買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 液壓試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 摘要 :液壓系統(tǒng)的組成、功能日益復(fù)雜，因而發(fā)生故障的機(jī)率也隨之增多。液壓系統(tǒng)的故障具有隱蔽性、變換性和誘發(fā)因素的多元性，所以在故障診斷和排除時(shí)，不但需要有熟練的技術(shù)人員，同時(shí)還要有完善的檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)液壓元件性能參數(shù)的試驗(yàn)設(shè)備多為性能單一的液壓試驗(yàn)臺(tái)。而且一般為液壓件生產(chǎn)廠家和研究所專用。從使用方面來(lái)看，一旦液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，常常需檢測(cè)多種液壓元件的技術(shù)指標(biāo)，才能找出故障部位和根源，達(dá)到及時(shí)修理的目的。本文闡述了一種液壓試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)、工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)。它綜合了液壓閥和液壓缸專用試驗(yàn)臺(tái)的 性能，達(dá)到了一機(jī)多用的目的，該試驗(yàn)臺(tái)具有測(cè)試可靠、制造容易、維護(hù)方便、成本低廉等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 ： 液壓試驗(yàn)臺(tái)；油箱；液壓閥；液壓缸；壓力機(jī) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 F he of of so in a of of a to of to a of of to of to of In we of of It of to of to so 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 . 1 . 2 1 緒論 . 1 題背景及目的 . 1 內(nèi)外研究狀況 . 1 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 展趨勢(shì) . 3 計(jì)算機(jī)軟件為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的虛擬化 . 3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化 . 3 用 程實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的智能化 . 3 液壓故障診斷系統(tǒng)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的檢測(cè)與故障分析 . 3 用純水液壓傳動(dòng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境 . 4 文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 . 4 2 液壓試驗(yàn)臺(tái)基本 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 5 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 . 5 選系統(tǒng)工作壓力 . 5 算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 . 5 定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 . 8 定基本方案 . 8 壓試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理圖 . 9 3 液壓試驗(yàn)臺(tái)選用設(shè)計(jì) . 12 壓泵的選型與安裝 . 12 壓泵工作壓力的確定 . 12 壓泵流量的確定 . 12 壓泵的安裝方式 . 12 動(dòng)機(jī)功率的確定 . 15 壓閥的選型與安裝 . 15 壓油缸的選型 . 17 壓油管的選型 . 17 壓油箱 的 設(shè)計(jì) . 18 壓油箱有效容積的確定 . 18 壓油箱 的散熱計(jì)算 . 18 壓油箱的 容量計(jì)算 . 19 壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 19 4 簡(jiǎn)易輕載壓力機(jī)設(shè)計(jì) . 23 述 . 23 易壓力機(jī)設(shè)計(jì) . 24 5 結(jié)論 . 25 參考文獻(xiàn) . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 致謝 . 27 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 題背景及目的 隨著液壓工業(yè)的發(fā)展，液壓技術(shù)在各種機(jī)械中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。由于液壓系統(tǒng)的組成、功能日益復(fù)雜，因而發(fā)生故障的機(jī)率也隨之增多。液壓系統(tǒng)的故障具有隱蔽性、變換性和誘發(fā)因素的多元性，所以在故障診斷和排除時(shí)，不但需要有熟練的技術(shù)人員，同時(shí)還要有完善的檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)液壓元件性能參數(shù)的試驗(yàn)設(shè)備多為性能單一的液壓試驗(yàn)臺(tái)，而且一般為液壓件生產(chǎn)廠家和研究所專用。從使用方面來(lái)看，一旦液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，常常需檢測(cè)多種液壓元件的技術(shù)指標(biāo)，才能找出故障部位和根源，達(dá)到及時(shí)修理的 目的。 同時(shí)液壓傳動(dòng)課程是各類工科大學(xué)及職業(yè)院校機(jī)械、機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的重要課程，而液壓試驗(yàn)臺(tái)則是進(jìn)行液壓傳動(dòng)課教學(xué)必不可少實(shí)驗(yàn)設(shè)備。