流体传动与控制技术电气工程系毕业论文

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1、引言流体传动与控制技术是现代机械工程的基本技术构成，也是现代控制工程的基本技术要素。由于由于其本身的独特的技术优势，使得它在现代化农业、制造业、能源工程、化学与生物工程、交通运输与物流工程、采矿与冶金工程、油气探采与加工、建筑与公共工程、水利与环保工程、航天与海洋工程、生物与医学工程、科学实验装置、军事国防工程等领域获得了广泛的应用，成为现代化进程中不可替代的一项重要技术。液压传动是以油或油水混合物作为工作介质（也可以说是传动件），通过液体的压力能实现能量传递的传动方式，其应用和发展实践表明它具有传动平稳，能在大

2、范围内实现无级调速，便于实现复杂动作等优点。与机械传动、电气传动相比，它还具有能容量大的特点。在较小的重量和尺寸下，可以传递较大的功率，易获得很大的力或力矩。通过一阶段的课题调研，和在企业里的实践。我的课题是液压压套机。一、液压油缸的结构选择由于压套机推力较大（29吨），推料长度（0.5米），为了使压套机有良好的工作性能，考虑采用双油缸结构或单油缸的结构。若采用两个油缸的结构，则两油缸之间有一定的中心距，并且两油缸采用两端固定式，以增加整个机构的强度和提高油缸工作稳定性。为了使油缸在工作时不因为所受载荷的不同而引

3、起两钢工作速度不同步的现象，对油缸采用了刚性同步，即在两油缸之间加上一导向杆，依靠导向杆对两油缸实现同步。该结构较复杂、工作可靠、同步精度较高，并采用节流阀的液压同步回路，同步精度较低（4%～5%），这对压套机的工作性能影响较大，同时很可能会造成损坏油缸，折断活塞杆头等事故。如果采用分流阀的液压同步回路，系统简单，但其同步精度（2％～5％），同样会对压套机造成影响。采用此结构存在同步的问题。若采用双作用单油缸的形式，就不可能存在上述的问题，根据同类设计，可以参考采用单油缸双导杆结构。一只油缸在中间，导杆分别在油缸

4、两边的形式，油缸采用两端轴向脚座固定式。由于采用导向杆和活塞杆采用法兰连接，构成刚性同步，而刚性同步又是通过导向杆和推头来实现的，所以导向杆和推头之间的连接为刚性连接，以保证同步精度。二、液压系统方案的选择由于液压式压套机的工作过程比较简单，为工进——返回———停止。工进时候的油缸速度慢为，返回的速度较快，为。所以其液压控制系统也比较简单，只要在油泵和油缸之间串联一个换向阀就可以达到目的。为了控制系统压力和对系统起安全保护作用，在油泵和换向阀之间并联接上一个溢流阀另外，为了充分发挥液压的无级调速的特性和尽可能减少

5、系统元件，系统采用手动变量泵。（变量泵可节省调速阀，减少系统发热）由于系统压力较高，流量较大，油缸返回速度大，冲击大，为了控制返回速度活儿减小冲击，在油路上串联一个双向节流阀（可调），以达到目的。所有的液压元件都安装在集成块（150x150x120）上帕斯卡原理指出：在充满液体的密闭容器内，施加于静止液体表面的压力将以等值同时传到液体的各点。所以在液压系统中，当忽略液体自重时液体静止段内压力到处相等，如实验系统中压力表的示值反映表前管道引出处的压力值。以一个不完全系统(图2-1)为例，液压缸有杆腔活塞有效面积为A

6、2，阻力负载为F。液压泵从油箱吸油，经压油管供油至液压缸下腔，由于F的存在将阻止液压缸下腔密封容积的增大，从而使泵不断排出的油液受到压缩，因此导致油压不断上升，当压力升高到能克服阻力负载F时，活塞便被推动上升，这时，因缸的上腔直通油箱，P3=0，则有。如果F不变，液压缸下腔将维持P2不变，继续推动活塞上移。如果F=0，略去活塞自重和其它阻力时，泵排出的油液可以推动活塞上移，但不能在液压缸下腔建立起压力(P2=0)。以上说明，在容积式液压传动中，工作压力决定于外界负载，即决定于油液运动时受到的阻力。液压系统中液流受

7、到的阻力，往往有三大类：1、外加阻力。如液压缸提升的荷重，推动机械位移的力，液压马达驱动机械回转运动的扭矩等。2、液压阻力。沿程阻力和局部阻力统称液压阻力。3、密封阻力。如活塞杆作直线往复运动时，它与密封件间的摩擦所产生的阻力等。在图2-2中液压缸上腔直通油箱，即P3=0，此时液压缸理论推力为。客观上由于活塞杆与端盖在a处和活塞与缸筒在b处存在密封阻力，a处存在外泄漏和b处存在内泄漏(由高压腔向低压腔的泄漏)，加之制造和安装误差，偏载引起活塞和活塞杆倾斜而产生的附加阻力等因素，使液压缸能推动的实际荷重F有效总小于

8、理论推力F理，为此，用负载效率表征它们的关系，是以F有效与F理之比来表征的，即或F有效=F理-F无效（2-1）若将式（2-1)中各力改用表压(压强)形式表示，则有，，（2-2）式中P有效——液压缸有效负载压力；P2——液压缸工作腔压力；P无效——液压缸无效负载压力。所以P有效=P2-P无效（2-3）或P2=P有效+P无效（2-4）式（2-4）为液压缸工作压力决定于外界负载