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編號(hào)
無(wú)錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目：5000KN單臂液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)
學(xué) 號(hào)： 0923812
學(xué)生姓名： 詹 頌
指導(dǎo)教師： 薛慶紅 （職稱：副教授 ）
（職稱： ）
2013年5月25日
III
無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
誠(chéng) 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5000KN單臂液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級(jí)： 機(jī)械 97
學(xué) 號(hào)： 0923812
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
I
無(wú)錫太湖學(xué)院
信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 5000KN單臂液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2、專題
二、課題來(lái)源及選題依據(jù)
設(shè)計(jì)題目為無(wú)錫某企業(yè)在建系統(tǒng)，采用典型的插裝閥集成系統(tǒng)，在機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、汽車電器、軍工企業(yè)等行業(yè)都有應(yīng)用,面前的液壓控制由于其壓力大、平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),在控制系統(tǒng)中占比越來(lái)越大,學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)設(shè)計(jì),能綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械知識(shí)和液壓與氣動(dòng)控制知識(shí)。解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。
三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
1. 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制液壓系統(tǒng)圖，選擇典型的液壓元件
2. 液壓系系統(tǒng)典型回路設(shè)計(jì)
3. 液壓元件的選用
4. 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（大于30頁(yè)）；
5.編專業(yè)外語(yǔ)翻譯（大于8000~10000字符，約合漢子5000字符）
四、接受任務(wù)學(xué)生：
機(jī)械 97 班 姓名 詹 頌
五、開始及完成日期：
自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 05 月 25日
六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 簽名
系主任 簽名
2012年 11 月 12 日
摘 要
液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門新技術(shù)，液壓機(jī)是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)中。而在液壓機(jī)中液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是其非常重要的組成部分，對(duì)液壓機(jī)的各種性能起到?jīng)Q定性的作用，至于它與微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切結(jié)合，得以在盡可能小的空間內(nèi)傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制，更是近幾十年內(nèi)出現(xiàn)的新事物。
本文為5000KN單臂液壓機(jī)設(shè)計(jì)了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，500T單臂校正壓裝液壓機(jī)液壓系統(tǒng)采用插裝閥集成系統(tǒng)，動(dòng)作可靠，使用壽命長(zhǎng)，液壓沖擊小，減小了連接管路與泄漏點(diǎn)。獨(dú)立的電器控制系統(tǒng)，工作可靠，動(dòng)作直觀，維修方便。采用按鈕集中控制，設(shè)調(diào)準(zhǔn)（點(diǎn)動(dòng)）,單次（半自動(dòng)）二種操作方式。大大的提高了傳統(tǒng)液壓機(jī)的控制有欠缺自動(dòng)化、操縱性和安全性差等缺點(diǎn)。
它適用于軸類零件、型材的校正和軸套類零件的壓裝、板材零件的彎曲、壓印、套形、簡(jiǎn)單零件的拉伸塑料制品、機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、輕紡制造機(jī)械、軸類、軸承、洗衣機(jī)、汽車電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、電器、軍工企業(yè)、三資企業(yè)裝配流水線等行業(yè)使用。
該設(shè)計(jì)主要包括在給定參數(shù)情況下液壓系統(tǒng)零部件的參數(shù)計(jì)算，從而進(jìn)行合適的選擇，在根據(jù)實(shí)際情況確定液壓元件（輔助元件）以及液壓泵站和油箱，文章也附帶了液壓元件的安裝說(shuō)明及液壓機(jī)的技術(shù)要求和液壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)要求。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)伪垡簤簷C(jī)；液壓系統(tǒng) ；液壓元件
II
Abstract
Hydraulic transmission is a new technology compared with the mechanical transmission. The hydraulic press is based on the Pascal’s law and designed for producing heavy press. The hydraulic drive system is an important part in the hydraulic press system. And it is the fateful element for the techniques of hydraulic press system. When closely combing with microelectronics and computer technology, it is able to deliver as far as possible big power and precise control within as little space as possible, especially in recent years it is a new thing.
This paper is designed for 5000 KN single arm hydraulic press hydraulic transmission system, 500t single arm correction hydraulic press hydraulic system adopts cartridge valve integrated system installation with the advantages to reliable, long service life, small hydraulic impact, reducing the connection pipe and the leak point. The Independent electric control system, has the advantages of the work reliable, intuitive, easy maintenance. With the using of centralized control buttons, alignment (or points) and single (semi-automatic) ,two kinds of operating mode, greatly improve the traditional hydraulic control with lack of automation, poor maneuverability and security flaws.
It is suitable for shaft parts, profile correction and sleeve parts, bending, stamping of sheet parts installation, set of form, the simple components of the tensile plastic products, machine tools, internal combustion engines, textile manufacturing machinery, shaft, bearing, washing machine, automobile motor, air conditioner motor, electrical appliance assembly line, military industrial enterprises, joint ventures, etc.
This design mainly includes the system preliminary design is in such a case that the estimated parameters is determined and the loop forms of some circumstances, hydraulic components and connecting lines are fully determined. The design of the system has the performance analysis and performance checking to deal with the actual situation. I determine hydraulic components (secondary element), and hydraulic pump stations and tank. The article also comes with the installation instructions of hydraulic components and technical requirements of hydraulic press and hydraulic press driven by demand.
