液压泵站的设计

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1、摘要由于液压技术优于传统的电力驱动而广泛使用，为液压设备提供液压动力的 液压泵站的重要性也凸显出来。液压站的工作原理：电机带动油泵旋转，泵从油 泵中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能， 液压油通过集成块（或阀组 合）液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或 油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种 液压机械做功。设计通过对液压泵站具体工况的分析， 确定液压泵站总体方案的 设计，并且对液压泵站的液压系统设计。 通过对液压泵站的详细设计，使其满足 了使用者的要求，同时对不同压力和流量的液压设备提供液压动力。关键字：液压元件；液压站；液压

2、系统AbstractBecause the liquid presses the technique better than traditional electric power to drive and exte nsive usage, also highlight for the importa nee that the liquid presses an equipme nts to provide a liquid to press a dyn amical liquid to press pump stati on. The liquid presses the work prin

3、ciple of station:The electrical engineering arouses an oil pump to revolve, the pump is from the oil pump absorb oil beh ind beat oil, machi ne can conv erted into a liquid to press oily pressure ability, the liquid pressed oil pass an in tegrati on piece(or valve comb in ati on) a liquid press valv

4、e after carry ing out a directi on, pressure, discharge regulate through circumscribe tube road deliver a liquid press in mecha ni cal oil urn or oil motor, thus con troled liquid motive a direct ion of the size of the transformation, strength and the rate of speed of the speed, push various liquid

5、press a machi ne do achieveme nt.The desig n passes to press a pump to stand the analysis of concrete work condition to the liquid and make sure that the liquid presses a pump to stand the design of total project, and pressesthe liquid of pump stati on to press a system desig n to the liquid.Pass th

6、e detailed desig n to press the pump station to liquid, make it satisfy the request of user, press an equipments to provide a liquid to press motive to the liquid of the different pressure and the discharge in the mean time.Key word: The liquid pressesa component;The liquid pressesa station;The liqu

7、id presses system目 录第一章 液压站概述1.1.1液压系统概述.1.2液压站1.1.3液压站的工作原理 1.1.4本章小结2.第二章液压站的设计2.2.1设计任务系统工况图分析 22.2拟定系统液压原理图2.2.3选择或设计液压元件和液压介质 3液压泵3.液压介质的选择 4.液压阀类元件的选择4.油箱的设计6.液压集成阀块设计7.2.4其它辅助液压装置的设计选择8过滤器的选择8.管道和管接头的选择8.空气滤清器的选择9.液位计的选择9.2.5动力系统的设计10电动机的选择10联轴器的选择102.6本章小结10第三章液压系统性能校核1.13.1 液压系统压力损失 1.1沿程压力

8、损失11局部压力损失 12阀类零件压力损失12液压阀类元件的选择 123.2系统的效率计算123.3系统发热计算错误!未定义书签。3.4系统散热计算错误!未定义书签。3.5液压冲击计算错误!未定义书签。3.6本章小结15第四章 液压泵站的组装和使用维护 错误!未定义书签。4.1液压泵站的组装 错误!未定义书签。4.2液压元件的拆洗与测试 错误!未定义书签。4.3液压元件和管道安装 错误!未定义书签。4.4液压泵站的使用与检查 .错误!未定义书签。4.5本章小结错误!未定义书签。第五章 结论.错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。第一章液压站概述1.1液压系统概述液压

9、系统主要有以下几部分组成：（1）能源装置 把机械能转换成流体压力能的装置，一般最常见的是 液压泵或空气压缩机。（2）执行装置 把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指做直线 运动的液压缸、做回转运动的液压马达等。（3） 控制调节装置对液压系统图中流体的压力、流量和流动方向进 行控制和调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。（4 ）辅助装置 指除以上三种以外的其他装置，如邮箱、过滤器、分 水过滤器、油雾器、蓄能器等，它们对保证液压系统可靠和稳定地工作起 重大作用。（5 ）传动介质 传动能量的流体，即液压油或压缩空气。1.2液压站液压站又称液压泵站，是独立的液压装置，它按驱动装置（主机）要求供油，

