高壓力轉換點的測定調節(jié)變量機構使被試泵處于最高壓力轉換狀態(tài)， 測量泵岀口壓力； 恒功率特性的測定根據(jù)設計要求調節(jié)變量機構，測量壓力、流量相對應 的數(shù)據(jù)，繪制恒功率特性曲線； 7 第2章液壓泵實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 (3) 其他特性按實際

27、要求進行試驗。 恒壓變量泵 本試驗臺安裝的為恒壓變量泵，因此應做相應的恒壓特性 試驗。恒壓靜特性試驗包括最大排量、額定轉速下加載，然后繪制不同調定 壓力下的流量一壓力特性曲線。 2. 3. 4其它試驗項目 氣密性檢查和跑合,壓力振擺試驗，自吸試驗，低溫試驗，高溫試驗，超 速試驗，超載試驗，滿載試驗，效率檢查試驗。 2.4液壓泵性能表達式及參數(shù) 試驗油路是為一定的試驗目的服務的，離不開具體的試驗內容，要求 測試液壓泵的各種性能指標，而這些指標又與各種參數(shù)有關。有關液壓泵 的主要性能表達式有： 排量匕:匕=(g/“)xlOU/min) (2-2) 式中q為泵輸出的實際流量(L/min

28、)； n為泵軸轉速(r/miii)；泵的空載排量力 為空載時測出的排量最大值。 泵軸輸入的理論轉矩7＞旳： (2-3) Tp(P；_P)(N.M) = ^ 271 (2-4) (2-5) (2-6) (2-7) 其中B為泵的出口壓力(MPa)； pi為泵的進口壓力(MPa)o 容積效率加：nPV=(Vp/Vpk)xlOO% 機械效率:/]Pm = (TPlh/TP)xlOO/o 泵輸入功率Pt : Pi = 1.5x 伙W) 其中為泵軸輸入轉矩(N.m)； n為泵的轉速(r/min) 其中Ap為泵的進、出口壓力差(MPa)； g為泵實際輸出流量(L/min) 總

29、效率〃戸：％ = (4 / ) = 159 也 x 100% (2-8) Tpn 實際輸出流量 c/:q = VPnxlO-\L/min) (2-9) 泄漏流量qL-.qL = V xIO-3-^(L/min) (2-10) 2. 5本章小結 此液壓泵實驗臺油路根據(jù)國家標準設計，用以檢測液壓泵的技術特性。 本章介紹了液壓泵實驗臺的基本原理，并說明了液壓泵的測試項目及測試計 算方法。 # 第3章液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 第3章液壓馬達實驗臺液壓系統(tǒng)的設計 3. 1液壓馬達實驗臺工作原理 液壓馬達在進行性能實驗吋，需要配置與其技術參數(shù)相應的在不同轉 速，不同轉向，不

30、同負載的加載裝置。以前在現(xiàn)場從經濟角度和結構簡單等 方面考慮，液壓馬達往往按照液壓泵的工況進行實驗，其缺點是由于沒有按 照液壓馬達的工況測試，測試參數(shù)精度低。不同轉速情況下的有關參數(shù)部分 失真。因此實驗臺設置了一套液壓馬達的加載測試裝置，能夠對液壓馬達按 照實際工況進行性能實驗。 1.比例溢流閥2.轉矩轉速儀3.高壓傳感器4.低壓傳感器5.比例調速閥6.加釵泵7.被 試馬達 圖3-1液壓馬達實驗回路 液壓馬達的加載測試系統(tǒng)如圖3?1所示：系統(tǒng)由高壓泵，被試液壓馬達, 轉速轉矩儀，加載泵，整流閥組，電磁比例控制閥，輔助泵電磁換向閥和電 磁一流閥等組成。各元件的選型可根據(jù)被試的具體液

31、壓馬達型號確定。其中 比例調速閥可以控制被試馬達的流量，通過電磁換向閥控制被試馬達的旋轉 方向。被試馬達的油液由液壓站高壓柱塞泵提供，采用比例流量閥的作用是 為了滿足不同被試馬達的流量需求，電磁換向閥用于改變馬達的進油方向， 電磁比例溢流閥用于改變馬達的工作壓力。液壓馬達的加載由雙向液壓泵實 現(xiàn)不同的加載值，由加載泵不同的輸出流量和不同的加載壓力完成，調節(jié)電 磁比例溢流閥的電流即可調節(jié)系統(tǒng)的加載壓力。由于液壓馬達的旋轉方向能 夠改變，因此雙向加載泵節(jié)流閥組的作用是不論液壓馬達如何改變旋轉方 向，都可以通過輔助泵向加載泵的低壓側供油。 3. 2被試馬達及主油泵的選擇 選取被試馬達A2F28W

