2023年液压传动系统设计安装组接调试.doc

a、 第二局部 液压传动系统设计、安装、组接、调试 一、 液压系统图的图形符号 a) 图形符号的意义 1、 将各种液压元件以特定的符号表示各自的连接关系，可以清楚的表述液压系统的工作原理； 2、 便于液压系统的设计； 3、 明确的各种液压元件在系统中的作用； 4、 便于液压系统的调试安装和检修工作。 液压系统图是液压传动技术的工程语言，与机械制图在机械工程级其电路系统图在电工、电子学上具有同等的地位。 液压系统中各种元件的标准化和通用性。 可以特定的符号表示具有一定功能的元件。 b) 图形符号连接的方式 1、 元件之间的连接； 2、 各种功能的组合； 3、 运动方式的表述； 4、 控制方式的表述。 c) 液压系统图的内容 1、 具有各种功能的液压元件符号； 2、 各元件的连接方式； 3、 系统的主要技术参数； 4、 系统元件动作表； 5、 系统名称、设计等项内容。 d) 液压系统图的图形符号国家标准简介 标准号： GB／T786.1-93 液压气动图形符号 二 液压系统的设计 一〕明确主机情况和对液压系统的设计要求 1． 确定哪些运动需要用液压传动来完成。根据机器的工作对象，技术要求及工作环境等，将使用液压，机械和电力传动的各种方案从使用性能，生产条件和本钱等多方面进行比拟，选择适宜的传动方式； 2． 主机的性能要求，对自动化程度、液压传动速度、力、平稳性、精度、效率等的要求； 3． 对液压系统分布、尺寸、重量、经济性的要求； 4． 主机情况，工作环境、工艺过程、总体布局等，设计机、液应协商进行。 二〕进行工况初步分析，确定液压系统主要参数 1、 负载分析：初步确定系统工作压力； 1） 计算执行元件工作循环中，各阶段的负载，作负载循环图 2） 选择工作压力，根据工作性质、种类； 3） 油缸、马达类型、有效面积确定， 油缸：结构、安装、 负载〔工作、惯性、摩擦〕 筒直径、杆直径、行程、 工作压力 速度，按标准选择； 马达：排量、力矩、速度、安装、种类； 4） 绘制执行元件工况图； 压力循环图 流量循环图 功率循环图 作用：1〕方便找出最高压力点、作大流量点、最大功率点； 2〕指导选择主要回路； 3)可修改设计参数，调整压力、流量状况； 4〕了解各参数状况。 三〕拟定液压系统图 1、 绘制执行元件，种类、要求； 2、 确定满足执行元件动作、性能的回路，方向、速度、压力； 3、 按执行元件的工作要求，设计辅助回路和选择辅助元件阀类；实现完整的功能回路； 4、 配置泵站和其他需要的回路，安全、冷却、过滤、补油等； 5、 系统中各回路不能互相干扰； 6、 系统简单、经济、实用。 本卷须知： 1)去掉重复多余的元件，力求使系统结构简单，同时要仔细斟酌，防止由于某个元件的去掉或并用而引起相互干扰。 2)增设安全装置，确保设备及操作者的人身安全。如挤压机控制油路上设置行程阀，只有安全门关闭时才能接通控制油路。 3)工作介质的净化必须予以足够的重视。特别是比拟精密、重要的设备，可以单设一套自循环的油液过滤系统。 4)对于大型的贵重设备，为确保生产的连续性，在液压系统的关键部位要加设必要的备用回路或备用元件。 5)为便于系统的安装、维修、检查、管理，在回路上要适当装设一些截止阀、测压点。 6)尽量选用标准元件和定型的液压装置。 四〕元件计算和选择 1、油泵和电机 1〕油泵压力：最大执行元件压力； 2〕油泵流量：系统最大供油量； 无蓄能器：瞬时系统最大供油量 有蓄能器：平均系统最大供油量 3〕油泵规格： 根据液压泵的最大工作压力和最大输出流量以及系统中拟定的液压泵的型式； 查阅有关手册或产品样本即可确定液压泵的规格型号。 注意： a 选择的液压泵的额定流量要大于或等于前面计算所得的液压泵的最大输出流量，并且尽可能接近计算值； b 泵的额定压力应大于或等于计算所得的最大工作压力。有时尚需考虑一定的压力储藏，使泵的额定压高出计算所得的最大工作压力25％～60％。 2、 执行元件 油缸，马达； 3、 控制元件 方向、流量、压力阀； 各种阀类元件的规格型号，按液压系统原理图和系统工况图中提供的情况从产品样本中选取。 各种阀的额定压力和额定流量，应与其工作压力和最大通过流量相接近，必要时，可允许其最大通过流量超过额定流量20％。 注意: 溢流阀应使其能通过液压泵的全部流量。 对所有压力阀来有适宜的调压范围问题，不要使该阀的额定工作压力高出使用压力太多。 流量阀要注意该阀的最小稳定流量能够满足液压系统执行机构最低稳定速度的需要。 在选用分流集流阀(同步阀)等控制阀时，不要使实际流量低于阀的额定流量太多，以免分流(或集流)误差过大。 单杆缸系统假设无杆腔有效作用面积为有杆腔有效作用面积的n倍，当有杆腔进油时，那么回油流量为进油流量的n倍，因此应以n倍的流量来选择通过的阀类元件。 换向阀必要时可使实际流量最多高出其额定流量20％，主要是考虑使换向阀的压力损失不要过大。 ·’ 4、 辅助元件 蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、仪表、管接头 五〕液压系统性能验算； 压力，流量最终确定； 六〕液压系统元件、装置结构设计； 马达种类、结构、安装 油缸种类、结构、安装 特殊元件设计 各类元件的连接、安装方式； 七〕设计文件内容。 