Key words: Single arm hydraulic press；Hydraulic system; Hydraulic components
IV
目 錄
Abstract IV
目 錄 V
1緒論 1
1.1 液壓機(jī)的介紹 1
1.1.1液壓機(jī)的工作原理 1
1.1.2液壓機(jī)的分類 1
1.2液壓形成的技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 2
1.3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介及發(fā)展趨勢(shì) 2
1.3.1 液壓傳動(dòng)的概念及其優(yōu)缺點(diǎn) 2
1.3.2 液壓系統(tǒng)的組成 3
1.3.3液壓系統(tǒng)的維護(hù) 3
1.4本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 4
1.5國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 4
1.6本課題應(yīng)達(dá)到的要求 5
2 5000KN液壓系統(tǒng)參數(shù)及略見(jiàn)圖 6
2.1 表2-1各型號(hào)單臂液壓機(jī)參數(shù)（500T） 6
2.2 5000kN單臂液壓機(jī)（略見(jiàn)圖紙） 7
3 單臂液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8
3.1 液壓系統(tǒng)零部件的參數(shù)計(jì)算與選擇 8
3.1.1 電機(jī)的選用 8
3.1.2 液壓缸的載荷組成與計(jì)算 8
3.2液壓元件的選用 13
3.2.1液壓閥的選定 14
3.2.2單向閥的選擇 15
3.2.3溢流閥的選擇 16
3.2.4電液換向閥的選擇 16
3.2.5 電磁換向閥的選擇 17
3.2.6順序閥的選定 17
3.3過(guò)濾器的選定 18
3.3.1回油過(guò)濾器的選擇 18
3.3.2空氣過(guò)濾器的選擇 19
3.4壓力表及壓力表輔件的選擇 19
3.4.1壓力表的選定 19
3.4.2壓力表開關(guān)的選定 20
3.5液位儀表的選定 20
3.6管件的選定 21
3.6.1管路尺寸參數(shù)的確定 21
3.6.2管接頭的確定 21
3.7油箱的設(shè)計(jì)確定 22
3.7.1初選油箱容積 22
3.7.2油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22
3.8 液壓泵站的選用 24
4 液壓元件的安裝說(shuō)明和驅(qū)動(dòng)要求 26
4.1 液壓元件的安裝說(shuō)明 26
4.2 液壓機(jī)的安全使用及液壓驅(qū)動(dòng)要求 26
4.2.1安全防護(hù) 26
4.2.2裝配質(zhì)量 26
4.3 液壓驅(qū)動(dòng)要求 27
5 結(jié)論與展望 28
5.1 結(jié)論 28
5.2不足之處與展望 28
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
V
v
5000KN單臂液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1緒論
1.1 液壓機(jī)的介紹
1.1.1液壓機(jī)的工作原理
液壓機(jī)是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械。按傳遞壓強(qiáng)的液體種類來(lái)分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類。油壓機(jī)是一種專用液壓油和乳化油做為工作介質(zhì)，用液壓泵作為動(dòng)力源件，靠液壓泵的壓力使液壓油通過(guò)液壓管道進(jìn)入活塞和油缸，然后油缸和活塞有幾組互相配合的密封件，不同位置的密封件是不同的，但都起到密封的作用，使液壓油不能泄露。最后通過(guò)各種閥改變液壓油方向并在油箱循環(huán)使油缸和活塞循環(huán)做功從而完成一定機(jī)械動(dòng)作的機(jī)械。[1]
1.1.2液壓機(jī)的分類
按用途主要分為金屬成型、折彎、拉伸、沖裁、粉末（金屬，非金屬)成型、壓裝、擠壓等。
按結(jié)構(gòu)形式主要分為：四柱式、單柱式（C型)、臥式、立式框架等。
與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和模具數(shù)量、提高剛度與強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本等方面具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
在控制方面主要有電控，機(jī)控與手控三大類。電控液壓設(shè)備通過(guò)電磁鐵操縱有關(guān)的換向閥，實(shí)現(xiàn)其控制的目的，這是主要的液壓設(shè)備。對(duì)于它多采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，所以拆卸比較方便，設(shè)備儲(chǔ)存液方便的，這對(duì)于故障分析是很有利的。
機(jī)控液壓機(jī)的設(shè)備信息取決于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。例如在車床與刨床的液壓系統(tǒng)就是通過(guò)行程限位控制運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)于它工作壓力及傳動(dòng)功率偏低，運(yùn)行環(huán)境適中，磨損速度相對(duì)是比較慢。
手控液壓機(jī)設(shè)備的信息是取決于操作者，手控液壓設(shè)備運(yùn)行環(huán)境比較差，元件磨損速度快。
1.2液壓形成的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
在汽車工業(yè)及航天、航空等領(lǐng)域，縮短工藝時(shí)間節(jié)約資源是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)，也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。液壓成形（hydroforming)就是為實(shí)現(xiàn)速度快和量化的一種先進(jìn)制造技術(shù)。與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比，液壓成形工藝在重量、數(shù)量和成本有很大的優(yōu)勢(shì)，它不僅提高工件的剛度與強(qiáng)度、大大降低生產(chǎn)中成本等方面所具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)中（主要是汽車的外殼的沖壓）得到了越來(lái)越多的實(shí)用價(jià)值。液壓成形技術(shù)廣泛的應(yīng)用汽車、航空、航天和管道等行業(yè)，主要適用于：沿構(gòu)件軸線變化的圓形、矩形或異型截面空心結(jié)構(gòu)件，如汽車的排氣系統(tǒng)異型管件；非圓截面空心框架，如發(fā)動(dòng)機(jī)托架、儀表盤支架、車身框架；空心軸類件和復(fù)雜管件等。
液壓成形工藝的適用材料包括碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金及鎳合金等，原則上適用于冷成形的材料均適用于液壓成形工藝。與沖壓工藝相比，液壓成形技術(shù)和工藝有以下主要優(yōu)點(diǎn)[2]：
1.減輕質(zhì)量，節(jié)約材料。對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)托架、散熱器支架等典型零件，液壓成形件比沖壓件減輕15%～45%；對(duì)于空心階梯軸類零件，可以減輕30%～45%的重量。
2.減少零件和模具數(shù)量，降低模具費(fèi)用。液壓成形件通常需要1套模具，而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發(fā)動(dòng)機(jī)托架零件由6個(gè)減少到1個(gè)，散熱器支架零件由17個(gè)減少到7個(gè)，大大減少了資源。
3.可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝的焊接量。
4.降低生產(chǎn)成本。根據(jù)對(duì)已應(yīng)用液壓成形零件的統(tǒng)計(jì)分析，液壓成形件的生產(chǎn)成本比沖壓件平均降低16%～21%,模具費(fèi)用降低28%～38%。
5.提高強(qiáng)度與剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度，如液壓成形的散熱器支架，其剛度在垂直方向可提高40%，水平方向可提高47%。
液壓機(jī)技術(shù)特點(diǎn)：