32、3P1,排量：28mL/r ,最大轉速：4750r/min, 流量=133L/mino對應選取主油泵為恒壓變量泵：63PCY14,排豊63 mL/r, 壓力級32MPao 液壓馬達實驗臺的測試范圍根據(jù)具體被試馬達改變主油泵及其他液壓 元件的型號。 3. 3液壓馬達性能表達式及參數(shù) 液壓馬達的排量吆：Vm=(q/n)xlO\mL/r) (3-1) 在空載條件下測出的流量和轉速，即認為是液壓的空載排量丄協(xié)。泵 的空載排量卩冰為空載時測出的排量最大值。 泵軸輸入的理論轉矩Tptll : 隘=網嚴(畑 (3_2) _ VpAP 2穴 其中必為泵的出口壓力(MPa)； Pi為泵的進口壓

33、力(MPa)o 容積效率屁：加=(%他)x100% (3-3) 機械效率尬：血=必/%”100% (3-4) 其中為液壓馬達軸輸岀轉矩(N.m)； 皿為在沒有漏損和摩擦損失的情 況(理想情況)下，為克服液壓馬達負載而輸入的“液壓轉矩”。 171 其中Tf為液壓馬達本身內部摩擦等造成的阻力矩。 所以7伽=（Tm /心）=TJg +Tf）= ] +（,/）xlOO% 總效率77m : =孕=皿皿 、pq 3. 3本章小結 (3-5) (3-6) (3-7) 此液壓馬達實驗臺油路根據(jù)國家標準設計，用以檢測液壓馬達的技術特 性。本章介紹了液壓馬達實驗臺的基本原理，并說明了液

34、壓泵的測試項目及 測試計算方法。并且液壓泵與液壓馬達的測試參數(shù)基本相同。 13 第4章液壓元件的選擇 第4章液壓元件的選擇 4.1液壓泵實驗臺系統(tǒng)部分 4.1.1被試泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 4.1.1.1被試泵的選擇 液壓泵是將原動機的機械能轉換為液壓能的能量轉換組件，在液壓系統(tǒng) 中，液壓泵作為動力組件向液壓系統(tǒng)提供液壓能。 選取恒壓變量泵63PCY14-1B進行了性能測試試驗，被試泵公稱排 量為63mL/r,額定轉速為1500r/niiiio泵的基本參數(shù)是壓力、流量、轉速、 效率。泵的最高壓力與最高轉速不宜同時使用，以延長泵的使用壽命。轉速 的選擇應嚴格按照產品技術規(guī)

35、格表中規(guī)定的數(shù)據(jù)，不得超過最高轉速值。至 于其最低轉速，在正常使用條件下，并沒有嚴格的限制。 液壓泵的主要類型有：外嚙合齒輪泵、內嚙合齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、 柱塞泵。因為本系統(tǒng)為低壓系統(tǒng)，故可選雙螺桿泵，具體型號由系統(tǒng)的最大 工作壓力與所需液壓泵的流量決定。 4. 1. 1.2電機的選擇 電氣傳動用交流電動機是將直流電能轉變?yōu)闄C械能的旋轉機械，特點 是：調速優(yōu)良，過載能力大，可實現(xiàn)頻繁的無級快速起動制動和反轉，多用 于寬調速的場合和要求有特殊運行性能的自動控制場合。交流電機中最常用 的是三相異步電動機和同步電動機，異步電動機結構簡單，維護方便，重量 較輕，成本較低，工作效率較高，負載特