10、 并控制油流的方向、压力和流量，它适用于主机与液压装置可分离的各种液压机 械下。使用者只需将液压站与主机上的执行机构（油缸和油马达）用油管相连，液 压机械即可实现各种规定的动作、 工作循环。液压站是由泵装置、集成块或阀组 合、油箱、电气盒组合而成。各部件功用如下：泵装置一一上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压 油的动力能。集成块一一是由液压阀及通道体组合而成。 它对液压油实行方向、压力、流 量调节。阀组合一一是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同。油箱一一是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用 来储油、油的冷却及过滤。电器盒一一分两种形式。一种是

11、外接引线的端子板；一种是配置了全套控制 电路。1.3液压站的工作原理电机带动油泵旋转，泵从油泵中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力 能，液压油通过集成块（或阀组合）液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸或油马达中，从而控制了液动机方向的变换、力量 的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。1.4本章小结本章主要讲述了液压系统、液压泵站及其工作原理，熟悉液压站设计的思路。 为接下来的设计做好准备。第二章液压站的设计2.1设计任务系统工况图分析设计要求：系统（Q-t ）、（ P-t ）如下图所示:图2.1由图可知系统需要实现一工进快退二工进停止。这样的一个 工作过程。

12、工况 参数压力p（MPa流量 Q( L/min )时间t(min)一工进510005.1快退i1205.1 10二工进3401010.112.2拟定系统液压原理图1. 设计方案根据（Q-t ）、（ P-t ）图可知，由于系统最大压力为5MPa属于低压系统，动力元件选择齿轮泵。快进时采用泵直接供油加速，工进时采用节流调速阀，换 向时选择电液换向阀，在回路上加一单向阀防止油箱中油液倒流， 并在回路中加 一先导式溢流阀，作为安全阀使用，从而减少损失，选择闭式油箱。选择调速回 路时。由这个液压系统的功率较低，运动速度较低，工作变化较大，采用进口节 流的调速形式。油路循环形式采用开式系统。2. 液压系统

13、图图2.21-先导式溢流阀2-压力继电器3-三位四通电磁换向阀 4-二位二通换向阀 5-二位二通换 向阀6-比例调速阀7-调速阀8-压力表开关9-压力表10-单向阀11-齿轮泵12-过滤器13-液位计14-空气滤清器15-液压缸3. 系统工作原理三位四通电磁换向阀中位机能为卸荷，泵空载启动。当丫1得电时，系统提供中低压大流量，同时压力继电器开启。此时为快进 状态，当压力电器计时3秒后给丫3发送电信号同时使丫3得电，丫4得电，此时 系统换为一工进回路，当 Y4断电时，此时调速阀6调速，此时为二工进回路，。 当液压缸碰到行程开关时，触发 丫2得电油路换向，系统快退，直到退回初始状 态，系统卸荷。电

14、磁铁动作顺序表如下:Y1Y2Y3Y4一工进+-+二工进+-+一快退-+-停止-2.3选择或设计液压元件和液压介质 液压泵(1) 确定液压泵的最大工作压力 PpPP R AP(2.1)式中p i液压缸或液压马达最大工作压力为 27MPap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。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，取工 p= (0.20.5 ) MPa管路复杂，进口有 调阀的，取工 p= (0.51.5 ) MPa选择管路损失p=1MPa则可得液压泵 的最大工作压力：则Pp=5+1=6MPa(2) 确定液压泵的流量QQp K

15、( Qmax)(2.2)式中K系统泄漏系数，一般取 K=1.11.3 ;工Qax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， 一般取2-3L/min。由题知系统的最大工作流量为 100L/min此处取K=1.2，则可 预选液压泵的流量：Qp=120L/min(3) 选择液压泵的规格根据以上求得的Pp和Q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。为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力 一般要比最大工作压力大25%-60%根据以上压力和流量的数值查阅产品样本， 最后选取CBG21

16、0C型齿轮泵，其泵的排量为100mL/r，额定压力12.5MPQ额定 转速2000r/min。最高压力16MP最高转速2500 r/min，额定功率50.4KW 重量 35.5KG。液压介质的选择液压介质运动粘度，即液压介质的牌号的选择：液压系统的压力不高，为低 压系统，并且液压系统回路较为简单。在液压系统中，液压泵的负荷最重，所以 根据液压泵来选择液压介质的粘度，前面选用的是齿轮泵，根据液压设计与使用，可以查到对于符合条件的液压介质在 30-70 C时推荐为HL46,这种液压油 质量比机械油高，用于中低 压或简单机具的液压 系统，允许粘度范 围为16-850 mm2/s，其最佳粘度范围为70