（1）本系列液壓機(jī)適合于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、拉伸等。
（2）也可以從事校正、壓裝、塑料制品及粉末制品的壓制成型。
1.3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 液壓傳動(dòng)的概念及其優(yōu)缺點(diǎn)
液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞能量和控制的傳動(dòng)方式之一。氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)統(tǒng)稱為流體傳動(dòng)，它根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理，發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)，是工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的一門新技術(shù)。當(dāng)今世界，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低能夠衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。
1、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：[3]
(1)體積較小、重量較輕，結(jié)構(gòu)比較緊湊。液壓馬達(dá)的體積和質(zhì)量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的百分之12左右，所以慣性力比較小，如果突然過(guò)載或停車時(shí)，也不會(huì)發(fā)生太大的沖擊；
(2)它在大范圍內(nèi)自動(dòng)的平穩(wěn)調(diào)節(jié)速度大小，無(wú)級(jí)調(diào)速可容易實(shí)現(xiàn)，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2000(一般為1：100)，它還可在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速；
(3)換向容易，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不改變的情況下，可以比較方便地實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換和工作機(jī)械旋轉(zhuǎn)；
(4) 液壓馬達(dá)和液壓泵之間需用油管連接，在空間上應(yīng)不受嚴(yán)格限制，需減少成本；
(5)當(dāng)采用油液為工作介質(zhì)的情況下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間，元件潤(rùn)滑效果佳，磨損較小，使用壽命比較長(zhǎng)；
(6)自動(dòng)化程度較高，操縱控制簡(jiǎn)便，能夠方便實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化；
(7)液壓裝置很容易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；
(8)液壓元件實(shí)現(xiàn)了通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、便于設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。
2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)：
(1)液壓傳動(dòng)對(duì)維護(hù)和修理的要求高，工作油無(wú)污染，必須要保持清潔，；
(2)為了減少泄露，液壓元件制造成本和精度要求高，工藝復(fù)雜，成本高，油液的污染比較敏感；
(3)液壓元件不易找出原因，維修較困難；
(4)液壓傳動(dòng)中油溫變化比較敏感，直接影響傳動(dòng)的工作穩(wěn)定性，所以液壓傳動(dòng)不宜在變化范圍大的溫度下工作（工作溫度一般在-15℃~60℃范圍內(nèi)）；
（5）液壓傳動(dòng)在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，尤其是在調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力大，流量大（摩擦損失、泄露損失），導(dǎo)致系統(tǒng)效率較低。
總的來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，它的缺點(diǎn)可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步不斷克服或改善。
1.3.2 液壓系統(tǒng)的組成
液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力裝置（液壓泵)、執(zhí)行裝置（油缸或液壓馬達(dá))、控制裝置（各種閥)、輔助裝置和工作介質(zhì)等五部分組成：
1、動(dòng)力裝置（液壓泵) ：它的作用是利用液體把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。
2、執(zhí)行裝置（油缸、液壓馬達(dá)) 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3、控制裝置 ：包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是對(duì)系統(tǒng)中油液壓力和流量或者流動(dòng)的方向進(jìn)行控制或者調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。
4、輔助裝置 ：除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、過(guò)濾器、蓄能裝置、冷卻器、管件各種管接頭(擴(kuò)口式、、卡套式等)、液位儀、高壓球閥、管夾、測(cè)壓接頭及油箱等，它們對(duì)保證系統(tǒng)的正常工作起到了重要的作用。
5、工作介質(zhì) ：工作介質(zhì)是指各種液壓傳動(dòng)中傳遞能量的液壓油，它經(jīng)過(guò)液壓泵和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換，在受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行的工作的，因此液壓傳動(dòng)和液壓控制常常難以截然分開。
1.3.3液壓系統(tǒng)的維護(hù)
一個(gè)液壓系統(tǒng)的好壞不僅取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和系統(tǒng)元件性能的的優(yōu)劣，優(yōu)質(zhì)的液壓系統(tǒng)是針對(duì)無(wú)故障使用壽命長(zhǎng)而設(shè)計(jì)的，它需要很少的維護(hù)。但是，這些少量的維護(hù)對(duì)于主機(jī)來(lái)講是非常重要的，可以使得設(shè)備的運(yùn)行受控，避免很多故障；實(shí)踐證明，液壓系統(tǒng)的故障大多數(shù)的失效和損壞事由于液壓油的污染維護(hù)不足和液壓油的選用不當(dāng)造成的，所以，每年對(duì)系統(tǒng)元件的維護(hù)和保養(yǎng)是必要的?？梢员ＷC每年設(shè)備出廠和進(jìn)廠的時(shí)候，其完好是受控的。
油液污染對(duì)系統(tǒng)的危害主要如下：
1）.元件的污染磨損
油液中各種形式污染物引起元件的各種磨損，固體小顆粒進(jìn)入運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙中，對(duì)零件表面產(chǎn)生疲勞磨損或是切削磨損。液流中的固體小顆粒高速運(yùn)動(dòng)對(duì)元件的表面沖擊引起摩擦磨損。在油液中，水和油液氧化變質(zhì)的生成物會(huì)對(duì)元件產(chǎn)生腐蝕作用。除此之外，系統(tǒng)的油箱中的空氣能夠引起氣體腐蝕，導(dǎo)致元件表面和內(nèi)部的破壞。
2).元件堵塞與卡緊故障
固體小顆粒堵塞各種閥的間隙和小孔，導(dǎo)致閥芯阻塞和卡緊，影響工作性能的穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。
3).加速油液性能的氧化
水和空氣會(huì)在油液中會(huì)使油液氧化產(chǎn)生殘留物和廢物，油液中的金屬顆粒在油液的氧化會(huì)加速，此外，油液中的水和懸浮在油液里的氣泡降低了運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間油膜的粘度，使?jié)櫥阅芙档汀?