36、性較硬，能滿足大多數(shù)工業(yè)機械的 電氣傳動需要；同步電動機廣泛適用于拖動不要求調速和功率較大的生產機 械。比較之后，本系統(tǒng)選擇通用異步電動機。 根據(jù)被試泵的規(guī)格，變頻電機選擇Y250M-4-B3額定轉速：1410r/miii, 額定電壓：380v, 額定功率：55kw。 4.1.1.3聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器是連接兩軸或軸和口轉件，在傳遞運動和動力過程中一同回轉而 不分開的一種裝置。此外，聯(lián)軸器還可能具有補償兩軸相對位移、緩沖和減 振以及安全防護功能。聯(lián)軸器的類型應根據(jù)使用要求和工作條件來確定。具體選擇時考慮以下兒點： 1. 所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖和減振方面的要求。 2. 聯(lián)

37、軸器工作轉速高低和引起的離心力大小，對于高速傳動軸，應選 用平衡精度高的聯(lián)軸器，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器。 3. 兩軸相對位移的大小和方向，當安裝調整后，難以保持兩軸精確對 中，或工作過程中兩軸將產生較大的附加位移時，應選用撓性聯(lián)軸器。 4. 聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。 5. 聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本，在滿足使用性能的前提下應選 擇拆裝方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸 器，由于具有良好的綜合性能，適宜于一般的中小功率傳動。 由于泵與電動機之間的傳動不屬于大功率傳動，選擇連軸器型號：黎明 CC-115o 4. 1.2管道尺寸的確定 4. 1.2.

38、 1管道的計算 由新版機械設計手冊第四卷，第23篇，第4章一液壓傳動系統(tǒng)設計計 算，查得 管道內徑計算公式為: (4-1) 壁厚計算公式 Pd (4-2) P——管道內最高工作壓力（Pa）； d——管道內徑（m）； 0]——管道材料的許用應力（MPa）, 0]=魚; n （Jb——管道材料的抗拉強度（MPa）,。尸520MPa； n——安全系數(shù)，對鋼管來說，PV7MPa時，取〃=8； PV17.5MPa時,取斤=6； P> 17.5 MPa時，取n=4；這里取,尸8。 則 (4-3) P d _ P d n 管道內液體的流動速度如表4-2所示 表4-2允許流速推

39、薦值 管道 推薦流速/(m/s) 液壓泵吸油管道 0.5~1.5,—般常取1以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3?6,壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 1.5 ?2.6 取吸油管路油液流速為1 m/s,壓油管路流速為6m/s,回油管路為 2 ni/so 液壓泵吸油管道內徑: =44.6777777 d_ 4% _ 4x93.6x10」 V 7CV V ;rxlx60 圓整取標準值50 nmio 液壓泵吸油管道壁厚: 1.92 x 50 x 8 2x520 =0?74〃〃77 17 第4章液壓元件的選擇 # 第4章

40、液壓元件的選擇 圓整取標準值3 nmio 液壓泵壓油管道內徑: X 93.6x10」 TTX 6x 60 4升 7W =18.2mm 圓整取標準值25 nmio 液壓泵壓油管道壁厚: 7: 丄92x20x8 _ 0 30訕 2x520 圓整取標準值2 mnio 液壓泵回油管道內徑： d込嚴93GE “?歸 V V ^rx2x60 圓整取標準值32 nmio 液壓泵壓油管道壁厚: 7: = 1.92 x 32 x 8 = 047 如 2x520 圓整取標準值2 mnio 4. 1.2. 2硬管的選擇 對于具有不同管路長度的剛性聯(lián)接一

41、般使用硬管。在硬管和軟管之間做 出選擇時，應選擇硬管，因為硬管成本低、阻力小、安全。多選用無縫鋼管, 無縫鋼管耐壓高，變形小，耐油，抗腐蝕，雖裝配時不易彎曲，但裝配后能 長久保持原狀，用于中壓系統(tǒng)。硬管可分為兩大類，一類是通經定尺寸，另 一類是外徑定尺寸的。 泵的吸油和壓油口直徑是固定的，分別為50 mm和42 nun,根據(jù)新版 機械設計手冊第四卷，第23篇，第9章，表23.9?2—鋼管公稱通徑、外徑、 壁厚、聯(lián)接螺紋和推薦流量表，選取鋼管管道直徑如表4?3所示。 表4-3過濾系統(tǒng)管徑 （mm） 管道 外徑 內徑 吸油管道 50 44 壓油管道 42 38 回油管道

