20MN自由锻造液压机辅助系统的设计毕业论文 .doc

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1、.本科毕业设计（论文）20MN自由锻造液压机辅助系统摘要液压机是一种利用液体压力来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机床。随着新工艺及新技术的应用，液压机在金属加工及非金属成形方面的应用越来越广泛，现代工业生产也对液压机提出了高压、高速、机电液一体化、数控智能化、系统集成化等技术要求。因此，在现代液压机开发中，作为其核心组成部分的液压系统的设计显得尤为重要。 论文基于液压机设计理论，参考已有液压机结构和设计经验，给出了20MN自由锻液压机液压系统设计方案。通过分析锻造液压机的工作过程，本系统设计完成液压机的各种动作要求。为了实现动作的无级调速，采用比例流量阀，使调速简单、可靠，便于实现自动控制

2、。该液压机在此基础上，充分考虑安全性、可靠性以及便于维护。本次设计采用PRO/E对泵站、油箱、阀块进行三维建模，再生成CAD图纸，避免直接二维设计效率低，容易出错的缺点，简化液压系统设计。关键词自由锻造液压机；液压系统；集成块.AbstractHydraulic press is a machine tool , which use the liquid pressure to transfer the energy, in order to achieving a variety of processing technology. With the new technology and th

3、e application of new technologies, hydraulic press is applied more and more widely in the metal processing and the non-metallic forming. Modern industrial production is also suggested some technical requirements, such as high-pressure, high-speed, Electro-hydraulic integration, Intelligent CNC, syst

4、em integration and so on. Therefore, as an integral part of its core, the hydraulic system design is particularly important in the development of modern hydraulic press.This article based on the hydraulic press design theory, the reference had the forging hydraulic press structure and the design exp

5、erience, has determined the 20MN free forging hydraulic press structure. By analyzing the forging process of hydraulic press, the system is completed the requirements of the various movements. In order to achieve the stepless speed regulation, the adoption of proportional flow valve makes the speed

6、control simple and reliable, which is easily to reslize automatic control. On this basis, the hydraulic press is gave full consideration to the safety, reliability and ease of maintenance.The design uses PRO/E for three-dimensional modeling for the pumping station, tank, valve block, and then genera

7、tes CAD drawings. It can avoid the shortcomings that a direct two-dimensional design is inefficient and error-prone, and simplify the design of the hydraulic system.Keywords hydraulic press；hydraulic system；assembling-block目 录摘要IAbstractIII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 国内外液压机发展现状21.3 液压机未来发展趋势21.4 本文主要研究内容及意义

8、4第2章 液压系统原理设计52.1 液压系统设计要点52.1.1 主要设计参数52.1.2 液压系统功能及设计要求52.2 液压系统组成及工作原理52.3 本章小结7第3章 液压系统设计计算及元件选择93.1确定液压系统的主要参数93.1.1 给定设计参数93.1.2 流量计算93.1.3 管道计算103.2 泵及驱动电机选择123.2.1 概况123.2.2 泵及电机选择123.3 阀类元件选择143.3.1 选择依据143.3.2 液压阀选取143.4 其他辅助元件选择153.5 本章小结19第4章 阀块设计214.1 概述214.2 阀块设计原则214.3 阀块设计224.3.1 集成回

9、路选择224.3.2 阀块油道设计234.3.3 阀块选材及安装244.4 本章小结24第5章 油箱设计255.1 概述255.2 油箱分类255.3 油箱设计要点255.4 油箱设计计算275.4.1 油箱外形尺寸计算275.4.2 油箱的三维建模285.5 本章小结28第6章 液压泵站设计296.1 概述296.2 泵站设计要点296.3 泵站布管306.4 本章小结31第7章 液压系统安装、调试及维护337.1 液压元件安装337.2 液压系统调试347.2.1 调试前检查347.2.2 系统的调试347.2.2.1 泵站调试347.2.2.2 系统调试357.3 系统维护357.4 本