系統(tǒng)的維護(hù)：
一個(gè)系統(tǒng)在正式投入之前一般都要經(jīng)過(guò)沖洗，沖洗的目的就是要清除殘留在系統(tǒng)內(nèi)的污染物、金屬屑、纖維化合物、鐵芯等，在最初兩小時(shí)工作中，即使沒(méi)有完全損壞系統(tǒng)，也會(huì)引起一系列故障。所以應(yīng)該按下列步驟來(lái)清洗系統(tǒng)油路：
1)嚴(yán)格清洗元件和系統(tǒng)部件；
2)防止污染物從外界侵入；
3)采用高性能的過(guò)濾器；
4)保持系統(tǒng)所有部位良好的密封性；
5)控制液壓液的溫度。
6)定期檢查和更換液壓液并形成制度。
1.4本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
液壓機(jī)設(shè)計(jì)是集液壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、擠壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算，繪制主要零部件圖機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算，繪制液壓機(jī)裝配圖液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制液壓系統(tǒng)原理圖液壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編寫,繪制非標(biāo)準(zhǔn)件油箱等過(guò)程的全面系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)本課題進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)一步理解和掌握液壓系統(tǒng)、液壓機(jī)、機(jī)械加工工藝等的理論知識(shí)，了解先進(jìn)液壓技術(shù)、工藝技術(shù)，提高液壓系統(tǒng)分析能力、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)分析和解決現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為以后工作時(shí)的產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)改進(jìn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并在實(shí)際的生產(chǎn)中靈活處理質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本之間的關(guān)系，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1.5國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況
隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展取得了很大成就，液壓機(jī)的誕生給很多企業(yè)帶來(lái)了不少利益，更加隨著廣泛的使用，其生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展也是日漸成熟。不過(guò)對(duì)于國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，我國(guó)不管是在生產(chǎn)的工藝上，還是在售后安裝維護(hù)的方面，都是相對(duì)來(lái)說(shuō)有點(diǎn)欠缺，但是和以前的相比，對(duì)其液壓機(jī)的制作工藝也是慢慢有所提高，并且不管是在制作液壓機(jī)的哪一個(gè)環(huán)節(jié)上，對(duì)其液壓機(jī)的制作都是日漸成熟，其質(zhì)量也是有所提高。尤其是在制作液壓機(jī)的時(shí)候，在其油路環(huán)節(jié)上，不管是國(guó)內(nèi)，還是國(guó)外，對(duì)其液壓機(jī)的設(shè)計(jì)，都是封閉式設(shè)計(jì)。還有對(duì)于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，不管是采用復(fù)合原件，還是別種樣式，在制作液壓機(jī)的時(shí)候，得到了廣泛的應(yīng)用。不過(guò)現(xiàn)如今國(guó)外最為普遍的使用封閉式，據(jù)行業(yè)人士介紹，因?yàn)檫@中方法不但具有能夠預(yù)防泄油現(xiàn)象，還避免對(duì)液壓機(jī)帶來(lái)更多的污染。不過(guò)據(jù)研究液壓機(jī)的專家說(shuō)，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)，是完全可以延長(zhǎng)液壓機(jī)的使用壽命，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)不但可以預(yù)防漏油，所帶來(lái)的存儲(chǔ)環(huán)境污染，還有可以使其空氣進(jìn)行對(duì)其隔離，避免有化學(xué)物質(zhì)的對(duì)其具有腐蝕作用。不過(guò)在我國(guó)的制作液壓機(jī)各個(gè)廠家中，這種模式比較少見(jiàn)。不過(guò)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，對(duì)其液壓機(jī)的使用越是廣泛，為了能夠提高其性能，液壓機(jī)的設(shè)計(jì)成為了至關(guān)重要的關(guān)鍵之處。
1.6本課題應(yīng)達(dá)到的要求
設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，具備以下特點(diǎn)：
1.性能可靠
該裝置需滿足液壓機(jī)工藝的需要。保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少生產(chǎn)事故的發(fā)生。