17、-250 mm2/s。符合液压站的要求。液压阀类元件的选择阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产 品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最 小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求 。控制阀的流量一般要选得比实 际通过的流量大一些，必要时也允许有 20%内的短时间过流量。2. 先导式溢流阀溢流阀我们根据简单实用的原则， 选用先导式直动型溢流阀：灵敏度高，压 力溢流量的影响较小，适合在中高压大流量下工作。根据我们确定的流量为 240L/min，并且前面我们已经确定了液压回路采用板式连接，根据机械设计手册我们选择采用BG-10-V-32型

18、，调压范围0.5-25MPa,最大流量400L/min，重 量 8.7Kg。3. 压力继电器压力继电器是利用液体的压力信号来启闭电气触点的液压电气转换元件。 它 在油液压力达到其设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载 或卸载、执行元件的顺序动作。本系统设定压力为 6MPa查询机械设计手册 第五版可知其型号为SG-02-C-20,最高使用压力35MPa4. 三位四通电磁换向阀电磁换向阀的主要作用是用于切换油路的走向。 在液压回路的设计中已经确 定了采用电液换向阀，根据液压元件与选用选择用3WEG24型电磁换向阀， 其通径为10mm额定流量为120L/min，质量为6kg,工作压力

19、为31.5MPa,可以采 用多种直流的供电方式。为了结合我们选用无管集成的需求，我们选用板式连接。5. 压力表开关压力表开关的作用主要是为了当压力表出现问题是截断油路。根据液压设计手册选用KF-L8/E，公称压力为31.5MPa6. 压力表根据系统压力6MPa查询液压元件与选用选取型号为 丫-60。7. 调速阀在工进是流量为110L/min。调速阀工作状态是系统工进的时候。所以根据 工进时流量和压力，查询液压元件与选用选取型号2FRM1621/160L通径为16mm最大流量为160L/min，工作压力31.5MPa8. 二位二通电磁换向阀换向阀的换向有压力继电器控制，在快进和快退的时候油路从这

20、里通过。 所 以在快进是最大流量为200L/min，系统压力最大为6MPg查机械设计手册 第四版，选择型号3WE10-20/W220-50通径为10mm额定压力31.5MPa,额定 流量为120L/min。9. 单向阀单向阀我们根据简单实用的原则，选择板式连接，选用S型单向阀，根据确 定的油路流量为200L/min，查询液压元件与选用，我们发现当通径为10mm 时，流量为260L/min，额定压力31.5MPa我们选择开启压力为0.3MPa的S10P3A0 型。所有元件具体规格型号及规格如表 2-1。表2-1序号名称型号件数规格生产厂家额定压降MPa1先导式溢流阀BG-06-C-321调压范围

21、0-25MPa榆次油研液压公司2压力继电器SG-02-C-201压力35MPa华德液压厂3三位四通电磁换向阀3WEG24131.5MPa，120L/mi n北京液压厂0.54压力表开关KF-L8/E131.5MPa北京液压厂5压力表Y-601华德液压厂0.26调速阀2FRM1621/160L131.5MPa,-160L/min华德液压厂0.57二位二通电磁换向阀3WE10-20/W220-50131.5MPa,120L/min北京液压厂0.58单向阀S10P3A0135.1MPa，260L/mi n华德液压厂234油箱的设计油箱的有效容积（油面高度为油箱高度的80%寸的容积）根据液压系统发热，

22、散热平衡计算。但是对于液压站来说，根据液压泵的最大流量为120L/min ,油箱容量的经验公式为V aQV（2.3）式中Qv液压泵每分钟排出压力油的容积（m）；a经验系数，见表2-2 o表2-2经验系数a系统类型行走机构低压系统中压系统锻压机械冶金机械a12245761210由前面可知压力为6MPa系统为中低压，取 3 o初步确定油箱容量为 V aQv 120 3 360Lo根据液压站的设计与使用可以取油箱容量为 400L 最为接近，长宽高分别为1514mm 735mm 430mm油箱至少厚度3mm根据以往 设计的经验可知箱底厚度应大于箱壁厚度，取其厚度为 6mm箱盖厚度应比箱壁 厚度和箱底厚

