船用拖拉液压绞车用集成式液压泵站的设计.docx

船用拖拉液压绞车用集成式液压泵站的设计严建新王元杰（ 意宁液压股份有限公司 浙江宁波 315806 ）摘要：采用液压泵站与执行元件（船用液压拖拉绞车）集成一体的设计，较传统液压系统中的液压泵站与执行元件分离的设计而言，操作时既方便了对整个液压系统相关数据的观察，又能准确地观测到执行元件的运行情况；同时为 整体运输带来了方便，无需运输后再整体接管装配的过程，可直接进行生产运作；在检测运行和维修方面也有很大的 便捷。用户应用结果表明，该设计安全可靠，结构紧凑，工作效率高，运输操作便捷，可以大范围内推广应用。 关键词：船用拖拉液压绞车；液压泵站；液压系统；集成设计中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1672-8904-（2014）06-0039-003当前，液压传动与控制技术的环境和市场需求均发生着重大的变化。从技术发展趋势来看，传统液压 控制技术正面临重大转型，向未来新型液压控制技术 发展的进度将不可避免；从市场应用上看，当前液压 应用中移动液压应用的比重正在不断增长，并开始逐 渐渗透各个行业领域，如轻工业，建筑，化工，冶金，矿 山，海洋探测等等。现今装备中对电液传动在能效上 要求则是更加的高效、节能、降耗和绿色环保；在控制 上，更多融合信息化、智能化新型电液技术的优势，在 产品方案上充分体现未来控制方案中模块化、可配 组、开放式、组合化、集成化的技术特征，同时控制元 件应更加紧凑化、小型化和轻量化、高比功率化。尤 其在中小流量应用范围中，应开发能满足上述技术和 市场需求模块化组合式电液控制产品，并大范围推广 应用。钢丝绳层数：6；容绳量（m）：500； 所需流量（L/min）：90。 泵站性能参数如下：定量柱塞泵：IAP63 A；额定压力：35 MPa，额定排 量：63 mL/r；船用电动机：Y200L-4-B35-H-IP56；额定功率：30 kW，额定电压：AC380 V； 额定转速：1 480 rpm，防护等级：IP 56； 风冷冷却器：EH14A-4-FMA3-60-E1-10；冷却能力：10.2 kW/h；风扇电机功率：0.37 kW，额 定电压：AC380 V，额定转速：1 400 rpm，防护等级：IP 56；直回式回油滤油器：RFA-250x30F-Y，额定过滤流量：250 L/min，过滤精度：30 μm。1船用拖拉绞车集成泵站的液压原理、性能参数相关介绍1.2 系统液压工作原理相关介绍此系统由船用电动机带动定量柱塞泵运转作为 泵站动力源，通过操纵手动比例换向阀控制液压油的 流向来实现绞车钢丝绳的收放，从而带动被拉物体的 上升与下降功能。系统自身带有溢流阀（过载保护功 能），风冷冷却器（确保油温能在正常情况下工作），回 油滤油器（保证液压油精度）等等。1.1系统性能参数相关介绍绞车性能参数如下： 第一层单绳拉力（kN）：70； 第一层绳速（m/min）：15； 总排量（mL/r）：7238； 系统压力（MPa）：17； 额定工作压差（MPa）：15.5； 钢丝绳直径（mm）：22；2船用拖拉绞车集成泵站的结构介绍、设计要点分析如图 1 所示，此液压泵站由绞车组件、手动比例换向阀以及高度集成化的油箱、电机泵组、冷却器等等组成，支架底座均采用高强度型钢焊接而成，零部 件选型均采用国内外知名品牌，保证了它安全可靠的收稿日期：2014-07-21作者简介：严建新（1978-），男，工程师。研究方向为液压系统及液压 传动装置设计研发。第 40 页2014 年第 6 期运行。考虑系统整体结构，布局采用绞车与泵站并排安装的方式，并用无缝钢管焊接相连，中间通过手动 比例换向阀操作，实现绞车的收放功能。泵站部分采 用上置的开式油箱的设计，增强了液压泵的吸油效 果，同时电机泵组安装于支架底部，减少了运行时振 动对整机造成的影响。下面对设计过程中部件的选 型进行简要说明。图 1 集成泵站的结构示意图2.1 液压泵电机的选型确定电机所需：P（功率）=△p（系统工作压差）× q（系统流量）/60≈28 kW故电机型号为船用电动机：Y200L-4-B35-H-IP56，额定功率：30 kW，额定电 压：AC380 V，额定转速：1 480 rpm，防护等级：IP 56； 确定液压泵所需排量：Vp（排量）= qp（流量）/ n（电机转速）≈64 mL/r。 所以泵型号为定量柱塞泵：IAP63 A，额定压力：35 MPa，额定排量：63 mL/r。1-绞车组件；2-手动比例换向阀；3-电控箱；4-油箱组件；5-风扇冷却器；6-溢流阀组件；7-电机液压泵组件图 2集成泵站的油箱结构a 经验数据表表 1系统 类型行走 机械低压 系统高压 系统锻压 系统冶金 机械a1~22~45~76~1210根据散热要求校核后确定油箱容量为：(