液壓設(shè)計(jì)流程模板

1、1. 1明確技術(shù)要求設(shè)計(jì)新的液壓系統(tǒng)，首先要仔細(xì)查明機(jī)器對液壓系統(tǒng)究竟有哪 些要求，要與用戶或主機(jī)廠共同討論,力求定量地掌握這些技術(shù)要 求，作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和依據(jù)。需要掌握的技術(shù)要求可能有:.機(jī)器的特性（1）用途及工作目的。功能、性能及負(fù)載特性負(fù)載種類（恒定負(fù)載、變化負(fù)載及沖 擊負(fù)載）及大?。贿\(yùn)動方式（直線運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、擺動）及運(yùn)動量 （位移、速度、加速度）,慣性力，摩擦力（靜摩擦、動摩擦、粘 性摩擦）,動作特性、動作時(shí)間，精度（定位精度、跟蹤精度、同 步精度）。結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、與被驅(qū)動部分的連接條件、安裝上的限制條件 等。（4）驅(qū)動方式原動機(jī)的種類（電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）、容量（功率、轉(zhuǎn) 速、轉(zhuǎn)矩）

2、、穩(wěn)定性。（5）控制方式操作方式（手動、自動）、信號處理方式（繼電器、邏 輯電路、可編程控制器、微計(jì)算機(jī)）。（6）循環(huán)時(shí)間系統(tǒng)中各種執(zhí)行器的動作順序、動作時(shí)間的相互關(guān) 系。.使用條件（1）工作時(shí)間。（2）設(shè)置場所（室內(nèi)、室外）。（3）設(shè)置環(huán)境環(huán)境溫度、濕度（高溫、寒帶、熱帶），粉塵種類 和濃度（防護(hù)、凈化等）,腐蝕性氣體（所用元件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、表 面處理、涂覆等），易爆氣體（防爆措施）,機(jī)械振動（機(jī)械強(qiáng)度、耐 振結(jié)構(gòu)），噪聲限制（降低噪聲措施）。（4）維護(hù)條件維護(hù)程度與周期，維護(hù)人員的技術(shù)水平；維護(hù)空 間、作業(yè)性、互換性。.適用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī).安全性、可靠性（1）用戶在安全性方面有無特殊要求。（2

3、）明確保用期、保用條件。.經(jīng)濟(jì)性不能只考慮投資費(fèi)用，還要考慮能源消耗、維護(hù)保養(yǎng)等運(yùn)行費(fèi) 用。1. 1. 2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)根據(jù)技術(shù)要求確定執(zhí)行器的種類、數(shù)量、動作順序和動作條件。根據(jù)動作條件擬定驅(qū)動執(zhí)行器的基本回路。作為控制執(zhí)行器的方式, 有用雙向變量泵的閉式回路和使用控制閥的開式回路。當(dāng)系統(tǒng)中有 多個(gè)執(zhí)行器時(shí),要繪制表示動作順序的順序圖，擬定實(shí)現(xiàn)動作順序 的控制回路。此時(shí)如果有同步要求，還耍采用保證必要的同步精度 的同步回路。然后再設(shè)計(jì)液壓源回路。此時(shí)要考慮節(jié)能、維持液 壓油液的清潔度、液壓油液的溫度控制、油箱的油量調(diào)節(jié)和氣壓 調(diào)節(jié)。綜合以上驅(qū)動回路、控制回路、液壓源回路三個(gè)部分，即 得到總的基

4、本液壓系統(tǒng)。然后再進(jìn)一步考慮安全性、減小沖擊、減 小壓力脈動、節(jié)能、壽命等因素，對此基本系統(tǒng)進(jìn)行修改補(bǔ)充,使 之臻于完善。1 .確定執(zhí)行器的種類、數(shù)量和動作執(zhí)行器是液壓系統(tǒng)的輸出部分，必須滿足機(jī)器設(shè)備的運(yùn)動功能、性能的要求及結(jié)構(gòu)、安裝上的限制。*艮據(jù)所要求的負(fù)載運(yùn)動形態(tài)，選用不同的執(zhí) 行器配置，見表41。表41執(zhí)行器配置的選擇運(yùn)動形態(tài) 執(zhí)行器配置直線運(yùn)動液壓缸液壓馬達(dá)+齒輪齒條機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)+螺旋機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動液壓馬達(dá)擺動擺動馬達(dá)液壓缸+連桿機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)+齒輪機(jī)構(gòu)根據(jù)執(zhí)行器的種類和負(fù)載重量、位移量、速度、加速度、摩擦 力等，經(jīng)過基本計(jì)算,確定所需的壓力、流量。壓力可根據(jù)受壓面 積與機(jī)械力求出，流量