42、42 38 布管的基本要求是： 1. 為了減少摩擦損失，管子長度應盡可能最短。 2. 固定點之間的直管段至少要有一個松彎以適應熱脹冷縮。應不惜任何 代價的避免緊死的直管。這種直管能在管路中造成嚴重的拉壓應力，并使得 管子從接頭體后退才能裝卸的管接頭難以聯(lián)接。 3. 彎管應減至與布管的兒何形狀一致的最少數(shù)量，并采用盡可能大的彎 管半徑，否則難以與管接頭找正。管子總應該有一段直管接近管接頭，而把 任何近處的彎管調整到遠處。 4. 所有管路，尤其是高壓管路均應適當支撐，尤其在高壓系統(tǒng)中彎管前 后及與軟管連接之前必須支撐。流量的任何突然擾動都將在彎管處產生使彎 管伸直的傾向，如果管子未加支

43、撐則導致“甩動”。不過管夾不應將管子卡 死，而應為熱脹冷縮留出足夠的竄動自由度。 5. 彎管的半徑R應根據(jù)管子中心和外徑d來規(guī)定。最小彎管半徑為外徑 的2.5倍。 4. 1.2.3軟管的選擇 軟管用于連接相互運動的液壓元件之間的撓性聯(lián)接，或者用于有關元件 的布置很不利，致使軟管連接成為唯一現(xiàn)實的解決的辦法的場合。軟管還起 吸振和消聲的作用，泵的出口要有一段軟管，其目的就在于此。系統(tǒng)壓力、 壓力波動、油液流速、溫度、油液、及環(huán)境條件構成了液壓軟管使用中的重 要因素。 液壓系統(tǒng)用的高壓軟管由合成橡膠制成，并根據(jù)擬用的負載加固。與油 連接的是耐油合成橡膠制成的內管，內管外面有若干層加固層。加

44、固材料可 以是天然或合成纖維或細金屬絲或它們的組合。加固層可以是編織的，纏繞 的或兩者兼而有之。最外面是一層耐油的蒙皮。各層之間有粘接劑。 系統(tǒng)壓力，壓力波動，油液流速，溫度，油液及環(huán)境條件構成液壓軟管 使用中的重要因素。 本系統(tǒng)在泵的出口處應設液壓軟管，目的是吸收泵出口處的壓力脈動。 型號：A10X6S-35 4. 1.2. 4管子連接以及管接頭的選擇 管子與元件、管子與管子都需要相互連接。連接有可拆卸連結和永久性 19 第4章液壓元件的選擇 連接。永久性接頭可以是熔焊的、釬焊的、冷擠壓的和膠合的。這種接頭是 由航空航天工業(yè)開發(fā)的，主要考慮可靠度高、安裝成本低和重量輕

45、。雖然是 為航空航天工業(yè)開發(fā)的，但是這種接頭中有許多現(xiàn)在已經用于工業(yè)界。當然, 它們是不能重復使用的O可拆連接是可以重復使用的，所用的連接件有法蘭、 管接頭、底板之類，也可以不用聯(lián)接件而直接把管子與元件連上。 管接頭的主要作用是連接管子與元件、連接管子與管子及在隔墻處提供 連接與固定。焊接式、卡套式、擴口式管接頭應用較普遍，管接頭的基本型 有7種：端直通管接頭、直通管接頭、端直角管接頭、直角管接頭、端三通 管接頭、三通管接頭和四通管接頭。凡帶端字的都是用于管子與機件之間的 連接，其余是用于管件之間的連接。 法蘭與管子的連接，可以是螺紋連接也可以是焊接。法蘭和法蘭之間， 法蘭和機件之間，用螺

46、紋進行連接，用0型密封圈密封。 液壓系統(tǒng)中，金屬管之間，金屬管與元件之間的連接，可采用焊接連接、 法蘭連接和管接頭連接。直接焊接時，焊接工作要在現(xiàn)場進行，安裝后拆卸 不方便，焊接質量不易檢查。 根據(jù)本系統(tǒng)的實際情況，主要選擇焊接式端直通管接頭。 根據(jù)如下標準選擇： 卡套式端直通管接頭(GB 3733.1-83) 卡套式直角管接頭(GB 3740.1?83) 卡套式三通管接頭(GB 3745.1-83) 4.1.3液壓閥的選擇 4. 1.3.1溢流閥的選擇 在液壓系統(tǒng)中，用來控制流體壓力的閥統(tǒng)稱為壓力控制閥，簡稱壓力閥。 按用途，壓力閥可分為溢流閥、遙控閥、安全閥、電磁溢流閥、

