哈爾濱工業(yè)大學(xué)

液壓傳動(dòng)大作業(yè)

設(shè)計(jì)說(shuō)明書

設(shè)計(jì)題目壓力機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)電工程學(xué)院1308XXX班

設(shè)計(jì)者XXX

201X年XX月XX日

流體控制及自動(dòng)化系

哈爾濱工業(yè)大學(xué)

液壓傳動(dòng)大作業(yè)任務(wù)書

學(xué)生姓名XXXX班號(hào)1308XXX學(xué)號(hào)H308XXXXX

設(shè)計(jì)題目_____________壓力機(jī)液壓系統(tǒng)________________

1.液壓系統(tǒng)用途(包括工作環(huán)境和工作條件)及主要參數(shù)：

單缸壓力機(jī)液壓系統(tǒng)，工作循環(huán)：低壓下行一高壓下行一保壓一低壓回程一

上限停止。自動(dòng)化程度為半自動(dòng)，液壓缸垂直安裝。

最大壓制力:380x1()4N；最大回程力：76x1D4N；低壓下行速度:40mm/s；

高壓下行速度：3mm/s；低壓回程速度：40mm/s；工作行程：600mm。

2.執(zhí)行元件類型：液壓缸

3.液壓系統(tǒng)名稱：壓力機(jī)液壓系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.擬訂液壓系統(tǒng)原理圖；

2.選擇系統(tǒng)所選用的液壓元件及輔件；

3.設(shè)計(jì)液壓缸；

4.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；

5.編寫上述1、2、3和4的計(jì)算說(shuō)明書。

指導(dǎo)教師簽字

教研室主任簽字

年月日簽發(fā)

一、工況分析

1.主液壓缸

（1）負(fù)載

壓制力：壓制時(shí)工作負(fù)載可區(qū)分為兩個(gè)階段。第一階段負(fù)載力緩慢地線性增

加，達(dá)到最大壓制力的10%左右，其上升規(guī)律也近似于線性，其行程為90mm

（壓制總行程為110mm）第二階段負(fù)載力迅速線性增加到最大壓制力3.8X106N,

其行程為20mnio

回程力（壓頭離開工件時(shí)的力）：一般沖壓液壓機(jī)的壓制力與回程力之比為

5-10,本壓力機(jī)取為5,故回程力為尺

因移動(dòng)件質(zhì)量未知，參考其他液壓機(jī)取移動(dòng)件（包括活塞、活動(dòng)橫梁及上模）

質(zhì)量=3000kgo

（2）行程及速度

快速空程下行：行程51=490mm,速度vi=40mm/s；

工作下壓：行程52=110mm,速度U2=3mm/s。

快速叵1程：行程S3=600mm,速度以=40mm/s。

2.頂出液壓缸

（1）負(fù)載：頂出力（頂出開始階段）Fd=3.6xl05N,回程力Eih=2xl05N。

（2）行程及速度；行程￡4=120mm,頂出行程速度四=40mm/s,回程速

度V5=120mm/s。

液壓缸采用V型密封圈，其機(jī)械效率〃cm=0.91。壓頭起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間：0.2

So

設(shè)計(jì)要求。本機(jī)屬于中小型柱式液壓機(jī)，有較廣泛的通用性，除了能進(jìn)行本

例所述的壓制工作外，還能進(jìn)行沖孔、彎曲、較正、壓裝及沖壓成型等工作。對(duì)

該機(jī)有如下性能要求：

（1）為了適應(yīng)批量生產(chǎn)的需要應(yīng)具有較高的生產(chǎn)率，故要求本機(jī)有較高的

空程和回程速度。

（2）除上液壓缸外還有頂出缸。頂出缸除用以頂出工件外，還在其他工藝

過(guò)程中應(yīng)用。主缸和頂出缸應(yīng)不能同時(shí)動(dòng)作，以防出現(xiàn)該動(dòng)作事故。

（3）為了降低液定泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速

下行。因此本機(jī)設(shè)有高位充液筒（高位油箱），在移動(dòng)件快速空程下行時(shí)，主缸

上部形成負(fù)壓，充液筒中的油液能吸入主缸，以補(bǔ)充液壓泵流量之不足。

（4）主缸和頂出缸的壓力能夠調(diào)節(jié)，壓力能方便地進(jìn)行測(cè)量。

（5）能進(jìn)行保壓壓制。

（6）主缸回程時(shí)應(yīng)有頂泄壓措施，以消除或減小換向卸壓時(shí)的液壓沖擊。

（7）系統(tǒng)上應(yīng)有適當(dāng)?shù)陌踩Ｗo(hù)措施。

二、初定液壓執(zhí)行元件的基本參數(shù)