2.成本經(jīng)濟(jì)
保證系統(tǒng)性能可靠的同時(shí)，選用較為經(jīng)濟(jì)的液壓元件，降低成本，提高效益。同時(shí)設(shè)備使用時(shí)應(yīng)節(jié)能。
3. 體積小，安裝維修方便，安全
該裝置體積緊湊，輔助設(shè)備少，整個(gè)系統(tǒng)占地面積小，新建或改建作業(yè)線均可使用。該裝置安裝調(diào)試容易，維護(hù)檢修方便，分析處理故障迅速。操作方便、安全，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。
今天，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，液壓技術(shù)必須不斷創(chuàng)新，不斷的提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日夜變化的市場(chǎng)需求。液壓技術(shù)的持續(xù)發(fā)展體現(xiàn)在微型化、集成化、模塊化、智能化和多元化。
液壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)高壓、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高級(jí)度成化、微型化、智能化等各方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及計(jì)算機(jī)控制等開發(fā)性研究方面，更日益顯示出顯著的成績(jī)。
2 5000KN液壓系統(tǒng)參數(shù)及略見(jiàn)圖
2.1 表2-1各型號(hào)單臂液壓機(jī)參數(shù)（500T）
表2-1液壓系統(tǒng)參數(shù)
型號(hào)
單位
45T
63T
100T
160T
200T
315T
400T
500T
630T
公稱力
KN
400
630
1000
1600
2000
3150
4000
5000
6300
頂出力
KN
63
100
200
250
400
630
630
1000
1250
液體最大工作壓力
MPa
25
25
26.5
26
25
25
25
26
26
滑塊行程
mm
400
500
500
500
700
800
800
900
900
最大開口高度
mm
600
700
900
900
1120
1250
1400
1500
1500
工作臺(tái)尺寸
前后
mm
400
500
580
800
900
1200
1200
1400
1600
左右
mm
400
500
710
800
900
1200
1260
1400
1600
頂出行程
mm
120
160
200
200
250
300
300
300
400
滑塊速度
空程下行
mm/s
40
76
100
100
100
100
100
100
>100
工作
mm/s
10
10
8-15
8-15
8-15
8-15
8-15
10
12
回程
mm/s
60
60
60
60
70
70
70
80
65
機(jī)床外形尺寸
左右
mm
1000
110
1200
1600
2120
2220
2220
2420
2520
前后
mm
500
650
380
400
500
500
650
680
700
地面上高度
mm
2406
243
3300
3350
3690
3900
4050
5348
電機(jī)功率
KW
5.5
5.5
7.5
15
18.5
22
22
37
總重量
T
1.95
2.5
4
7
12
15
20
30
2.2 5000kN單臂液壓機(jī)（略見(jiàn)圖紙）
圖2.2 5000KN單臂液壓機(jī)裝配圖
3 單臂液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 液壓系統(tǒng)零部件的參數(shù)計(jì)算與選擇
3.1.1 電機(jī)的選用[4]
工作壓力一般為25mpa
功P=q.p (3.1)
= A×v(速度)×p(工作壓力)
=（500×1000÷250)×6.79×10-3m/s×25mpa
= 13.58×10-2㎡/s
電機(jī)功率=功率×效率η（取90%）
式中 q————實(shí)際流量
p————工作壓力
A————活塞面積
根據(jù)電機(jī)功率選用電動(dòng)機(jī):
表3-1 Y250M-6電動(dòng)機(jī)參數(shù)
電機(jī)型號(hào)
額定功率（kw）
額定轉(zhuǎn)速nN（rpm）
額定電流IN（A）
效率η(%)
功率因數(shù)(cos)
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(㎏㎡)
凈重(㎏)
Y250M-6
37
980
74
90.8%
0.86
0.834
408
圖3.1 Y250M-6電動(dòng)機(jī)
3.1.2 液壓缸的載荷組成與計(jì)算
3.1.2.1 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸
液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件為---液壓缸，系統(tǒng)工作壓力的選用20～32mpa；
假設(shè)運(yùn)動(dòng)部件所受的重力為5000kN ，靜壓導(dǎo)軌，材料為鑄鐵，摩擦系數(shù)為0.004；
圖3.2 液壓缸簡(jiǎn)圖
工作載荷F并非每階段都存在，在該階段沒(méi)有工作，則：
F=0
導(dǎo)軌摩擦載荷：F=0.004×5000×10=20KN
慣性載荷：F =G/g×△v/△t (3.2)
=5000×103/10×(△v/△t=0.6～1.4)
=500 KN×(△v/△t=0.6～1.4)
=(300～700)KN
式中 g——重力加速度：10；
△v————速度變化量()；
△t————啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（）。一般機(jī)械=0.2～0.4s，對(duì)輕載低速運(yùn)動(dòng)部件區(qū)小值，對(duì)重載高速部件取大值，△v/△t=0.6～1.4。