10、章小结36结论37参考文献39致谢41附录1 开题报告43附录2 文献综述51附录3 外文翻译59.第1章 绪论1.1 课题背景液压技术是现代制造的基础，它的广泛应用，很大程度上代替了普通成型加工，使全球制造业发生了根本性变化。液压技术的水准、拥有和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。追述液压机的发展经历：1795 年英国的约瑟夫布拉曼发明了世界上的第一台液压机。而1905 年美国工程师威廉斯和詹尼将工作介质水改为油, 这项具有划时代贡献的改进, 改变了液压技术近百年停滞不前的局面, 所以, 液压界普遍认同1905年是现代液压技术的起始年。目前，液压机适用于几乎所有需

11、要压力加工的工艺，主要应用在下列领域1:1.金属薄板件的冲压拉深成形工艺,主要用在汽车、家电行业中金属覆盖件的成形加工；2.金属机械零件的压力成形，主要包括模压成形、金属型材的挤压成形，冷热模锻、自由锻造等加工工艺；3.粉末制品行业，如磁性材料、粉末冶金等；4.非金属材料的压制成形，如SXU成型、汽车内饰件的热压成型、橡胶制品等；5.木制品的热压成型，比如植物纤维板材、型材的热压加工；6.其他应用，如压装、校正、塑封、压印等工艺。随着科学技术的不断发展，对传动技术的要求也越来越高，为了提高其竞争能力，液压技术一直在不断发展。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争

12、的重点。为适应这种行势，需要大量设计液压机的工作者。对于锻造液压机，选择合适锻造工艺的辅助设备，是发挥主机性能、提高生产率、减轻工人体力劳动、节约能源和降低成本的重要途径。由于它在锻造工作中所处的地位的重要性，因此，各国在新设计或老设备的改造中，都相继配备的更多种辅助设备。液压机多年使用经验和液压机破坏的实践说明：从结构上说，液压机破坏不是因为液压缸承受高压而造成，而是液压机工作卸压时，系统和液压机结构本体引起的振动与冲击导致螺母、立柱等零件的松动产生疲劳破坏所致。总之，辅助设施的机械化、自动化水平低和液压机操作系统落后,是影响锻件产量的主要原因。因此对自由锻造液压机移动工作台、移砧等辅助系统

13、的设计改进，对于提高液压机的运行速度、工作效率具有重大的实际意义。1.2 国内外液压机发展现状作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距。主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和震动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计。插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统智能光得到较广泛的由应用。国外已开始广泛采用封闭式循环油路设计。这种油路设计有效地防止泄油和污染。更重要的防止灰尘、污物、空气、化学物质侵入系统，延长了机器的适用寿命、由于加工工艺等方面的原因，国内采用封闭式循环油路设计的系

14、统还不多见。在安全性方面，国外某些采用微处理器控制的高性能液压机利用软件进行故障的检测和维护，如BROWN BOCGS产品可实现负载检测、自动模具保护以及错误诊断等功能。随着微电子技术的飞速发展，为改进液压机的性能、提高稳定性、加工效率等方面的要求，液压系统控制的设计尤为重要。按照控制系统，过去以继电器为主控制元件的传统型液压机已经无法满足现在的工业要求，继而可编程控制器控制的液压机得到广泛应用，国外现在最新的是应用高级微机处理器(工业控制计算机)的高性能液压机，或者是PLC与工控机相结合的双位机。现在，国外众多液压机生产折中高性能的工控机控制方式的液压机产品，如美国MULTI-PRESS，丹

15、麦STENHQJ及加拿大的BROWN BOGGS等公司。正是因为采用这种先进的控制方式，使整机的控制性能，生产效率都有很大提高。而与国外发展情况相比，国内极少有采用工控机控制方式的产品，成熟的产品是采用可编程控制器(PLC)的控制方式9。1.3 液压机未来发展趋势目前，各类液压机的发展趋势如下1：（1）高精度随着比例伺服点技术的发展，液压机的停位精度、速度控制精度越来越高，在要求精度高的液压机中，多采用位移光栅检测加比例伺服控制的闭环PLC控制(变量泵或阀)。（2）液压系统的集成化与精密化现在锥阀已很少适用，一般滑阀的采用也相应减少，插装阀得到广泛的应用。将插装阀按不回路的要求，集中在一个或几