1,主缸負(fù)載分析及繪制負(fù)載圖和速度圖

液壓機(jī)的液壓缸和壓頭垂直放置，其重量較大，為防止因自重而下滑；系統(tǒng)

中設(shè)有平衡回路。因此在對(duì)壓頭向下運(yùn)動(dòng)作負(fù)載分析時(shí)，壓頭自重所產(chǎn)生的向下

作用力不再計(jì)入。另外，為簡(jiǎn)化問(wèn)題，壓頭導(dǎo)軌上的摩擦力不計(jì)。

慣性力；快速下降時(shí)起動(dòng)

Faz==3000X=600N

Z0.2

快速回程時(shí)起動(dòng)與制動(dòng)

Fas=〃備=3000x=600N

20.2

壓制力:初壓階段由零上升到Fi=3.8xl06Nx0.10=3.8X105N

終壓階段上升到人二3.8X1()6N

循環(huán)中各階段負(fù)裁見表1.1,其負(fù)載圖見圖1.2a。

表1.1主缸的負(fù)載計(jì)算

液壓缸推力

工作階段負(fù)載力幾(N)F=-^~(N)

快速下起動(dòng)凡二Fa下二600659

行等速

FL=00

初壓FL=3.8X1054.18X105

壓制

終壓FI.=3.8x1064.I8X106

FL=Fa=

起動(dòng)8.35xlO5

7.6x105

FL=mg=

快速回等速32967

30000

程

FL=mg-F空飛=

制動(dòng)3(X)(X)-600=32308

29400

運(yùn)動(dòng)分析：根據(jù)給定條件，空載快速下降行程490mm,速度40mm/s,壓

制行程110mm,在開始的90mm內(nèi)等速運(yùn)動(dòng)。速度為3mm/s,最后的20mm

內(nèi)速度均勻地減至零，回程以40mm大的速度上升。利用以上數(shù)據(jù)可繪制出速度

圖，見圖1.2b。

a壓力機(jī)液壓系統(tǒng)負(fù)載圖b壓力機(jī)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度圖

圖1.2液壓機(jī)主液壓缸負(fù)載和速度圖

2.確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

根據(jù)有關(guān)資料，液壓機(jī)的壓力范圍為20~30MPa,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)液壓泵、液壓閥

的最高工作壓力為32Mpa,如選此壓力為系統(tǒng)工作壓力，液壓元件的工作性能

會(huì)不夠穩(wěn)定，對(duì)密封裝置的要求以較高，泄漏較大。參考系列中現(xiàn)已生產(chǎn)的其它

規(guī)格同類液壓機(jī)（如63、100、200、300噸液壓機(jī)）所采用的工作壓力,本機(jī)選

6

用工作壓力為25xl0Pao液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d可根據(jù)最大總負(fù)載和選

取的工作壓力來(lái)確定。

1）主缸的內(nèi)徑。

4/4*3.8*106

D==0.461m=461mm

小、做p廿0.91*7*25*1()6

按標(biāo)準(zhǔn)取D=500mm

2）主缸無(wú)桿腔的有效工作面積4

7F7T

Ai=^D2=4x0.502=0.1963m2=1963cnr

3）主缸活塞桿直徑d

以三J。52-*76木IO，=0.455m=455〃〃〃

V〃5?！?0.91*4*25*1()6

按標(biāo)準(zhǔn)值取d=400mm

D-J=500400=100mm>允許值12.5mm

（據(jù)有關(guān)資料，（D"）小于允許值時(shí)，液壓缸會(huì)處于單向自鎖狀態(tài)。）

4）主缸有桿腔的有效工作面積4

A2=I(D2-心)=^x(0.502-0.402)=0.0707m2=707cm2

5)主缸的工作壓力

600“0。

活塞快速下行起動(dòng)時(shí)