以上三種載荷之和稱為液壓缸外載荷F,即：
起動(dòng)加速度時(shí)：F =F+F+F=(300～700)KN
穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)： F = F+F=20KN
查表得： 表3-2 液壓缸部分參數(shù)
液壓缸的公稱壓力
40MPa
液壓缸內(nèi)徑D
80mm
活塞桿的直徑d
35～100mm
活塞行程
520mm
通過(guò)計(jì)算各執(zhí)行流程所需最大流量得知系統(tǒng)最大流量，從而幫助選擇液壓元件 ,當(dāng)活塞桿伸出時(shí)Q1：
Q1=π/4ηνD2×103 (3.3)
=3.14/4×0.95×6.79×10-3×0.062×103
=20.20×10-3L/min
當(dāng)活塞桿縮回時(shí)Q2：
Q2=π/4ην(D2-d2) ×103 (3.4)
=3.14/4×0.95×（0.062-0.042）×6.8×10-3×103
=10.15×10-2L/min
當(dāng)活塞桿差動(dòng)伸出時(shí)Q：
Q=π/4ηνD2×103 (3.5)
=3.14/4×0.95×0.042×6..8×10-3×103
=8.11×10-3L/min
查表按速比、工作壓力選取1/ 2：
表3-3 工作壓力
工作壓力/ MPa
5.0
5.0～7.0
7.0
d/D
0.5～0.55
0.62～0.70
0.7
表3-6 速比表
1/ 2
1.15
1.25
1.33
1.46
1.61
2
d/D
0.3
0.4
0.5
0.55
0.62
0.71
注：1：無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度
2：有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度
差表得：1/ 2=2.0
3.1.2.2 液壓缸的主要部件設(shè)計(jì)
1. 液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸和柱塞缸，本次采取柱塞缸；
2. 缸筒內(nèi)徑D配合方式為H7或H8級(jí)，表面粗糙度一般為0.16～0.32μm，用材料S45C，D型系列，額定壓力40mpa，內(nèi)徑80mm，外徑95mm；
3. 熱處理：調(diào)質(zhì)+回火處理，布氏硬度（HB）在241～285；
4. 對(duì)于缸筒的形位公差如下：
1）內(nèi)徑D的圓度，錐度，圓柱度不大于內(nèi)徑公差之半；
2）缸筒直線度公差在500mm長(zhǎng)度上不大于0.03mm；缸筒端面T對(duì)內(nèi)徑的垂直在直徑100mm上不大于0.04mm；
3）當(dāng)缸筒為尾部和中部耳軸型時(shí)：孔d1的軸線對(duì)缸徑D的偏移不大于0.03mm；
4)孔d1的軸線對(duì)缸徑D的垂直度在100mm長(zhǎng)度上不大于0.1mm；
5)軸徑d2的軸線對(duì)缸徑D的垂直度不大于0.1mm；
6)軸徑d2對(duì)缸徑D的垂直度在100mm長(zhǎng)度上不大0.1mm；
7)活塞密封材料POM；
根據(jù)設(shè)計(jì)要求：活塞桿直徑查表得：d=55mm。
綜合以上得液壓缸型號(hào)：Y-HG1-G80/55×500FJ-HL1OT1
液壓油選用：抗耐磨液壓油
3.1.2.3 液壓馬達(dá)載荷力矩的計(jì)算
1. 液壓馬達(dá)是液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能元件，分為高速小轉(zhuǎn)矩和低速小轉(zhuǎn)矩。
2. 估算后查表得：柱塞式液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)功率為20kw；
3. 液壓馬達(dá)載荷力矩：
T=Pc/2πn (3.6)
=20×103/2×3.14×1
=3140Nm
4. 液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩：
T= T /ηm (3.7)
=3140÷0.95
=3305Nm
5. 液壓馬達(dá)的排量：
q=2πT /Pηm (3.8)
=2×3.14×3140/100×110×0.95
=0.00021 M3/S
綜上所述：柱塞馬達(dá)選用 JMD-40：
轉(zhuǎn)速
壓力
額定轉(zhuǎn)矩
額定功率
最大功率
機(jī)械效率
偏心距
重量
10～400r/min
16 ~22
470n.m
19.2kw
26.4
≥91.5%
16
44.5
表3-4 柱塞馬達(dá) JMD-40參數(shù)[5]
圖3.3 柱塞馬達(dá) JMD-40
3.1.2.4 液壓泵的選擇[6]
1. 壓泵最大工作壓力P：
P≥P+∑△ (3.9)
≥100MP+2.0MP =102.0MP
2. 液壓泵的流量Q：
Q ≥k（∑Qmax）m3/S (3.10)
≥1.3×20.20×10-2㎡/s =26.26×10-3 m3/S
3.查表得選用柱塞泵A2F型：
表3-5 柱塞泵A2F型參數(shù)
排量
壓力
轉(zhuǎn)速
9.4~500mm/r
110Mpa
1500r/min
4.變量泵選用 A2F55：
表3-6 變量泵A2F55參數(shù)
壓力
轉(zhuǎn)速
額定轉(zhuǎn)矩
恒功率壓力范圍
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
驅(qū)動(dòng)功率
總效率
重量
16~40 Mpa
1450r/min
305N.m
80～110Mpa
0.0052
46Km
≥90
23kg
圖3.4 變量泵A2F55
5.活塞結(jié)構(gòu)形式：O型圈密封；
6.活塞與活塞桿的連接：軸套型同軸密封；
7.液壓泵的噪聲：
液壓泵的噪聲在液壓系統(tǒng)的噪聲中占了很大比重，減小液壓泵的噪聲是液壓系統(tǒng)降噪吃力的重要組成部分，因此，應(yīng)了解液壓泵產(chǎn)生噪聲的原因，以便采取相應(yīng)的措施來(lái)降低泵的噪音。
