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1、 燕山大學 課 程 設 計 說 明 書 （機電一體化課程設計） 項目名稱： 100t 平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計 姓 名： 閆桂山、張 帥、宋旭通、孫永海 指導教師： 郭 銳 職 稱： 講 師 2012-12-17 2 燕 山 大 學 課 程 設 計 說 明 書 燕山大學課程設計（論文）任務書 院（系）：機械工程學院

2、 基層教學單位： 機電控制系 項目名稱 100t 平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計 指導教師姓名 郭銳 參加學生數(人) 4 項目考察知識點 (1) 培養(yǎng)學生液壓元件及系統(tǒng)的設計能力。 (2) 培養(yǎng)學生對液壓系統(tǒng)的分析優(yōu)化能力。 (3) 培養(yǎng)學生使用二維、三維CAD軟件以及液壓專業(yè)仿真軟件的能力。 (4) 培養(yǎng)學生在實際操作、分析和解決問題的能力。 (5) 提高學生設計能力及實踐能力。 項目需前期知識儲備 掌握液壓傳動系統(tǒng)、液壓伺服與比例控制系統(tǒng)、氣壓傳動及控制三門課程，精通二維CAD繪圖、三維Solidworks設計、掌握PLC電氣控制基礎。 項目設計參

3、數 系統(tǒng)最大工作壓力：315bar 系統(tǒng)最大流量：40L/min 項目實施內容要求 1、原理、選型及計算說明書1份；說明書還包括電氣系統(tǒng)設計、試驗搭建等所有工作； 2、系統(tǒng)原理圖； 3、泵站三維圖； 4、用氣動力士樂試驗臺，做一個框架車懸掛系統(tǒng)模擬實驗臺以及電氣系統(tǒng)設計(包括電氣梯形圖等)。 項目試驗內容要求 完成框架車懸掛液壓系統(tǒng)設計，搭建試驗臺進行動作試驗，在試驗中記錄相關數據，總結出心得感受，并得出實驗測試報告1份。 項目結題須提交材料 (1)計算選型說明書1份 (2)系統(tǒng)原理圖1張(A1) (3)泵站三維圖1張(A0) (4)實驗測試分析報告1份 小組成員

4、分工 閆桂山：液壓系統(tǒng)設計及相關計算 宋旭通：元件的選型及試驗臺的搭建 孫永海：PLC控制回路設計并進行模擬實驗 張 帥：泵站設計及說明書的撰寫 第 74 頁 共 74 頁 小組分工及貢獻 姓 名 課題組分工 閆桂山 宋旭通 張帥 孫永海 摘 要 懸掛液壓系統(tǒng)是工程機械運輸車諸多液壓系統(tǒng)之一，在運輸車工作過程，懸掛液壓系統(tǒng)起到了提高運輸車可靠性與穩(wěn)定性的功能，能夠很好地平穩(wěn)機

5、身，在凹凸不平的路況，也起到減震作用。應用了懸掛系統(tǒng)的運輸車在我國有著廣闊的應用前景。但是一直以來，由于分流集流閥的運用，運輸車的同步效率程度低、穩(wěn)定性差等問題一直是制約該類系統(tǒng)的不足，研發(fā)擁有更好性能的液壓系統(tǒng)對于提高運輸車性能有很好的價值與意義。 本設計采用負載敏感技術,并引入雙管路防爆閥和壓力補償方法，有效地解決了平板車懸掛升降控制的穩(wěn)定性、精確性及同步性，同時整個系統(tǒng)的可靠性也大大提高。 關鍵詞：懸掛液壓系統(tǒng)、負載敏感技術、雙管路防爆閥、可靠性、壓力補償 目錄 小組分工及貢獻 3 摘 要 4 第1章 緒論 8 1.

6、1 課題背景 8 1.2國內外研究現狀 10 1.2.1 工程車國外發(fā)展現狀 10 1.2.2 工程車國內發(fā)展現狀 11 第2章 平板車懸掛機構簡介 13 2.1 整車結構 13 2.2懸掛結構設計 13 2.3 懸掛機構分析 14 第3章 平板車懸掛機構可靠性分析 16 3.1 可靠性的定義 16 3.2 可靠性工程及任務 16 3.2.1可靠性工程 16 3.2.2可靠性工程的任務 17 3.3平板車懸掛機構可靠性分析 17 3.3.1懸掛機構可靠性概況 17 3.3.2 懸掛鋼架受力分析 19 3.3.3 solidworks有限元分析 19 第4章

7、液壓系統(tǒng)原理設計 23 4.1 100T平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計要點 23 4.1.1 負載敏感系統(tǒng) 23 4.1.2 雙管路防爆閥應用 27 4.1.3 壓力補償閥的應用 29 4.2 100T平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計要求 31 4.3 液壓系統(tǒng)的組成及工作原理 31 4.3.1 系統(tǒng)組成 31 4.3.2 工作原理 34 第5章 液壓系統(tǒng)的設計計算及元件選擇 36 5.1 確定液壓系統(tǒng)主要參數 36 5.1.1 設計任務 36 5.1.2 執(zhí)行元件的確定 36 5.1.3 確定系統(tǒng)主要參數 37 5.2 泵及發(fā)動機的選擇 38 5.2.1 概況 38 5.2.2

8、 液壓泵的選擇 39 5.2.3 發(fā)動機的選擇 41 5.3 閥類元件的選擇 41 5.3.1 閥類元件的選擇依據 41 5.3.2控制元件元件的選取 42 5.4 其他輔助元件的選擇 43 5.4.1 過濾器的選擇 43 5.4.2冷卻器的選擇 45 5.4.3液位液溫計的選擇 45 5.4.4空氣濾清器的選擇 46 5.4.5壓力表儀器的選擇 46 第6章 液壓泵站的設計 47 6.1 概述 47 6.2 泵站設計要點 47 6.3 泵站設計 49 6.4 本章小結 49 第7章 油箱設計 51 7.1 概述 51 7.2 油箱的分類 51 7.3 油

9、箱的設計要點 51 7.4 油箱的設計計算 53 7.4.1 油箱外形尺寸確定 53 7.4.2 油箱的三維建模 54 7.5 本章小結 54 第8章 負載敏感泵仿真分析 56 8.1 負載敏感泵數學建模 56 8.1.1靜態(tài)特征方程 56 8.1.2動態(tài)數學模型 57 8.2負載敏感泵matlab仿真分析 61 8.2.1負載敏感泵的仿真建模 61 8.2.2 負載敏感泵仿真分析 62 第9章 PLC控制回路模擬實驗 64 9.1 實驗原理 64 9.2 實驗記錄及分析 65 第10章 液壓系統(tǒng)安裝、調試及維護 66 10.1 液壓元件的安裝 66 10