為了滿足課程教學(xué)需要，拓寬學(xué)生知識(shí)面，提高現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力， 我們?cè)O(shè)計(jì)了一種價(jià)格低廉，制造容易 ，于數(shù)據(jù)檢測(cè)、演示和裝置檢驗(yàn)為一身的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 內(nèi)外研究狀況 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 液壓行業(yè)的科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)的速度發(fā)展對(duì)試驗(yàn)提出了新的要求和先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，以獲得較高的試驗(yàn)精度并實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。試驗(yàn)臺(tái)是檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能，驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)液壓行業(yè)生 產(chǎn)廠均有相應(yīng)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，但是，試驗(yàn)項(xiàng)目、精度大部分不能滿足試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)： 1562要求，特別是一些動(dòng)態(tài)的性能得不到檢驗(yàn)。此外，人工操作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人為因素嚴(yán)重影響試驗(yàn)結(jié)果。而且就是現(xiàn)有的設(shè)備只是單一的檢測(cè)項(xiàng)目，而不能在一臺(tái)設(shè)備上同時(shí)對(duì)多個(gè)液壓元件進(jìn)行試驗(yàn)。 國(guó)內(nèi)狀況：普通的試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備簡(jiǎn)陋，完全通過(guò)人手工操作方式進(jìn)行試驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)，這樣導(dǎo)致試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不易掌握，試驗(yàn)方法缺乏一致性，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，達(dá)不到通過(guò)試驗(yàn)最終控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的超聲檢測(cè)，針對(duì)溫度、流速、壓力對(duì)超聲傳播速度的影響，建立溫度 壓力 聲速模型在溫度、壓力、流量大范圍變化條件下對(duì)流量和壓力的測(cè)量。它能夠克服了傳統(tǒng)聲速流量?jī)x器對(duì)溫度敏感且不能有流量大范圍變化場(chǎng)合的不足。而現(xiàn)在普遍使用的超聲測(cè)量試儀器無(wú)論采用頻差、相差或聲差都必須在液體聲速變化范圍不大的前提下進(jìn)行，而液壓系統(tǒng)中，液壓油的溫度、壓力的變化范圍都很大，如溫度變化 40 60 ，壓力變化從 032兩個(gè)因素會(huì)引起聲速在大范圍內(nèi)變動(dòng)，由此引起的影響，用超聲測(cè)試液壓元件對(duì)測(cè)量的精度能夠滿足。同時(shí)液壓元件系統(tǒng) 研究應(yīng)用比較廣泛， 驗(yàn)臺(tái)的功能比較單一，不能滿足綜合買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 試驗(yàn)的要求。另外還有計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試 是由硬件和軟件所組成的，針對(duì)測(cè)量信號(hào)復(fù)雜，為減小信號(hào)的干擾，采取數(shù)據(jù)處理方法和系統(tǒng)抗干擾措施，使測(cè)試數(shù)據(jù)更加真實(shí) 、 可靠，較為全面地滿足對(duì)被測(cè)液壓元件的測(cè)試要求。 在實(shí)驗(yàn)臺(tái)方面，傳統(tǒng)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)回路單一，實(shí)驗(yàn)效果較差，大多通過(guò)對(duì)泵和閥的控制實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)，主要是由實(shí)物液壓元件所組成的，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的重量和體積都較大，并且由于實(shí)物元件和管路不透明，學(xué)生觀察不到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、液流及動(dòng)作等情況。同時(shí)，由于元件位置不能隨意變動(dòng)，使得所實(shí)現(xiàn)的液壓 回路單一，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，直接影響了實(shí)驗(yàn)效果。其次，傳統(tǒng)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化程度低，由于傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)多采用繼電器等元件作為控制系統(tǒng)的控制元件，其成本高；實(shí)現(xiàn)功能少，耗電高，使用壽命短，電路連接繁瑣。并且還存在可靠性和靈活性差，自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。還有傳統(tǒng)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓油漏泄容易污染實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常以礦物型液壓油作為工作介質(zhì)，既消耗大量寶貴的石油資源，加重環(huán)境污染，又易泄漏、易燃燒，并且泄漏出的油液還會(huì)污染實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生怕臟而不肯動(dòng)手。 