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如何設計液壓系統,液壓系統的設計思路?
來(lái)源:cnxlw.cn 發(fā)布時(shí)間:2023/9/28 16:17:01
一、設計步驟。
液壓系統的設計步驟沒(méi)有嚴格的順序,每一步都要互相穿插。一般來(lái)說(shuō),設計要求明確后,大致按照以下步驟進(jìn)行。 1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件,確定系統的主要參數;3、制定基本方案,制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖,編制技術(shù)文件。
二、明確設計要求。
液壓系統的設計步驟沒(méi)有嚴格的順序,每一步都要互相穿插。一般來(lái)說(shuō),設計要求明確后,大致按照以下步驟進(jìn)行。
1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件,確定系統的主要參數;3、制定基本方案,制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖,編制技術(shù)文件。7、防塵、防爆、防寒、噪音、安全可靠性要求。8、對效率和成本的要求。
三、制定基本計劃。
1、制定調速計劃。液壓執行器確定后,其運動(dòng)方向和運動(dòng)速度的控制是制定液壓電路的核心問(wèn)題。
方向控制由換向閥或邏輯控制單元實(shí)現。對于一般中小流量的液壓系統,大多數都是通過(guò)換向閥的有機組合來(lái)實(shí)現所需的動(dòng)作。對于高壓大流量的液壓系統,現在大多采用插入閥和先導控制閥的邏輯組合。
速度控制通過(guò)改變液壓執行元件的輸入或輸出流量或使用密封空間的體積變化來(lái)實(shí)現。相應的調節方法包括節流調節速 一般采用定量泵供油,通過(guò)流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來(lái)調節速度。這種調速方式結構簡(jiǎn)單,因為該系統必須使用閃流閥,所以效率低,熱值大,多用于功率小的場(chǎng)合。
容積調速是通過(guò)改變液壓泵或液壓馬達的排量來(lái)達到調速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)溢流損失和節流損失,效率高。但是,為了散熱和補充泄漏,需要輔助泵。該調速方式適用于功率大、運動(dòng)速度高的液壓系統。
容積節流調速一般由變量泵供油,通過(guò)流量控制閥調節輸入或輸出液壓執行元件的流量,使其供油量適應所需油量。這種調速回路效率高,速度穩定性好,但結構復雜。
節流調速有三種形式:進(jìn)油節流、回油節流和旁路節流。進(jìn)油節流啟動(dòng)沖擊小,回油節流常用于負載場(chǎng)合,旁路節流多用于高速調速電路。調速方案一旦確定,電路的循環(huán)形式就會(huì )確定。
節流調速一般采用開(kāi)放循環(huán)形式。在開(kāi)放系統中,液壓泵從油箱吸油,壓力油通過(guò)系統釋放能量后排回油箱。開(kāi)放回路結構簡(jiǎn)單,散熱性好,但油箱體積大,容易混入空氣。
體積調速多采用封閉循環(huán)形式。在封閉系統中,液壓泵的吸油口與執行元件的排油口直接連接,形成封閉的循環(huán)電路。結構緊湊,但散熱條件差。
2、制定壓力控制計劃。
液壓執行元件工作時(shí),要求系統保持一定的工作壓力或在一定的壓力范圍內工作,有些還需要多級或無(wú)級連續調節壓力。一般來(lái)說(shuō),在節流調速系統中,定量泵通常用于供油,溢流閥用于調節所需的壓力并保持恒定。在體積調速系統中,變量泵用于供油,安全閥用于安全保護。
在一些液壓系統中,有時(shí)需要低流量的高壓油。此時(shí),可以考慮使用增壓回路獲得高壓,而不是單獨設置高壓泵。當液壓執行元件在工作循環(huán)中不需要供油一段時(shí)間并且不方便停止泵時(shí),應考慮選擇卸載回路。
在系統的某個(gè)部分,當工作壓力低于主油源壓力時(shí),應考慮使用減壓回路來(lái)獲得所需的工作壓力。
3、制定順序動(dòng)作過(guò)程。
本體各執行機構的順序動(dòng)作,根據設備類(lèi)型的不同,有按固定程序運行的,也有隨機的,也有人為的。工程機械的操作機構多為手動(dòng),一般由手動(dòng)多路換向閥控制。加工機械各執行機構的順序動(dòng)作多采用行程控制,工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí),通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)向電磁鐵發(fā)出電信號,推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥控制連續動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)安裝方便,行程閥需要連接相應的回路,因此僅適用于管道連接方便的情況。