10、.2 液壓系統(tǒng)調試 67 10.2.1調試前檢查 67 10.2.2系統(tǒng)的調試 67 10.3 系統(tǒng)維護 68 心得 70 參考文獻 72 第1章 緒論 1.1 課題背景 隨著我國交通、能源等基礎設施建設進程的快速發(fā)展，加上建筑業(yè)和工業(yè)，特別是重工業(yè)和其周邊產業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的運輸車輛已經無法滿足現今工業(yè)生產的運輸要求，近年來大中型工程機械需求量和保有量連續(xù)快速增長。在眾多的工程機械中，特別是進口設備中，采用液壓傳動和全液壓驅動十分普遍，如隧道掘進機、盾構、大噸的運梁車、吊車、升降臺車，以及攤鋪機、挖掘機、推土機等。 工程運輸車(工業(yè)用重型車輛)在工程機械領域中是一

11、重要分支，它適應了現代化物流配送需要而蓬勃發(fā)展。工程運輸車在20 世紀50 年代誕生于歐洲，經過半個多世紀的發(fā)展，形成了各具特色、成龍配套的工業(yè)用重型車輛系列，最大載重已達10000 噸以上。在國外已經廣泛應用于交通建設、鋼廠、船廠、機場以及物流等行業(yè)。近年來，有些國內企業(yè)(如鄭州大方公司、北戴河通連路橋與特種車輛公司)在國外成熟產品的基礎上，根據國內市場需求，也開始涉足到工業(yè)用重型車輛的行業(yè)中來，但現在總體來說還處于起步階段。 工程運輸車輛之所以在現代物流市場，特別是項目物流中能夠站穩(wěn)腳跟除了市場需求強勁以外，另外一個重要因素就是現代公路網的發(fā)展。公路的建設以及建設的質量都比以前有了顯著的

12、提高，某些貨物的運輸漸漸由鐵道運輸轉變?yōu)楣愤\輸。相比鐵道運輸，公路網更能實現“門到門”的現代貨物運輸需求。重型液壓工程運輸車在物流配送方面的作用是無可替代的，它廣泛應用于大件超重型貨物和工程設備結構等的陸上運輸。重型工程運輸車輛是對大型零部件以及產品進行運輸和轉場的常用運輸工具，是企業(yè)生產自動化的重要組成部分。 如圖 1-1 所示是重型工業(yè)用工程車輛典型的四個應用示例。 圖 1-1 重型工程車輛典型應用 總之，工程運輸車在國民經濟中的應用領域是非常廣泛與重要的。從工程機械分類的角度可用圖1-2 說明，重型液壓工程運輸車輛在工程機械領域中的位置情況。 圖 1-2 工程運輸車輛在

13、工程機械領域的位置 1.2國內外研究現狀 1.2.1 工程車國外發(fā)展現狀 液壓工程運輸車通常稱作工業(yè)用重型車，它的最大特點是液壓驅動和升降，這項專利半個世紀前誕生于德國SCHEUERLE 重型車輛有限公司。 在歐洲，有數家企業(yè)從事工業(yè)用重型車輛的研制開發(fā)，可以列舉的公司包括SCHEUERLE( 德國) 、NICOLAS( 法國) 、KAMAG(德國) 以及GOLDHOFER(德國)等，這些企業(yè)根據最終用戶的要求進行設計制造，為用戶制造出技術先進、性能可靠的現代化工業(yè)用重型車輛。 半個世紀以來，這些公司不斷致力于開發(fā)新產品，越來越多的現代技術應用于工業(yè)用重型車輛。其產品的基本特點可以從

14、結構方面、液壓系統(tǒng)方面、電氣控制方面等方面的特點加以概括。 在結構設計方面一般具有下列特點： (1) 國外采用的底盤鋼架結構由高強度鋼焊接而成，在外力扭矩作用下，有最佳的抗彎曲特性。 (2) 轉向系統(tǒng)可分為獨立轉向和拉桿轉向。獨立轉向系統(tǒng)可使車輛按任意轉彎半徑轉向，最小轉彎半徑為零，在對角線模式下可實現零到九十度任意方向斜行，由于其轉向靈活，在工業(yè)用重型車輛中廣泛應用。 (3) 制動系統(tǒng)分為停車制動和駐車制動。停車制動時，壓縮空氣或液壓油通過控制閥到制動缸作用到剎車片。駐車制動一般由馬達減速器內置剎車裝置實現。 (4) 系統(tǒng)模塊化設計能根據現場實際要求，可以將重型車輛分割成不同的模塊

15、，便于重型車輛的生產、運輸和安裝。 在液壓系統(tǒng)設計方面，工業(yè)用重型車輛的控制系統(tǒng)一般均為液壓控制系統(tǒng)，包括液壓驅動系統(tǒng)、液壓懸掛系統(tǒng)以及液壓轉向系統(tǒng)。其基本特點可概括說明如下： (1) 液壓驅動系統(tǒng)為靜液壓系統(tǒng)，液壓泵的輸出通過閉式液壓回路與變量馬達相連，根據發(fā)動機的轉速自動調節(jié)液壓泵的排量，對發(fā)動機和傳動系統(tǒng)進行過載保護。 (2) 液壓懸掛系統(tǒng)能夠根據路面的情況自動調整懸掛液壓缸的伸縮量，保證每個輪胎所承受的載荷相同。液壓懸掛系統(tǒng)也是車身的提升系統(tǒng)，可以均勻抬高車身的高度，當某一輪胎需要更換時，可關閉這個輪胎的懸掛系統(tǒng)而使其它懸掛升起，要更換的輪胎被方便拆下而不需要其它設備。 (3)

16、 液壓管道防爆。液壓懸掛系統(tǒng)中聯接懸掛液壓缸的橡膠軟管上安裝防爆閥，當橡膠軟管爆裂時，防爆閥能夠立刻關閉管路，使輪胎載荷補償特性不受損害。 (4) 液壓防滑。液壓防滑裝置安裝在液壓驅動系統(tǒng)上，液壓馬達的最大允許轉速被限制，當液壓泵輸出流量最大時，防滑裝置起到差速鎖的作用，該裝置對前進及后退都有效。 1.2.2 工程車國內發(fā)展現狀 國內大型工程機械制造企業(yè)也早已意識到該產品市場的巨大蘊涵量，目前正在廣泛引進國外先進產品的同時，積極掌握國外先進技術，研制發(fā)開符合中國國情的工業(yè)用重型車輛。 目前在國內，只有少數企業(yè)涉足到工業(yè)用重型車輛的研制開發(fā)領域，如武漢天捷專用汽車有限公司研制開發(fā)了10

17、0 噸液壓半掛運輸車，上海電力環(huán)保設備總廠為秦沈客運專線研制開發(fā)了450 噸運梁車，但它們只能根據客戶需要開發(fā)單獨的產品，并不能系列的生產工業(yè)用重型車輛，主要原因是工業(yè)用重型車輛技術含量比較高，因此，國內工業(yè)用重型車輛市場基本被極少數國外大企業(yè)占領，并且，國外企業(yè)正在積極進入國內市場，如德國SCHEUERLE 公司正擬在青島建廠進行生產100 噸級平板車及物流裝卸設備，德國GOLDHOLFER 公司擬在上海建廠。通過吸引外國具有較強技術實力與研發(fā)能力的公司到我國建廠，逐漸吸收和消化外資企業(yè)的先進技術與科學的管理經驗，這也是我國工業(yè)用重型車輛的一條行之有效的發(fā)展之路。 在工程運輸車這一領域，河