1 國(guó)外狀況：日本島津 及美國(guó) 司的 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)均采用電液伺服及閥控制雙向油缸負(fù)荷、變形、位移控制由電液伺服閉環(huán)控制，同時(shí)具有電子測(cè)試和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理功能，電液伺服閥的優(yōu)點(diǎn)是靜動(dòng)態(tài)性能良好，分辨率高，滯環(huán)線性度高，工作范圍廣，更適合動(dòng)態(tài)電液伺服試驗(yàn)機(jī)。其缺點(diǎn)是： 由 于靜態(tài)液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上未能發(fā)揮其特點(diǎn)，使其造價(jià)提高，抗污染能力變差，工作噪聲較大，油溫升高快，有些還需要水冷卻。西德申克公司的 壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，其控制原理是由速度控制器控制力矩而帶動(dòng)壓力控制閥，施加負(fù)載，并且有速度電流反饋，是一種傳統(tǒng)的控制方式。在 本試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行產(chǎn)品出廠測(cè)試，同時(shí)也可進(jìn)行行業(yè)檢測(cè)，采用調(diào)速電機(jī)、加載、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、控力、溫度、自動(dòng)控制和顯示，被測(cè)數(shù)據(jù)（參數(shù)）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集實(shí)時(shí)顯示。液壓缸、液壓泵、流量閥、壓力閥、溢流閥等進(jìn)行綜合的測(cè)試。該試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)范圍廣，可以滿足各種型號(hào)的液壓元件的試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，整個(gè)系統(tǒng)人機(jī)界面友好，可以進(jìn)行各種試驗(yàn)，負(fù)載效率試驗(yàn)，耐久性試驗(yàn)等，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量控制參數(shù)設(shè)定，記錄和數(shù)據(jù)處理的全自動(dòng)化，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)勞動(dòng)強(qiáng)度。改善了操作環(huán)境，而且達(dá)到了 較 高的試驗(yàn)效率和測(cè)量精度，通過(guò)對(duì)各種液壓元件的預(yù) 測(cè)量可以看出，試驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)控系統(tǒng)的立意和設(shè)計(jì)都比較新穎，合理和成功，取得了良好的效率。此外，在減輕試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作條件方面，綜合測(cè)試系統(tǒng)都具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。但不足之處是：系統(tǒng)需要的設(shè)備及投資較多，設(shè)備及元件的可靠行對(duì)試驗(yàn)工作的影響較大，設(shè)備的使用，維修和編程比較復(fù)雜，需要一定的專職人員。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 展趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)軟件為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的虛擬化 虛擬實(shí)驗(yàn)的概念是從虛擬現(xiàn)實(shí) (稱 概念中衍生出來(lái)的。從本質(zhì)上講， 統(tǒng)是對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的 仿真，因此，仿真技術(shù)無(wú)論對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬實(shí)驗(yàn)都是關(guān)鍵性的技術(shù)。虛擬儀器 (稱 20 世紀(jì) 80 年代末由美國(guó)研制成功，它開創(chuàng)了儀器使用者可以成為儀器設(shè)計(jì)者的新時(shí)代。虛擬儀器作為儀器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，是全新概念的儀器，是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破，虛擬儀器采用相應(yīng)原理代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，用戶利用軟面板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示功能，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試的自動(dòng)化、智能化，體現(xiàn)了軟件就是儀器的設(shè)計(jì)思想。虛擬儀器使用戶能夠根據(jù)自己的需要定義儀器功能，利用虛擬儀 器，用戶可以更好的組建自己所需的測(cè)試系統(tǒng)。由于 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，借助于一塊通用的數(shù)據(jù)采集卡，用戶可以利用軟件構(gòu)造幾乎任意功能的儀器。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)隨之提出，教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境正在發(fā)生巨大變化，它的開放性、共享性變得越來(lái)越重要。目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)己經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程課堂教育，已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)，國(guó)內(nèi)外多所大學(xué)已經(jīng)開辦了遠(yuǎn)程教育。近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)的使用越來(lái)越得到廣泛重視，在大學(xué)里或大學(xué)之間利用網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)，通過(guò)遠(yuǎn)程登陸相互共用各具特色的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使之成為一個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的共享系統(tǒng)，是當(dāng)今實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。