().91*0.1963,

3.8*IO50

初壓階段末

-0.91*0.1963

F3.8包(V,

終壓階段末=----------------=21.27Mpa

⑶一〃cmAl0.91*0.1963

76*105

活塞回程起動(dòng)時(shí)P?_tfcmAl=----------------=11.81Mpa

0.91*0.0707

F30000八

活塞等速運(yùn)動(dòng)時(shí)—U?V/IVipd

「27；cnv420.91*0.0707

29400……

回程制動(dòng)時(shí)=----------------=0.46Mpa

0.91*0.0707

6)液壓缸缸筒長(zhǎng)度

液壓缸缸筒長(zhǎng)度由活塞最大行程、活塞長(zhǎng)度、活塞桿導(dǎo)向套長(zhǎng)度、活塞桿密

封長(zhǎng)度和特殊要求的其他長(zhǎng)度確定。其中活塞長(zhǎng)度B=(0.6?1.0)D；導(dǎo)向套長(zhǎng)

度A=(0.6-1.5)d.為了減少加工難度，一般液壓缸缸筒長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的

20?30倍。

3.計(jì)算液壓缸的工作壓力、流量和功率

1)主缸的流量

快速下行時(shí)⑺=Aivi=1963x4=7852cm3/5=471.1L/min

工作行程時(shí)qi=A1V2=1963x0.3=588.9cm'/s=35.33L/min

快速回程時(shí)43=A2U3=707x4=2828cm3/s=169.68L/min

2)主缸的功率計(jì)算

快速下行時(shí)(起動(dòng))：P\=p\q\=3358.8x7852x106=26.37W

工作行程初壓階段末：Pi=piqi=2.13x106X588.9X1O-6=1254.4W

終壓階段：此過(guò)程中壓力和流量都在變化，情況比較復(fù)雜。壓力p在最后

20mm行程內(nèi)由2.13MPa增加到21.27MPa,其變化規(guī)律為

2I97—213

〃=2.13+S=2.13+0.96S(MPa)

20

式中S—行程(mm),由壓頭開始進(jìn)入終壓階段算起。

流量q在2()mm內(nèi)由471.1cn?/s降到零，其變化規(guī)律為q=471.1(1-余)

(cm3/s)

功率為。=%二471.1x(2.13+0.965)x(1-部

求其極值，煞二0得S=8.89(mm)此時(shí)功率P最大

QQQ

Pnm=471.1x(2.13+0.96x8.89)x(1--)=2790.8W=2.8kW

20

66

快速回程時(shí)；等速階段P=w=0.175x10X999X10=0.175kW

起動(dòng)階段：此過(guò)程中壓力和流量都在變化，情況也比較復(fù)雜。設(shè)啟動(dòng)時(shí)間

0.2秒內(nèi)作等加速運(yùn)動(dòng)，起動(dòng)階段活塞行程為

S=0.5vz=0.5x40x0.2=4mm

在這段行程中壓力和流量均是線性變化，壓力〃由21MPa降為0.47MPa。

其變化規(guī)律為

21-047

p=2\~-———5=21-5.15(MPa)

4

式中S—行程(mm),由壓頭開始回程時(shí)算起。流量q由零增為2828cm%,

其變化規(guī)律為

28287c/3/、

q=------S=7075(crrr/s)

4

功率為P=pq=707S(21-5.1S)

求其極值，靠=0得S=2.1(mm),此時(shí)功率產(chǎn)最大

Pmax=707x2.lx(21-5.1x2.9)=9220W=9.22kW

由以上數(shù)據(jù)可畫出主液壓缸的工況圖(壓力循環(huán)圖、流量循環(huán)圖和功率循環(huán)

