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本液压系统为高压系统取?=10,液压泵的实际流量qp=256.5L/min,因为是单泵供油则:

V=?qp=10?256.5L=2565L 则油箱容量至少为:2565L。

所以,根据液压泵站的油箱公称容量系列(JB/T7938-1999)见表 23.9-1。 表 23.9-1 油箱容量 JB/T7938-1999 (L)

按JB/T 7938—1999规定,取符合要求的最近标准油箱容量值V=3150L。油箱由钢板焊接而成,油箱的容积为3150?0.99=3316L=3.3m3。预选油箱的长宽高比例为:1:1:1,即1.48m?1.48m?1.48m=3.3m3。 ②油箱设计注意事项

1)吸油管和回油管的距离应尽量远,两管之间应设置隔板,以增加油液循环的距离,使油液有足够的时间分离气泡,消散热量。隔板的高度约为油箱内最低油面的2/3。吸油管离油箱底距离大于吸油管直径的2倍,距离油箱壁不小于吸油管直径的3倍。回油管的管端切成45度,且面向箱壁。

2)为防止油液被污染,油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。注油器上要加过滤网。通气孔上必须装空气滤清器,其容量至少为液压泵额定容量的2倍。

3)为了易于散热和便于对油箱进行搬运和维护保养,箱底离地至少150mm以上。箱底应适当倾斜,在最低部位设置堵塞或放油阀,以便排放污染油。箱体上注油口应设置在便于操作的地方,在其近旁设置液位计。过滤器的安装位置应便于装卸,油箱应便于清洗。

4)油箱中应安装热交换器,必须考虑好其安装位置,以及测温、控制等措施。

5)分离式油箱由钢板焊接而成。钢板的厚度视油箱容积而定,建议100L容量的油箱取1.5mm,400L以下的取3mm,400L以上的取6mm。箱底厚度应大于箱壁,箱盖厚度应为箱壁的4倍。大容量的油箱要加焊角板、肋条,以增加刚性。

6)油箱内壁应涂耐油防锈涂料。外壁如涂上一层极薄的黑漆,会有很好的辐射散热效果。

表2.2 液压泵站油箱公称容量系列(JB/T 7938—1999) (单位:L) 1250 16 160 1600 2000

2.5 25 250 2500 315 3150 4.0 40 400 4000 500 5000 6.3 63 630 6300 10 100 800 1000 注:油箱容量大于6300L时,应按GB/T 321中R10数系选用。

3液压阀件与辅件的选用

3.1液压系统密封装置选用与设计

在液压传动中,液压元件和液压系统的密封装置用来防止工作介质的泄露及外界灰尘和异物的侵入。工作介质的泄露会给液压系统带来调压不高、效率下降及污染环境等诸多问题。外界灰尘和异物的侵入则造成对液压系统的污染,是导致系统工作故障的主要原因。所以,在液压系统的设计过程中,必须正确设计和合理选择密封装置和密封原件,以提高液压系统的工作性能和使用寿命。

如何正确设计和合理选用液压密封装置及密封元件,我们必须明白以下几点:

①影响密封性能的因素 1)密封装置的结构与形式。

2)密封部位的表面加工质量与密封间隙的大小。 3)密封件与接合面的装配质量与偏心程度。 4)工作介质的种类、特性和粘度。 5)工作温度与工作压力。 6)密封结合面的相对运动速度。 ②密封装置的设计要点 1)基本要求

密封装置设计的基本要求是:

a.密封性能良好,并能随着工作压力的增大自动提高其密封性能。 b.所选的密封件应特性稳定,使用寿命长。

c.动密封装置的动、静摩擦因素要小而稳定,且耐磨。 d.工艺性好,维修方便,价格低廉。 2)设计要点

密封装置的设计要点是:

a.明确密封装置的使用条件和工作要求,如负载情况、压力高低、速度大小及其变化范围、使用温度、环境条件及对密封性能的具体要求等。

b.根据密封装置的使用条件和工作要求,正确选用或设计密封结构并合理选用密封件。

c.根据工作介质的种类,合理选用密封材料。

d.对于尘埃严重的环境中使用的密封装置,还应选用或设计与主密封相适应的防尘装置。

e.所设计的密封装置应尽可能符合国家有关标准的规定并选用标准密封件。

3.2过滤器的选用与确定

过滤器是清除液压系统工作介质中的固体污染物,使工作介质保持清洁、

元器件使用寿命、保证液压元件工作性能的元件,选用时要考虑到过滤精度;过滤能力;纳垢容量;工作压力;允许压力降等主要性能参数。《机械设计手册》第4卷:23-499.选过滤器的通流能力时,一般应大于实际流量的2倍以上。过滤器的通油能力可按公式计算。 选择过滤器时应考虑如下几个方面:

1)根据使用目的(用途)选择过滤器的种类,根据安装位置情况选择过滤器的安装形式。

2)过滤器应具有足够大的通油能力,并且压力损失要小。 3)过滤精度应满足液压系统或元件所需清洁度要求。

4)滤芯使用的滤村应满足所使用工作介质的要求,并且有足够的强度。 5)过滤器的强度及压力损失是选择时需要重点考虑的因素、安装顾虑去后会对系统造成局部压降或产生背压。 6)滤芯的更换及清洗应方便。

7)应根据系统需要考虑选择合适的滤芯保护附件(如带旁通阀的定压开启装置及滤芯污染情况指示器或信号器等)。 8)结构尽量简单、紧凑、安装形式合理。 9)价格低廉。

10)综合以上因素:选择WU-630x180F,过滤精度180um;压力损失

<=0.01Mpa;流量630L/min -。通径80mm;联接形式,法兰联接。(网式过滤器一般安装在液压泵吸油管端部起保护泵的作用,具体结构简单,通油能力大、阻力小、易清洗等优点,缺点、过滤精度等。

3.3普通溢流阀和比例溢流阀的选择

液压传动系统,选择合适的液压阀,是使系统的设计合理,性能优良,安装简便,维修容易,并保证该系统正常工作的重要条件。除按系统功能需要选择各种类型的液压控制阀以外,还需考虑额定压力、通过流量、安装形式、动作方式、性能特点等因素。

1)液压阀额定压力的选择:可根据系统设计的工作压力选择相应的压力级的液压阀,并应使系统工作压力适当低于产品标明的额定压力值。高压系列的液压阀,一般都能适用该额定压力一下的所有工作压力范围。当然,高压液压元件在额定压力条件下制订的某些技术指标,在不同工作压力情况下会有些不同,而有些指标会变得更好。在各压力级的液压阀逐步向高压发展,并统一为一套通用高压系列的趋势下,对液压阀额定压力的选择也将更方便了。系统实际工作压力,如果稍高于液压阀所标明的额定压力值,一般来说,在短时期内也是允许的。但如果长期处在这种状态下工作,将会影响产品的正常寿命,也将影响某些性能指标。

对液压阀流量参数的选择:可依据产品标明的公称流量为依据。如果产品能提供通过不同流量时的有关性能曲线,则对元件的选择使用就更为合理了。一个液压系统各部分回路通过的流量不可能都是相同的。因此,不能单纯根据液压泵额定输出流量来选择阀的流量参数,而应该考虑到液压系统在所有设计工作状态下各部分阀可能通过的最大流量。如换向阀的选择则要考虑到如果系统中采用差动液压缸,在液压缸换向动作时,无杆腔排出的流量比有杆腔排出的流量大许多,甚至可能比液压泵输出的最大流量还要大;再如选择节流阀、调速阀时,不仅要考虑可能通过该阀的最大流量,还应该考虑到该阀的最小稳定流量指标;又如某些回路通过的流量比较大,如果选择与该流量相当的换向阀,在换向动作时可能产生较大的压力冲击,为了改善系统工作性能,可选择大一档规格的换向阀;某些系统,大部分工作状态通过的流量不大,偶尔会有大流量通过,考虑到系统布置的紧凑,以及阀本身工作性能的允许,或者压力损失的瞬时增加,在许可的情况下,不按偶然的大流量工况选取,仍按大部分工作状况的流量规格选取,允许阀在短时超流量状态下使用也是可以的。

2) 液压阀的安装方式的选择:是指液压阀与系统管路或其他阀的进油口的连接形式。一般有三种:螺纹连接型、板式连接型和法兰连接型。安装方式的选择,要根据所选择的液压阀的规格大小,以及系统的简繁以及布置特点而定。