液压系统的设计(4)

额定压力是指泵在正常工作的条件下，按实验标准规定，在额定转速下连续运转的最高压力。

由于液压传动的用途不同，液压系统所需要的压力也不同，为了便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为几个等级，如下表： 压力分级 压力/Mpa

考虑的正常工作中进油路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为： Pp=P1+??P 公式中：Pp-液压泵最大工作压力。 P1-执行元件最大工作压力。

??P-进油路中压力损失。初算时简单系统取0.2～0.5Mpa,复杂系统取0.5～1.5Mpa.本系统取0.5Mpa.

低压 ≤2.5 中压 中高压 高压 超高压 ＞32 ＞(2.5～8) ＞(8～16) ＞(16～32) Pp=P1+??p=3.5?0.5?4.0MPa

上述计算所得的Pp是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命。因此，选泵的额定压力Pa应满足Pn≧（1.25～1.6）Pp.中低压系统取小直，高压系统取大直。在本系统中Pn=1.25Mpa.

3.2.2泵流量和排量

排量V 它是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转排出油液的体积。也可以说在无泄露的情况下，用泵每转所排出的油液体积来表示，常用的单位为mL/r. 液压泵的最大流量应为：

qp?kl(?q)max式中 Qp-液压泵的最大流量。

(?q)max-同时动作的各执行元件所需流量之和的最大直。

Kl-系统泄漏系数。一般取Kl=1.1～1.3,现取Kl=1.2.

第 16 页

qp?kl(?q)max=1.2×19.46=23.352l/min

3.2.3选择液压泵的规格

根据以上计算的Pp和Qp再查阅有关手册，现采用YBX—16线压叶片泵，该泵的基本参数为：每转排量

Q0=16mm/r，泵的额定压力

pn=6.3Mpa，电动机转速nH=1450r/min，容积效率

?V=0.85,总效率?=0.8.

3.2.4与液压泵匹配的电动机的选定

首先分别计算出快进与快退以及工进等不同共况时的功率。取它们中的最大直作为选择电动机规格的依据。由于在工进时泵的出的流量较小，泵的效率急剧降低，一般当流量在0.2～1L/min范围内时，可取n=0.3～0.14.同时还应该注意的为了失所选择的电动机在经过泵的流量特性曲线，最大功率点时不致停转，需进行验算。

即：

pbqp?公式中：

?2pn

Pn------所选择电动机的额定功率。 PB------先压式变量泵的限定压力。 qp--------压力为PB时，泵的输出流量。

首先计算快进时功率。快进时的外负载为4000N，进油路压力损失为0.5Mpa。 由公式：

2000???6pp???10?0.5MPa?1.1416MPa2????0.063/4?

快进时所需电动机功率为：

p?p?pq?1.1416?18.69???MPa?0.445Kw?p?0.8?60?

第 17 页

p?p工进时：

?6?6.687??MPa?0.84Kwq??p??0.8?60?

p查阅电动机产品样本选用Y90S—4型电动机，其额定功率为1.1Kw，额定转速为1400r/min。 根据产品样本查得YBX---16的流量压力特性曲线，再由已知快进时流量为18.9L/min,工进时流量为6.68L/min,压力为4Mpa ，作出泵的实际工作时的流量压力特性曲线。

YBX-16液压泵特性曲线

1-额定流量压力下的特性曲线。

2-实际工作时的特性曲线。

由上表查得曲线拐点的流量为24L/min，压力为2.6Mpa，该点工作时对应的功率为：

?2.6?24?p??kw?1.65kw??60?0.63?

所选电动机能够满足工作需要，拐点处能正常工作。

3.3 液压泵的气穴、噪声

3.3.1气穴

液压泵在吸油过程中，吸油腔中的绝对压力会低于大气压。如果液压泵离油面很高，吸油口处过滤器和管道的阻力过大，油液的黏度过大，则液压泵吸油腔中的压力很容易低于油液的空气分离压，这时，溶解在油液中的气体会从油液中分离出来，产生大量气泡，随着泵

第 18 页

的运转，这些气泡被带入高压区，因受压缩，体积突然变小，气泡被击破，产生幅直很大的高频冲击压力，其直高达150Mpa，同时还产生局部高温。这种高频液压冲击作用，不但会产生高频噪声，还会造成金属表面的气蚀现象，使泵的零件腐蚀损坏。这就是液压泵的气穴现象。

为了避免在泵内产生气穴现象，应尽量降低吸入高度，采用通径较大的吸油管并尽量少用弯头，吸油管端采用容量较大的过滤器以减小吸油阻力。 3.3.2液压泵的噪声

在液压系统的噪声中占很大的比例，减小液压泵的噪声是液压系统降噪处理中的重要组成部分。 产生噪声的原因：

1.泵的流量脉动引起压力脉冲，这是造成泵振动的动力源。

2.液压泵在其工作过程中，当吸油容积突然和压油腔接通，或压油容积突然和吸油腔接通时，均会产生流量和压力的突变而产生噪声。 3.气穴现象

4.泵内流道具有突然扩大和收缩，急拐变、通道面积过小等而导致油液旋涡而产生振动。 降低振动的措施：

1.吸油泵的压力和流量脉动，在泵的出口处安装蓄能器或消声器。 2.消除泵内液压急剧变化，如在配油盘吸、压油窗口开三角型阻尼槽。 3.压油管的某一段采用橡胶软管，对泵和管路进行隔振。 4.防止气穴现象和油中参混空气。

第 19 页

第4章 选择液压元件

4.1 选择阀的类型

按作用分为：

1.方向控制阀（如单向阀、换向阀）

2.压力控制阀（如溢流阀、减压阀、顺序阀等） 3.流量控制阀（如节流阀、调速阀） 按控制方式分为：

1.开关控制阀 借助于手轮、手柄、凸轮、电磁铁、液压、气压等定直地控制流体的流动方向、压力和流量，多用于普通液压传动系统。

2.比例控制阀 与输入电信号使输出按一定的规律成比例地控制流体的流动方向、压力和流量，多用于开环程序控制控制系统。

3.伺服控制阀 将微小的电气信号转换成大的功率输出，用以控制系统中液体的流动方向、压力和流量，它用于闭环控制系统。

4.电液数字式控制阀 用数字信息直接控制，用以控制液体的流动方向、压力和流量。 阀口的规格大小用公称通径Dg（单位mm）表示，它小于阀的连接口径。阀的流通能力常用阀的有效截面积即通流截面来表示。

由液流的动量定律可知，作用在阀芯上的液动力有稳态液动力和瞬态液动力两种。

1.稳态液动力对滑阀性能的影响是加大了操纵滑阀所需的力。稳态液动力要使阀口关闭，相对于一个复位力，故它可使滑阀的工作趋于稳定。

2.顺态液动力是阀芯在移动过程中（即开口大小发生变化时）阀腔中液流因加速或减速作用在阀芯上的力。这个力只于阀芯移动速度有关（即与阀口开度的变化率有关），与阀口开度本身无关。

本液压系统可采用力式系列或GE系列的阀。 方案一：控制液压缸部分采用力式系列的阀。 方案二：均选用GE系列的阀。

根据一定的液压系统图，按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选用的液压元件

第 20 页

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库液压系统的设计(4)在线全文阅读。