47、卸荷溢 流閥、制動閥、背壓閥、平衡閥、緩沖閥、壓力繼電器、壓力表保護閥等。 壓力控制閥的安裝連接方式可分為螺紋式、板式和法蘭式，其中螺紋式連接 的管口結構及技術條件可參見國家標準GB/T2878-93o 溢流閥是使系統(tǒng)中多余流體通過該閥溢出，從而維持其進口壓力近于恒 定的壓力控制閥。在液壓系統(tǒng)中，溢流閥可作定壓閥，用以維持系統(tǒng)壓力恒 定，實現(xiàn)遠程調壓或多級調壓；作安全閥，防止液壓系統(tǒng)過載；作制動閥， 對執(zhí)行機構進行緩沖、制動；作背壓閥，給系統(tǒng)加載或提供背壓；它還可與 電磁閥組成電磁溢流閥，控制系統(tǒng)卸荷。溢流閥可分為：直動式、先導式。 當溢流量變化時，直動式溢流閥的進口壓力是近于恒定的。 本

48、系統(tǒng)選取選取比例溢流閥：AGZMO-A-20-315Y。 4. 1.3. 2單向閥的選擇 單向閥又稱止回閥，它使液體只能沿一個方向通過。其作用是使液體只 能沿一個方向流動，不許它返回倒流。用在液壓泵的出口，防止系統(tǒng)壓力突 然升高而損壞液壓泵，防止系統(tǒng)中的油液在泵停機時倒流回油箱；用作旁通 閥，與其它類型的液壓閥相并聯(lián)，從而構成組合閥。單向閥還可做保壓作用, 對開啟壓力大的單向閥，還可做背壓閥使用。分類：按進出口流道的布置形 式可分為直通式和直角式兩種，按閥芯的結構形式可分為鋼球式和錐閥式。 對單向閥的要求主要有： 1. 通過液流時壓力損失要小，而反向截止時密封性要好； 2. 動作靈敏

49、，工作時無撞擊和噪聲。單向閥的彈簧在保證能克服閥芯摩 擦力和重力而復位的前提下，彈簧剛度盡可能小，從而減小單向閥的壓力損 失。一般，單向閥的開啟壓力為0.035-0.05 MPa,通過額定流量時的壓力損 失不應超過0.1?0.3 MPao 選擇管式單向閥，規(guī)格為S25A2,通徑為25 nun,開啟壓力為0.15 MPa, 重量 0.32 kgo 4. 1.3. 3蝶閥的選擇 在吸油口設置一個蝶閥，當拆卸液壓泵時，不會使油液流岀，前面已經 算出吸油管直徑為50nmi,系統(tǒng)壓力1.2 MPao根據(jù)天津塘沽瓦特斯有限公 司的產品樣本，選擇蝶閥規(guī)格為XD71X-10C DN50,直徑為50 nu

50、n,工作 壓力 0.6-1.0 MPao 4. 1.3. 4球閥的選擇 主要用于截斷或接通管路中的介質，亦可用于流體的調節(jié)與控制，其中 硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質合金的金屬閥座之間具有很強的剪 切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質。而多通球閥在管道上不僅 可靈活控制介質的合流、分流、及流向的切換，同時也可關閉任一通道而使 另外兩個通道相連。 選用電磁球閥M-3SEW6C30B420M,公稱壓力31.5MPa,工作電壓： 12V o 4. 2液壓馬達實驗臺系統(tǒng)部分 4. 2.1被試馬達、泵、電機及聯(lián)軸器的選擇 4. 2.1.1被試馬達的選擇 液壓馬達是將液壓能轉化成機

51、械能的液壓組件，其工作原理與液壓泵相 同。選取被試馬達A2F28W391,排量：28 niL/r,最大轉速：4750r/min。 4. 2. 1.2加載泵及電機的選擇 主油泵根據(jù)被試馬達規(guī)格選取A2F28W3P1 ,電機選擇馬可波羅 Y250M-4-B35 型電機。 4. 2. 1.3補油泵及電機的選擇 補油泵的作用是給上位充液油箱打油，大部分時間都是處于閑置狀態(tài)。 本系統(tǒng)補油泵安放在主油箱的頂部，需要較好的自吸能力。設定一次打滿充 液油箱需要16分鐘左右進行對泵的選擇。 補油泵選擇力士樂PFE-410B5,排量:85.3mL/r,額定壓力:21MPa,輸出 流量：114L/min,