圖)見圖i.3o

3)頂出缸的內(nèi)徑Od

4Fd4*36*10、

Dd--------------------=0.1419m=142mm

“cmTCp().91*萬(wàn)*25*1。6

按標(biāo)準(zhǔn)取Dd=150mm

a壓力循環(huán)圖b流量循環(huán)圖c功率循環(huán)圖

圖1.3主液壓缸工況圖

4)頂出缸無(wú)桿腔的有效工作面積4d

2222

Aid=:Dd=^x0.15=0.0177m=177cm

5）頂出缸活塞桿直徑4

dd=

7De俞=Aj0.15-091X7tx25xl（）6=0,1063m=106mm

按標(biāo)準(zhǔn)取心=11（）mm

6）頂出缸有桿腔的有效工作面積4d

A2d=:（Da2-da2）=梟（0.152-0.112）=0.00817m2=81.7cm2

7）頂出缸的流量

頂出行程6/4=Ai=177x4=708cm3/s=42,5L/min

回程夕5二A2dW=81.7x12=980em'/s=58.8L/min

頂出缸在頂出行程中的負(fù)載是變動(dòng)的，頂出開始?jí)侯^離工件較大（負(fù)載為

Fd）,以后很快減小，而頂出行程中的速度也是變化的，頂出開始時(shí)速度由零逐

漸增加到內(nèi)；由于這些原因，功率計(jì)算就較復(fù)雜，另外因頂出缸消耗功率在液壓

機(jī)液壓系統(tǒng)中占的比例不大，所以此處不作計(jì)算。

三、擬訂液壓系統(tǒng)原理圖

1.確定液壓系統(tǒng)方案

液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是在行程中壓力變化很大，所以在行程中不同階段保

證達(dá)到規(guī)定的壓力是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中首先要考慮的。

確定液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)方案時(shí)要重點(diǎn)考慮下列問(wèn)題：

（1）快速行程方式

液壓機(jī)液壓缸的尺寸較大，在快速下行時(shí)速度也較大，從工況圖看出，此時(shí)

需要的流量較大，這樣大流量的油液如果由液壓泵供給；則泵的容量會(huì)很大。液

壓機(jī)常采用的快速行程方式可以有許多種，本機(jī)采用自重快速下行方式。因?yàn)閴?/p>

機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)方向在快速行程中是垂直向卜.，可以利用運(yùn)動(dòng)部件的重量快

速下行；在壓機(jī)構(gòu)的最上部設(shè)計(jì)一個(gè)充液筒（高位油箱），當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件快速下行

時(shí)高壓泵的流量來(lái)不及補(bǔ)充液壓缸容積的增加，這時(shí)會(huì)形成負(fù)壓，上腔不足之油，

可通過(guò)充液閥、充液筒吸取。高壓泵的流量供慢速壓制和回程之用。此方法的優(yōu)

點(diǎn)為不需要軸助泵和能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；其缺點(diǎn)為下行速度不易控制，吸油不充分

將使升壓速度緩慢，改進(jìn)的方法是使充液閥通油斷面盡量加大，另外可在下控排

油路上串聯(lián)單向節(jié)流閥，利用節(jié)流造成背壓，以限制自重下行速度，提高升壓速

度。由于本例的液壓機(jī)屬于小型壓機(jī)，下行速度的控制問(wèn)題不如大型壓機(jī)突出，

所以本例采用的回路見圖3.9。

在主缸實(shí)現(xiàn)自重快速行程時(shí)，換向閥4切換到右邊位置工作（下行位置），

同時(shí)電磁換向閥5斷電，控制油路K使液控單向閥3打開，液壓缸下腔通過(guò)閥3

快速排油，上腔從充液筒及液壓泵得到油液，實(shí)行滑塊快速空程下行。

（2）減速方式

液壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件在下行行程中快接近制件時(shí)，應(yīng)該由快速變換為較慢的壓

