毕业论文：小型单缸立式液压机液压系统设计200吨液压机(编辑修改稿)

毕业论文：小型单缸立式液压机液压系统设计200吨液压机(编辑修改稿)内容摘要：

8 图 13 见 图 13， 在液压缸的进油路，液控单向阀出油路上连接一个电接点压力表，设置电接点压力表的上限、下限值，当液压缸的压力达到限值时，利用电接点压力发出的电信号来实现切换四通三位电磁换向阀，以实现自动保压。 为实现压头的往返速度相等，需要有差动回路，在液压缸的进、出油口及液压缸出油口与换向阀之间分别连接两一个二位二通电磁阀。 液压缸快速下 降时差动连接，快速上升时切断差动连接。 见图 14。 2020届工程机械专业毕业设计（论文） 9 图 14 为防止压头在下降过程中由于自重而出现速度 失控现象，在液压缸有杆腔回油路上设置一个内控单向顺序阀， 形成平衡回路，见图 15。 图 15 xx：小型单缸立式液压机液压系统设计 10 此外在泵的出口并联一个溢流阀，用于系统的安全保护；泵出口并联一个压力表及其开关，以实现测压； 在液压泵的出口串联设置一个单向阀，以防止液压油倒灌，见图 16。 图 16 由于液压缸的直径大于 250mm、压力大于 7MPa，其油腔在排油前就先泄压，因此必须有泄压回路。 本系统采用蓄能器以实现降噪泄压，其回路如图 17 所示。 回路首次工作时，利用液控单向阀保压，泄压时电磁铁通电使换向阀切换至上位，液压缸无杆腔与蓄能器突然连接，其保压期间积聚的液体压缩势能大部分被蓄能器吸收，以降低泄压时产生的巨大噪声，液压缸下行时电磁铁通电切换至下位，液压源向无杆腔充液时同时蓄能器向液压缸释放回收的液压能，以实现节能作用。 2020届工程机械专业毕业设计（论文） 11 图 17 综上，将各回路合并整理，检查以后绘制的液压机液压系统原理图如图 18 所示 图 18 xx：小型单缸立式液压机液压系统设计 12 1油箱； 2过滤器； 3液压泵； 4单向阀； 5溢流阀； 6压力表及其开关； 7三位四通电液换向阀； 8液控单向阀； 9平衡阀； 10二位二通电磁换向阀； 11电接点压力表； 12液压缸； 13蓄能器 系统图中个电磁阀的动作顺序见表 15。 表 15 执行其动作 电磁铁 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 启动 + + + 快速下行 + + 慢速加压 + + 保压 _ 快速回程 + + + 停止 _ 自动补油保压时，电接点压力表控制的电磁阀动作顺序见表 16。 表 16 电接点压力表 电磁铁 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 压力达到上限值时 压力达到下限值时 + 2020届工程机械专业毕业设计（论文） 13 第 2 章 液压元件参数计算与选择 确定液压缸的主要参数 初选液压缸的工作压力 根据第 1 章 节的内容，已知液压缸的最大工作负载为 2020000N，液压缸工作压力为 ，为高压液压系统。 确定液压缸的主要结构参数 根据第 1 章 节的内容，可知液压缸内径 D=360mm，活塞杆外径 d=250mm，液压缸无杆腔有效面积为 21 cmA  ，有杆腔有效面积为 22 cmA 。 确定液压缸的工作压力、流量和功率 快速下降阶段，见表 13，表 14，液压缸工作压力、流量和功率可知分别为： 5400Pa、。 慢速加压阶段，见表 13，表 14。 初压阶段：液压缸工作压力、流量和功率分别为 、 、 5494W。 终压阶段：液压缸工作压力、流量和功率分别为 、 、最大功率7947W。 快速上升阶段， 见表 13，表 14。 液压缸工作压力、流量和功率分别为 、 、 2136W。 液压泵及其驱动电动机的选择 由表 13 可知，液压缸的工作压力出现在终压后即保压阶段开始时，MPap 。 此时缸的输入流量极小，且不考虑各种损失，故液压缸至泵间的进油路压力损失取值 MPap 。 算得泵的最高工作压力 Pp 为： MPapP  所需的液压泵 的最大供油量 Pq 按液压缸的最大输入流量（ ）进行估算。 xx：小型单缸立式液压机液压系统设计 14 取泄漏系数 K=，则： m in/ in/ LLq p  根据系统所需流量，拟初选限压式变量液压泵的转速为 n=1500r/min，暂取容积效率 v ，则可算得泵的排量参考值为： rmln qV v vg / 5 00 0 001 0 00   根据以上计算结果查阅产品样本，选用规格相近的 250YCY14— 1B压力补偿斜盘式轴向柱塞泵，其额定压力 MPapn 32 ，排量 V=250ml/r，额定转速 n=1500r/min，容积效率 v。 