16、个阀块上，大大减少了各阀之间的连接管道，从而减少液体在管道中的损失，减少了冲击震动。比例和伺服技术在控制阀和变量泵的大量应用，也极大地使液压控制技术精密化。（3）数控化、自动化与网络化在液压机的数字控制中，将普遍采用工业控制机作为上位机，可编程序控制(PLC)对各部分设备的直接控制与操作的双机系统。华中科技大学在研究快锻液压机组的控制系统中，把工控机与PLC组成现场控制网络体系，实现集中监控、分散管理、分散控制。而在自动化数控技术中，多轴控制也已相当普遍。（4）柔性化为适应越来越多的多品种、小批量的生产趋势，液压机的柔性要求也越来越突出，主要体现在各种各式的快速换模技术上，包括模具的快速装卸，

17、模具库的建立与管理，模具的快速运送。（5）高生产率与高效率高生产率不仅体现在设备本身的高速化，更主要体现在辅助工序的自动化与高效率，把辅助工序占用主机的机动时间减到最少。诸如采用上下料机械手、模具(工具)磨损的自动检测、自动润滑系统、自动分拣系统、自动码垛、移动工作台的高速开进与开出及其准确定位与锁紧等。（6）环境保护与人身安全保护除了防止滑块自行下滑的安全锁紧等装置外，红外线光幕保护系统也在许多场合得到采用。在液压系统中。油液泄露的污染，促使对各种密封系统做了许多改进。在挤压生产线中，锯切噪声对环境影响很大，因此把锯切工序密封于箱形装置中，极大改善了挤压生产环境。（7）成线化与成套化现代化的

18、生产要求设备供应商不只是单台设备供货，而要求供应整个生产线的全套设备，做到交钥匙工程。以后，成套化与成线化的供货方式已成为当前供货方式的主流。1.4 本文主要研究内容及意义近年来，液压机技术发展迅猛，对作为其核心的液压系统的技术要求也愈来愈高。由于液压机的技术经济性能在很大程度上取决于液压系统设计的优劣，为此，液压机的研发设计、制造生产企业，应及时了解和把握国际液压机行业液压技术的最新发展趋势、信息和成果，为国民经济的发展提供技术先进、性能优良的现代液压机产品。本次设计的题目是，20MN自由锻造液压机辅助系统设计，力求设计出的液压辅助系统（移动工作台和横向移砧的液压系统）可以满足自由锻造液压机

19、对安全性，快速性，准确性的要求。针对上述设计要求，结合实际情况，确定本文的主要研究内容如下：1. 介绍液压机的背景，国内外发展现状与应用。2. 分析液压机液压辅助系统传动的工作原理，工作特点。3. 设计自由锻造液压机辅助系统的液压系统。4. 液压元件的选择、液压集成块的设计。5. 油箱的设计，柱塞缸的设计。6. 设计泵站，介绍泵站依据什么进行布局，怎样布局，需根据实际情况，所选元件来合理的布局。通过这次毕业设计，我更加了解了液压系统的整个设计过程，各种液压元件的特点及选择依据，把大学里所学的知识融会贯通，为往后的学习工作打下良好的基础。.第2章 液压系统原理设计2.1 液压系统设计要点 2.1

20、.1 主要设计参数 压机公称压力 20MN 最大行程1600mm 移动工作台尺寸16005000mm 移动工作台行程21500mm 横向移砧工作台宽700mm 横向移砧工作台行程2700mm 回程力0.4MN 工作介质压强31.5MPa横向移砧工作台作用力0.4MN 锻造行程10mm2.1.2 液压系统功能及设计要求 20MN自由锻造液压机辅助系统设计，力求设计出的液压辅助系统（移动工作台和横向移砧的液压系统）可以满足自由锻造液压机对安全性，快速性，准确性的要求。液压系统设计要求如下：（1） 液压机基本动作实现 本系统通过电磁换向阀、液压锁，可实现液压机移动工作台和横向移砧的位移，及任意位置停