使用戶能在不同地點(diǎn)、不同時(shí)間選擇完成所需要的實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)研究，不僅可以節(jié)約時(shí)間，還將節(jié)約人力、物力等方面的資源。因此，實(shí)驗(yàn)資源共享，對(duì)能夠最大限度發(fā)揮儀器設(shè)備的使用率、開創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法、提高實(shí)驗(yàn)水平都有著十分重要的意義。 用 程實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)的智能化 利用先進(jìn)的控制技術(shù)開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)υ械膶?shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)，將液壓技術(shù)與先進(jìn)的控制技術(shù)結(jié)合，實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)化程度大大提高。 液壓故障診斷系統(tǒng)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的檢測(cè)與故障分析 液壓故障診斷專家系統(tǒng)是采用智能型的診斷方法，是一種基于液壓領(lǐng)域眾多著名專家的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能仿真人類專家解決液壓系統(tǒng)領(lǐng)域故障的智能計(jì)算機(jī)推理系統(tǒng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 用純水液壓傳動(dòng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境 德國(guó)的 械廠，于 1995 年就研制成功淡水徑向柱塞泵陶瓷閥芯的水壓滑閥產(chǎn)品； 學(xué)等聯(lián)合開發(fā)研制成功用于內(nèi)燃機(jī)噴射控制器、造紙、水切割等動(dòng)力源的海水軸向柱塞泵和馬達(dá)。 1996 年 學(xué)又成功研制出比例流 量控制純水液壓系統(tǒng) 2?，F(xiàn)今純水液壓技術(shù)已成為現(xiàn)代液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展的新方向。以水 (天然水、海水 )為液壓介質(zhì)，具有無(wú)污染、安全、清潔衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，并且以水為介質(zhì)的水傳動(dòng)技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 本論文主要對(duì)液壓試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓元件選型、液壓泵站、油箱、管路及管件等選擇，具體內(nèi)容包括： （ 1） 液壓試驗(yàn)臺(tái)基本設(shè)計(jì)計(jì)算； （ 2） 液壓試驗(yàn)臺(tái)選用設(shè)計(jì)； （ 3） 簡(jiǎn)易輕載壓力機(jī)設(shè)計(jì)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 2 液壓試驗(yàn)臺(tái)基本 設(shè)計(jì)計(jì)算 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要互相穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。 （ 1） 確定液壓執(zhí)行元件的形式； （ 2） 進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； （ 3） 定制基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； （ 4） 選擇液壓元件； （ 5） 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； （ 6） 繪制工作圖，編制技術(shù)文件。 3 選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消 耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選的太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選的高一些。具體選擇可參考表 2 2 表 2載荷選擇工作壓力 載荷 / 5 5000 50 工作壓力 / 5 表 2種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓鑿 巖機(jī) 液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力 /00試驗(yàn)臺(tái)屬于中低壓裝置，初選最大工作壓力 16 算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)見圖 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 （ a） （ b） 圖 2壓缸的主要設(shè)計(jì)參數(shù) 圖（ a）未液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖（ b）未活塞桿工作在受拉狀態(tài)。 活塞桿受拉時(shí) 2111 （ 3 活塞桿受壓時(shí) 1221 （ 3 式中 21 4 無(wú)桿腔活塞有效作用面積（ )(42 22 有桿腔活塞有效面積 （ 液壓缸工作腔壓力 ( 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 液壓缸回油腔壓力 (即被壓力，初算時(shí)按表 2?。?D 活塞直徑； d 活塞桿直徑。 