液压泵站设计2.docx

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1、目录1绪论(1)(1)液压泵站的组成(2)(2)液压传动的原理(3)(3)液压技术的特点及发展趋势(4)2 .泵站工作原理及设计(5)(1)泵站行程(6)(2)泵站主要结构(7)3 .泵站设计参数(8)4 .泵站结构设计(1)缸的结构(10)(2)叠加阀块(11)(3)附件结构设计(12)5 .泵站设计原理图(13)(1)泵站原理图(14)(2)泵站电磁动作表(15)(3)泵站执行元件负载和速度循环图(16)1.绪论一液压泵站组成液压泵站是用来向各个试验台（包括液压缸试验台、液压泵试验台、液压马达试验台、常规阀试验台、伺服比例阀试验台）提供液压能源的，液压泵站可以提供多种压力（0-35mpa）

2、多种流量（0-3001min）的液压能源。液压泵站分为泵组、油箱、循环冷却装置三个部分。二液压传动的原理液压传动是液压泵站工作的主要形式，其以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。三液压技术的特点及发展趋势液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%3.

3、5%,而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。因此，液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来，液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争，如：数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此，必须努力发挥液压气动技术的优点，克服缺点，注

4、意和电子技术相结合，不断扩大应用领域，同时降低能耗，提高效率，适应环保需求，提高可靠性，这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。由于液压技术广泛应用了高科技成果，如：自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等，使传统技术有了新的发展，也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向21世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。其主要的发展。趋势将集中在以下几个方面：（1）减少损耗，充分利用能量液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。为减少能量的损失，必

5、须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回路。（2）泄漏控制泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。（3）污染控制过去，液压界主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决：严

6、格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统；应改进元件和系统设计，使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量；开发油水分离净化装置和排湿元件，以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置。（4）主动维护开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识,推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自校正，在

7、故障发生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。（5）机电体化机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化，充分发挥液压传动出力大、惯性小、响应快等优点，其主要发展动向如下：液压系统将有过去的电液开发系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统，同时对压力、流量、位置、温度、速度等传感器实现标准化；提高液压元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更适应机电一体化需求，发展与计算机直接接口的高频，低功耗的电磁电控元件；液压系统的流量、压力、温度、油污染度等数值将实现自动测量和诊断；电子直接控制元件将得到广泛采用，如电控液压泵，可实现液压泵的各种调节方式，实现软启动、合理分配功率、自动保护等；借助现场总线，实

8、现高水平信息系统，简化液压系统的调节、争端和维护。液压CAD技术充分利用现有的液压CAD设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，它将构成设计-制造-销售-使用设计的闭环系统。将计算机防真及适时控制结合起来，在试制样机前，便可用软件修改其特性参数，以达到最佳设计效果。下一个目标是，利用CAD技术支持液压产品到零不见设计的全过程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT,以及现代管理系统集成在一起建立集成计算机制造系统（C1MS）,使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。（6）新材料、新工艺的应用新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境，研究采用生物降解迅速

9、的压力流体，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。2.泵站工作原理及组成一泵站行程1空载启动2 .差动空程上升3 .送料慢行4 .空程回台二泵站主要结构1.插装阀叠加阀叠加阀是在安装时以叠加的方式连接的一种液压阀，如图5-11所示，它是在板式连接的液压阀集成化的基础上发展起来的新型液压元件。图5T1叠加阀叠加阀是一种标准化的液压元件，它实现各类控制功能的原理与普通液压阀相同，其最大特点是阀体本身除容纳阀芯外，还兼有通道体的作用，每个阀体上

10、均有上下两个安装平面和四到五个公共油液通道，各阀芯相应油口在阀体内与公共油道相接，用阀体的上、下安装面进行叠加式无管连接，可组成集成化液压系统。叠加阀也可分为换向阀、压力阀和流量阀三种，只是方向阀中仅有单向阀类，而换向阀采用标准的板式换向阀。每一种通道径系列的叠加阀，其主油路通道和螺栓连接孔的位置都与所选用的相应通径的换向阀相同。同一通径的叠加阀按要求叠加起来组成各种不同控制功能的系统。叠加阀组成的系统有很多优点：1 .组成回路的各单元叠加阀间不用管路连接，因而结构紧凑，体积小，由管路连接引起的故障也少；2 .由于叠加阀是标准化元件,设计中仅需要绘出液压系统原理图即可,因而设计工作量小,设计周