21、止，锁紧；可实现无冲击卸压卸荷。（2） 其他辅助功能该液压系统在完成以上功能的基础上，充分考虑安全性、可靠性及便于维护等需要，还设计以下功能：液位报警；液温报警。 2.2 液压系统组成及工作原理 该液压机液压系统的组成如图2-1所示：该系统有2个工作缸，由1台泵，电机，电磁换向阀，液压锁，油箱及其辅件等组成。图2-1 液压系统原理图图2-1 液压原理图（1）油箱：有效容积为2000L，油箱在系统中的功能主要是储存油液，给系统供油，还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱附件主要包含液位计、空气滤清器、回油过滤器、冷却器等。（2）冷却器：降低从系统工作中出来即将回入油箱的油液的温度，以

22、免降低泵的容积效率或使油液很快的变质，该系统使用的是油冷机组，可以自动调节油温。（3）加热器：加热油箱中油液的温度，以降低油液黏度，降低泵的吸油压力。（4）空气滤清器：将空气过滤和加油过滤混合为一体，简化油箱结构，既有利于油箱中油液的净化，又维持了油箱内压力与大气压的平衡。（5）液位计：用以监视观察油箱中油液的位置。（6）液压泵：液压泵为能量转换装置，向系统提供具有一定压力和流量的液体，把机械能转换成液体的液压能，是液压系统的动力源。泵提供工作缸的动力。（7）电机：将电能转换成机械能，用以驱动泵。（8）吸油过滤器：在泵前设置吸油过滤器，防止大颗粒杂质吸入泵内，保护液压泵。（9）回油过滤器：用于

23、液压泵回油精过滤，清除液压系统中由于元件产生的金属颗粒及密封件的橡胶杂质等污染物，使流回油箱的油液保持清洁。（10）减震喉：降低高压大流量液压泵吸油产生的油液冲击。（11）电磁换向阀：变换管路间的通道关系，控制油液的接通、切断，从而实现移动工作台和横向移砧液压缸的伸出、缩回动作。（12）单向阀：用于油路的单向导通，在泵出口采用的普通板式单向阀，防止系统油液倒流。（13）溢流阀：实现系统卸荷，调定系统压力，对系统起过载保护作用，安全可靠。（14）截止阀：用于液压系统压力等各种管路上，控制油路的通断。（15）钢管：运载液压油，输送流体，实现整个液压系统中油液的循环，并便于安装拆卸。（16）管接头：

24、是管道与管道，管道与其他元件的可拆卸连续件，如泵，集成块等的连接。2.3 本章小结 本章介绍了现代液压机系统设计要点，阐述了本次20MN液压机的设计要求，以及液压系统的组成和工作原理。第3章 液压系统设计计算及元件选择3.1确定液压系统的主要参数3.1.1 给定设计参数 压机公称压力 20MN 最大行程1600mm 移动工作台尺寸16005000mm 移动工作台行程21500mm 横向移砧工作台宽700mm 横向移砧工作台行程2700mm 回程力0.4MN 工作介质压强31.5MPa横向移砧工作台作用力0.4MN 锻造行程10mm3.1.2 流量计算 工作缸内径和活塞杆直径的选择和计算:(1)

25、移动工作台缸径计算 (3-1)根据液压缸应产生的名义总压力P（N）及选定的液体工作压力p（bar），可以按式(3-2)确定柱塞直径（mm） (3-2)所得D值圆整后按柱塞标准直径选取相近的标准直径。根据式(3-2)计算柱塞直径为。经圆整后为140mm。故取d=70mm。经验证符合要求。行程为3000mm。查表取3200。既得移动工作台的规格为125/70-3200(2)横向移砧工作台的液压缸计算已知根据经验公式(3-2)估算液压缸的直径为。经圆整后为125mm经验证符合要求。行程为2700mm。查表取2800。既得移动工作台的规格为110/70-28003.1.3 管道计算 液压系统一般选用钢