泵產(chǎn)生原因：
1）泵的流量脈動(dòng)引起壓力脈動(dòng)，這是造成泵振動(dòng)和噪聲的動(dòng)力源。
2）氣穴現(xiàn)象。
3）管道和支架等機(jī)械連接部分因諧振而產(chǎn)生的噪聲。
4）液壓泵在其工作工程中，但吸油容積突然和壓油腔接通，或壓油容積突然和吸油腔接通時(shí)，會(huì)產(chǎn)生流量和壓力的突然產(chǎn)生噪聲。
5）泵內(nèi)流道具有突然擴(kuò)大或收縮，急拐彎，通道面積過(guò)小等而導(dǎo)致油液湍流，漩渦而產(chǎn)生噪聲。
6）泵轉(zhuǎn)動(dòng)部分不平衡，軸承振動(dòng)等引起的噪聲。
降低噪聲的措施：
1）吸收泵的流量和壓力脈動(dòng)
2）消除泵內(nèi)液壓急劇變化
3）裝在油箱上的電動(dòng)機(jī)和泵使用橡膠墊減振
4）壓油管的某一段采用橡膠軟管，對(duì)泵和管路的連接進(jìn)行隔震
5）防止氣穴現(xiàn)象和油中摻混空氣現(xiàn)象。
3.2液壓元件的選用：[7]
表3-9 工況分析表
圖3.5 液壓原理圖
圖3.5 液壓原理圖
表3-7 工作分析表
調(diào)整
空運(yùn)轉(zhuǎn)
滑塊向上
＋
＋
＋
上限位
滑塊向下
＋
＋
＋
＋
下限位
單次
空運(yùn)裝
滑塊快降
＋
＋
＋
＋
＋
變速限位
滑塊慢降
＋
＋
＋
＋
下限位
保壓
＋
壓力表
卸壓
＋
＋
延時(shí)
回程
＋
＋
＋
上限位
系統(tǒng)中使用的液壓元件有：
(1)充液閥：工作缸活塞快速下行時(shí)，用以向工作缸上腔大量充液。在保壓期間，充液閥經(jīng)受極高的壓力，防止工作缸內(nèi)油液向流向油箱。在工作缸活塞回程時(shí)，工作缸上腔的油液通過(guò)充液閥向充液油箱大量排油。
(2)液控單向閥：工作缸進(jìn)行保壓壓制時(shí)，防止液壓缸上腔油液通過(guò)換向閥間隙泄露。
(3)液控單向閥：支撐工作缸活塞等運(yùn)動(dòng)部件的重量，防止因自重而下滑。在快速壓下階段，由液壓油打開，排除活塞下部的油液。
(4)溢流閥：用以防工作缸活塞下行時(shí)，萬(wàn)一液控單向閥失靈打不開時(shí)，起到安全保護(hù)作用。
(5)溢流閥：用以調(diào)定系統(tǒng)壓力，保護(hù)液壓泵不因壓力過(guò)高而損壞。
(6)電液換向閥：控制工作缸活塞動(dòng)作，中位機(jī)能使液壓泵卸荷。
(7)液壓泵：為系統(tǒng)提供壓力油液。
(8)濾油器：將機(jī)械雜質(zhì)從油中分離出來(lái)，使系統(tǒng)中的油液經(jīng)常保持清潔。
(9)電磁換向閥：起控制充液閥的作用，使充液閥在活塞快速下壓和回程時(shí)處于打開狀態(tài)。
(10)電磁換向閥：控制液控單向閥的作用，使單向閥能夠在活塞快速壓下時(shí)處于打開的狀態(tài)。
(11)油箱。
3.2.1液壓閥的選定
液壓閥是來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥，壓力閥和流動(dòng)閥三大類。一個(gè)形狀相同的閥，可以因?yàn)樽饔脵C(jī)制的不同，而具有不同的功能。壓力閥和流動(dòng)閥利用通流截面的節(jié)流作用控制著系統(tǒng)的壓力和流量，而方向閥則利用流道的更換控制著油液的流動(dòng)方向。這就是說(shuō)，盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間還有保持著一些共同特點(diǎn)。
各種液壓控制閥的規(guī)格型號(hào)，可以根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)閥的實(shí)際流量為依據(jù)，并考慮閥的控制特性，穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸與重量、安裝連接方式、操縱方式、適應(yīng)性和維修方便性、貨源及產(chǎn)品歷史等，從相關(guān)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本中選取。
3.2.2單向閥的選擇
液壓系統(tǒng)中常用的單向閥有普通閥和液控單向閥兩種。
單向閥的功能是只允許油液向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許反向流動(dòng)。因此，在性能上應(yīng)滿足以下各項(xiàng)要求：
a) 保證油液正向流動(dòng)時(shí)阻力小，在某些情況下起保壓作用。
b）油液不能反向通過(guò)，對(duì)液壓缸進(jìn)行封鎖。
c) 工作時(shí)無(wú)沖擊或噪音。
（1）充液閥的選定：
充液閥是液壓機(jī)中常用的一種閥，它的作用是在工作缸的工作柱塞快速空程下行時(shí)，迅速以大量低壓工作液體充填工作缸的上腔，以防止缸的上腔吸空，而在工作柱塞快速回程上行時(shí)，迅速將工作缸上腔的工作液體排回油箱。
在本系統(tǒng)中，活塞快速下行時(shí)的流量為1015L/min。依據(jù)流量，以及工作壓力選擇充液閥型號(hào)為 PF125具體參數(shù)見(jiàn)表3-8：
表3-8 PF125 充液閥參數(shù)[8]
型號(hào)
通徑/mm
壓力/Mpa
流量/L/min
開啟壓力/Mpa
控制壓力/Mpa
PF125
56
25
1600
0.012
>=1.2
圖3.6 PF125充液閥
(2)液控單向閥的選定
液控單向閥的主要作用為保壓，在保壓過(guò)程中承受壓力，在保壓結(jié)束后，通過(guò)液壓控制進(jìn)行開啟泄壓。依據(jù)壓力及流量選擇其型號(hào)為CP-F-10-A1-D具體參數(shù)見(jiàn)表3-9：
表3-9 CP-F-10-A1-D液控單向閥參數(shù)
型號(hào)
安裝方式
規(guī)格
壓力/Mpa
開啟壓力/Mpa
泄油方式
CP-F-10-A1-D
F（法蘭）
10： 32通徑
30
0.04
D（外泄）
圖3.7液控單向閥
(3)液控單向閥的選定