表 2 行元件被壓力 系統(tǒng)類型 被壓力 /單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) 油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) 補(bǔ)油泵的閉式回路 油路較復(fù)雜的工程機(jī)械 油路較短，且直接回油箱 可忽略不計(jì) 一般，液壓缸在受拉狀態(tài)下工作，其活塞面積為 1221 p （ 3 運(yùn)用式（ 3事先確定 2的關(guān)系，或是活塞桿徑 d 與活 塞直徑 D 的關(guān)系，令桿徑比 ，其比值可按表 2表 2取為 表 2工作壓力選取 d/D 工作壓力 / 7.0 d/D 0 2速比要求確定 d/D v2/ d/D ： 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度； 有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。 0kN,m為液壓缸的機(jī)械效率，取 式（ 3計(jì)算出 F 表 2取被壓力為 可由公式 )1(4221 （ 3 計(jì)算出 D=表 2整為 40 表 2用液壓缸內(nèi)徑 D（ 40 125 50 140 63 160 80 180 90 200 100 220 110 250 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 定基本方案 （ 1） 制定調(diào)速方案 運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 速度控制涌過(guò)改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，由于這種系統(tǒng)必須用溢流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)性比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流啟動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。 綜合考慮本試驗(yàn)臺(tái)采用旁通節(jié)流調(diào)速，調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了，采用開式循環(huán)形式，在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng) 系統(tǒng)施放能量后，再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好。 （ 2）制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一點(diǎn)的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)或無(wú)級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力。由于采用節(jié)流調(diào)速，本系統(tǒng)由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。 （ 4） 制定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，是根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的控制機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過(guò)電氣行程開關(guān) 發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來(lái)控制連續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路連接比較方便的場(chǎng)合。為降低成本，同時(shí)使操縱可靠，本系統(tǒng)采用手動(dòng)操縱方式。 （ 5） 選擇液壓動(dòng)力源 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全有液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。本系統(tǒng)采用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥用時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。在泵的入口裝有吸油過(guò)濾器，使進(jìn)入系統(tǒng)的油液符合使 用要求。 壓試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注意各元件間的連鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)圖如圖 l 所示。該試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力來(lái)源于電動(dòng)機(jī) 1，它可以驅(qū)動(dòng)液壓泵 3 運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵 3 是該試驗(yàn) 臺(tái)的壓力油源。當(dāng)需要測(cè)試液壓閥和液壓缸時(shí)，由液壓泵 3 供給壓力油，通過(guò)調(diào)速閥 13 進(jìn)行分流，可使供油量發(fā)生變化，以滿足不同類型液壓閥和液壓缸對(duì)流量的要求，安全閥 12 可以限定系統(tǒng)的最高壓力。測(cè)試液壓閥和液壓缸時(shí)，采用先導(dǎo)型溢流閥作調(diào)壓閥，調(diào)壓閥 11 并聯(lián)在主油路中。系統(tǒng)中的換向閥 10采用了手動(dòng)操縱方式，降低了成本，同時(shí)使操縱可靠。 測(cè)試液壓缸時(shí)，調(diào)壓閥 11 松開，調(diào)整調(diào)速閥 13 的開度，使供油量達(dá)到液壓缸的額定流量。將快速頭分別與液壓缸的進(jìn)出油口相連接。液缸的主要測(cè)試項(xiàng)目如下： (1)最低啟動(dòng)壓力，在空載工況下，向液壓 缸無(wú)桿腔通入液壓油，逐漸擰緊調(diào)壓閥11 手柄，通過(guò)壓力表 8 記錄活塞桿啟動(dòng)時(shí)的壓力值； (2)內(nèi)泄漏，通過(guò)上下移動(dòng)換向閥 10，即可壓力油分別送入液壓缸各腔，再逐漸擰緊調(diào)壓閥 11 手柄，當(dāng)活塞運(yùn)行到行程終點(diǎn)后，使調(diào)壓閥 11 調(diào)至被測(cè)缸的額定壓力，卸下液壓缸的回油管并接一量杯，保壓 5 分鐘，觀察內(nèi)泄漏量； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 圖 2壓系統(tǒng)圖 (3)耐壓試驗(yàn)，根據(jù) (2)的調(diào)整方法，當(dāng)活塞運(yùn)行到行程終點(diǎn)后，使調(diào)壓閥 11 調(diào)至被測(cè)缸額定壓力的 ，保壓 2 分鐘，觀察零件的破壞或永久變形情況； (4)外滲漏，在 (2)、 (3)測(cè)試項(xiàng)目中，觀 察活塞桿處及其他結(jié)合面滲油情況。 