52、驅動功率：59kw,轉速：700-2000r/mino 補油泵電機選擇馬可波羅Y160L-4-B35,額定功率：15kw,額定電壓:380V, 額定轉速：1480r/mino 4. 2.1.3聯(lián)軸器的選擇 加載泵聯(lián)軸器選擇CC-145,補油泵聯(lián)軸器選擇CC-115. 4. 2. 2管道尺寸的確定 液壓馬達實驗臺管道尺寸的確定方法及計算公式與液壓泵的相同，計算 得出壓油管管徑25nmi,回油管管徑3511U11O 4. 2. 3液壓閥的選擇 主要元件列表： 序號 元件名稱 代號 1 蝶閥 DN50 2 比例溢流閥 AGZMO-A-20-315Y 3 單向閥

53、S20P1 4 電磁球閥 M-3SEW6C30B420M L 3 電液換向閥 H-WEH2 5E51 /W221-51ED1 6 比例調速閥 2FRE16-4X/100LBK4M 7 管式單向閥 S25A2 表4-1 4. 3液壓輔件的選擇 4. 3.1空氣濾清器的選擇 空氣濾清器簡稱空濾器。它不僅可以防止液壓系統(tǒng)工作時，由空氣中帶 入油箱的灰塵，還可以防止加油過程中混入顆粒物質，從而簡化了油箱的結 構，有利于油箱的凈化。 空氣過濾器裝于油箱上，連通大氣，使得油箱內氣體壓力不至于過高或 者過低，因為過高影響油箱安全，過低降低泵自吸能力，而且容易產生氣泡,

54、 影響系統(tǒng)性能；空氣過濾器還用于油液的抽取和注入。注油口與通氣器一般 合二為一。取下通氣帽時可以注油，放回通氣帽即成通氣過濾器。周圍環(huán)境 較臟時，應采用油浴式空氣過濾器。當周圍空氣的溫度較大時，有與空氣干 燥器合用的注油通氣器，它兼有除濕、收塵和注油的功能。 空氣過濾器的精度不應小于系統(tǒng)的過濾精度，空氣過濾器的空氣流量應 大于系統(tǒng)最大流量的3倍以上，在安裝條件允許的情況下，流量盡可能大些, 以防止濾芯堵塞影響系統(tǒng)的正常工作。 由前面的計算可知，系統(tǒng)的總流量為300 L/min,根據(jù)溫州黎明液壓有 限公司的產品樣本，選擇空氣濾清器的規(guī)格為QUQ2.5-10X3.0,過濾精度 為10 |im,

55、空氣流量為2 ni7mino 25 第4章液壓元件的選擇 4. 3. 2液位液溫計的選擇 由前面的計算可知，油溫是在30C?55C之間變化的，油箱的高度為 1400 nun,貝U油面的最高高度為HnuM=1400X 80%=1120 niin,液位計的下刻 線至少應比吸油過濾器或吸油管口上緣高出75 nun,吸油管口上緣高度為 300111111,則取液位計的下刻線距油箱最低點距離為700 nun,根據(jù)溫州黎明 液壓有限公司的產品樣本，選擇YWZ液位液溫計，規(guī)格為YWZ-500To 4. 3. 3加熱器的選擇 加熱器的作用在于低溫起動時，將油液溫度升高到適當?shù)闹?15C)。

56、 采用電加熱器加熱器安裝在油箱內。 加熱器的發(fā)熱能力可按下式估計： T (4-5) 式中 N——加熱器的發(fā)熱能力； C——油的比熱，取C=1800J/(kg C)? y——油的密度，取尸900 kgAn3； V一油箱內的油液體積； /——油加熱后的溫升，取AQ=15 C； T——加熱時間，取T=3600so 有前面的設計可知，油箱的尺寸為700X1400X2100,則郵箱中油液的 體積為 1800x900x1.6x15 3600 V = 0.7x1.4x2.1x80% = 1.6m3 =10800J/S = 10800W = 10.8KW 加熱器的功率為 (4-