18、南鄭州大方橋梁機械股份有限公司為國內用戶研制了各級噸位的工程運輸車，其銷售業(yè)績達到30 余臺次。在我國北方地區(qū)以北戴河通連特種車輛公司最為出眾，通連憑借以往工程機械設計領域的優(yōu)勢(如架橋機械等)，參考國外先進經驗，與燕山大學等科研優(yōu)勢單位合作，自主研發(fā)了TLC 系列工程運輸車，已經成功投放市場，目前的產能迅速達到每月一臺次(100 噸級)，在總結經驗的基礎上與九百噸級架橋機聯合作業(yè)的TLC900(載重900 噸)也正在研發(fā)之中，通連特種車輛公司的產品還包括30 米高空作業(yè)車等，為我過節(jié)省了大量外匯和投資成本，填補了我國工程機械領域多項空白，極大提高了我國尤其是北方地區(qū)的工程機械技術水平。 隨

19、著中國國民經濟的迅速發(fā)展，工業(yè)用重型車輛將越來越廣泛被應用，工業(yè)用重型車輛在交通建設、鋼廠、船廠、機場以及物流等行業(yè)的市場正在逐漸被開發(fā)出來。 第2章 平板車懸掛機構簡介 2.1 整車結構 平板車為“機一電一液”一體化產品。全車采用液壓驅動、液壓懸掛、獨立轉向和車架液壓調平等技術。整車由車架、雙駕駛室(兩端)、動力部分、行走驅動部件、獨立轉向部件、液壓懸掛以及液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部分組成，如圖2-l所示。整車為4軸線，每軸線2個懸掛，每個懸掛四個輪胎。設有前后兩個駕駛室，

20、動力艙中間布置，動力源為一臺水冷柴油發(fā)動機。 圖2-1重型平板運輸車整車結構簡圖 2.2懸掛結構設計 平板車多個輪系通過液壓懸掛支撐安裝在車架下，支撐整個車體，承擔載荷并傳遞運動。多點液壓懸掛按照區(qū)域分組聯通，形成3點或4點穩(wěn)定支撐。 平板車的整車的升降、調平，由液壓懸掛來實現，如圖2-2所示，為懸掛三維立體模型。其油缸為單作用柱塞缸，油缸通過關節(jié)軸承耳環(huán)與懸掛架及平衡臂連接。在液壓力的作用下柱塞缸往外伸，懸掛架與平衡臂之間夾角不斷變大，平板車可由最低伸至最高。在平板車及平板車自重作用下柱塞往回收，平板車可降至最低，同時通過懸掛油缸的伸縮動作，平板車還可以適應凹凸不平的路面。平板車

21、液壓懸掛的采甩，除了提供整車升降和調平的功能外，更重要的 是液壓油缸的伸縮補償功能保證了運行過程中輪組均勻承載，避免打滑，以適應路面不平的情況，維持運行的安全可靠。平臺車升降設計原則是除了滿足各部件的結構強度外，能得到規(guī)定的平板車高度的升降范圍。 圖2-2 重型平板運輸車懸掛結構設計 理想的懸掛應滿足：①液壓缸定量進排油，平板車勻速升降；②液壓缸油壓一定時，車輪受力相對恒定，不隨懸掛高度而改變。 2.3 懸掛機構分析 液壓懸掛有多種形式，本文以鉸接單作用平衡臂式懸掛油缸作為研究對象，其結構可以簡化為平面滑塊搖桿機構，如圖2-3所示。AB為懸掛架，與回轉支承相連，轉向機構帶動回轉支

22、承旋轉，而懸掛架由回轉支承帶動轉動，相對車架沒有升降運動，在懸掛機構中相當于機架；AC為懸掛液壓缸，其伸縮長度決定平板車升降高度；BCD為平衡臂，通過B、C、D三點分別與懸掛架、懸掛液壓缸及車橋輪軸連接。 A點與B點之間的距離為a，B點與C點之間距離為b，L為懸掛處于中位時液壓缸的初始長度，為起始轉向角度，為轉動角度。設當懸掛轉角為時，液壓缸的行程為，則有 圖2-3懸掛機構簡圖 轉向執(zhí)行機構的力平衡方程為 其中，F為液壓缸的輸出力，N；為懸掛缸轉動力臂，m；為輪胎受力中心D點的轉動力矩。G為輪軸中心受力，N。 根據三角形面積公式： 可得： 即 第

23、3章 平板車懸掛機構可靠性分析 3.1 可靠性的定義 人們對于可靠性的一般理解，就是認為可靠性表示元件、組件、零件、部 件、總成、機器、設備、或整個系統(tǒng)等產品，在正常使用條件下是否長期可靠，性能能否長期穩(wěn)定的特性。 可靠性是以發(fā)生故障的難易程度作為考慮問題的出發(fā)點，定量地用可靠度來衡量。可靠度是用概率表示的產品的可靠性程度的，可定義為產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的概率。但在除了有概率統(tǒng)計等量的概念外，尚還包括有預期使用條件，工作的滿意程度，正常工作期的長短等內容。 3.

24、2 可靠性工程及任務 3.2.1可靠性工程 可靠性工程的歷史始于第二次世界大戰(zhàn)，是對產品（零、部件，元、器件，總成，設備或系統(tǒng)）的失效及其發(fā)生的概率進行統(tǒng)計、分析，對產品進行可靠性設計、可靠性預測、可靠性試驗、可靠性評估、可靠性檢驗、可靠性控制、可靠性維修及失效分析的一門涉及面很廣、具有相當深度的學科，與各邊緣學科有著密切的聯系的工程學科。它是立足于系統(tǒng)工程方法，運用概率論與數理統(tǒng)計等數學工具（屬可靠性數學），對產品的可靠性問題進行定量分析；采用失效分析方法（可靠性物理）和邏輯推理對產品故障進行研究，找出薄弱環(huán)節(jié)，確定提高產品可靠性的途徑，并綜合地權衡經濟、功能等方面地得失，將產品可靠性提

25、高到滿意的程度的一門學科。 3.2.2可靠性工程的任務 可靠性工程的任務是研究系統(tǒng)或設備在設計、生產和使用的各個階段，定性與定量的分析、控制、評估和改善系統(tǒng)或設備的可靠性，并在設計中達到可靠性與經濟性綜合平衡。它是近二十年來隨著科學技術發(fā)展的需要而興起的一門綜合性應用學科。眾所周知，系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)投入使用后，維持無故障工作的能力。因此，可靠性工程的任務就是保證系統(tǒng)在設計、制造、試驗和運行的整個過程達到用戶所要求的可靠性。 一般說來，零件、設備、裝置、系統(tǒng)等可靠性問題是在開始使用時就同時出現的，就產品而言，最基本的要求是不易損壞，即不易失效。然而，在某些情況下，失效是不可避