23、度大，选取箱盖厚度为9mm为了便于放油和搬运，应该把油箱升 起来，油箱底离地50mm。并且设有支架，油箱是用钢板焊接成的，而支架是通 过单独制作的焊接在油箱的箱底边缘。支架上设置有 4X 14的螺栓固定在底板 上。1、隔板，放油塞，清洗孔，通气器，注油口的设计前面我们已经确定了，把电机机和液压泵放置在油箱上面， 为了保证油泵吸 油的干净，需要把油箱用隔板分成两部分。一侧是吸油区，另一侧为回油区，并 且在回油区我们把地面设计有1/10左右的倾斜度，以利于杂质沉淀，并且在下 方设置放油口，在附近放置一些永磁体，取出油液中的铁屑，这样液压回路的回 油必须在回油区沉淀一下后，才能经过隔板下的缝隙流进吸

24、油区， 保证吸油的干 净。油箱需要定期清洗，所以为了清洗的方便应该在油箱的两侧都设置了清洗口， 清洗孔采用螺丝钉连接固定板密封， 并加上密封垫子。注油口对油箱来说是必不 可少的，考虑选择带有清洗油口，直接用清洗油口注油。2 、吊耳为了便于搬运油箱，在油箱的四角箱壁的上方和焊接了吊耳， 吊耳有圆柱形 和钩型两种。选用圆柱吊耳，通过估算，液压站的重量肯定不大于 600kg，根据 液压站的设计与使用，我们选用0.7t的。3.管路的配置(1) 吸油管和回油管吸油管设置在吸油区，管口最低面在液面以下，在管口设置了滤油器(具体 选择见滤油器的选择)。回油管设置在回油区，管口斜切45度，这样可以增加开 口面

25、积，降低了液流的速度，有利于沿箱壁环流。为了防止空气进入管中，吸油 管和回油管管口都淹没在液面以下， 为了过滤大颗粒杂质，保护液压泵，我们在 吸油管口安装了过滤器。(2) 泄油管泄油管单独接入油箱，并且在油箱液面以上终结。(3) 穿孔的密封吸油管，回油管以及泄油管都是要在油箱顶部进入油箱的，如果密封不好， 空气肯会从此处进入油箱，所以必须考虑他们的密封问题。由于设计油箱顶盖只 有9mm厚，这样薄的壁厚不利于密封，所以需要在油管进入油箱出焊接了一个 20mm厚的一个凸台，这样便于密封。并且可以防止在维修的时候，污染物进入 油箱内。235液压集成阀块设计I. 控制阀的布置液压站的控制回路较为简单，

26、根据拟定的系统原理图来布置液压阀， 为了保 证用最短的回路连接各个液压阀，减少沿程压力损失，需要把相关的液压阀都布 置在一起。具体的液压阀型号在前面的液压阀的选择中可以知道。10. 孔径的确定液压回路孔道的尺寸，根据前面选择确定的液压阀的型号。 查阅机械设计 手册，可以得到其外形尺寸，根据其通径尺寸确定与之对应的油路板上的尺寸。II. 油路板的安装形式油路板的安装有整体式，支架式盒框架式三种，但是三种情况都不太适合这 种情况，虽然采用L型安装刚度好，但是会增加很多空间。结合情况，油路板尺 寸比较小，油箱顶部平面很大。采用平板式安装，把油路板平铺在油箱顶面，完 全是可以的，并且不用铸造成L型这样

27、麻烦。此外，油路板的外接油口都采用螺纹连接管件。2.4其它辅助液压装置的设计选择过滤器的选择根据题目要求和系统性能的考虑，选择将过滤器置于液压泵吸油管路上油， 并查询机械设计手册第四卷，选取型号为ZU-H250 10FS流量为250L/min， 额定压力32MPa过滤精度10卩m压差指示器工作差0.35MPa,初始压力降 0.15MP&管道和管接头的选择1. 管道内径计算d戶1.1292. (2.4)3. 式中:d 管道内径(mr)；4. q通过管道内的流量(m3/s);5. u管内允许流速(m/s),见表2-3。6. 计算出内径d后，按标准系列选取相应的管子。分别取吸油、压油、回油 管路的液