26、管，材料用10号或20号钢。中高压或大通径（DN80mm）采用20号钢，这些钢管均要求在淬火状态下使用。在此系统中，压力为16MPa，系统流量较小，管径较小，但属于中高压系统，因此选用20号钢制成的无缝钢管。管路的选择大部分是硬管，软管是用于连接两个相对运动部件之间的管路。1、钢管通径的计算:计算公式为： (3-3)式中：d管子内径（mm） 通过管道内的流量（） V管内允许流速，根据管路的类型按推荐值选取。推荐值如表3-1：表3-1 允许流速推荐值管道推荐流速（m/s）液压泵吸油管道0.51.5，一般取1以下液压系统压油管道36，压力高，管道短，粘度小取大值液压系统回油管道1.52.6计算出内

27、径d后，按标准系列取相应管径。（1）吸油管路的计算吸油管路的计算如下：吸油管路可取，吸油路管路流量Q=323L/min，则吸油管径内径可按式(3-3)计算得：，取标准值，则 。根据机械设计手册表23.9-2，取其壁厚为=3mm，则吸油管外径可按式(3-4)计算。 (3-4)可得管接头螺纹连接为M602（2）工作台压油管路的计算压油管路可取，压油路管路流量Q=323L/min，则按式（3-3）计算压油管径内径为：，取标准值，则。根据机械设计手册表23.9-2，取其壁厚为=4.5mm，则压油管外径由式（3-4）得。管接头螺纹连接为M422（3）工作台回油管路的计算压油管路可取，压油路管路流量Q=6

28、9L/min，则回油管径内径按式（3-3）计算为：取标准值，则 。根据机械设计手册表23.9-2，取其壁厚为=2.5mm，则回油管外径式（3-4）计算得。管接头螺纹连接为M722钢管在装配时，有必要进行弯曲处理，但弯曲半径有不能太小，最小弯曲率如表3-2所示。表3-2 推荐钢管弯管最小曲率半径（mm）管子外径（mm）564268最小曲率半径90100900软管的选用及使用注意事项：软管是用连接两个相对运动的部件之间的管道。用于压力油路为高压胶管，是以钢丝编织体或钢丝绕体为骨架的。用于各分支回路的低压油管，是以麻线或棉线织体为骨架的。软管内径的计算软管的计算可根据软管的内径和流量、流速的关系按式

29、（3-5）、（3-6）计算。 （3-5） （3-6）式中：A软管的同流截面积（cm）Q软管内径（mm）V管内流速（m/s），通常软管的允许流速v6m/s2、软管的选用（1）泵的入口处根据管路配用KYT-1-65型减震喉，通径为40mm。（2）泵出口处软管根据国际标准GB/T21562-1944，选用材料为聚四氟乙烯。（3）阀件出入口软管的计算及选用3.2 泵及驱动电机选择 3.2.1 概况 液压泵根据工作腔的容积变化而实现吸油和排油，也称容积泵。液压泵每转一周排出的液体体积称为排量，理论上泵的排量只取决于其工作机构的几何尺寸。对于定排量泵，其排量恒定；对于变排量泵，其排量和变量机构的位置有关。

30、如果不考虑泄露及液体的可压缩性，定排量液压泵的流量只取决于泵的转速，与工作压力无关。液压泵的实际工作压力取决于工作负载。而其额定工作压力与泵的结构型式无关，取决于泵的零件强度和在高压下的泄漏。液压泵有许多种类，根据构件不同，液压泵分为齿轮式、螺杆式、叶片式、柱塞式。液压系统中驱动液压泵的原动机有电动机和发动机。发动机指汽油机柴油机等，一般用于行走机械，而且不是由液压系统设计者选定的。固定设备系统中驱动液压泵的电动机需要设计者选定。根据使用的环境，决定开式、封闭扇冷式、防雨保护式、防爆式等形式及立式、卧式结构。3.2.2 泵及电机选择 （1）确定泵的工作压力一般来说，在固定设备中液压系统的正常工