26、免的現象，往往難以預測。可靠性技術就是預防可預測故障的發(fā)生，減少不可預測故障的發(fā)生率，從而盡可能地減少故障所造成的損失。 3.3平板車懸掛機構可靠性分析 3.3.1懸掛機構可靠性概況 平板車液壓懸掛部件組是工程車使用性能得以實現的重要部件。實際安裝好以后的工程車懸掛部件組如圖3-1 所示，它包括懸掛鋼架、平衡臂、懸掛油缸、車橋以及安裝好的馬達、減速器和尚未安裝的左右輪胎。如果和人體相比，其在整車中的作用可以比作人的兩條腿部。 工程車懸掛鋼架是工程車液壓懸掛部件組中的重要零件。其零件圖如圖3-2 所示，其頂部通過推力軸承連接車架平臺，上部圓孔是懸掛液壓缸的耳環(huán)安裝孔，下部圓孔通過銷軸

27、連接平衡臂及車橋與輪胎。在整車運行之中，它負責均衡分配所有輪胎之間的載荷，使得承載均勻、運行平穩(wěn)，還負責整車的升降、轉向工作。 圖3-1 液壓懸掛部件照片 圖3-2 液壓懸掛剛架零件圖 3.3.2 懸掛鋼架受力分析 首先，對液壓懸架進行受力分析，滿載時，液壓油缸受力最大。以懸臂為研究對象，畫出其受力圖如圖3-3所示。 圖3-3 液壓懸架懸臂受力圖 圖3-3中．G一液壓懸架滿載負荷；F液壓油缸作用力；N鉸鏈約束反力。懸臂是在3個共點力的作用下處于平衡，已知液壓懸架滿載負荷G的大小和方向以及液壓油缸作用力的方 向，由正弦定理： 可以求出各力的大小。 3.3.3 so

28、lidworks有限元分析 將懸臂的三維實體模型進行solidworks有限元分析，定義材料的彈性模量E=210000 MPa，泊松比=0.3，屈服極限盯=345MPa，密度p=，采用solid45單元對模型進行網格劃分，如圖3-4所示。solid45單元用于三維實體結構模型。單元由8個節(jié)點結合而成。每個節(jié)點有x、y、z方向的3個自由度。該單元具有塑性、蠕變、膨脹、應力強化、大變形和大應變的特征。因為每個節(jié)點有3個自由度，所以每個6面體單元有24個自由度。 3-4 懸架結構立體圖與網絡剖分圖 利用solidworks simulation求解器進行靜力學分析，其變形和應力分布云圖如圖

29、3-5所示。由圖可以看出，對于懸臂的最大變形為0.04mm，最大應力出現在懸臂與油缸的連接孔處，約為104MPa。整個懸架受力比較均勻、狀態(tài)良好。 3-5（a） 懸掛剛架應力云圖 3-5（b） 懸掛鋼架受力位移云圖 3-5（c） 懸掛剛架應變云圖 本文通過solidworks軟件分別建立了液壓懸架的懸掛剛架的實體模型、有限元分析模型，并利用Simulation有限元插件進行了強度和變形分析。根據分析結果，進一步驗證了懸掛剛架受力的可靠性。 第4章 液壓系統(tǒng)原理設計 重型平板車的載重都在100t以上，是運輸大型零部件以及產品和轉場的常用工具，是企業(yè)生產自動化的重要組成

30、部分，在國外已經廣泛應用于交通建設、鋼廠、船廠、機場以及物流等行業(yè)&重型平板車的作業(yè)對象復雜，負載變化比較大，這給重型平板車的微動調節(jié)帶來了不利影響，同時，執(zhí)行機構的復合操作也出現了相互影響，其液壓控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響到整車的性能. 4.1 100T平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計要點 4.1.1 負載敏感系統(tǒng) 負載敏感系統(tǒng)是一個具有壓差反饋，在流量指令下實現泵對負載壓力隨動控制的閉環(huán)系統(tǒng)。負載敏感系統(tǒng)是一種容積調速和節(jié)流調速相結合的調速系統(tǒng)，該系統(tǒng)保證液壓泵的壓力和流量與系統(tǒng)所需的自動匹配，具有節(jié)能作用。變量泵通過檢測和維持泵出口壓力和負載壓力之差，使泵的流量僅決定于系統(tǒng)回路中換向閥開口

31、的大小，與負載壓力無關。 負載敏感變量泵節(jié)能原理： 負載敏感變量泵能使泵的輸出壓力和流量自動適應負載需求，大幅度提高液壓系統(tǒng)效率。其工作原理圖如圖4-1所示。 圖4-1 變量泵負載敏感控制原理圖 閥2的流量方程 式中Q——負載流量 K——流量系數 A——節(jié)流閥開口面積 m——與節(jié)流口形式有關的指數 負載敏感控制閥4的閥芯在調節(jié)過程中發(fā)生的位移很小，彈簧的彈性系數也不大，因此可以認為閥芯彈簧的設定壓力Fs為定值，則閥芯在靜止時的受力平衡程為，即 式中——閥芯彈簧設定壓力 ——壓力油作用在閥芯上的有效面積 結合原理圖4-1可以看出: 1)當閥芯彈簧壓力設定后，

32、閥芯在平衡位置時恒定。當需要改變負載速度時，只需改變節(jié)流閥2的節(jié)流口面積。例如，要提高負載速度，閥2開口面積A增加，由于此時Q還未發(fā)生變化，△p將減小，則 此時閥5的閥芯將左移，B、0口接通，壓力油進入變量油缸6的右腔，推動油缸活塞左移，使變量泵l的排量增加，流過閥2的負載流量Q增加，△P增加，直至重新達到平衡條件，負載速度得到提高，完成了一輪調速過程，實現了按需供油； 2)當負載壓力PL變化時，例如PL減小，則△p增大，由于閥2開口面積不變，通過閥2的流量增加。由于 此時閥4的閥芯將右移，A、0口接通，變量油缸6的右腔與油箱接通，油缸活塞在彈簧推動下右移，使變量泵1的排量減小，

33、閥2流量減小，△p減小，P6降低，直至重新達到平衡條件，△p恢復到平衡狀態(tài)時的設定值。這樣在節(jié)流閥開度即截流面積固定的情況下，流過閥口的流量也保持恒定，從而使得執(zhí)行元件的動作速度保持恒定，同時實現了按需供壓。從而可以改善系統(tǒng)的調速特性并節(jié)約能源。 負載敏感型變量泵不存在溢流損失。雖然系統(tǒng)節(jié)流損失依然存在，但由于節(jié)流閥兩端壓差恒定且較小(由閥芯彈簧設定，約IMPa～2MPa)，因此系統(tǒng)的節(jié)流損失很小，其功率損耗為 系統(tǒng)效率為： 由于泵的出口壓力P。由負載決定，所以負載壓力越高，泵的出口壓力越高，其回路的效率也就越高，液壓回路的節(jié)能效果越好。另外，負載敏感控制泵工作時的壓力只需比