5、可用移動體積與移動時(shí)間的關(guān)系求出。確定系統(tǒng)壓力多數(shù)情況下壓力能夠自由選定。適當(dāng)提高壓力能夠降低成本。因此,系統(tǒng)壓力有逐漸提高的趨勢,但液壓系統(tǒng)的壓力受到所用元件的 限制。提高系統(tǒng)壓力，能夠使響應(yīng)速度提高、輸出力加大、功率密度提 高、管路的壓力傳播速度提高,而且不容易發(fā)生執(zhí)行器低速爬行 現(xiàn)象?？墒翘岣邏毫σ矌硪恍﹩栴}，如元件壽命縮短，易于發(fā)生 閥的卡死及自激振蕩，液壓油易變質(zhì),內(nèi)泄漏加大,油溫升高，必 須采取措施防止漏油。確定循環(huán)時(shí)間根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的預(yù)定年產(chǎn)量和全年工作日數(shù)求出日產(chǎn)量，朝艮據(jù) 機(jī)器的能力和每日開機(jī)時(shí)間求出單位產(chǎn)量所需時(shí)間即循環(huán)時(shí)間。此 循環(huán)時(shí)間要進(jìn)一步細(xì)分出各執(zhí)行器的順序動作時(shí)間

6、、停歇時(shí)間等, 要合理地分配循環(huán)中各個(gè)節(jié)拍所需要的時(shí)間。為此要把表示各執(zhí)行 器動作順序的順序圖、表示動作特性的工作圖及表示各節(jié)拍所需 壓力流量的壓力流量圖綜合起來，繪制出時(shí)間圖。如果循環(huán)中僅個(gè)別節(jié)拍需要大流量時(shí)，設(shè)置作為輔助油源的蓄能 器，能夠提高系統(tǒng)效率,同時(shí)也降低成本。確定控制方式執(zhí)行器的控制方式有泵控制方式和閥控制方式，泵控制方式采用 雙向變量泵，經(jīng)過控制泵的流量實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的速度控制，經(jīng)過控制 泵的出流方向?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行器的方向控制。這種方式中每個(gè)執(zhí)行器需要 個(gè)變量泵。重視能源的經(jīng)濟(jì)的場合或者負(fù)載慣性大、起動停止 沖擊成問題時(shí)能夠采用。閥控制方式中,用方向控制閥實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的方向控制，用流量控制

7、 閥實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的速度控制。這種方式應(yīng)用最廣泛,適用于一個(gè)液壓 源同時(shí)驅(qū)動多個(gè)執(zhí)行器的場合或者輸入信號很復(fù)雜而要求快速響 應(yīng)的場合。設(shè)計(jì)液壓回路由于設(shè)計(jì)者的思路、經(jīng)驗(yàn)或?qū)λ性目紤]方法不同，即使針 對同樣目的的設(shè)計(jì)出來的液壓回路也是千差萬別的。因此能夠擬定 幾種符合目的的液壓回路，再從成本、重量、使用方便等方面進(jìn) 行對比論證，確定最合適的液壓回路。液壓回路包括油壓發(fā)生回路、執(zhí)行器控制回路、油液處理回路、 其它輔助回路等。無論多么復(fù)雜的液壓系統(tǒng),都則由實(shí)現(xiàn)種種功能 的基本回路組成的。經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累,已經(jīng)形成了許多簡便成 熟、行之有效的基本回路。用標(biāo)準(zhǔn)圖形符號繪制擬定的液壓系統(tǒng)原理圖，并注明