57、6) "% 式中 r] 熱效率。//=0.7。 則加熱器的功率為 1 A Q /—= 15.4KW 0.7 經計算，可確定取一個15.4 KW的加熱器既可滿足要求。根據(jù)溫州黎 明液壓有限公司的產品樣本，選擇加熱器的規(guī)格為GYY2-220/2,功率為20 KW,數(shù)量為1。 4.3.4泄油口球閥的選擇 在油箱底部泄油口設置截止閥，用于排出油箱底部的污泥；在油箱蓋板 上邊緣的泄油口設置一截止閥，用于排出蓋板上積蓄的油液。冋根據(jù)奉化 市朝日液壓有限公司的產品樣本，選擇內螺紋連接式高壓球閥，規(guī)格為 底部:Q11F-16-DN20,通徑為20,工作壓力1.6 MPa。 蓋板處：Q11

58、F-16-DN10,通徑為10,工作壓力1.6 MPa。 4.3.5壓力表儀器的選擇 4. 3. 5. 1壓力表 選用YN系列耐震壓力表，這種壓力表適于測量無爆炸，不結晶，不凝 固，對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力。 選擇溫州黎明生產的壓力表，型號YN-100,測量范圍0?60MPa 4. 3. 5. 2壓力表開關 壓力表開關是小型的截止閥或節(jié)流閥，主要用于切斷壓力表和油路的連 接，或調節(jié)開口度起著阻止作用，減輕壓力表急劇跳動，防止損壞。 根據(jù)壓力表的連接規(guī)格,選擇奉化生產的壓力表開關，型號KF-L8/14E, 通徑8mm,工作壓力31. 5MPa,壓力表接頭螺M2

59、0X1.5,壓力油進口 M 14X1.5。 4. 3. 5. 3壓力傳感器 根據(jù)不同的使用要求，壓力傳感器可以與數(shù)字測量儀、巡回檢測裝置或 計算機等配套使用，便于實現(xiàn)測試自動化。 本系統(tǒng)選擇托斯生產的壓力傳感器，型號E-ATR-5/400/I,壓力測試范 圍0?400bar,電壓輸出型號0?10V。 4. 3. 6減震喉的選擇 液壓泵在安裝時，要求較高的同心度，特別是斜軸泵對安裝位置比較特 殊。安裝減震喉既可以減小油箱與泵連接應力，接頭兩端可任意偏轉，便于 自由調節(jié)軸向或橫向壓力，還可以降低液壓泵吸油的沖擊。 主泵過濾器出口道通徑為65nuii,所以選擇KXT型可曲撓橡膠接管， 型

60、號為:KXT-(I)-65,其工作壓力為2.0MPa,爆破壓力：6.0MPa,真空度: lOOkPa,適用溫度：?20?+115C。 4. 4本章小結 本章分別對液壓泵和液壓馬達測試系統(tǒng)進行了選件計算，確定實驗泵、 電機、閥、液壓輔件的型號，以及管道的尺寸，同時還確定了油箱的容積。 27 第5章油箱的設計 第5章油箱的設計 5.1概述 油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油之外，還起著散發(fā)系統(tǒng)工作中產生的熱量， 分離油液中混入的空氣，沉淀污染物及雜質等作用。在油箱上，安裝有很多 輔件，如冷卻器、加熱器、空氣濾清器、及液位計等。 5. 2油箱的分類 按照油面是否與大氣相通，油箱可分

61、為開式油箱和閉式油箱。開式油箱 廣泛應用于一般液壓系統(tǒng)，它在油箱蓋上裝有空氣濾清器，溝通油箱內部與 大氣的連接，并兼作注油口用。開式油箱結構簡單，安裝維護方便。閉式油 箱一般用于壓力油箱，內充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達0. 05MPao 按照油箱的形狀來分，油箱可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制 造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重 量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，大型冶金設備中經常采用。 5. 3油箱的設計要點 設計油箱時應考慮如下兒點： (1) 基本結構 為了在相同的容量下得到最大的散熱面積，油箱外形以立方體形或長六 面體為宜，油

