机械液压传动系统的设计与控制策略_李燕飞.pdf

第 14 卷 第 4 期2023 年 2 月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVol.14Feb.2023机械液压传动系统的设计与控制策略李燕飞(江苏省连云港工贸高等职业技术学校，江苏 连云港 222000)摘要:为解决机械液压传动系统的泄露问题，指出了发生泄露的原因，包括设计不够合理，内部油液的清洁度较低。提出了应对液压系统渗漏的有效策略:避免外界污染物侵入，充分发挥过滤器的性能，以促进其在工业生产中的应用。关键词:机械液压传动系统;设计与控制;工作原理;策略中图分类号:TH137文献标志码:A文章编号:1674 8646(2023)04 0115 03Design and Control Strategy of Mechanical Hydraulic Transmission SystemLi Yanfei(Jiangsu Lianyungang Higher Vocational and Technical School of Industry and Trade，Lianyungang 222000，China)Abstract:In order to solve the problem of the revealing of mechanical engineering hydraulic transmission system，thestudy points out the causes of revealing，such as irrational design，and low cleanliness of internal oil.Then the studyproposes the effective strategies for coping with the hydraulic system leakage，i.e.to avoid the invasion of outsidecontaminants，and fully play the role of the performance of the filter，in order to promote its application in industrialproduction.Key words:Mechanical hydraulic transmission system;Design and control;Working principle;Strategy1液压机械传动控制系统的工作原理及计算液压传动是将液体作为主要工作介质来传递能量，利用液体压力能进行传递与运动，通过调节介质来控制工作系统状况。液压系统由液压动力元件、执行元件、辅助元件、控制元件及工作介质等部分组成。动力元件主要是指液压泵设备，将原动机的机械能转化为液压能，为液压系统提供源源不断的动力。液压泵的计算如表 1 所示。执行元件主要有液压缸和液压马达两种类型，使用电机将液压泵的液压能转化为机械能，输出机械系统运行速度，用于驱动工作结构，克服外部负载。设计的液压传动系统采用的执行元件为液压缸，计算方式如表 2 所示，电机的总工作效率与输入功率计算如表 3 所示。表 1液压泵的选择计算Tab.1Selection calculation of hydraulic pump项目符号数据单位单位符号计算公式或说明容积效率v0.85可选参数范围:0.7 0.95泵的排量Q034.7毫升/转mL/r泵的转速n1 500转/分r/min该值与电机转速相乘等于泵的流量;机械减速比等于 1 时等于电机转速。泵的流量Q44.24升/分L/minQq0nv103工作压力P工7兆帕Mpa中低压为 7 14 Mpa;中高压为 21 31.5 Mpa。为减少漏油及制作成本，通常采用中低压。泵的计算压力P计9.10兆帕MpaP计1.3p泵的额定压力P泵10兆帕Mpa等于 p计按油泵铭牌压力值取整数得收稿日期:2022 12 08作者简介:李燕飞(1973 )，女，本科，讲师。511表 2液压缸的计算Tab.2Calculation of hydraulic cylinder项目符号数据单位单位符号计算公式或说明油缸缸径D150毫米mm油缸活塞杆直径d80毫米mm油缸行程L400毫米mm油缸数量z1个液压缸分为:可调型(缸体前后都有活塞杆伸出);标准型(缸体只有一头有活塞伸出)。由此导致液压缸的输出压力与活塞杆的移动速度不同。油缸推力FT123.70千牛KN油缸拉力FL88.51千牛KNFT=P工(D/2)2103(标准型)或 FT=FL(可调型)油缸推速度VT2.50米/分m/minFL=P工(D/2)2(d/2)2103油缸拉速度VL3.50米/分m/minVT=Q/60z(D/2)2103 60(标准型)或VT=VL(可调型)推出油缸时间T19.59秒sT1=Q/60z(D/2)2(d/2)210360拉回油缸时间T26.86秒sT2=60L103/VL表 3电机的选择计算Tab.3Selection calculation of motor项目符号数据单位单位符号计算公式或说明总效率0.82可选参数范围:0.8 0.9输入功率P8.99千瓦KWPp泵pQ(60)液压控制元件主要有方向控制阀门、流量控制阀门及压力控制阀门等类型，用于控制液压系统中工作介质的流动方向及流动压力，帮助元件顺利完成工作。辅助元件是保证液压系统长期高效工作的重要元件，如蓄能器、过滤器及油箱等。油箱容积的计算如表 4所示。液压工作介质是传动液体，是进行能量传递与转换的重要介质，能够增强冷却运动系统的润滑性。表 4油箱的计算Tab.4Calculation of fuel tank项目符号数据单位单位符号计算公式或说明油箱容积系数6可选参数范围:一般液压 3 6 倍;冲压锻压 6 12 倍;油箱容积V265.46升LVQ。