28、压油流速分别如下：7.1.55 m/s1 57. 1.5(2.5)8. (1)对于液压泵压油管这段取流量为 120L/min，压力为6MPa9. (2)分支到各条液压支路的压油管取流量为70L/min压力为6MPa10. (3)回油管选取流量为120L/min压力为6MPa11. 经计算可得：吸油路、压油路、回油路管路的内径分别为：0.053 m、0.022m、0.053m。并采用无缝钢管进行管路的连接13.表2-3允许流速推荐值14.管道15.推荐流速(m/s)16.液压泵吸油管17.0.51.5，一般常取1以下18.液压系统压油管19.36,压力高，管道短，粘度 小取大值20.液压系统回油

29、管21.1.5 2.622.管道壁厚S的计算根据系统压力和流量采用无缝钢管，选择相应满足要求的钢管厚(2.6)_pd2式中 管壁厚度（m ；p 管道内最高工作压力（Pa）；d管道内径（m ；材料许用拉应力，其值飞旦；nc b管道材料的抗拉强度（Pa）；n 安全系数，对钢管来说，pv 7MPa寸，取n=8; pv 17.5MPa时，取n=6； p 17.5MPa时，取 n=4。据机械设计手册表选择管的标准外径和内径。吸油路管路内径和外径为 40mm 50mm压油路管路内径和外径为 20mm 28mm回油路管管路内径和外径 为40mm 50mm对于液压泵站采用无缝钢管，可以采用多种接头形式，有焊接

30、 式管接头，扩口密封管接头，卡套式管接头。焊接式管接头式最常用的，它采用 接管焊接油管，焊接工作很大，需要酸洗，耐振性很好。扩口密封接头，需要对 油管进行扩口处理，耐振性很差并且只能用于管径小于34m m的系统。卡套式连接装配比较方便，但是对油管的要求很高。综合比较，我们发现采用焊接式管接 头比较符合我们的要求，但是也有很多不足，接头型号也不是很全面，需要考虑 专门设计接头，采用螺纹密封和连接。空气滤清器的选择空气滤清器主要是保持液压油箱油液的纯洁度，以免灰尘进入。查机械设 计手册选用型号为丫200L1-6。液位计的选择液位计一般设置在油箱侧壁上，以指示油箱中的液面位置。通常油箱上还应 该设置

31、温度计，以检测其油温，为了结构设计的合理性，选取带温度计的液位指 示器。所以，查机械设计手册选取型号 AF3-Ea20B2.5动力系统的设计 电动机的选择在前面已经确定了液压泵的型号为 CBG210C型齿轮泵，驱动功率为50.4KW,聽518-46KW则液压泵驱动电动机所需的功率为液压泵工作压力为4.4Pa，流量240L/min,根据表2-4取泵的总效率p 0.65 ,液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.6 0.70.65 0.800.60 0.750.80 0.85P pPqPP表2-4液压泵的总效率查阅机械设计手册取丫250M-2三相异步电动机。额定功率为 55KW同步转速 297

32、0r/min , n为 91.5%。联轴器的选择电机与液压泵的传动一般有带传动或者联轴器连接两轴，一般联轴器是两轴 转速相同，要求结构紧凑的场合。带传动是用于中心距离比较大，传动比不为1不能采用联轴器直接连接的传动。根据机械设计手册可以知道电动机机的转速为山2970r/min，液压泵的额定转速为2000r/min ,最高转速为 2500r/mi n ,可以知道柴油机的转速满足液压泵的转速范围，并且液压泵站要求 结构紧凑，液压泵要求上置，所以可以确定采用联轴器传动。下面进行联轴器的选择：根据公式：T 9550P(2.7)n其中P为电动机的输出功率，T为输出轴的转矩，n为额定转速，n效率，由此可

33、以计算出公称转矩T= 6.37 103 N.mm查机械设计第八版的工作系数Ka 1.7， 计算转矩Tca KaT 1.7 6.37 103 10.8N m。为了减小启动载荷，缓和冲击， 并且柴油机和齿轮泵安装在同一个机架上，没有较大的曲线偏移补偿，所以应该采用弹性联轴器，一般我们采用弹性柱销联轴器。型号的选择需要根据柴油机 输出轴的直径才可以确定。通过查询电机转轴直径为55mm查GB/T4323-1984选择LT型。2.6本章小结本章根据设计条件建立液压系统图，并根据液压传动系统依次设计，根 据需要选定好系统元件。构成完整系统。第三章液压系统性能校核3.1液压系统压力损失压力损失包括管路的沿程