測(cè)試液壓閥時(shí)，同測(cè)試液壓缸一樣，調(diào)整調(diào)速閥 13 的開度，使供油量達(dá)到液壓閥的額定流量。將快速接頭分別與液壓閥的進(jìn)出油口相連接。以溢流閥為例，其主要測(cè)試項(xiàng)目如下： (1)壓力調(diào)節(jié)范圍，將換向閥 10 上移，調(diào)壓閥 11 調(diào)至被測(cè)閥額定壓力的 左右。調(diào)節(jié)被測(cè)閥的調(diào)壓手輪，從最小壓力至被測(cè)閥額定壓力，再?gòu)念~定壓力至最小壓力，重復(fù)三次，觀察壓力表 8 的上升與下降情況，并記錄調(diào)壓范圍； (2)壓力振擺值，將換向閥 10 上移，調(diào)壓閥 11 調(diào)至被測(cè)閥的額定壓力。壓力振擺值可由壓力表 8 讀出； (3)內(nèi)泄漏，將換向閥 10 上移，調(diào)節(jié)被測(cè)閥的調(diào)壓手輪，使閥口關(guān)閉。調(diào)壓閥 24 調(diào)至比被測(cè)閥額定壓力高 被測(cè)閥的溢油口測(cè)量泄漏量，該值應(yīng)小于規(guī)定值； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 (4)壓力損失，將換向閥 10 上移，調(diào)節(jié)被測(cè)閥的調(diào)壓手輪至全松位置，分別通過(guò)壓力表 8 和 9(低壓表 )測(cè)出進(jìn)口和出口壓力，其差值即為被測(cè)閥的壓力損失。 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 3 液壓試驗(yàn)臺(tái)選用設(shè)計(jì) 壓泵的選型與安裝 壓泵工作壓力的確定 p 1 （ 3 液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，對(duì)于本系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)給定系統(tǒng)最高壓力為16泵的工作壓力選定為 16 壓泵流量的確定 )( m (3設(shè)計(jì)給定原始數(shù)據(jù)要求系統(tǒng)最大流量為 12L/相當(dāng)于 2L/泄露系數(shù) K=得液壓泵流 量 根據(jù)以上參數(shù)，綜合考慮后選用上海申葉液壓件廠生產(chǎn)的 定量葉片泵，當(dāng)壓力為 16動(dòng)轉(zhuǎn)速為 1440 時(shí)，泵流量為 油泵從軸端看轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，進(jìn)油口與出油口在同一側(cè)方向 。 壓泵的安裝方式 液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其聯(lián)軸器等 ，其 安裝方式分為立式和臥式兩種。 （ 1） 立式安裝 將液壓泵和與之相連的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)形式緊湊、美觀，同時(shí)電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度能保證好，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié) 省占地面積。但安裝維修不方便，散熱條件不好。 （ 2） 臥式安裝 液壓泵及管道都裝在液壓油箱的外面，安裝維修方便，散熱條件好，但有時(shí)電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度不容易保證。 電動(dòng)機(jī)與液壓泵的聯(lián)結(jié)方式可分為法蘭式、支架式和支架法蘭式。 （ 1） 法蘭式 ： 液壓泵安裝在法蘭上，法蘭再與帶法蘭盤的電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)與液壓泵依靠法蘭盤上的止口來(lái)保證同軸度，這種結(jié)構(gòu)裝拆很方便。 （ 2） 支架式 ： 液壓泵直接安裝在支架的止口里，然后依靠支架的底面與底板相連，再與帶底座的電動(dòng)機(jī)相連。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于保證同軸度比較困難（電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度 為了防止安裝誤差產(chǎn)生的振動(dòng)，常用帶有彈性的聯(lián)軸器。 （ 3） 法蘭支架聯(lián)接 ： 電動(dòng)機(jī)與液壓泵先以法蘭聯(lián)接，法蘭再與支架聯(lián)接，最后支買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 架再裝在底板上。它的優(yōu)點(diǎn)是大底板不用加工，安裝方便，電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度靠法蘭盤的止口來(lái)保證的。 由于本試驗(yàn)臺(tái)沒有采用外部冷卻裝置，優(yōu)先考慮散熱所以液壓泵裝置采用臥式安裝。液壓泵與電動(dòng)機(jī)的連接采用支架式，安裝支架如圖 3示。 圖 3安裝支座 泵的進(jìn)油口和出油口采用自制的法蘭連接油管，法蘭形式簡(jiǎn)單，加工容易，外形尺寸如圖 3示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 圖 3進(jìn)油口法 蘭 法蘭上沒有加工密封用溝槽，密封由自制的密封墊保證，密封墊由耐油橡膠制成 ,裝配時(shí)要先用清潔劑或者丙酮將密封墊清洗干凈并抹上密封膠，該密封墊能保證密封性能，并且成本較低，容易加工，尺寸如圖 3示。 圖 3進(jìn)油口密封墊 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 動(dòng)機(jī)功率的確定 在試驗(yàn)臺(tái)工作過(guò)程中，由于被檢測(cè)對(duì)象的不用系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個(gè)設(shè)計(jì)要求，按較大功率來(lái)確定電動(dòng)機(jī)功率。 前面的計(jì)算已知，泵供油壓力為 6的流量為 泵的總效率為p=的總驅(qū)動(dòng)功率由公式（ 3算為 P= （ 3 考慮到本試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試對(duì)象主要為中低壓元件，而電動(dòng)機(jī)一般允許短時(shí)間超載 25%，這樣電動(dòng)機(jī)的功率還可以降低一些。 