34、負載壓力略高，而不必像恒壓泵那樣必須工作在一個較高的設定壓力，這有利于延長泵的壽命。 負載敏感變量泵與壓力補償閥配合使用，可以實現單泵驅動多個執(zhí)行機構的獨立調速，各執(zhí)行元件不受外部負載變動和其他執(zhí)行元件的干擾。由于負載敏感調速系統(tǒng)不僅能實現按需供油，同時也能按需供壓，是能量損失很小的調速方案，所以負載敏感型變量泵系統(tǒng)非常適用于負載壓力較高、調速范圍較大的單泵、單負載系統(tǒng)或負載差異較大的單泵多負載系統(tǒng)。 負荷敏感控制(LS)具有下列優(yōu)點： (1)液壓元件的壽命增長，尤其是油泵的負荷比無LS的系統(tǒng)小。 (2)流量調節(jié)更快、更準確，與外負載無關。 (3)節(jié)能，系統(tǒng)根據工作需要提供壓力和流量

35、，無流量損失。 (4)產生的熱量少，只需要較小的冷卻器或可不用冷卻器。 (5)可使用比其他系統(tǒng)更少的油泵。 (6)噪聲低。 由于負載敏感變量泵的流量能夠根據工況和負載的變化自動調節(jié)，具有效率高、脈動小、噪聲低等優(yōu)點，非常適合工程機械負載變化劇烈、工況變換頻繁的特點，所以在工程機械上應用非常廣泛，圖4-2為采用負載敏感變量泵的平板車懸掛液壓系統(tǒng)原理圖。 4-2 負載敏感變量泵的平板車懸掛液壓系統(tǒng)原理圖 4.1.2 雙管路防爆閥應用 1. 傳統(tǒng)管路防爆閥原理 為了解決問題，工程中的通用做法是安裝傳統(tǒng)的管路防爆閥，用它來防止由于管路破裂而引起的執(zhí)行機構下降失控，其工作原理及結構如

36、圖4-3所示。防爆閥的B 口連接執(zhí)行機構懸掛缸，F 口連接易爆危險管路。液壓油從F 到B 可以正常通過，從B 到F 由于節(jié)流的作用會產生一個壓差。在管路工作正常的情況下，從B 到F 產生的壓差不會超過彈簧力，閥芯維持一定的開口度，液壓油可以正常流通。如果危險管路出現問題，從B 到F 的流量會大大的增加，當壓差超過彈簧力時，閥芯會立刻關閉，負載能夠停留在管路破裂瞬間的位置上，直到F 端恢復正常壓力后，防爆閥方能開啟。 4-3傳統(tǒng)防爆閥圖形符號和結構原理 如果平板車在架梁工況發(fā)生液壓懸掛系統(tǒng)軟管破裂，將直接影響平板車的縱向穩(wěn)定性，且平板車將混凝土箱梁從預制梁場運輸到

37、架梁工地的最遠距離可達20 km，如果平板車在運輸混凝土箱梁的過程中懸掛液壓軟管出現爆管，防爆閥將封閉懸掛缸，此時平板車的懸掛將失去功能，平板車不能繼續(xù)行駛，必須進行維修后才能繼續(xù)行駛。如果平板車懸掛軟管爆管的地點遠離預制梁場，對平板車進行維修將非常困難。由于以上原因，傳統(tǒng)的管路防爆閥不易用于這一場合，需要進行重新設計。 2.雙管路防爆閥原理 基于系統(tǒng)的可靠性原理，采用并聯冗余設計可以大幅度提高系統(tǒng)的工作可靠性，因此為防止平板車車在運輸過程中由于懸掛液壓軟管爆管而不能正常工作情況的發(fā)生，對懸掛液壓軟管采取冗余設計，用兩條液壓軟管將單個懸掛缸與懸掛主管路連接起來，懸掛液壓軟管的兩端均安裝防爆

38、閥，工作原理如圖4-4所示。同一條懸掛液壓軟管上的防爆閥反向安裝，一個用來封閉懸掛主系統(tǒng)一側，一個用來封閉懸掛缸。 4-4雙管路防爆閥原理 為了使懸掛軟管和防爆閥安裝方便并工作可靠，在雙管路防爆閥原理的基礎上研究并開發(fā)了雙管路防爆閥結構，如圖4-4所示?；谙到y(tǒng)可靠性設計中的冗余原理，在一個主閥體中安裝兩個防爆閥芯，在側閥體上連接外部管路。 4-5雙管路防爆閥結構 1. 側閥體;2.O 形圈;3.主閥體;4.組合墊;4.螺堵;6.防爆閥芯 4.1.3 壓力補償閥的應用 本設計采用負載傳感閥進出口壓力補償相結合方案，原理

39、圖如圖4-6所示 圖4-6 壓力補償原理圖 1.溢流閥 2.減壓閥 3.比例電磁鐵 4.梭閥 5.進口壓力補償閥 6.主閥 7.出口壓力補償閥 當平板車偏載時，進口壓力補償閥5能夠保證比例閥的進口壓差恒定，能使懸掛升降控制與負載大小無關，而只和控制閥的閥芯開口大小成正比。平板車懸掛缸為柱塞缸，整車下降時依靠自重實現柱塞缸的回縮，而常用的負荷傳感閥只在進口裝有壓力補償閥，使懸掛缸的油液流回油箱時沒有流量調節(jié)，尤其是在平板車偏載造成載荷不均的情況下使平板車整車下降平穩(wěn)性以及同步性很差，因此在比例多路閥的出口安裝壓力補償閥7，也能夠對懸掛缸回流油液進行流量調節(jié)，懸掛控制電液比例多路閥組

40、如圖4-6 所示。 該閥組共有4 塊基本閥塊組成，所有的基本閥壓力補償閥閥確保各個閥的輸出流量不受負載的影響梭閥的作用是取最高的負載壓力為負載反饋壓力LS； 采用進出口壓力補償設計后，比例多路閥進出口壓力能夠保持恒定，使比例多路閥的輸出流量不受負載影響，提高了懸掛系統(tǒng)的平穩(wěn)性，有利于控制控制油缸的同步性能。 4.2 100T平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計要求 平板車多在野外工作，溫差變化大，工作條件比較惡劣，粉塵多及負載繁重，而且主機經常處于起制動狀態(tài)，外負載和沖擊很大。同時，希望平板車的生產率盡可能大。因而液壓系統(tǒng)應滿足以下幾方面要求。 (1)首先要保證液壓系統(tǒng)有足夠可靠性。要選擇可

41、靠、耐沖擊、抗污染能力強的液壓元件。要盡量減少系統(tǒng)發(fā)熱，主機連續(xù)工作油溫一般不能超過80oC。因平板車油箱不能太大，所以都要設置油冷卻器。 (3)各裝置的液壓缸要有良好的過載保護措施。工作裝置液壓缸回路為防止重力超速，需有限速措施，例如液壓缸可用單向節(jié)流閥。 (4)為保證液壓油的清潔度，必須設置可靠，高效能濾油裝置，這是確保液壓元件正常、可靠工作必不可少的措施。 (5)良好的工作性能：保證工作裝置工作平穩(wěn)，操作靈活、輕便及具有較高的生產率等； (6)工作可靠，壽命長：保證液壓元件和輔助裝置在高溫和高寒條件工作可靠性和較長的使用壽命，并且具有適應外載荷急劇變化的能力。 4.3 液壓系統(tǒng)

