第8章 液压系统的设计与应用实例剖析.ppt

液压系统的分类 液压系统的设计计算 典型液压系统应用实例 8.1 液压系统的分类 液压泵自油箱吸油，经换向阀供给液压缸或液压马达对外作功；液压缸或液压马达的回油流回油箱。 8.1.1 开式循环系统 图8-1 开式系统 8.1 液压系统的分类 8.1.1 开式循环系统 特点： （1）结构简单，因而应用较广。 （2）油箱除了作为油液循环的起点和终点外，还具有散热、冷却及沉淀杂质的作用，因此需要有较大容积的油箱才能满足要求。 （3）为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回路上将设置背压阀，从而引起附加的能量损失，使油温升高。 （4）为避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的75%以内，或增设一个辅助泵。 （5）开式系统通过操纵换向阀使执行元件换向，故换向时容易产生压力冲击。 （6）如果执行元件为液压马达，并且带有较大惯性负载时，在惯性负载的带动下，马达将呈泵工况运行，如果此时换向阀在中位，则原来的回油管中将产生很高的压力，使液压马达急剧制动，为了限制其产生过大的制动力，需在马达进出油管之间设置双向溢流阀 8.1 液压系统的分类 8.1.2 闭式循环系统 图8-2 闭式系统 液压泵A和液压马达B的进出油管首尾相接，形成一个闭合回路。当操纵泵A的变量机构时，便可调节马达B的速度或使马达B换向。 8.1 液压系统的分类 8.1.2 闭式循环系统 特点： （1）闭式系统中油液基本在闭合回路内循环，与油箱交换的流量仅为系统的泄漏量，因而补油系统的油箱容积较小，结构紧凑。 （2）闭式系统回油有背压，因而空气不易渗入系统。又由于油箱容积小，油液与空气接触面小，从而使油中空气含量较小。因此，闭式系统运转平稳。 （3）闭式系统中，马达的回油直接流到泵的入口，液压泵在回油压力下吸油，因而对泵的自吸能力要求低。而开式系统对泵的自吸能力要求较高。 （4）闭式系统中，是通过改变液压泵的变量机构来实现换向和调速的，因而调速和制动比较平缓，且调速与制动中能量消耗小。 8.2 典型液压系统应用实例 8.2.1机床滑台液压系统 该液压系统的特点： （1）采用限压式变量叶片泵+调速阀+背压阀构成的调速回路，能保证稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围。 （2）采用限压式变量叶片泵和差动连接式液压缸来实现快进，能源利用比较合理。 （3）采用行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，不仅简化了电器线路，而且使动作可靠，换接精度也比电气控制好。至于两个工进之间的换接，由于两者速度都较低，采用电磁阀完全可以保证换接精度。 （4）采用三位五通电液动换向阀的M型中位机能与单向阀13串联，在滑台停止时，使液压泵通过M型机能在低压下卸荷，减少了能量损耗。为了保证启动时，电液动换向阀有一定的先导控制油压力，控制油路必须从液压泵出口、单向阀13之前引出。 8.2 典型液压系统应用实例 8.2.2 注塑机液压系统 图8-5 注塑机的工作循环 8.2 典型液压系统应用实例 8.2.2 注塑机液压系统 8.2 典型液压系统应用实例 8.2.3 履带式单斗挖掘机液压系统 8.3 液压系统的设计计算 设计步骤： （1）明确系统设计要求； （2）分析系统工况，确定主要参数； （3）拟定液压系统原理图； （4）液压元件的计算与选择； （5）液压系统的性能验算； （6）进行结构设计，编写技术文件。 8.3 液压系统的设计计算 8.3.1 明确设计要求 （1）主机的用途、主要结构、总体布局，主机对液压系统执行元件在位 置和空间尺寸上的限制。 （2）主机的工作循环，液压执行元件的运动方式（移动、转动或摆动） 及其工作范围。 （3）液压执行元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。 （4）主机各液压执行元件的动作顺序或互锁要求。 （5）对液压系统工作性能（如工作平稳性、转换精度等）、工作效率、 自动化程度等方面要求。 （6）液压系统的工作环境和工作条件，如周围介质、环境温度、湿度、 尘埃情况、外界冲击振动等。 （7）其它方面的要求，如液压装置在重量、外形尺寸、经济性等方面的 规定或限制。 8.3 液压系统的设计计算 8.3.2 分析工况，确定主参数 （1）运动分析 运动分析就是研究工作机构根据工艺要求应以什么样的运动规 律完成工作循环，运动速度的大小，加速度是恒定的还是变化的， 行程大小及循环时间长短等。为此必须确定执行元件的类型，并绘 制位移一时间循环图或速度一时间循环图。 （2）负载分析 负载分析就是通过计算确定各液压执行元件的负载大小和方向，并分析 各执行元件运动过程中的振动、冲击及过载能力等情况。 1. 工况分析 8.3 液压系统的设计计算 8.3.2 分析工况，确定主参数 （1）初选液压缸的工作压力