10 查看產(chǎn)品樣本，選用 4電動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速 1440r/ 壓閥的選型與安裝 首先要確定 液壓元件 的 安裝連接形式 ， 液壓元件的安裝形式與液壓系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)形式和元件的配置形式有關(guān) ： （ 1） 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式確定 。 液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分為集中式和分散式兩種。集中式結(jié)構(gòu)是將液壓系統(tǒng)的動(dòng)力裝置、控制調(diào)節(jié)裝置和油箱等放在主機(jī)之外，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)液壓站。這中形式的優(yōu)點(diǎn)是安裝連接方便，液壓源的振動(dòng)、發(fā)熱都不會(huì)影響主機(jī)的工作性能。缺點(diǎn)就是設(shè)置液壓站，增加了占地面積和管路長(zhǎng)度。分散式結(jié)構(gòu)是將液壓元件分散放置在主機(jī)的某些部位，與主機(jī)合為一體，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、管路短。缺點(diǎn)是安裝連接（包括維修）復(fù)雜液壓源的振動(dòng)和發(fā)熱都會(huì)影響主機(jī)的工作性能和精度。為此，對(duì)于一般的液壓系統(tǒng)，為 了使結(jié)構(gòu)緊湊，可采用分散式安裝連接的方式，而對(duì)于組合機(jī)床、自動(dòng)線和精密設(shè)備的液壓系統(tǒng)為了減少油箱的發(fā)熱、液壓源振動(dòng)的影響，保持主機(jī)的工作精度，多采用集中式的配置形式確定。 （ 2） 按閥類元件的配置形式確定 。 液壓元件的配置形式分為管式、板式和集成式配置三種形式。配置形式不同， 液壓系統(tǒng)的壓力損失和元件的連接方式也就不同。目前，閥類元件的配置形式廣泛采用集成式。通常使用的液壓元件有板式和管式兩種結(jié)構(gòu)。管式元件通過(guò)油管來(lái)實(shí)現(xiàn)相互之間的連接，液壓元件的數(shù)量越多，連接的管件越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，系統(tǒng)壓力損失越大，占用的空間 就越大，維修、保養(yǎng)和拆裝越困難。因此，管式元件一般用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。板式元件固定在板件上，分為液壓油路連接、集成塊連接和疊加閥連接。把一個(gè)液壓回路中個(gè)元件合理地布置在一塊液壓油路板上，這與管式連接比較，除了進(jìn)出液壓油液通過(guò)管道外，各液壓元件用螺釘規(guī)則地固定在一塊液買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 壓閥塊上，元件之間由液壓油路板上的孔道勾通。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。但是，其結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度差，互換性不好，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，制造加工困難，使用受到限制。 通過(guò)綜合考慮，鑒于本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，為降低成本，液壓元件 采用管式連接。液壓閥與試驗(yàn)臺(tái)的安裝連接采用自制的安裝支座，安裝時(shí)，液壓閥安裝在對(duì)應(yīng)的閥安裝支座上，支座再插入燕尾槽工作臺(tái)面上。這使得液壓閥的安裝位置容易調(diào)整，方便拆裝和組合不同的液壓回路，其外形尺寸如圖 3示。 選擇閥類元件應(yīng)注意的問(wèn)題 ： (1)應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，除非不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)專用件 ； (2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時(shí)，應(yīng)按液壓泵的最大流量選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求 ； (3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng) 比系統(tǒng)管路實(shí)際通過(guò)的流量大一些，必要時(shí)，允許通過(guò)閥的最大流量超過(guò)其額定流量的 20%。 圖 3壓閥安裝支座 選擇液壓閥主要根據(jù)閥的工作壓力和通過(guò)閥的流量，本系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)最高壓力為16選閥的規(guī)格型號(hào)見表 3 3壓試驗(yàn)臺(tái)液壓閥明細(xì)表 序號(hào) 名稱 選用規(guī)格 1 調(diào)速閥 25 2 溢流閥 先導(dǎo)溢流閥 手動(dòng)換向閥 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 壓油缸的選型 在 已經(jīng)求得液壓缸的直徑為 40 統(tǒng)工作壓力為 16 選 8 260液壓缸，缸徑 40度比 2，活塞桿直徑 28，工作壓力 。 壓油管的選型 液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。 (1)鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無(wú)縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛。 (2)銅管：紫 銅管工作壓力在 0下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá) 25但 不如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。 (3)軟管：用于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，承壓能力為 8用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運(yùn)動(dòng)部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。油管的規(guī)格尺寸大多由它所連接的液壓元件接口