11、期短；3 .根据需要更改设计或增加、减小液压元件较方便、灵活；4 .系统的泄漏及压力损失较小。(一)液压费加阀组的安装1. (1)认识各元件集成块如图5-12所示为液压集成块，液压集成块又称组合式液压块，是60年代出现的液压系统中的一种新型的阀块。液压块的各面上有若干连接孔，作为块与阀之间的连接，元件之间借助于块中的孔道而连通，叠加在一起组成各种所需要的液压回路。本液压集成块共有三种,分别用于二阀组、三阀组、四阀组的叠加，每种阀块各两个。二阀组三阀组四阀组图5-12液压集成块采用液压集成块具有以下优点：1）可以利用原有的板式元件组合成各种各样的液压回路，完成各种动作要求；2）由于液压块向空间发

12、展，缩小了液压设备的占用面积；3）以块内孔道代替了管道，简化了管路连接，便于安装和管理；4）缩短了管路，基本消除了漏油现象，提高了液压系统的稳定性；5）如要变更回路，只要更换液压块即可，灵活性大，可实现系统标准化，便于成批生产。液压阀块的投入使用对液压系统的集成有了质的飞跃，同时简化了系统的安装，增加了系统运行的可靠性。目前国内液压生产厂家已设计、制造出用于各种液压系统的液压阀块，并且渐趋形成定型化，标准化产品。电磁换向阀元件库中的电磁换向阀有单电控（图5J3所示）和双电控（图5-14所示）两种，均为板式连接。图5T3单电控电磁换向阀图5-14双电控电磁换向阀叠加式单向节流阀（图5-15所示）

13、图5-15再加式单向节流阀叠加式溢流阀（图5-16所示）图5-16叠加式溢流阀叠加式减压阀（图5T7所示）图5-17叠加式减压阀（2）液压阀组的工作原理图下面共给出六套阀组的工作原理图，其中二阀组、三阀组、四阀组的各两套，分别如图5-18、5-19、5-20所示。二阀组图5-18登加阀组工作原理图（二阀组）三阀组图5-19叠加阀组工作原理图（三阀组）四阀组（a）（b）图5-20叠加阀组工作原理图（四阀组）2.液压叠加阀组的安装步骤请大家按照各自的分组情况，各组根据图5-18、5-195-20给出的工作原理图，完成以下内容：（1）研究图5-12所示三类液压集成块，弄清楚哪些油口为P,哪些油是T口

14、,哪些油口是A,哪些油口是BFI,并研究各油口的连通情况。（2）根据给出的原理图从元件库中选出所需液压元件；（3）分析给出的集成块的各油口的连通情况，弄清楚哪个是P口，哪个是T口,哪个是A口，哪个是B口；（4）将选择好的液压元件按照给出的工作原理图安装在集成块上。在安装的过程中需要注意集成块上的四个安装孔中，两两之间的距离是不同的，注意元件的安装方向，各元件在集成块上应该占据的正确位置，否则会造成元件安装不上。（二）液压叠加阀组的调试液压阀块调试前应先进行1020min回路冲洗，冲洗时应不断切换阀块上的电磁换向阀，使油流能冲洗到阀块所有通道。若阀块上有比例阀和伺服阀，应先改装冲洗板，以防损坏精

15、密元件。阀块调试包括耐压试验和功能试验。试验时可采用系统本身油源也可采用专用试验台。将需要经常检修的元件及关键元件如电磁阀、比例阀及伺服阀等放在液压阀块的上方或外侧，以便于拆装。液压阀块设计中要设置足够数量的测压点，以供液压阀块调试时使用。对于重量IOkg以上的阀块，应设置起吊螺钉孔。在满足使用要求的前提下，液压阀块的体积要尽量小。设计液压阀块时，阀的底板尺寸应自成一体(最好建成一个块)，其安装面上标出基准螺钉孔的位置，其他相关尺寸以基准螺钉孔为标准。三.液压叠加阀组装配时需注意的问题阀块进行装配前必须彻底清洗，最好设置专用的清洗设备，清洗液宜采用防锈清洗液，亦可采用煤油或机油。冲洗时最好有一定的压力，所有流道特别是盲孔必须清洗干净，不留有任何铁屑、污垢和杂物。清洗后的阀块应马上进行装配，否则应涂上防锈油，并将油口盖住，防止锈蚀和再次污染。阀块装配前应再次校对孔道的连通情况是否与原理图相符，校对所有待装的元件及零部件，保证所装配的元件、密封件及其它部件均为合格品。阀块上的落度应加厌氧胶助封，使用厌氧胶前必须对结合面清除油垢，加胶拧紧，24小时后才能通油。3 .泵站设计参数4 .泵站结构设计(1)缸的结构(2)叠加阀块电磁换向阀(3)附件结构设