34、损失，管路的局部压力损失和阀类元件的局部损失，总的压力损失为：AP A1 P(3i沿程压力损失沿程压力损失，主要是快速注射时进油管路的压力损失。此管路假设最长为2m管内经40mm快进是流量80L/min ,选用L-HL46号油正常运转后油的运动粘度y 4.6 10中的实际流速为:5m2/s，油的密度875kg / m3。查机械设计手册知在管路(3.2)d24160 10 3代入相关数据：602.12m/s(0.04)24Re(3.3)2 12 0 04 代入数据：Re -1843.44.6 10查液压传动可知，Re 2320时油在管路中呈层流状态，其沿程阻力系数为:(3.4)160Re按如下公

35、式求得压力损失:160 丨 _Re d 2(3.5)代入相关数据:1602875 (2.12)21843.40.0420.008(MPa)可见，沿程压力损失的大小与流量成正比，这是有层流所决定的局部压力损失当流体经过局部装置(如弯头、阀等)时，其流速的大小、方向都发生变化。 在此局部流速重新分布，形成漩涡产生能量损失。即局部损失：P22/2(3.6)式中： 一局部压力损失因数，平均取1，初取10。则：APEp2/2 (10 875 2.12210 6)/20.02。阀类零件压力损失阀类元件的局部压力损失，即进油油路上的损失： P AP(Q/Qn)2(3.7)式中：AP 换向阀阀压差(Pa)；A

36、Pn =0.3MPaQ 通过阀的实际流量(m3/s); Qn 阀的额定流量(m3/s );则：AP3 APn(Q/Qn)21 (200)20.69MPa 。240P3 n R(3.8)n取2,因为在进油口共有 3个阀，贝U Ap n Ap 1.38MPa。总的系统压力损失为：AP AP AP AP(3.9)=0.008+0.02+1.38=1.408MP因为1.408MPa1.41MP系统按照初选值来计算符合验算情况，设计方案较为合理。3.2系统的效率计算N mo与其输入n Nmo/Npi液压系统效率是系统的输出功率(即执行元件的输出功率) 功率(即液压泵的输出功率)Npi之比，即(3.10)

37、355%6 60 107.4 1 20 1 030.683.3系统发热计算系统的发热功率:(3.11)H(KW) Np(1 n) 式中：Np 液压泵的总输入功率；n液压系统的总效率。由前述计算，液压泵的输入功率为10KW。则：H Np(1 n) 10 (1-0.55) 4.5KW。3.4系统散热计算1.系统的发热功率：H(KW) Np(1 n)(3.12)式中：Np 液压泵的总输入功率；n液压系统的总效率。由前述计算，液压泵的输入功率为 12.9KW 则：H Np(1 n) 12.9 (1-0.55) 5.81KW。2.系统发热计算液压系统中产生的热量，主要由油箱的散热面进行散热。由于管道散热

38、面 相对较小，且与自身由于压力损失产生的热量平衡，故忽略不计，只计算油箱的 散热，其散热功率可按下式计算：H0 K1A(t1 t2)(3.13)式中：K1 油箱的散热系数，通风条件良好取 17 ( w/m30C );A 邮箱的散热面积；t1 系统中油液的温度，即油温 匕允许40 700C，系统正常取匕=60七； t2 环境温度取20C o表3-1 油箱散热系数 K1 (W/ ( mbC)冷却条件K1通风条件很差89通风条件良好15 17用风扇冷却23循环水强制冷却110170表3-2各种机械允许油温(C)液压设备类型正常工作温度最高允许温度数控机床30 5055 70一般机床30 5555 7

39、0机车车辆40 6070 80船舶30 6080 90冶金机械、液压机40 7060 90工程机械、矿山机械50 8070 90则：A 0.0653 V2 4.62; t H21.2C。一般工作机械允许温升为K,At 3050C，结果符合液压系统的允许温升。不需要加冷却装置3.5液压冲击计算在液压系统中，当管道内液流速度发生急剧改变时，系统内就会产生压力剧 烈变化，形成高的冲击压力，在管道内以音速传播，这就是液压冲击现象。产生 冲击的原因很多，例如换向阀迅速地的开启或者关闭油路；液压缸或液压马达的 启动或制动；液压缸或马达受到冲击负载等。液压冲击的危害性很大，不但使系统产生振动与噪声，而且由于