单位关系:升=长(米)*宽(米)*高(米)*1 000以上为油箱计算的第 1 种方法，即通过计算油箱容积系数得到油箱的尺寸。续表 4项目符号数据单位单位符号计算公式或说明油箱容积V53.79升LV=5*(油缸容积 V1+管道容积 V2)单位关系:升=长(米)*宽(米)*高(米)*1 000油缸容积V17.07升LV1=(D/2)2*油缸行程 L/100 000管道容积V23.69升LV2=(油管内径 da/2)2*油管总长 La/1 000 000管的内径da15.33毫米mmd4.61(Q/Va)1/2管内的许用流速Va4米/秒m/s短管道及局部收缩处取 V7 10 m/s;一般取 V0.56 m/s油管总长La2 000毫米mm按供回油管总长的现场实际情况而定以上为油箱计算的第 2 种方法，考虑液压油工作油温不能迅速升高否则将导致漏油情况，故方法 2 计算所得结果仅为参考，按方法 1 计算结果作为油箱尺寸的制作依据。6112液压传动系统发生泄露的原因2.1设计不够合理大型液压机械设备供油系统可能存在漏油问题，估计是设计不合理引发的。油箱额定容量通常是油泵额定容积流量的 3 5 倍，部分油箱额定容积较小，难以达到特定的设计标准及要求，降低了油箱的散热效率。2.2内部油液的清洁度较低液压系统内部油液由多种化学物质组合而成，包含大量化学杂质，设备安装与使用中，如果未及时清理，将导致元件上附着着大量的塑料铁屑及金属涂层材料，直接掉入液压油缸中可能会对整个液压油系统产生严重污染。3应对液压系统渗漏的有效策略3.1避免外界污染物侵入储存及运输液压油的过程中，外界污染物可能会侵入到油箱中，需做好安全防护与管理，避免受到污染。液压燃油进入燃气系统前，需经过液压过滤器的过滤，减少杂质对液压系统内部造成污染。3.2充分发挥过滤器的性能过滤器使用效果与液压油液质量密切相关，为了有效控制油液污染问题，需提高过滤器的使用性能，而高性能的液压过滤系统能够减少液压系统内外部的污染物，提高油液的清洁度，避免系统发生泄露。4结束语液压机械传动控制系统具有良好的发展前景，在工业生产中具有重要的应用价值。需提高液压系统结构设计的科学性，做好液压传动系统泄露问题的防治，有效控制温度变化，避免外界污染。参考文献:1 王松林，刘琦，马文星，等.装载机行走静液压传动系统特性仿真与试验研究 J 液压气动与密封，2019，39(03):34 39，43.2 刘志刚，李瑞川，李政平，等.自走式喷雾机底盘液压传动系统设计 J 机床与液压，2019，47(04):72 75.3 石茂顺，刘宏伟，李伟，等.基于液压变压器原理的海流发电液压传动系统J 浙江大学学报(工学版)，2014，48(05):764 769，783.(上接第 114 页)的系统评价中发现，高尿酸对于大脑健康有着显著的负面影响，并且较高水平的尿酸与注意力和执行功能的认知下降有关，这在痴呆诊断之前就可能存在。对于脑卒中或短暂性缺血发作患者的尿酸与认知功能进行随访研究中发现，男性 SUA 水平与脑卒中后认知障碍的发病率呈 U 型关系，而在女性中两者无相关性，进一步说明了尿酸水平变化存在着十分显著的性别差异。此外，有研究发现，高尿酸血症与脑白质萎缩和认知能力下降有关，男性患者的执行功能较差，而年轻女性患者则表现正常，但相较于年轻女性，老年妇女可能更易受尿酸的影响，其认知功能与血清尿酸水平呈反比，说明年龄因素在女性高尿酸群体中可能存在认知差异。4结束语尿酸是影响认知功能的危险因素之一，本综述从脑功能成像和性别差异性两个维度阐述了尿酸与认知功能间的关联。目前，关于尿酸与认知功能障碍的影像学研究相对较少，而且关于两者间的研究多为横向研究，大多数 fMRI 研究多为小样本，研究对象多存在选择偏倚且混杂因素较多，希望未来能有更多的纵向研究进行准确分类和筛选研究人群，以便更好地了解高/低 SUA 水平对认知功能的长期影响。参考文献:1 Olsen C，Pedersen I，Bergland A，et al.Differences in quality of lifein home dwelling persons and nursing home residents with dementia a cross sectional study J BMC Geriatr，2016，(16):137.2 Qiao M，Chen C，Liang Y，et al.The influence of serum uric acidlevel on Alzheimer s disease:a narrative review J Biomed Res Int，2021，(05):52 57.3 Latourte A，Soumare A，Bardin T，et al.Uric acid and incidentdementia over 12 years of follow up:a population based cohortstudyJ Ann Rheum Dis，2018，77(03):328 335.4 Kundi H，Kiziltunc E，Ates I，et al.Association between plasmahomocysteine levels and end organ damage in newly diagnosed type 2diabetes mellitus patientsJ Endocr Res，2017，42(01):36 41.5 Taher R，Sara JD，Prasad M，et al.Elevated serum uric acid isassociated with peripheral endothelial dysfunction in womenJAtherosclerosis，2019，(29):37 43.6 Moccia M，Picillo M，Erro R，et al.Presence and progression of no