液压站的设计.doc

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1、液压站的设计第一节 液压站简介  液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。  机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。  (1)集中式 这种型式将机床按压系统的供油装置,控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，控制调节装置独立于机床之外，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增加了占地面积。(2)分散式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散

2、在机床的各处。例如利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方使。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。第二节油箱设计在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的，它的作用是，贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定的范围内，以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此，进行油箱设计时候，要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却、油箱内的装置和防噪音等问题。一 油箱有效容积的确（一）油箱的有效容积油箱应贮存液压装置所需要的液压油，液压油的贮存量

3、与液压泵流量有直接关系，在一般情况下，油箱的有效容积可以用经验公式确定：                    （6.1）式中，——油箱的有效容积（L）；Q——油泵额定流量（L/min）；   K——系数；查参考文献[1]，P47，取K=7，油泵额定流量Q=41.76L/min，代入公式6.1，计算得：     =7×41.76=292.32L油箱有效容积确定后，还需要根据油温升高的允许植，进行油箱容积的验算。（二）油箱容积的验算 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热计算，以便对系统温升加以控

4、制。液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降，从而导致液压元件性能的变化，寿命降低以及液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得到冷却,以保证液压系统正常工作。1系统总的发热公率系统总的发热公率H是估算得来的，查参考文献[1]，P46，得系统总的发热公率H估算公式：                     （6.2）式中，N——液压泵输入功率（  KW）；   ——执行元件的有效功率（KW）；若一个工作循环中有几种工况，则应求出其总平均有效功率，系统总的发热公率：H=N（1-η）                 

5、   （6.3）式中  η——系统总效率。  由查参考文献[5]，液压泵输入功率：N=Nd×η1                    （6.4）式中Nd——电动机功率（KW）；  η1——联轴器传动效率。查参考文献[5]P7，取η=0.99，代入公式6.4得：  N=0.99×7.5KW=7.425KW 所以，液压泵输入功率N=7.425KW。将N=7.425KW代入公式6.3，得：  H=N（1-η）=7.425×（1-0.695）KW=2.265KW。2 散热功率及温升油路系统的散热,主要靠油箱表面散热,油箱的散热功率可以用下式进行估算：    =KA (KW)            

6、   （6.5）式中, K——油箱的散热系数（KW/℃）；   A——油箱散热面积（）；——系统温升植（℃）。其中，油箱的散热面积可以用下式估算A=0.065 （）              （6.6）式中，——油箱的有效容积（L）。 液压系统的热平衡条件：机器在长期连续工作下，应该保持系统的热平衡，其热平衡式为：   H-=0，                    （6.7）   H-KA=0，                  （6.8）                      （6.9）查参考文献[1]，P40，取K=0.025KW/℃，将K=0.025代入公式6.9，得：  ==

7、29.7℃查参考文献[1]表3-32所给的允许值为：一般工作机械≤35℃，故系统温升验算合格。二油箱的结构设计（一）结构简介长期以来，液压油箱的结构型式，基本上是矩形板折边压形成四棱柱，再用封板堵住两侧而构成。端部封板及中间隔板由冲压成形，箱体是经四次压圆角，接头外焊接而成的。这种结构的液压油箱制造工艺较差，主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高；压形的反弹量因每次供货钢板的机械性能不同有所不同，导致箱体的圆