40、液压冲击而 使元件和管道在压力远未达破坏负载时就损坏。因此，分析、计算和设法减轻液 压冲击具有重大意义。由于影响液压冲击的因素很多，很难用准确方法计算，一般是估算或通过实 验确定。在设计液压系统时，一般情况可以采取措施而不做计算，当有特殊要求 时，可按下述情况进行验算。1. 当迅速关闭或开启液流通道时，在系统内产生的液压冲击。 直接冲击（即t）时，管道内压力的增大值：2p ac（N/m）（ 3.14）间接冲击（即t）时，管道内压力的增大值：p ac- （N /m2）（ 3.15）式中：一液体密度（kg/m3）；关闭或开启液流通道前、后管道内液流速度之差（m/s）;t关闭或开启液流通道的时间（s

41、）；当管道长度为L时，冲击波往返所需时间（s） acac 管道内液压体中冲击波的传播速度（m/s）;若不考虑粘性及管径变化的影响，冲击波在管道内的传播速度:(3.16)式中：Eo 液压油的体积弹性系数，N / m2 ；、d管道的壁厚和内径；20 号冈 E=2.06 1011MPa。带入数值：E0ac0.63m/s2L6sac直接冲击时，p ac0.63 0.87 103 2 0.0012MPa，小于允许的压力1.41MPa的冲击。符合系统要求。3.6本章小结本章主要是对系统的性能校核，对系统进行压力损失、系统效率、液压冲击、 系统发热计算，并对所选元件进行修正。第四章 液压泵站的组装和使用维护

42、4.1液压泵站的组装1. 液压元件和管件的质量检查（1）液压元件的检查液压元件的型号规格应与元件清单上一致； 生产日期不宜过早，否则其内部 密封件可能老化；各元件上的调节螺钉、手轮及其他配件应完好无损；电磁阀的 电磁铁、压力继电器的内置微动开关及电接触式压力表内的开关等应工作正常； 元件及安装底板或油路块的安装面应平整，其沟槽不应有飞边、毛刺、棱角，不 应有磕碰凹痕，油口内部应清洁；油路块的工艺空封堵螺塞或球涨等堵头应齐全 并连接密封良好；油箱内部不能有锈蚀，通气过滤器、液位计等油箱附件应并全， 安装前应清洗干净。（2）管件的检查油管的材质、牌号、通径、厚度、壁厚和接头的型号规格及加工质量均应

43、符 合设计要求及有关规定。金属材质油管的内外壁不得有腐蚀和伤口裂痕，表面凹入或有剥离层和结 疤；软管（胶管和塑料管）的生产日期不得过久。管接头的螺纹、密封圈的沟槽 棱角不得有伤痕、毛刺或断丝扣等现象；接头体与螺母配合不的松动或卡涩。4.2液压元件的拆洗与测试液压元件一般不宜随便拆开，但对于内部污染或生产、库存时间过久，密封 件可能自然老化的液压元件则应根据情况进行拆洗和测试。（1）拆洗拆洗液压元件必须在熟悉其构造、组成和工作原理的基础上进行。元件拆开 时建议对各零件拆下的次序进行纪录，以便拆息结束组装时正确、顺利的安装。 清洗时，一般应先用洁净的煤油清洗，再用液压系统中的工作油液清洗。 不符合

44、 要求的零件和密封件必须更换。组装时要特别注意不使个零件被再次污染和异物 落入元件内部。此外，油箱、油路板及油路块的通油孔道也必须严格清洗并妥善 保管。（2）测试经拆洗的液压元件应尽可能进行试验，一些主要液压元件的测试项目见表5-1。测试元件均应达到规定的技术指标，测试后应妥善保管，以防再次污染。表4-1液压元件拆息后的测试项目元件名称测试项目液压泵额定压力、流量下的容积效率先导式溢流阀调压状况，启闭压力，外泄漏三位四通换向阀换向状况；压力损失，内、外泄漏液控单向阀压力损失；内、外泄漏4.3液压元件和管道安装1、液压元件的安装(1) 液压泵的安装液压泵与原动机、液压马达与其拖动的主机工作机构间