31、作压力可选择为本工作压力的70%80%，以保证泵的足够的寿命。泵的工作压力 （3-7）式中为工作压力，为各元件管路压力损失根据经验可取 （3-8）所以 （3-9）取，于是得 （3-10）代入数据得=20.8MPa，取21MPa。（2）泵的流量考虑实际情况，取横向移砧和移动工作台液压缸的速度为0.10.35m/s。1）移动工作台工作时的最大流量 （3-11）由式（3-11）得2)横向移砧工作台工作时的最大流量由式（3-11）得故选取泵YCY14-1B。(3)电动机的选择泵的总驱动效率应按式（3-12）计算。 (3-12)则可得电动机的功率P=185KW.查产品的样本选为Y315M1-4(4) 泵

32、的使用要求1) 工作压力在31.5MPa，可选用难燃液压油；2) 油箱应保持清洁，液压系统应有过滤器，油液清洁度应达到国家标准等级19/16级；3) 安装泵时，泵的轴线与电动机或原动机的轴线应保持一定的同轴度，一般要求同轴度不大于0.1mm，且崩于电机之间应采用挠性轴连接，泵周不得承受径向力；4) 泵的吸油口距油面高度不应大于500mm，吸油管不得漏气；5) 注意泵轴的旋转方向。3.3 阀类元件选择 3.3.1 选择依据 选择控制阀的依据是系统的最高压力和通过阀的实际流量以及阀的操纵、安装方式等。需要注意的问题是：（1）各种阀类元件的规格型号，按液压系统原理图和系统工况提供的情况从产品样本中选

33、取，各种阀的额定压力和流量。一般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的20%。（2）确定通过阀的实际流量时，要注意通过管路流量与油路中串并联的关系。（3）选择压力控制阀的时候，由于其调定压力范围有限，故最好不要选用比最高使用压力还高的阀。否则，当阀在低压工作时，会出现工作的不稳定。（4）具体选择时，应注意溢流阀按液压泵的最大流量选取；流量阀还需要考虑最小稳定流量，以满足低速稳定性要求。（5）应尽量选用标准件，除在不得已时，才可自行设计专门的控制阀等。根据以上所述的依据和注意事项即可选择阀类元件。3.3.2 液压阀选取 具体选择时，应注意溢流阀按泵液压的最

34、大流量来选取，流量阀还要考虑最少稳定流量，以满足低速稳定的要求。综上所述，可以从各厂的产品样本和机械设计手册中选取阀类元件，见表3-3。表3-3 阀类元件选择序号名称型号数量厂家1电液换向阀HWEH32J502北京华德2单向节流截止阀DPVP301-10B4台湾液压勇镇液压元件3液控单向阀Z2S16-304台湾液压勇镇3.4 其他辅助元件选择 1、溢流阀 溢流阀是使系统中多余流体通过该阀溢出，从而维持其进口压力近于恒定的压力控制阀。在液压系统中，溢流阀可作定压阀，用以维持系统压力恒定，实现远程调压或多级调压；作安全阀，防止液压系统过载；作制动阀，对执行机构进行缓冲、制动；作背压阀，给系统加载或

35、提供背压；它还可与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。溢流阀可分为：直动式、先导式。当溢流量变化时，直动式溢流阀的进口压力是近于恒定的。本系统的溢流阀设定最大压力31.5MPa，最高工作压为35MPa。2、截止阀 控制泵吸油口：选择沈阳阀门厂低压直通式球阀，型号Q11-16，通径20mm。 油箱上：选择沈阳蝶阀厂手动蝶阀，型号D71X-16/150，通径80mm。3、过滤器过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物，使工作介质保持情节，延长元器件的使用寿命，保证液压元件工作性能可靠。液压系统故障的75%左右是由介质污染。在系统中安装滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。过滤器按过滤原