8、壓力控制閥、 壓力繼電器等設(shè)定壓力和液壓泵或蓄能器工作時(shí)各段路的流量, 以便后面選定元件和確定管子口徑。(1)油壓發(fā)生回路 此回路包括液壓泵部分和壓力控制部分,要設(shè) 計(jì)成能在必要的時(shí)候最有效地供給所需要的壓力和流量。液壓泵的功率在泵控制方式中根據(jù)執(zhí)行器的最大功率算出，在閥 控制方式中根據(jù)各執(zhí)行器所需的最大功率算出，在蓄能器驅(qū)動的 賣命根據(jù)蓄能器的最高工作壓力、一循環(huán)中消耗的全部液量在充 液過程中補(bǔ)充所需的泵流量和卸載時(shí)間算出。在實(shí)際的工作循環(huán)中, 有時(shí)低速大負(fù)載、有時(shí)高速小負(fù)載、有時(shí)卸載，能夠求出平均功 率并據(jù)以確定泵的驅(qū)動電機(jī)的容量?？墒茄h(huán)中的峰值負(fù)載不得超 過電動機(jī)額定功率的1。5倍。（

9、2）執(zhí)行器控制回路執(zhí)行器控制回路要根據(jù)負(fù)載特性，適當(dāng)?shù)乜?制方向、速度等。泵控制方式中,在雙向變量泵回路上加壓力控制回路即可組成執(zhí) 行器控制回路。閥控制方式中的執(zhí)行器控制回路，由方向控制回路、速度控制回 路、壓力控制回路適當(dāng)組合而成:1）方向控制回路用方向控制閥來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器動作方向的控制，掌 握方向控制閥的通油時(shí)間來控制執(zhí)行器的位移量。調(diào)整換向閥的切換時(shí)間、設(shè)置二速回路、與行程減速閥并用，或 者采用比例閥、伺服閥都能夠控制執(zhí)行器起動、停止時(shí)的加速減 速特性。2）速度控制回路用流量控制閥來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器速度的控制。根據(jù)負(fù) 載變化情況和流量精度要求選定采用節(jié)流閥還是調(diào)速閥來控制。考 慮對負(fù)載方向的適應(yīng)

10、性，負(fù)載變化對精度的影響及回路的效率等 因素，決定采用進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流還是旁通節(jié)流方式。3）壓力控制回路壓力控制回路不但包括控制執(zhí)行器輸出力（或力 矩）的回路，還包括用來吸收執(zhí)行器起停時(shí)的制動力、夕卜負(fù)載引起 的沖擊力的安全回路。作為輸出力控制回路，有用溢流冷漠限制最 高壓力的調(diào)壓回路，還有用減壓閥把某個(gè)執(zhí)行器限制到低于油源壓力的壓力的減壓回路。制動回路、平衡回路、安全回路等中所 用的壓力控制閥，有直動式、先導(dǎo)式、內(nèi)控式、外控式等各種結(jié) 構(gòu),性能和特性也有多種不同,實(shí)際使用時(shí)必須十分注意。液壓油處理回路液壓油處理回路包括進(jìn)行液壓油液污染控制的過濾回路和油液溫度控制回路。在過濾回路中,要根據(jù)所用液壓 元件和液壓油的種類確定過濾器的容量,過濾精度和設(shè)置部位。當(dāng) 環(huán)境溫度較高或液壓裝置內(nèi)部發(fā)熱較多,單靠油箱和管路系統(tǒng)自 然散熱無法維持與所用元件相適應(yīng)的溫度和精度時(shí)，必須設(shè)置油 冷卻器，環(huán)境溫度過低，液壓泵超支困難時(shí)，必須考慮設(shè)置加熱器 或其它暖機(jī)運(yùn)行方式。輔助回路輔助回路包括液壓系統(tǒng)維修所需的回路和作為安全措施專門設(shè)置的回路。在保養(yǎng)維修方面，要考慮測壓口、油液取 樣口、元件拆卸時(shí)防止油液外流的措施、易于組成沖洗回路等,在 安全方向,要考慮長期停機(jī)時(shí)防止自重引起下落的措施,防止誤動 作的措施,雙