45、的同轴度偏差在0.1伽以内，轴线间的倾角不得大于1;不得用敲击方式安装联轴器。(2) 液压控制阀的安装方向阀一般应保持轴线水平安装；各油口处的密封圈在安装后应有一定压缩 量以防泄漏；固定螺钉应均匀拧紧(勿用锤子敲打或强行扳拧)，不要拧偏，最后使罚的安装平面与底板或油路块安装平面全部接触。2、管道安装在液压系统中，管道的主要作用是传输载能工作介质。一般应在所连接的设 备及各液压装置部件、元件等组装、固定完毕后再进行管道安装。安装管道时应 特别注意防振、防漏问题。(1) 管道敷设管道敷设应变预装拆和维护，并不妨碍生产人员行走及机电设备的运行和维 护。橡胶软管应远离热源或采取隔热措施，并避免相互间与

46、其他物体间产生磨 擦，还应避免急弯，管道最小弯曲半径应在 10倍管径以上。官长除满足弯曲半 径和移动行程外，尚应留4%勺余量。(2) 管道加工在管道安装过程中，应根据其尺寸、形状及焊接要求加工管材。切割加工的 管材端部应平整，无裂纹和重皮等缺陷；需弯曲加工的钢质管道，弯管前要进行 退火处理，以防弯管时起皱或变扁，弯曲半径一般应大于管子外径的3倍，弯制 后的椭圆旅应小于8%管端螺纹应与相配的螺纹的基本尺寸和公差标准一致， 螺纹加工后应无裂纹和凹痕等缺陷； 管子的焊接坡口形式、尺寸及接头间隙可根 据壁厚进行加工和组对。经加工而成的管道，应将切削、毛刺等去除干净。(3) 管道焊接应根据焊接对象的材质

47、选用合适的焊接材料； 管壁较厚的管道焊前应进行预 热。管道焊接完毕，要将焊缝及周围的熔渣及飞溅物清理干净， 并进行耐压试验， 试验压力为工作压力的1.52倍，试压不合格的管道应进行补焊，同一部位的 返修次数不宜超过3次。4.4液压泵站的使用与检查优质的液压系统是针对无故障使用寿命长而设计的，它仅需要很少的维护。 但是少量的维护对于得到无故障工作非常重要。实践表明液压系统失效、损坏等多数是由于污染、维护不足和油液选用不当 造成的。为保证液压系统处于良好性能状态， 并延长其使用寿命，应对其合理使 用，并重视对其进行日常检查和维护。1. 使用的一般注意事项液压泵站使用中的注意事项如下：1）低温下，油

48、温应达到20C以上才准许顺序动作；油温高于60C是应注意 系统的工作情况。2）停机4h以上的设备，应先使液压泵孔在运转 5min,再起动执行器工作。3）各种液压元件、辅助元件未经主管部门同意，不准私自调节火拆换。4）液压站出现故障时，不准擅自乱动，应通知有关部门分析原因并拆除。2. 检查液压系统种类繁杂，各有其特定用途和使用要求。为了及时了解和掌握液压 站和整个系统的运行状况，消除故障隐患，缩短为修周期，通常应采用点检和定 检的方法对系统进行检查。4.5本章小结本章主要讲述液压泵站故障的分析， 及系统的保护说明。充分了解液压泵站 的维护及保养。第五章结论通过对系统的校核计算各项细数满足设计要求

49、。同时，通过对液压泵站的设 计，会发现对于一个液压系统而言对于系统回路的选择、 元件的选择是很重要的。液压站的设计首先分析系统工况，分析快进、工进、快退等运动状态所需压 力、流量。根据系统要求选定系统回路初步设计系统原理图，然后查相关手册选 择系统元件，而后校核筛选元件。最后，布置油箱安装方式。致谢在液压泵站的设计过程中，我查阅了许多相关的设计资料，通过仔细的阅读， 巩固了以前所学的相关液压传动、 液压系统传动、液压控制系统等理论知识，在 设计的过程中，我深刻的感觉到了书到用时方恨少的痛楚， 在以后的日子里我会 加强自己的专业素养，争取早日能够成为一个能够独当一面的专业人才，同时， 感谢张玉峰老师对我的指点。由于本人专业能力有限，设计中难免出现很多错误和不足，希望老师能够谅 解，并且给予指点。参考文献【1】王守城，容一鸣编著，液压传动，北京：北京大学出版社【2】官忠范编著，液压传动系统，沈阳工业大学，机械工业出版社.【3】成大先主编，机械设计手册，北京，化学工业出版社.【4】王守城编著，液压元件及选用，化学工业出版社，2007.【5】张利平编著，液压泵站与使用，北京，海军工业出版社，2004.