此外還有時(shí)間控制,壓力控制等。比如液壓泵無(wú)負荷啟動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間正常運轉后,延遲繼電器發(fā)出電信號關(guān)閉卸載閥,確立正常的工作壓力。壓力控制多用于帶有液壓夾具的機床、擠出機壓力機等。某執行元件完成預定動(dòng)作時(shí),電路中的壓力達到一定值,通過(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號或打開(kāi)順序閥使壓力油通過(guò),啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。
4、液壓動(dòng)力源的選擇。
液壓系統的工作介質(zhì)完全由液壓源提供,液壓源的核心是液壓泵。節流調速系統一般由定量泵供油。在沒(méi)有其他輔助油源的情況下,液壓泵的供油量大于系統的需油量。多余的油通過(guò)溢流閥流回油箱,溢流閥同時(shí)控制和穩定油源壓力。大多數容積調速系統由變量泵供油,安全閥限制系統的最高壓力。
為了節約能源,提高效率,液壓泵的供油量應盡可能與系統所需的流量相匹配。對于系統在工作循環(huán)的各個(gè)階段所需的油量差異較大的情況,一般采用多泵供油或變量泵供油。對于長(cháng)期所需流量較小的情況,可以增加蓄能器作為輔助油源。
在液壓源中,油液凈化裝置是必不可少的。普通泵入口應配有粗濾器,進(jìn)入系統的油液應根據被保護元件的要求,再經(jīng)相應的精濾器過(guò)濾。為了防止系統中的雜質(zhì)流回油箱,可以在回油路上設置磁濾器或其它過(guò)濾器。針對液壓設備所處的環(huán)境和溫升要求,還應考慮加熱、冷卻等措施。
四、繪制液壓系統圖。
整個(gè)機器的液壓系統圖由擬定的控制電路和液壓源組合而成。當每個(gè)電路相互組合時(shí),應去除重復多余的部件,以便系統結構簡(jiǎn)單。注意各部件之間的聯(lián)鎖關(guān)系,避免誤操作。應盡可能減少能量損失。為了提高系統的工作效率,方便液壓系統的維護和監控,系統的主要部分應安裝必要的檢測部件(如壓力表、溫度計等)。
大型設備的關(guān)鍵部件應附有設備零件,以便在事故發(fā)生時(shí)能夠快速更換,并確保主要連續工作。每個(gè)液壓元件應盡可能采用國產(chǎn)標準件,并應根據國家標準規定的液壓元件功能符號的正常位置繪制圖紙。自行設計的非標準元件可以用結構原理圖來(lái)繪制。
液壓系統的設計步驟沒(méi)有嚴格的順序,每一步都要互相穿插。一般來(lái)說(shuō),設計要求明確后,大致按照以下步驟進(jìn)行。 1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件,確定系統的主要參數;3、制定基本方案,制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖,編制技術(shù)文件。
二、明確設計要求。
液壓系統的設計步驟沒(méi)有嚴格的順序,每一步都要互相穿插。一般來(lái)說(shuō),設計要求明確后,大致按照以下步驟進(jìn)行。
1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件,確定系統的主要參數;3、制定基本方案,制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖,編制技術(shù)文件。7、防塵、防爆、防寒、噪音、安全可靠性要求。8、對效率和成本的要求。
三、制定基本計劃。
1、制定調速計劃。液壓執行器確定后,其運動(dòng)方向和運動(dòng)速度的控制是制定液壓電路的核心問(wèn)題。
方向控制由換向閥或邏輯控制單元實(shí)現。對于一般中小流量的液壓系統,大多數都是通過(guò)換向閥的有機組合來(lái)實(shí)現所需的動(dòng)作。對于高壓大流量的液壓系統,現在大多采用插入閥和先導控制閥的邏輯組合。
速度控制通過(guò)改變液壓執行元件的輸入或輸出流量或使用密封空間的體積變化來(lái)實(shí)現。相應的調節方法包括節流調節速 一般采用定量泵供油,通過(guò)流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來(lái)調節速度。這種調速方式結構簡(jiǎn)單,因為該系統必須使用閃流閥,所以效率低,熱值大,多用于功率小的場(chǎng)合。
容積調速是通過(guò)改變液壓泵或液壓馬達的排量來(lái)達到調速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)溢流損失和節流損失,效率高。但是,為了散熱和補充泄漏,需要輔助泵。該調速方式適用于功率大、運動(dòng)速度高的液壓系統。
容積節流調速一般由變量泵供油,通過(guò)流量控制閥調節輸入或輸出液壓執行元件的流量,使其供油量適應所需油量。這種調速回路效率高,速度穩定性好,但結構復雜。