液控單向閥的主要作用為：在快速下行中將工作缸下腔的工作液排入油箱中。在快速回程過(guò)程中，通入壓力油抬起活塞。根據(jù)快速回程過(guò)程的流量81.1L/Min快速壓下過(guò)程的流量101.15L/Min，以及系統(tǒng)的工作壓力，選擇液控單向閥的型號(hào)為：CP-F-10-A1-D具體參數(shù)同上。
3.2.3溢流閥的選擇
溢流閥的選擇主要依據(jù)通過(guò)閥的流量以及調(diào)節(jié)壓力，和溢流閥的特性曲線來(lái)選定。
在本系統(tǒng)中有溢流閥的作用為用以防工作缸活塞下行時(shí)，萬(wàn)一液控單向閥失靈打不開時(shí)，起到安全保護(hù)作用，且控制系統(tǒng)慢速下行，當(dāng)系統(tǒng)慢速下行時(shí)，液壓缸下腔液體通過(guò)溢流閥流入油箱，此時(shí)的流量為71.1L/Min；溢流閥的作用為調(diào)定系統(tǒng)壓力30.5MPa。依據(jù)溢流閥的調(diào)定壓力選擇型號(hào)如下：
選定溢流閥的型號(hào)為：ZDBK 10。 具體參數(shù)見(jiàn)下表3-10：
表3-10 ZDBK 10溢流閥參數(shù)
型號(hào)
最大流量L/mm
調(diào)定壓力/Mpa
ZDBK 10
80
30.5
圖3.8 ZDBK10溢流閥
3.2.4電液換向閥的選擇
換向閥的作用是利用閥芯和閥體中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使流液的通斷接通，關(guān)斷或者變換流動(dòng)方向，從而使執(zhí)行元件啟動(dòng)，停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。
對(duì)換向閥的一般要求是：流體經(jīng)過(guò)閥時(shí)的壓力損失要小，互不相同的通口間的泄露要小，換向要平穩(wěn)，迅速且可靠。
在本系統(tǒng)中電液換向閥的作用是起到總的控制作用，使活塞的各個(gè)動(dòng)作順利完成，使系統(tǒng)安全可靠。系統(tǒng)的工作壓力最大為31.5Mpa，通過(guò)電液換向閥的最大流量為71.1L/Min。依據(jù)通過(guò)流量以及最大壓力和滑塊機(jī)能選擇電液換向閥的型號(hào)為 忠勝SWH系列，其具體參數(shù)如表3-11所示：
表3-11 SWH-G03-DH電液換向閥參數(shù)[9]
型號(hào)
SWH-G03-DH
類型
二通試
通徑
11mm
額定功率
42KW
適用介質(zhì)
油品
連接形式
板式
圖3.9 SWH-G03-DH電液換向閥
3.2.5 電磁換向閥的選擇
電磁換向閥由液壓機(jī)械中的電器控制系統(tǒng)的按鈕開關(guān)、限位開關(guān)、行程開關(guān)、壓力繼電器等電器元件發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵通電吸合或斷電釋放，直接控制閥芯移位，來(lái)實(shí)現(xiàn)油流的溝通、切斷和方向變換，操縱各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，如油缸的往返，升壓，其他工作部件的吮吸動(dòng)作等等。由于它采用電器控制，從而使液壓系統(tǒng)的自動(dòng)化程度大大提高，操作方便，布局完善。
在本系統(tǒng)中，控制液控單向閥起到控制的作用。通過(guò)控制壓力以及其滑閥機(jī)能與流量，表3-12所示：
表3-12 SWH-G03-DH 電磁換向閥參數(shù)
通徑
電壓
流量
額定電壓
使用范圍
11mm
24V
21.6-24.6V
25L/Min
3.2.6順序閥的選定[10]
順序閥用油液的壓力來(lái)控制油路的通斷，并且常用于控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作而得名。通過(guò)改變控制方式，泄露方式和二次油路的接法，順序閥還可具備其他的功能。
本系統(tǒng)中順序閥安置于電液換向閥入口處，主要用于在壓油路中產(chǎn)生被壓，從而在油泵卸荷時(shí)為控制油路提供壓力。根據(jù)各個(gè)液壓控制閥的控制壓力，控制壓力最大為沖液閥1.5Mpa，所以順序閥調(diào)定壓力，使得各液壓閥能夠?qū)崿F(xiàn)控制。
依據(jù)流量以及工作壓力選擇順序閥的型號(hào)為DZ10-2-30/210M,具體參數(shù)如表3-13所示：
表3-13 DZ10-2-30/210M順序閥參數(shù)
型號(hào)
通徑/mm
額定流量L/Min
背壓/Mpa
DZ10-2-30/210M
10
80
0.3~16
圖3.10 DZ10-2-30/210M順序閥
依據(jù)液控閥的控制壓力，調(diào)定背壓為12.0Mpa。
3.3過(guò)濾器的選定[11]
液壓系統(tǒng)中的過(guò)濾器功能在于濾除混在液壓油中的雜質(zhì)，使進(jìn)到系統(tǒng)中去的油液的污染降低，保證系統(tǒng)能正常的工作。
過(guò)濾器按其濾心材料的過(guò)濾的機(jī)制來(lái)分有表面型過(guò)濾器，深度過(guò)濾器和吸附型過(guò)濾器三種。它主要通過(guò)過(guò)濾精度和壓降特性和納垢容量來(lái)評(píng)定性能指標(biāo)。在適當(dāng)?shù)牟课话惭b過(guò)濾器可以截留油液中不可溶的污染物，使油液保持清潔，保證液壓系統(tǒng)的正常工作。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要用兩個(gè)過(guò)濾器，分別為回油過(guò)濾器和空氣過(guò)濾器。
3.3.1回油過(guò)濾器的選擇
液壓系統(tǒng)工作時(shí)，動(dòng)力元件和執(zhí)行元件的磨損，控制調(diào)節(jié)元件和管路的壓力磨損以及液體氧化等的污染都會(huì)進(jìn)入油液中，這些污物如果進(jìn)入液壓系統(tǒng)中將影響系統(tǒng)的正常工作，回油過(guò)濾器主要用于液壓系統(tǒng)回油精過(guò)濾，來(lái)清潔液壓油，濾除液壓系統(tǒng)中元件磨損產(chǎn)生的金屬顆粒以及密封件的橡膠雜質(zhì)等污染物，使流回