42、的組成及工作原理 4.3.1 系統(tǒng)組成 圖4-7 平板車懸掛系統(tǒng)原理圖 平板車懸掛液壓系統(tǒng)的組成如圖4-7所示：該系統(tǒng)有12個工作缸，均為活塞缸。主系統(tǒng)由柴油機帶動負載敏感變量泵。詳細如下： （1）主油箱：有效容積為400L，油箱在系統(tǒng)中的功能主要是儲存油液，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質等作用。油箱附件主要包含液位液溫計、空氣濾清器、回油過濾器、冷卻器等。 （2）冷卻器：降低從系統(tǒng)工作中出來即將回入油箱的油液的溫度，以免降低泵的容積效率或使油液很快的變質。該系統(tǒng)為行走機械系統(tǒng)，液壓站隨平板車一起運動，故選擇風冷式冷卻器。 （3）加熱器：加熱油箱中油液的溫度，以降低油

43、液黏度，降低泵的吸油壓力。 （4）空氣濾清器：將空氣過濾和加油過濾混合為一體，簡化油箱結構，既有利于油箱中油液的凈化，又維持了油箱內壓力與大氣壓的平衡。 （5）液位液溫計：用以監(jiān)視觀察油箱中油液的位置，并記錄油箱內油液的溫度。 （6）液壓泵：液壓泵為能量轉換裝置，向系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液體，把機械能轉換成液體的液壓能，是液壓系統(tǒng)的動力源。 （7）柴油機：將化學能轉換成機械能，用以驅動泵。 （8）吸油過濾器：在泵前設置吸油過濾器，防止大顆粒雜質吸入泵內，保護液壓泵。 （9）回油過濾器：用于液壓泵回油精過濾，清除液壓系統(tǒng)中由于元件產生的金屬顆粒及密封件的橡膠雜質等污染物，使流回

44、油箱的油液保持清潔。 （10）負荷傳感多路閥：用于控制液壓執(zhí)行元件的運動方向和不受負載干擾的無級調速。用此控制形式，幾個執(zhí)行元件可以互不干擾地以不同的壓力和速度同時運動，只要其流量的總和不超過油泵的流量。 （11）梭閥：又可稱壓力選擇閥，用來獲取多個壓力不同壓力油路的最高壓力。 （12）液壓鎖：使液壓缸活塞在任一位置停止，并可防止其停止后竄。 （13）單向調速閥：調節(jié)某一方向油路的油液流速，用于平板車柱塞缸油路，限制超越負載的運動的速度。 （14）截止閥：用于液壓系統(tǒng)壓力等各種管路上，控制油路的通斷。 （15）壓力表：測量系統(tǒng)壓力，帶有壓力表開關，以防止沖擊引起的表針損壞，需要查看

45、壓力時打開壓力表開關。 （16）軟管：運載液壓油，輸送流體，實現整個液壓系統(tǒng)中油液的循環(huán)，并便于安裝拆卸。 （17）管接頭：是管道與管道，管道與其他元件的可拆卸連續(xù)件，如泵，控制閥等的連接。 4.3.2 工作原理 平板車液壓懸掛系統(tǒng)采用負載敏感系統(tǒng)，負載敏感是指系統(tǒng)能自動將所需壓力和流量信號到，傳到敏感控制閥和泵變量控制機構的敏感腔，使其壓力參量發(fā)生變化，從而調整供油單元的運行狀態(tài)，使其幾乎僅向系統(tǒng)提供負載所需的液壓功率，最大限度的減少能量損失，包括負載敏感和壓力補償兩個方面。 根據負載敏感系統(tǒng)所采用的液壓源的類型，可以將負載敏感系統(tǒng)分為開中心和閉中心兩種。開中心系統(tǒng)采用輸出恒定流

46、量的油源供油，譬如工作時轉速恒定的定量泵，以定差溢流閥作為負載敏感控制元件；而閉中心系統(tǒng)通常采用輸出流量隨負載需要而變化的油源供油，譬如通過改變排量實現輸出壓力適應負載需求的變量泵，以油泵直接作為負載敏感控制元件。 本次設計中的液壓系統(tǒng)為閉中心系統(tǒng)，液壓源的形式為軸向柱塞式斜盤式變量泵供油，系統(tǒng)的負載壓力-流量自適應。 系統(tǒng)的控制原理： (1) 利用梭閥網絡，將系統(tǒng)最高負載壓力引導至泵的負載敏感控制閥的敏感腔，通過自動調節(jié)泵的排量，使泵的出口壓力與系統(tǒng)的最高負載壓力保持一定的差值Pd，其大小由壓差彈簧決定。 (2) 換向閥位于中位時，供油油路被切斷，壓力迅速升高，而此時系統(tǒng)的最高負載壓

47、力為零。當泵的出口壓力達到并超過壓差彈簧調定壓力Pd時，補償閥閥芯向左運動，壓力油流向斜盤控制油缸，使泵的排量減小，直到泵的出口壓力穩(wěn)定在Pd值。此時，泵的輸出流量很小，僅滿足系統(tǒng)內部泄漏的需要，而補償閥閥芯處于中位位置，此稱為低壓等待狀態(tài)。 (3) 當執(zhí)行機構的換向閥開啟時，負載敏感控制閥的敏感腔與供油油路相通，由于此時管路的流量仍為零，敏感腔壓力與泵的出口壓力相等，負載敏感閥閥芯在壓差彈簧作用下偏離中位位置向上運動，使得斜盤控制油缸的大腔與油箱連通，控制活塞在回復彈簧力作用下使泵的排量逐漸增大，油泵開始向執(zhí)行機構供油。 (4) 當執(zhí)行機構開始運動時，隨著流量的增大，節(jié)流閥閥口兩端產生較

48、大的壓力降，于是在負載敏感閥的敏感腔與泵的出口之間形成一定的壓力差。當壓力差偏小時，閥芯位于中位偏下位置，斜盤控制油缸在彈簧力作用下使泵的排量不斷增大，出口壓力逐漸提高；當壓力差偏大時，補償閥閥芯位于中位偏上位置，斜盤控制油缸在壓力油壓力作用下使泵的排量不斷減小，出口壓力逐漸降低；只有當壓力差等于壓差彈簧設定值Pd時，閥芯位于中位位置，泵的排量保持不變。 (5) 由于節(jié)流閥兩端壓差穩(wěn)定，因此流經節(jié)流閥的流量與其閥口開度成正比，而且不受負載變化的影響。即泵的輸出壓力和流量與負載相適應。 (6) 在多個執(zhí)行機構同時動作時，為避免各執(zhí)行機構之間的壓力擾動，閉中心系統(tǒng)也需要在各聯上配置定差減壓閥，

49、以保持每一聯上的節(jié)流閥進出口壓差恒定。 (7) 當執(zhí)行機構運動到極限位置時，管路流量降為零，此時敏感腔壓力與泵的出口壓力相等，補償閥閥芯在壓差彈簧推動下向右運動，致使泵的排量增大，壓力進一步升高。當泵的出口壓力達到泵內系統(tǒng)限壓閥設定值Pmx時，系統(tǒng)限壓閥開啟，壓力油進入控制油缸左腔并推動活塞向右運動。此時，泵的排量迅速下降，其出口壓力等于泵內限壓閥設定的最高壓力。因此，泵處于高壓等待狀態(tài)，雖然壓力高，但流量很小，因而能量損失較小。 第5章 液壓系統(tǒng)的設計計算及元件選擇 5.1 確定液壓系統(tǒng)主要參數 5.1.1 設計任務 （1）設計任務：100t 平板車懸掛液壓系統(tǒng)設計 （2）機器