62、箱的頂蓋上有時要安放泵和電機，閥的集成裝置有時也安裝在 想改上，最高油面只允許達到油箱高度的80%,油箱一般用鋼板焊接而成， 頂蓋可以是整體的，也可以是分為兒塊，油箱底腳高度應該在150mm以上， 以便散熱、搬移和放油；油箱四周要有吊耳，以便起吊裝運。 (2) 吸、回、泄油口的設置 泵的吸油管與系統(tǒng)回油管之間的距離應盡可能遠些，管口都應該插于最 低液面以下，但離油箱底要大于管徑的2?3倍，以免吸空和飛濺起泡。吸 油端部所安裝的濾油器，離箱壁要有2?3倍管徑，以便四面進油?；赜凸芸?應截成45。斜角，以增大回流截面，并使斜面對著箱壁，以利散熱和沉淀雜 質；閥的泄油管口應在液面之上，以免產生背

63、壓；液壓馬達和泵的泄油管則 應引入液面之下，以免吸入空氣；為防止油箱表面泄油落地，必要時在油箱 下面或頂蓋四周設泄油回收盤。 (3) 隔板的設置 在油箱中設置隔板的目的是將吸、回油隔開，迫使油液循環(huán)流動，利于 散熱和沉淀。一般設置一至兩個隔板，高度常為液面高度的2/3?3/4。為 了散熱效果好，應使液流在油箱中有較長的流程，如果與四壁都接觸，效果 更佳。隔板缺口處要有足夠大的過流面積，使環(huán)流速為0.3?0. 6m/so如果 隔板與油箱內表面之間采用焊接連接，則焊縫應該滿焊，不要留下可能無法 清理的藏污納垢的縫隙。 (4) 空氣濾清器與液位計的位置 空氣濾清器的作用是使油箱與大氣相通，保

64、證泵的自吸能力，濾除空氣 中的灰塵雜物，接作加油口。它一般布置在頂蓋上靠近油箱邊緣處。液位計 用于監(jiān)測油液高度，其安裝位置應使液位計窗口滿足對油箱吸油區(qū)最高、最 低液位的觀察。同時應設在注油口附近，以便注油時可以監(jiān)視液面。 (5) 放油口與清洗口的設置 油箱底部做成斜面，傾斜坡度通常為1/25?1/20,這樣可以促使沉淀物 聚集到油箱的最低點。在最低處設置放油口，平時用螺塞或放油閥堵住，螺 塞規(guī)格不小于M16X1.5o為了便于換油吋清洗油箱，大容量的油箱一般均 在側壁設清洗窗口。 (6) 密封裝置 油板蓋板和窗口連接處均需要加密封墊，各進岀油管通過都需要裝有密 封墊，確保連接處嚴格密封

65、。 (7) 油溫控制 油箱正常工作溫度應該在15?66C,必要時應該安裝溫度控制系統(tǒng)， 或設置加熱器和冷卻器。 (8) 油箱內壁的加工 油箱的內壁應進行拋丸或噴砂處理，以清除焊渣和鐵銹。待灰砂清理干 凈后，按不同工作介質進行防腐處理。對于礦物油，常采用磷化處理。對于 高水基或水、乙二醇等介質，則應采用與介質相容的涂料進行涂刷，以防油 漆剝落污染油液。 在考慮油箱內部的防腐處理吋，不但要顧及與介質的相容性，還要考慮 處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經濟性，條件允許 吋采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。 綜上所述，綜合考慮設計了如下的油箱。 5. 4油箱的設計計

66、算 本系統(tǒng)有兩個油箱：主油箱和上位充液油箱，本次畢設僅對主油箱的結 構進行了設計。 5.4.1油箱外形尺寸確定 5.4. 1. 1油箱的有效容積 按照經驗公式確定油箱的容量，如下： V = aqv (5-1) 式中qv一一液壓泵每分鐘排出壓力油的容積(n?)； a——液壓經驗系數(shù)。 表5-1液壓經驗系數(shù)a 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械 冶金 a 1?2 2 1 5?7 6?12 10 本系統(tǒng)為高壓鍛造機械，日取10,得到: V=6X0.297=1.78 (m3),取 6. 3 系列。 5. 4. 1.2油箱的外形尺寸 油箱尺寸高、寬、長之比可以取1： 2： 3,液面高度達油箱高度的0.8 倍，設高為X,得油箱的有效容積等于1XX2XX3X。得： 主油箱 0.7m X 1.4m X 2.1m 5. 5本章小結 本章主要介紹了泵站油箱的分類及設計要點，計算了本次液壓機主油箱 的外形尺寸，設計了主油箱的結構。 31 第6章閥塊的設計 第6章閥塊的設計 6. 1概述 液壓閥