制速度。目前減速方式主要有壓力順序控制和行程控制兩種方式；壓力順序控制

是利用運(yùn)動(dòng)部件接觸制件后負(fù)荷增加使系統(tǒng)壓力升高到一定值時(shí)自動(dòng)變換速度；

某些工藝過(guò)程要求在運(yùn)動(dòng)部件接觸制件前就必須減速，本例壓制軸瓦工藝就有這

個(gè)要求，這時(shí)適合選用行程減速方式。本系統(tǒng)擬選用機(jī)動(dòng)控制的伺服變量軸向柱

塞泵（CCY型）作動(dòng)力源，泵的輸出流量可由行程擋塊來(lái)控制，在快速下行時(shí)，

泵以全流量供油，當(dāng)轉(zhuǎn)換成工作行程（壓制）時(shí)，行程擋塊使泵的流量減小，在

最后20mm內(nèi)擋塊使泵流量減到零；當(dāng)液壓缸工作行程結(jié)束反向時(shí)，行程擋塊乂

使泵的流里恢復(fù)到全流量。與泵的流量相配合（協(xié)調(diào)），在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)換

為工作行程時(shí)，電氣擋塊碰到行程并關(guān)，發(fā)信號(hào)使電磁換向閥5的電磁鐵3YA得

電，控制油路K不能通至液控單向閥8,閥8關(guān)閉，此時(shí)單向順序閥2不允許滑

塊等以自重下行。只能靠泵向液壓缸上腔供油強(qiáng)制下行，速度因而減慢（見圖

3.9）.

圖3.9系統(tǒng)回路圖

（3）.壓制速度的調(diào)整

制件的壓制工藝一般要提出一定壓制速度的要求，解決這一問(wèn)題的方很多，

例如可以用壓力補(bǔ)償變量泵來(lái)實(shí)現(xiàn)按一定規(guī)律變化的壓制速度的要求。本例中采

用機(jī)動(dòng)伺服變量泵，故仍利用行程擋塊（塊擋的形狀）來(lái)使泵按一定規(guī)模變化以

達(dá)到規(guī)定的壓制速度。

（4）壓制壓力及保壓

在壓制行程中不同階段的系統(tǒng)壓力決定于負(fù)載，為了保證安全，應(yīng)該限制液

壓系統(tǒng)的最高壓力，本系統(tǒng)擬在變量泵的壓油口與主油路間并聯(lián)一只溢流閥作安

全閥用。

有時(shí)壓制工藝要求液壓缸在壓制行程結(jié)束后保壓一定時(shí)間，保壓方法有停泵

保壓與開泵保壓兩種，木系統(tǒng)根據(jù)壓機(jī)的具體情況擬采用開泵保壓；此法的能量

消耗較前一種大。但系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。

（5）泄壓換向方法

液壓機(jī)在壓制行程完畢或進(jìn)入保壓狀態(tài)后，主液壓缸上腔壓力很高，此時(shí)由

于主機(jī)彈性變形和油液受到壓縮，儲(chǔ)存了相當(dāng)大的能量。工作行程結(jié)束后反向行

程開始之前液壓缸上腔如何泄壓（控制泄壓速度）是必須考慮的問(wèn)題，實(shí)踐已證

明，若泄壓過(guò)快，將引起劇烈的沖擊、振動(dòng)和驚人的聲音，甚至?xí)蛞簤簺_擊而

使元件損壞。此問(wèn)題在大型液壓機(jī)中愈加重要。

各種泄壓方法的原理是在活塞回程之前，當(dāng)液壓缸下腔油壓尚未升高時(shí)，先

使上腔的高壓油接通油箱，以一定速度使上腔高壓逐步降低。本例采用帶阻尼狀

的電液動(dòng)換向閥，該閥中位機(jī)能是H型，控制換向速度，延長(zhǎng)換向時(shí)間，就可

以使上腔高壓降低到一定值后才將下腔接通壓力油（見圖3.10）。此法最為簡(jiǎn)單,

適合于小型壓機(jī)。

（6）主缸與頂出缸的互鎖控制回路

為保障頂出缸的安全，在主缸動(dòng)作時(shí)，必須保證頂出缸的活塞下行到最下位

置。本例采用兩個(gè)換向閥適當(dāng)串聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)兩缸的互鎖控制（見圖3.10）。