其额定流量为： m in/ LVnq vP   min/ L 符合系统对流量的要求。 不计任何损失，液压泵的最大理论功率即为液压缸工作时所需的最大功率，见表14 可知： KWPP  查手册，选用规格相近的 Y160M— 4 型封闭式三相异步电动机电机，其额定功率为 11KW，同步转速 1500r/min，满载转速 1460r/min。 按所选电动机转速和液压泵的排量，液压泵的最大实际排量为： m in/ LnVq t  min/ L 满足使用要求。 液压控制阀的选择 根据拟定的液压系统原理图， 计算分析通过各液压阀的最高压力和最大流量 ,参见文献 [5]，表 823威格士系列液压阀。 选择的液压阀如下表 21。 2020届工程机械专业毕业设计（论文） 15 表 21 元件 名称 技术规格 公称压力 /MPa 通径  /mm 流量 /（ L/min） 单向阀 25 50 约 900 溢流阀 25 50 约 900 三位四通电液换向阀 25 50 约 900 液控单向阀 25 50 约 900 平衡阀 25 50 约 900 二位三通电磁换向阀 25 50 约 900 选择压力表 参见文献 [5]，表 838，选择的压力表技术规格如下表 22 所示。 表 22 系列名称 型号 测量范围 /MPa Y 系列压力表 YN 型耐振压力表 0～ 60 YX 型耐振电接点压力表 0～ 60 选择辅助元件 油管内径一般可参照所接元件接口尺寸确定，也可按管路允许流速进行计算。 管道内径及壁厚液压管道的两个主要参数，计算公式如下。 qd 4 bpdn 2 式中 q— 通过油管的最大流量， 3m ；  — 油管中允许流速，（取值见表 23）， m/s； xx：小型单缸立式液压机液压系统设计 16 d— 油管内径， m；  — 油管厚度， m； P— 管内最高工作压力， MPa； b — 管材抗拉强度， MPa； n— 安全系数（取值见表 24）。 表 23 油管中的允许流速 油液流经油管 吸油管 高压管 回油管 短管及局部收缩处 允许流速 ～ ～ 5 ～ 5～ 7 表 24 安全系数 管内最高工作压力 /MPa 7～ 安全系数 8 6 4 ①对高压油管取内径 d=50mm，则： 0 0 5 0 8 6 2  符合油管中的允许流速。 管材为 45 钢，其 壁厚为 : m0 0 9 0 02   取壁厚  =10mm。 ②对 吸油管取内径 d=80mm，则： sm / 0 0 5 0 8 6 2  符合油管中的允许流速。 管材为 45 钢，其管内压力几乎为零，取其 壁厚  =5mm。 ③ 对回油管取内径 d=60mm，则： sm / 0 0 5 0 8 6 2  符合油管中的允许流速。 管材为 45 钢，其管内压力 最大时为 ，接近于零，取其壁厚  =5mm。 2020届工程机械专业毕业设计（论文） 17 蓄能器及过滤器的选择 参见文献 [5],表 829 蓄能器及其技术规格。 选用的蓄能器技术规格如下表 25： 表 25 类型 压力 /MPa 容积 /L 工作压力 耐压 HXQ 型活塞式蓄能器 17 1～ 39 参见文献 [5],表 830 油液过滤器的典型产品及其技术规格。 选择的过滤器规格如下表26。 表 26 类型 额定压力 /MPa 流量 /(L/min) 过滤精度 / m NXJ箱内吸油过滤器 （原始压力损失） 25～ 1000 80～ 180 液压系统验算 前述液压系统的初步设计是在某些估计参数情况下进行的。 当系统原理图、组成原件及连接管路等设计完成以后，针对实际情况对设计进行各项性能分析计算。 其目的在于对系统的设计质量做出评价和评判，若出现问题，则应对液压系统某些不合理的设计进行修正或重新调整，或重新采取必要的措施。 性能验算内容一般包括压力损失、效率、发热和升温、液压冲击等，对于重要的系统，还应对其动态性能进行验算或 计算机仿真。 计算时只采用一些简化的公式以求得概略的结果。 由于系统不考虑各种损失，且液压系统比较简单，因此不必进行液压系统性能验算。 xx：小型单缸立式液压机液压系统设计 18 第 3 章 液压油缸的设计 引言 液压缸有多种类型。 按结构特点可分为活塞式、柱塞式和组合式三大类；按作用方式又可分为单作用式和双作用式两种。 在双作用式液压缸中，压力油可供入液压缸的两腔，使缸实现双向运动。 由于该系统自身的特点，液压缸采用双作用式活塞式液压缸。 缸筒和缸盖组件 确定液压缸油口尺寸 液压缸 的油口包括油口。