36、理区分主要有：表面型过滤器、深度型过滤器和磁性过滤器。除按过滤原理进行分类外，过滤器还经常按过滤精度、滤芯结构与材料、安装位置等进行分类。过滤器的主要性能参数有：过滤精度、压差特性和纳垢容量等在选用过滤器时，应注意以下几点3：（1）有足够的过滤精度，过滤精度是指通过滤芯的最大坚硬颗粒的大小，以其直径d达到公称尺寸表示。其颗粒越小，精度越高。不同的液压系统有不同的过滤精度要求。（2）有足够的通油能力，通油过滤能力是指在一定过滤精度和压降下允许通过滤油器的最大流量，不同类型的滤油器可通过的流量值有一定的限制，在选择过滤器时按照系统的最大流量的23倍来选取。（3）滤芯便于清洗或更换。（4）滤芯及外壳

37、应有足够的强度，不至因为油压而破坏。（5）有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学的或机械的污染。（6）在规定的工作温度下，能保持性能稳定，有足够的耐久性。（7）结构尽量简单紧凑。（8）价格低廉。回油过滤器，选择黎明厂家生产的直回自封式磁性回油过滤器。该过滤器用于液压系统回油精过滤，具有以下特点：1） 可直接安装在油箱侧面或底部，筒体部分浸入油内，过滤器虑头露在邮箱外，从而简化了系统，使系统布置更紧。 2） 具有旁通阀。在流量脉动造成压差过大，过滤芯被污染物堵塞情况下，旁通阀会自动开启，以保护滤芯及系统正常工作。3） 具有止回阀。过滤器置于油箱侧边，在更换滤芯时，油箱内油液不会流出。4） 具有附带

38、回油口。可作系统中少量油液回入油箱过滤或向油箱少量加油之用。过滤器装在油箱侧面或底部时，旋开小孔盖又可排除过滤器内含有污染杂物的油液，从而延长滤芯使用寿命，又有利于油液净化。5 ）配有永久磁铁，可滤除油液1微米以上的铁磁性颗粒。6 ）具有目测指标和电发讯二合一发讯装置，在滤芯底部设置溢流管及积污盅，更换滤芯时避免污染物重新掉入油箱内。7）设有液流扩散器，与筒体下部组成的液流扩散器能使回油平稳的流入油箱内，不易产生气泡。4、冷却器液压系统工作时，因液压泵、液压马达、液压缸的容积损失和机械损失，或控制元件及管路的压力损失和液体摩擦损失等消耗的能量，几乎全部转化为热量。这些热量除一部分散发到周围空间

39、，大部分使油液及元件的温度升高。如果油液温度过高，将严重影响液压系统的正常工作。一般规定液压用油的正常温度范围为1566。当油箱的自然散热不能保证油液的正常温度时，就必须采取强制冷却的办法，通过冷却器来控制油箱的温度，使之适合系统工作的要求。为了避免回油总管中压力脉动对冷却器造成的破坏，和提高功率利用率，改善冷却性能，本系统单独设立一台冷却机组，该冷却机组自带吸油泵，形成一个冷却回路。选择冷却机组时，可以根据系统发热量的估算需要的冷却功率，如下：Nh=Np(1-c) （3-13）式中 Nh液压系统的发热量；Np输入泵的功率；c 系统的总下效率。合理、高效的系统为70%80%，一般系统仅达到50

40、%60%。这里取70%。所以由上式（3-13）得：Nh=98kW98kW转换为制冷能力为84265kcal/h。所以选择FL-8型号的冷却器。5、加热器液压系统中油温一般控制在3050的范围内。最高不应高过70，最低不应低于15。油温过高将使油液迅速老化变质，同时使油液的粘度降低，造成元件内泄漏量增加，系统效率降低；油温过低，使油液粘度过大，造成泵吸油困难。油温过高或过低都会引起系统工作不正常，为保障油液能在正常的范围内工作，需要对系统油液进行必要的控制，即采用加热或冷却的办法。油液的加热可以采用点加热或蒸汽加热等方法，为避免油液过热变质，一般加热管表面温度不允许超过120，电加热管表面功率密