從圖3.10中可見，只有在閥6處于右位工作時(shí)，即頂出缸活塞是下行狀態(tài)時(shí)壓

力油才會(huì)通入換向閥4,主缸才能動(dòng)作。當(dāng)閥6處于左位工作，頂出缸為上行狀

態(tài)時(shí)，只有壓力很低的回油通至閥4,主缸才不能動(dòng)作。

液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作見表3.8,液壓元件規(guī)格明細(xì)表見表3.9。

3.8電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表

元件

1VA2YA3YA4YA5YA

動(dòng)作

主缸快速下行-++—+

主缸慢速下壓—+—--+

主缸泄壓+———

主缸回程-+一+一

頂出缸頂出-——+—

頂出缸回程-+一+—

原位卸荷-————

表3.9液壓元件明細(xì)表

序號(hào)名稱型號(hào)

1液控單向閥AiY-Ha32B

2單向順序閥（平衡閥）XDIF-B20E

3液控單向閥AiY-Ha20B

4電液換向閥34DYH-H20B-TZZ

5電磁換向閥23D-25B

6電液換向閥34DYM-H20B-T

7順序閥X2F-L32E

8溢流閥（安全閥）YF-B20K

9軸向柱塞泵63CCYY14-B

10主液壓缸

11頂出液壓缸

12壓力表Y-100仍40)MPa

13壓力表開關(guān)KF-LS/20E

2.擬定液壓系統(tǒng)原理圖

在以上分析的基礎(chǔ)上，擬定了液壓系統(tǒng)原理圖如圖3.10所示。

03DT

圖3.10液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：

液壓泵起動(dòng)后，電液換向閥4及6處于中位，泵輸出油液經(jīng)背壓閥7再經(jīng)閥

6的中位低壓卸荷，此時(shí)主缸處于最上端位置而頂出缸在最下端位置，電磁鐵2

YA得電，換向閥6在右位工作，此時(shí)5YA得電，換向閥4也在右位工作，液壓

泵輸出的壓力油進(jìn)入主缸上腔，此時(shí)3YA也得電，控制油路經(jīng)閥5通至液控單向

閥3,使閥3打開，主缸下腔的油能經(jīng)閥3很快排入油箱，主缸在自重作用下實(shí)