50、用途：通用型，適用于廣泛應用于機場、港口、火車站、工廠和大型倉庫。大大的提高了貨物中轉平移的效率。減少叉車和人力的消耗成本。 （3）主要技術參數： 系統(tǒng)最大工作壓力：315bar 系統(tǒng)最大流量：40L/min 5.1.2 執(zhí)行元件的確定 1. 確定執(zhí)行機構的型式 液壓執(zhí)行元件的型式要根據機構輸出動作、經濟學分析以及整機布置的要求等確定。一般，連續(xù)回轉的機構用液壓馬達，直線動作機構用液壓缸。本設計中液壓系統(tǒng)各機構均用柱塞液壓缸。 2. 執(zhí)行機構的負載及速度分析 所選缸為柱塞缸，負載的壓力為 液壓缸柱塞

51、處于受壓狀態(tài)，從液壓泵到柱塞缸入口之間存在管路損失和多種閥的壓力損失，所以取進油腔壓力為22MPa，即p1=22MPa，所選柱塞缸的內徑為 整理后取d=0.1m，柱塞徑與缸外徑之比為5:7，則有缸外徑為D=0.14m。 5.1.3 確定系統(tǒng)主要參數 確定系統(tǒng)主要參數的目的是為了擬訂系統(tǒng)原理圖，選擇或設計液壓元件提供依據。這些參數主要是系統(tǒng)工作壓力、液壓執(zhí)行元件的工作壓力和流量、液壓缸有效面積等。確定主要參數的依據是液壓執(zhí)行元件的負載和速度；可供元件的種類、質量和價格。 1. 確定系統(tǒng)工作壓力 平板車工作負載大，為使機器緊湊、輕便，一般都用高壓或中壓

52、系統(tǒng)。根據國內可供元件的條件，確定系統(tǒng)工作壓力為31.5MPa。 2. 確定系統(tǒng)液壓缸參數 1) 壁厚計算 根據公式 式中 ψ——強度系數，對于無縫鋼管，ψ=1； Py——試驗壓力（MPa），工作壓力p≥16MPa時，Py=1.25P； [σ]——材料許用壓力161.75MPa。 計算得壁厚： 修正后取δ=0.015m。 2) 缸底蓋厚度 根據公式

53、 式中 D’——缸筒內徑 D’=110mm； P——油缸壓力 P=22MPa； [σ]——材料許用壓力為161.75MPa， 根據法蘭連接安裝尺寸，去缸底厚度為80mm。 柱塞的行程的計算 由公式： 式中 n——末端條件系數，取n=2； nk——安全系數≥6，取=7。 所以L=294.67mm，取整L=300m

54、m。 結果匯總如表5-1 表5-1 執(zhí)行元件柱塞缸的計算結果 執(zhí)行元件 負載kN 速度m/s 內徑mm 外徑mm 工作壓力MPa 柱塞缸 108.3 0.125 100 140 22 5.2 泵及發(fā)動機的選擇 5.2.1 概況 液壓泵根據工作腔的容積變化而實現吸油和排油，也稱容積泵。液壓泵每轉一周排出的液體體積稱為排量，理論上泵的排量只取決于其工作機構的幾何尺寸。對于定排量泵，其排量恒定；對于變排量泵，其排量和變量機構的位置有關。如果不考慮泄露及液體的可壓縮性，定排量液壓泵的流量只取決于泵的轉速，與工作壓力無關。液壓泵的實際工作壓力取決于工作負載。而其額定工

55、作壓力與泵的結構型式無關，取決于泵的零件強度和在高壓下的泄漏。液壓泵有許多種類，根據構件不同，液壓泵分為齒輪式、螺桿式、葉片式、柱塞式。 液壓系統(tǒng)中驅動液壓泵的原動機有電動機和發(fā)動機。發(fā)動機指汽油機柴油機等，一般用于行走機械，而且不是由液壓系統(tǒng)設計者選定的。固定設備系統(tǒng)中驅動液壓泵的電動機需要設計者選定。本系統(tǒng)為行走機械發(fā)動機選用柴油機，具體型號不許選定。根據使用的環(huán)境，決定開式、封閉扇冷式、防雨保護式、防爆式等形式及立式、臥式結構。 5.2.2 液壓泵的選擇 （1）確定液壓泵的最大工作壓力

56、 式中 —執(zhí)行元件最大工作壓力； —液壓泵出口到執(zhí)行元件入口之間的壓力損失。的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行，初算時可按經驗數據選?。汗苈泛唵?、流速不大的，取=（0.2-0.5）MPa；管路復雜、進口有調速閥的，取=（0.5-1.5）MPa。這里取0.4MPa。 由式5-1得， 在選擇液壓泵的額定壓力時應該比系統(tǒng)最高壓力大25%～60%，高壓系統(tǒng)壓力儲備宜取小值。 （2）確定液壓泵流量 式中 k—系統(tǒng)泄露系數，一般取1.11.5，大流量取小值，反之取大； —同時動作液

57、壓缸最大總流量，這里為工進流量48L/min。 （3）選擇規(guī)格 液壓泵選擇力士樂軸向柱塞式斜盤變量泵，效率高，性能好。 性能參數： 型號： A4VSG40DR/G-RPPB10 排量/cm3/s: 40 最大轉速/r/min： 3700 額定轉速/r/min： 1500 額定壓力/MPa： 35 最大流量/L/min： 60 峰值壓力/MPa： 40 最大功率/KW: 35 安裝形式： 法蘭 容積效率/%: ≥94.6 重量/Kg: 47 5.2.3 發(fā)動機的選擇 確定驅動液壓泵的功率 式中—液壓泵的總效率，本系統(tǒng)采用的效

58、率最高的柱塞泵，取0.8。 按平均功率選出泵的總驅動功率，柴油機允許的短時間超載量一般為25%。選擇濰柴柴油機型號： 性能參數： 型號: WD615 64G 進氣方式： 增壓 額定功率/KW: 162 轉速/rmin-1: 2200 最大扭矩/Nm： 850 耗油量g/KWh： 210 凈重/kg: 560 5.3 閥類元件的選擇 5.3.1 閥類元件的選擇依據 選擇控制閥的依據是系統(tǒng)的最高壓力和通過閥的實際流量以及閥的操縱、安裝方式等。需要注意的問題是： （1）各種閥類元件的規(guī)格型號，按液壓系統(tǒng)原理圖和系統(tǒng)工況提供的情況從產品樣本中選取，各種閥