節流調速有三種形式:進(jìn)油節流、回油節流和旁路節流。進(jìn)油節流啟動(dòng)沖擊小,回油節流常用于負載場(chǎng)合,旁路節流多用于高速調速電路。調速方案一旦確定,電路的循環(huán)形式就會(huì )確定。
節流調速一般采用開(kāi)放循環(huán)形式。在開(kāi)放系統中,液壓泵從油箱吸油,壓力油通過(guò)系統釋放能量后排回油箱。開(kāi)放回路結構簡(jiǎn)單,散熱性好,但油箱體積大,容易混入空氣。
體積調速多采用封閉循環(huán)形式。在封閉系統中,液壓泵的吸油口與執行元件的排油口直接連接,形成封閉的循環(huán)電路。結構緊湊,但散熱條件差。
2、制定壓力控制計劃。
液壓執行元件工作時(shí),要求系統保持一定的工作壓力或在一定的壓力范圍內工作,有些還需要多級或無(wú)級連續調節壓力。一般來(lái)說(shuō),在節流調速系統中,定量泵通常用于供油,溢流閥用于調節所需的壓力并保持恒定。在體積調速系統中,變量泵用于供油,安全閥用于安全保護。
在一些液壓系統中,有時(shí)需要低流量的高壓油。此時(shí),可以考慮使用增壓回路獲得高壓,而不是單獨設置高壓泵。當液壓執行元件在工作循環(huán)中不需要供油一段時(shí)間并且不方便停止泵時(shí),應考慮選擇卸載回路。
在系統的某個(gè)部分,當工作壓力低于主油源壓力時(shí),應考慮使用減壓回路來(lái)獲得所需的工作壓力。
3、制定順序動(dòng)作過(guò)程。
本體各執行機構的順序動(dòng)作,根據設備類(lèi)型的不同,有按固定程序運行的,也有隨機的,也有人為的。工程機械的操作機構多為手動(dòng),一般由手動(dòng)多路換向閥控制。加工機械各執行機構的順序動(dòng)作多采用行程控制,工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí),通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)向電磁鐵發(fā)出電信號,推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥控制連續動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)安裝方便,行程閥需要連接相應的回路,因此僅適用于管道連接方便的情況。
此外還有時(shí)間控制,壓力控制等。比如液壓泵無(wú)負荷啟動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間正常運轉后,延遲繼電器發(fā)出電信號關(guān)閉卸載閥,確立正常的工作壓力。壓力控制多用于帶有液壓夾具的機床、擠出機壓力機等。某執行元件完成預定動(dòng)作時(shí),電路中的壓力達到一定值,通過(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號或打開(kāi)順序閥使壓力油通過(guò),啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。
4、液壓動(dòng)力源的選擇。
液壓系統的工作介質(zhì)完全由液壓源提供,液壓源的核心是液壓泵。節流調速系統一般由定量泵供油。在沒(méi)有其他輔助油源的情況下,液壓泵的供油量大于系統的需油量。多余的油通過(guò)溢流閥流回油箱,溢流閥同時(shí)控制和穩定油源壓力。大多數容積調速系統由變量泵供油,安全閥限制系統的最高壓力。
為了節約能源,提高效率,液壓泵的供油量應盡可能與系統所需的流量相匹配。對于系統在工作循環(huán)的各個(gè)階段所需的油量差異較大的情況,一般采用多泵供油或變量泵供油。對于長(cháng)期所需流量較小的情況,可以增加蓄能器作為輔助油源。
在液壓源中,油液凈化裝置是必不可少的。普通泵入口應配有粗濾器,進(jìn)入系統的油液應根據被保護元件的要求,再經(jīng)相應的精濾器過(guò)濾。為了防止系統中的雜質(zhì)流回油箱,可以在回油路上設置磁濾器或其它過(guò)濾器。針對液壓設備所處的環(huán)境和溫升要求,還應考慮加熱、冷卻等措施。
四、繪制液壓系統圖。
整個(gè)機器的液壓系統圖由擬定的控制電路和液壓源組合而成。當每個(gè)電路相互組合時(shí),應去除重復多余的部件,以便系統結構簡(jiǎn)單。注意各部件之間的聯(lián)鎖關(guān)系,避免誤操作。應盡可能減少能量損失。為了提高系統的工作效率,方便液壓系統的維護和監控,系統的主要部分應安裝必要的檢測部件(如壓力表、溫度計等)。
大型設備的關(guān)鍵部件應附有設備零件,以便在事故發(fā)生時(shí)能夠快速更換,并確保主要連續工作。每個(gè)液壓元件應盡可能采用國產(chǎn)標準件,并應根據國家標準規定的液壓元件功能符號的正常位置繪制圖紙。自行設計的非標準元件可以用結構原理圖來(lái)繪制。
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