41、度不应超过3W/cm2 。加热器的发热能力可按下式估算： (3-14) 式中 N加热器发热能力（W）； C油的比热，取C=16802094/（kg）； r油的密度，取r=900kg/m3； V油箱内油液体积（m3）； 油加热后温升（）； T加热时间（s）。假设加热1小时，温升15，油液体积2m3，得到N13210W。在根据电加热器的功率： （3-15）式中 热效率，取0.60.8.取0.8，得到P11kW。所以选择GYY4-2200/8加热器，沈阳电热元件长厂生产，功率为8kW，浸入油中的长度为930，电压为220V。6、液位计液位计是用来观察油液在油箱中高度的元件，应设在注油口附近，以便注油

42、时可以监视液面。一般液位计下刻线至少要比吸油过滤器或吸油管口上缘高出75mm，以免泵吸入空气，液位计上刻线对应着油箱的油液容量。有的液位计还带有温度计，装在油箱外壁上的液位计要妥为保护，防止被碰坏。液位计与油箱连接处要密封。该系统选择CYW-200，不但可以测液位，且具有液温计的功能。7、空气滤清器空气滤清器简称空滤器。它不仅可以防止液压系统工作时，由空气中带入油箱的灰尘，还可以防止加油过程中混入颗粒物质，从而简化了油箱的结构，有利于油箱的净化。空气滤清器工作时空气的流速越低，抗污过滤能力就越好，故在选用液压空气滤清器时应有一定的裕度，一般选用空气流量为泵流量的23倍左右。本系统选取华德的QU

43、Q1-20X0.4型号。8、减震喉液压泵在安装时，要求较高的同心度，特别是斜轴泵对安装位置比较特殊。安装减震喉既可以减小油箱与泵连接应力，接头两端可任意偏转，便于自由调节轴向或横向压力，还可以降低液压泵吸油的冲击。主泵过滤器出口道通径为65mm，所以选择KXT型可曲挠橡胶接管，型号为：KXT-(I)-65，其工作压力为2.0MPa，爆破压力：6.0MPa，真空度：100kPa，适用温度：-20+115。3.5 本章小结 本章主要计算了液压系统的基本设计参数，根据流量和压力等级，工况要求及各个元件的选择原则，进行了液压元件的选择，包括泵组，各类阀类元件，蓄能器及其他液压辅助元件的选择。第4章 阀

44、块设计4.1 概述 液压阀块在液压系统中的重要性已被越来越多的人们所认识，其应用范围也越来越广泛。液压阀块的使用不仅能简化液压系统的设计和安装，而且便于实现液压系统的集成化和标准化，有利于降低制造成本，提高精度和可靠性。因此，液压集成块是液压系统无管化连接方式的一种常用方法，液压元件由散装改为集成化，使之具有以下优点：（1）元件距离近，油道短，压力损失小，效率高；（2）无管子引起的振动及噪音，泄漏小，系统稳定性好；（3）节省大量的管路、接头和密封件。结构紧凑，占有空间小，可使系统减轻重量，降低成本；（4） 安装、调试、使用、维护方便。然而，随着液压系统复杂程度的提高，也增加了液压阀块的设计、制造和调试的难度，若设计考虑不周，就会造成制造工艺复杂、加工成本提高、原材料浪费、使用维护烦琐等一系列问题。4.2 阀块设计原则 集成块的阀体是安装各种液压元件，并且其内部按照液压系统原理图的要求能实现各个元件之间油道连通的复杂功能块，是集成设计的关键，有如下几条注意点3：（1）集成块的尺寸是考虑了其正面所安装叠加阀的类型，外形尺寸，以及保证板内油路孔与叠加阀的油路孔相对应的原则下，应该力求结构紧凑，体积小，重量轻。（2）在集成块设计时，板内的油路应尽量简捷，尽量减少深孔、斜孔，尽量缩短油路长度，减少拐弯，板中的孔径要与叠加阀的孔径和通过的流量相匹配，特别要