現(xiàn)快速空程下行，由于活塞快速下行時(shí)液壓泵進(jìn)入主缸上腔的流量不足，上控形

成負(fù)壓，充液筒中的油液經(jīng)充液閥（液控單向閥）1吸入主缸。

當(dāng)電氣擋塊碰到行程開關(guān)時(shí)3YA失電，控制油路斷開，閥3關(guān)閉，此時(shí)單向

順序閥（平衡閥）2使主缸下腔形成背壓，與移動(dòng)件的自重相平衡。自重快速下

行結(jié)束。與此同時(shí)用行程擋塊使泵的流量減小，主缸進(jìn)入慢速下壓行程，在此行

程中可以用行程擋塊控制泵的流量適應(yīng)壓制速度的要求。由壓力表刻度指示達(dá)到

壓制行程的終點(diǎn)。

行程過(guò)程結(jié)束后，可由手動(dòng)按鈕控制使5YA失電，4YA得電，換向閥4換向，

由于閥2帶阻尼器，換向時(shí)間可以控制，而閥4的中位機(jī)能是H型，閥處于中

位時(shí)使主缸上腔的高壓油泄壓，然后閥4再換為左位，此時(shí)壓力油經(jīng)閥2的單向

閥進(jìn)入主缸下腔，由于下腔進(jìn)油路中的油液具有一定壓力；故控制油路可以使閥

1打開，主缸上腔的油液大部分回到充液筒，一部分經(jīng)閥4排回油箱，此時(shí)主缸

實(shí)現(xiàn)快速回程。充液筒油液充滿后，溢出的油液可經(jīng)油管引至油箱。

回程結(jié)束后，閥4換至中位，主缸靜止不動(dòng)。

1YA得電，2YA失電，閥6換至左位，壓力油進(jìn)入頂出缸下腔，頂出缸頂出

制件，然后1YA失電，2YA得電，閥6換至右位，頂出缸回程；回程結(jié)束后，2YA

失電，閥6換至中位，工作循環(huán)完成，系統(tǒng)回到原始狀態(tài)。

3.2.5選擇液壓元件

1.液壓系統(tǒng)計(jì)算與選擇液壓元件

（1）選擇液壓泵和確定電動(dòng)機(jī)功率

1）液壓泵的最高工作壓力就是液壓缸慢速卜一壓行程終了時(shí)的最大工作壓力

F3.8*1（）6

PP=~~=--------=21.27Mpa

如明10.91*0.1963

因?yàn)樾谐探K了時(shí)流量q=0,管路和閥均不產(chǎn)生壓力損失；而此時(shí)液壓缸排

油腔的背壓已與運(yùn)動(dòng)部件的自重相平衡，所以背壓的影響也可不計(jì)。

2）液壓泵的最大流量

Q.P-K（2。）max

泄漏系數(shù)K=此處取K=1.1.由工況圖知快速下降行程中q為最大（q

=471.1L/min）,但此時(shí)已采用充液筒充液方法來(lái)補(bǔ)充流量，所以不按此數(shù)值計(jì)算,

而按回程時(shí)的流量計(jì)算。

qmOx73=168.68L/min

qp=1.1.3=1.1x168.68=185.6L/min

3）根據(jù)已算出的皿和PP,選軸向杜塞泵型號(hào)規(guī)格為125*CY（M）14-1B,其額

定壓力為32MPa,滿足25~60%壓力儲(chǔ)備的要求。排量為125mL/r,額定轉(zhuǎn)速為

1500r/min,故額定流量為：”q〃=--------------=i88L/min,額定流量比計(jì)算出的

1000

qp大,能滿足流量要求，此泵的容積效率仍=0.92.

4）電動(dòng)機(jī)功率驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)的功率可以由工作循環(huán)中的最大功率來(lái)確

定；由工況分析知，最大功率為9.22kW,取泵的總效率為〃京=0.85。

則p=號(hào)=9.2阪85=10.85kW

np

選用功率為llkW，額定轉(zhuǎn)速為1460r/min的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為:Y160M-4

（V系列三相異步電動(dòng)機(jī)）。

2.選擇液壓控制閥

閥2、4、6、7通過(guò)的最大流量均等于qp,而閥1的允許通過(guò)流量為q。q=

qi-qp=471.1-185.6=285.5L/min,閥3的允許通過(guò)流量為

4

q=q%=285.5*7071963=102.8L/min

閥3是安全閥，其通過(guò)流量也等于qp。

以上各閥的工作壓力均取p=32MPa0

閥5通過(guò)控制油液，流量很小，工作壓力也根低，可用中低壓閥。

本系統(tǒng)所選用的液壓元件見表3.10。

表3.10液壓機(jī)液壓元件型號(hào)規(guī)格明細(xì)表

序號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格

1液控單向閥AiY-Ha32B32MPa,32通徑，流量200L/min

單向順序閥32通徑，流展150L/min,

2XDIF-B20E

（平衡閥）控制壓力(10-30)xlO5Pa

3液控單向閥AiY-Ha20B32MPa,20通徑,流量100L/min

4電液換向閥34DYH-H20B-TZZ32MPa,20通徑,流量100L/min

5電磁換向閥23D-25B6.3MPa,12通徑，流量25L/min

6電液換向閥34DYM-H20B-T32MPa,20通徑,流量100L/min

32通徑，流量150L/min,

7順序閥X2F-L32E

控制壓力(10~30)xlO5Pa

20通徑，流量100L/min,

8溢流閥（安全閥）YF-B20K

調(diào)壓范圍（14-35）MPa

9軸向柱塞泵63CCYY14-B32MPa,排量63mL/r,1500r/min

10主液壓缸自行設(shè)計(jì)

11頂出液壓缸自行設(shè)計(jì)

12壓力表Y-100(0-400)xlO5Pa

13壓力表開關(guān)KF-LMOE

3.選擇輔助元件

（1）確定油箱容量

由資料，中高壓系統(tǒng)（p>6.3MPa）油箱容