液壓系統的設計內容和步驟
2024/5/29 9:02:34 來源: 堅盛液壓
液壓系統的設計是整機設計的組成部分,設計的目的是使主機在液壓系統的配合或控制下,實現主機的工作要求,這也是設計液壓系統的依據。設計的出發點是可以充分發揮組成元件的工作性能,也可以是追求工作狀態的可靠。實際設計中常是兩種出發點不同程度的組合。液壓系統的設計并沒有統一的模式和步驟,也免不了反復和修改。以下設計流程和內容可供參考。
1. 明確設計要求
明確主機總體結構和布局,了解主機對液壓元件有無位置及空間尺寸的限制。 明確主機作業流程、工作循環方式、技術參數和性能要求,了解哪些動作是要求液壓系統實現的,這些動作有無變速、同步、互鎖、順序等要求。 明確主機工作環境(室內、野外、寒冷、高溫等),作為選擇工作介質的依據。
2. 作工況分析
工況分析的目的是進一步明確主機在性能方面的要求,內容包括負載分析和運動分析。對簡單的機器,只須確定最大負載和最大速度點,對復雜的機器,要編制負載和運動循環圖。對液壓缸要求作出負載-時間(F—t)和運動-時間(x—t,u—t,a—t)循環圖;對液壓馬達,則要求作出轉矩-時間(T—t)和運動-時間(QM—t,wM-t,eM-t)循環圖。由這些圖可確定功率-時間循環圖等。其目的是合理調節各執行元件的動作時間和速度,使系統最為經濟合理。
3. 確定液壓系統的主要參數
4. 擬定液壓系統原理圖
液壓系統的原理圖不是唯一的。一般可參照同類設備依次確定回路方式、液壓油類型、執行元件及液壓泵類型、調速、調壓及換向方式。中小功率液壓系統一般優先選擇開式系統,大功率液壓系統或對重量限制嚴格時選擇閉式系統。另外還要確保工作安全可靠,要防止系統過熱和液壓沖擊。
5. 液壓元件選擇
液壓馬達按前面計算結果選擇,液壓缸可按前面計算結果選擇,必要時可自行設計。
液壓閥的選擇依據為系統最高工作壓力,通過該閥的最大流量及安裝方式,一般可選擇定型產品,不得已時設計專用閥。溢流閥按泵的最大流量選取;節流閥和調速閥額定流量應略大于管路中的最大流量,最小穩定流量要低于管路中最小流量;其他的流量也要大于管路中實際流量,過載能力以不超過20%為宜。
管件和管接頭的選擇應使管中最大流速滿足流量要求,盡可能減少管件的規格型號。
油箱容量可根據液壓泵流量大小,參照經驗合理選取。
6. 液壓系統的驗算
液壓系統的驗算包括壓力計算、系統容積效率計算和發熱估算三方面內容。如果根據液壓系統管路和液壓元件的壓力損失之和p大于原來估計值,則應提高液壓泵工作壓力;如果容積損失大于估計值,則增大泵的幾何排量;如果油液溫升超過允許值(發熱過大),則應考慮采用冷卻措施。
7. 正式繪制工作圖和編制技術文件。
正式工作圖包括正式液壓系統原理圖、液壓裝置總體結構圖、管路裝置圖及各種非標準件裝配圖和零件圖。技術文件一般包括設計任務書、計算書和使用說明書;零部件目錄,標準件、通用件和易損件總表等。
液壓系統原理圖包括如下內容:靜態位置下的液壓系統原理圖、液壓元件和輔件明細表,包括相關元件的規格、型號、數量、質量和價值;對于自動化程度高的機器應繪出執行元件的工作循環圖和電氣控制裝置等動作程序表,及有關操作使用說明;特殊要求和說明也應在圖上注明。液壓系統圖的圖面布置要緊湊合理,清晰美觀;液壓元件和輔助元件職能(圖形)符號按國家標準繪制;工作管路、控制管路、泄漏管路、連續管路等也應按國家規定符號繪制。
對自行設計的非標準液壓元件和輔助元件,必須繪制部件裝配圖和零件圖。 液壓傳動裝置的裝配圖是液壓系統的施工圖,在圖中應明確表示各元件的實際位置、固定方法、管接頭形式和規格等。在工程中,液壓裝置的總裝圖往往由幾張裝配圖組成,如泵站裝配圖、液壓元件和輔助元件裝配圖及管路安裝圖等。
上述設計流程只是說明了一般設計過程,在實際設計中,這些步驟不是固定不變的;有些步驟可省略或合并,有時又要交叉進行,甚至反復多次。當關鍵參數和技術性能難以確定時,要先經過實驗,才能把設計方案確定下來。