59、的額定壓力和流量。一般應與其工作壓力和最大通過流量相接近，必要時，可允許其最大通過流量超過額定流量的20%。 （2）確定通過閥的實際流量時，要注意通過管路流量與油路中串并聯的關系。 （5）選擇壓力控制閥的時候，由于其調定壓力范圍有限，故最好不要選用比最高使用壓力還高的閥。否則，當閥在低壓工作時，會出現工作的不穩(wěn)定。 （4）具體選擇時，應注意溢流閥按液壓泵的最大流量選取；流量閥還需要考慮最小穩(wěn)定流量，以滿足低速穩(wěn)定性要求。 （5）應盡量選用標準件，除在不得已時，才可自行設計專門的控制閥等。 根據以上所述的依據和注意事項即可選擇閥類元件。 5.3.2控制元件元件的選取 1.負載傳感多

60、路閥 選擇力士樂M4 12 2X J 250 X型，該閥通徑為12mm,公稱壓力為35MPa，最大流量為50L/min進油聯是閉芯式，閥芯機能為E,不帶壓力補償器，帶負載保持功能，不帶二次閥，操縱形式為電液操縱。 2.液控單向閥 用在平板車懸掛柱塞缸回路上，可在兩個方向防止柱塞在外力作用下移動，起到保護作用。 選用力士樂的Z2S6A2-60，最大壓力為31.5MPa，最大流量為60L/min. 開啟壓力0.3MPa 3. 截止閥 泵吸油口：根據泵出口流量，綜合考慮過濾器的出口大小，選擇中蘇丹陽帶開閉發(fā)訊器的蝶閥DN65，通徑65mm。 油箱上：選擇沈陽蝶閥廠手動蝶閥，型號D71

61、X-16，通徑80mm。 回油過濾器前：選擇沈陽蝶閥廠手動蝶閥，型號D71X-16，通徑80mm。 4. 先導式溢流閥 先導式溢流閥按液壓泵的最大流量選取，選用力士樂有定型產品的閥件，確定先導式溢流閥的規(guī)格。 技術參數： 型號：ZDB6VP1-40 最高工作壓力/MPa: 31.5 調壓范圍/MPa: 21～31.5 最大流量/L/min: 60 重量/Kg: 1.2 通徑/mm: 6 5. 防爆閥 為防止懸掛液壓軟管出現破裂，對液壓軟管破裂增加安全措施，可選用力士樂有定型產品的防爆閥閥件，確定先導式溢流閥的規(guī)格。 技術參數： 型號：MH

62、RB16FGA30 通徑/mm： 16 最高工作壓力/MPa： 35 最大流量/L/min:: 200 重量/Kg： 0.8 6. 節(jié)流閥 選用力士樂節(jié)流閥，需要考慮最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行機構最低穩(wěn)定速度的要求，來選擇節(jié)流閥和調速閥。 技術參數： 型號：Z2FS22—30 通徑/mm： 25 最大流量/L/min: 360 最高工作壓力/MPa： 35 重量/Kg： 0.8 5.4 其他輔助元件的選擇 5.4.1 過濾器的選擇 過濾器的功能是清除液壓系統(tǒng)工作介質中的固體污染物，使工作介質保持情節(jié)，延長元器件的使用壽命，保證液壓元件工作性能可靠

63、。液壓系統(tǒng)故障的75%左右是由介質污染。在系統(tǒng)中安裝濾油器，是保證液壓系統(tǒng)正常工作的必要手段。 過濾器按過濾原理區(qū)分主要有：表面型過濾器、深度型過濾器和磁性過濾器。除按過濾原理進行分類外，過濾器還經常按過濾精度、濾芯結構與材料、安裝位置等進行分類。 過濾器的主要性能參數有：過濾精度、壓差特性和納垢容量等。 1. 過濾器選擇原則 在選用過濾器時，應注意以下幾點： （1）有足夠的過濾精度，過濾精度是指通過濾芯的最大堅硬顆粒的大小，以其直徑d達到公稱尺寸表示。其顆粒越小，精度越高。不同的液壓系統(tǒng)有不同的過濾精度要求。 （2）有足夠的通油能力，通油過濾能力是指在一定過濾精度和壓降下允許通過

64、濾油器的最大流量，不同類型的濾油器可通過的流量值有一定的限制，在選擇過濾器時按照系統(tǒng)的最大流量的2～5倍來選取。 （5）濾芯便于清洗或更換。 （4）濾芯及外殼應有足夠的強度，不至因為油壓而破壞。 （5）有良好的抗腐蝕性，不會對油液造成化學的或機械的污染。 （6）在規(guī)定的工作溫度下，能保持性能穩(wěn)定，有足夠的耐久性。 （7）結構盡量簡單緊湊。 （8）價格低廉。 2. 過濾器的選擇 （1）吸油過濾器 選擇溫州遠東液壓有限公司生產的箱上YXL-40080F型吸油過濾器，該閥通徑為40mm，公稱流量為160 L/min，過濾精度為100，允許最大壓力損失為0.03MPa，連接方式為螺紋

65、連接，安裝在油箱側邊，吸油筒體浸入油箱內液面以下，過濾器慮頭露在油箱外。 （2） 回油過濾器 選擇溫州遠東液壓有限公司生產的箱上YXH-10040FC型回油過濾器，該閥通徑為40mm，公稱流量為160 L/min ，過濾精度為30，允許最大壓力損失為0.35MPa，公稱壓力為1.6MPa，連接方式為螺紋連接，安裝在油箱上部，吸油筒體浸入油箱內液面以下，過濾器慮頭露在油箱外。 5.4.2冷卻器的選擇 液壓系統(tǒng)工作時，因液壓泵、液壓缸的容積損失和機械損失，或控制元件及管路的壓力損失和液體摩擦損失等消耗的能量，幾乎全部轉化為熱量。這些熱量除一部分散發(fā)到周圍空間，大部分使油液及元件的溫度升高。

66、如果油液溫度過高，將嚴重影響液壓系統(tǒng)的正常工作。一般規(guī)定液壓用油的正常溫度范圍為15～66℃。 當油箱的自然散熱不能保證油液的正常溫度時，就必須采取強制冷卻的辦法，通過冷卻器來控制油箱的溫度，使之適合系統(tǒng)工作的要求。 選擇冷卻器時應首先要求冷卻器安全可靠、有足夠的散熱面積、壓力損失小、散熱效率高、體積小、重量輕等。然后根據使用場合，作業(yè)環(huán)境情況選擇冷卻器類型如使用現場有無冷卻水源，液壓站是否隨行走機械一起行動，當存在以上情況時，應優(yōu)先選擇風冷式 而后是機械制冷式。 本系統(tǒng)選用南京翰坤機電科技公司生產的ACE4型空氣冷卻器。此冷卻器由鋁材制成，最大工作壓力1.4MPa，體積小重量輕，安裝容易，維修簡單。 5.4.3液位液溫計的選擇 液位液溫計是用來觀察油液在油箱中高度的元件，以及油液溫度，應設在注油口附近，以便注油時可以監(jiān)視液面。一般液位液溫計下刻線至少要比吸油過濾器或吸油管口上緣高出75mm，以免泵吸入空氣，液位液溫計上刻線對應著油箱的油液容量。液位計與油箱連接處要密封。 本系統(tǒng)采用的是黎明的YWZ-150T型液位計，它帶有溫度計。 5.4.4空氣濾清器的選擇 空