1、 液压系统图 元件种类、连接原理图，主要工作参数表，电磁铁动作顺序表， 明细表，技术要求； 2、 元件集成块装配图、阀块零件图，集成块、板式、管式； 3、 油缸和其他专用件装配图、零件图； 4、 液压介质的选择； 5、 泵站装配图，相应零件图； 6、 配管图； 7、 设计说明书； 8、 技术说明书，操作、维护、保养； 9、 零部件目录表，标准件、加工件、外购件、通用件表； 三、 液压传动介质选择 1、液压传动介质简介 液压油分类 石油产品及润滑剂的总分类 类别 各类别的含义 F 燃料 S 溶剂和化工原料 L 润滑剂和有关产品 W 腊 B 沥青 C 焦 液压油属于：石油产品及润滑剂的总分类〔GB498—87〕规定润滑油类组别号为 L； 润滑剂和有关产品〔L〕类的分类第一局部：总分组GB7631.1—87。 组别 应用场合 待制定的各分组分类标准 A 全损耗系统 第1局部 B 脱膜 C 齿轮 第6局部 D 压缩机〔包括冷冻机和真空泵〕 第3局部 E 内燃机 F 主轴、轴承和离合器 第2局部 G 导轨 H 液压系统 第4局部 L类产品分组，规定液压油类别号为H GB 7631．2—87润滑剂和有关产品(L类)的分类 第三局部：H组(液压系统) H 液压系统 矿物油型和合成烃型 L—HH 纯矿物油型， L—HL 抗氧防锈型， L—HM抗磨型， L—HV低温抗磨型， L—HR高粘度指数， L—HS合成烃低温型， L—HG液压导轨， 耐燃型 HFAE水包油型 HFAS化学水溶液 HFB油包水型 HFC水—乙二醇型 HFD 磷酸酯型 航空液压油〔待定〕 合成型制动液〔待定〕 醇型制动液 船舰用液压油〔待定〕 液力传动油〔待定〕 2、液压油主要质量指标和使用性能 液压油的质量指标和使用性能可以用一些理化指标来表示。这里仅介绍常用的一些理化指标。 一、密度、重度 一般矿物液压油：ρ=900kg/m3 γ=8.83×103 N/m3 二、外观 质量优良的液压油颜色均匀、澄清、不混浊、不沉淀。 液压油的外观可以作为评定质量的参考，不能作为判断质量合格的依据。 三、粘度 液压油的稀稠程度称为液压油的粘度，它表示液压油分子间内摩擦力的大小。粘度是选择液压油品种的重要指标之一。 粘度大：阻力大、泵送性差、润滑状态好、不易泄漏； 粘度小：阻力小、易泄漏、低压系统。 压力大、载荷大、温度高，选用高粘度。 反之，选用低粘度。 液压油的粘度分为绝对粘度和相对粘度。 〔1〕绝对粘度 液压油的绝对粘度分为动力粘度ì 和运动粘度 ν。 a) 动力粘度 动力粘度是指液体中有面积各为1cm2和相距1cm的两层液体，当其中一层液体以1cm/s的速度与另一层液体相对运动时所产生的切应力。 当速度梯度为一常量时上式可表示为 量纲为： 国际单位为 在CGS制中其单位为 b) 运动粘度 液压油动力粘度与同温度下液体密度的比值称为运动粘度。 表达式： 其量纲为 国际单位：，一般常用单位：mm2/s，单位符号：cSt〔厘斯〕。 一般液压油产品的牌号是指该液压油在一定温度下，通常是40 °C ，其平均中心运动粘度值。 标准：工业液压油粘度牌号分类〔GB3141—82〕。 测定：运动粘度是采用毛细管粘度计来进行测定，其测定方法由GB265—75规定。 〔2〕相对粘度〔条件粘度〕 相对粘度是指在规定的条件下测出的液压油相对粘度值，主要包括恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度、巴洛度等。 例：恩氏粘度是指在规定的温度下，油液从恩氏粘度计流出200毫升所需要的时间与同体积的蒸馏水在20 °C 时从恩氏粘度计流出的时间的比值，称为恩氏粘度，用符号o E表示。 恩氏粘度的测量方法按GB266—77 进行。 各种粘度可以根据有关公式或图表进行换算。 我国的石油产品常采用运动粘度作为粘度衡量单位，也有一些石油产品采用恩氏粘度单位。 〔3〕粘温特性 液压油粘度随温度升高而降低的特性称为液压油粘温特性。 表示粘温特性的指标：粘度指数、粘度比。 常用粘度指数表示粘度随温度变化的特性 粘度指数↑，粘度随温度变化↓。 粘度指数在0~100范围内用以下公式计算： 〔4〕粘压特性 液压油粘度随压力变化而变化的特性称为液压油粘压特性。 一般压力p<20 M Pa，液压油粘度没有变化； 当压力p〉20 M Pa时，压力↑粘度↑↑。 四、其他特性 〔１〕抗磨性 液压油抗磨性是指在边界液压状态下，液压油的减摩、降磨性能。 〔２〕杂质 液压油杂质危害 ａ、产生磨损减少元件的使用寿命。 ｂ、在液压传动系统中会造成液压元件的堵塞和淤积。 检测清洁度的方法有两种，一种是计数法，另一种是重量法。 1)计数法。用特制的过滤膜，精度为0．45～0．8μm，过滤100mL油样，在显微镜下观察，计数过滤膜上的颗粒数量，按颗粒的大小及数量制订出等级标准。 A、国家空间标准，NASl638，100mL油液中含有颗粒数。 按颗粒直径分为5个级别，5μm以下不计数。根据不同大小粒子的含量制订出从00级到12级共14个等级。 英国液压研究协会(BHRA)将NASl638清洁度等级扩展到16级，共18个等级。 B、国