（毕业设计图纸全套）采用单向顺序阀的平衡回路实验装置设计（含说明书）

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采用单向顺序阀的平衡回路实验装置设计摘要素综合考虑，选择合适的液压油品种。而叶片泵为主油泵的液压系统，般选用油较好。根据表.，故本系统选用液压油。表.叶片泵系统润滑油类型粘度等级压力等级温度范围油液类型粘度滤油器滤油器在液压系统中，滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固体杂质，使液压油保持清洁，延长液压元件使用寿命，保持系统工作的稳定性。滤油器的类型般分为网式滤油器线隙式滤油器纸质滤油器烧结式滤油器片式滤油器等。由于线隙式滤油器般应用于中低压系统且具有结构简单，过滤效果较好，通油能力大等特性，故此设计综合考虑工作流量等因素，滤油器的类型选择通径，通径的线隙式滤油器，将其安装于泵的吸油口处，且需低于最低油位面以下。空气滤清器此次设计的装置选用的空气滤清器见后章节中的油箱结构设计。液位计此次设计的装置，选择的是带有温度计的液位计，螺钉中心距为，型号为，见后章节中的油箱结构设计。液压站设计机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。此次设计为集中式，即单独设置个液压站。液压站是有液压油箱液压泵装置动力源及液压控制装置三大部分组成。.液压泵装置液压泵装置包括不同类型的液压泵驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压泵的作用是将原动机的机械能转化为液压能，驱动电机的作用是驱动液压泵，联轴器起到连接电动机和液压泵。液压泵安装方式液压泵装置包括不同类型的液压泵驱动电机及其它们之间的联轴器等。其安装方式分为立式和卧式两种。此设计考虑到实验室应用，故选择立式安装。立式安装的优点是占地面积小结构紧凑噪声低且便于收集漏油，同时电动机与液压泵的同轴度能保证，吸油条件好，在中小功率液压站中被广泛应用。液压泵设计选型.确定液压泵的工作压力由液压系统的工况分析知，执行元件液压缸的最大工作压力.，考虑到正常工作中进油管路有定的压力损失，初算时简单系统可取，复杂系统取，本例可取。按如下公式计算得.考虑到定的压力贮备量和泵的寿命，因此泵的额定压力应满足。其中，中低压系统取最小值，高压系统取最大值。在本例中取可.。.确定液压泵的流量多液压缸同时动作，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸所需的最大流量，并考虑系统的漏损和液压泵磨损后容积效率的下降，即.系统泄漏系数，般取此处可取.同时动作的液压缸的最大总流量，即同时动作各执行元件所需流量之和的最大值。液压泵的选型根据以上计算的和查阅相关手册，现选用常用的系列叶片泵，该泵的基本参数为额定压力为.，转速为，公称排量为零压力时流量为，额定压力下流量为，容积效率大于，总效率大于，驱动功率输入功率为.，重量为.。当选用的驱动电机时，验算泵的流量按下式计算.即，经验算满足要求。驱动电机选型电机的型号应该与液压泵相匹配，驱动液压泵所需的功率可按下式计算.计算得因此，根据所计算的参数，选取常用的封闭式三相异步电机，其满载转速为，同步转速为，额定功率为.，效率。电动机与液压泵联接方式电动机与液压泵的联接方式分式法兰式支架式和支架法兰式。此设计选用法兰式联接方式，即液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电动机联接，电动机与液压泵依靠法兰盘上的止口来保证同轴度。这种结构的优点是拆装方便。联轴器选型联轴器的种类繁多，但在此传动过程中，震动很小，也无需频繁启动，正反转也没有变化，综合多方面的因素选用凸缘联轴器。因为凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠，装拆维护均较简便，传递转矩较大，能保证两轴具有较高的对中精度，般常用于载荷平稳，高速或传动精度要求较高的轴系传动。如前所述，查驱动电机的技术参数得到电机轴的直径为，查叶片泵的技术参数得到叶片泵输入轴的直径为。联轴器的计算转矩.式中理论转矩，驱动功率，工作转速，动力机系数，如表.所示启动系数，如表.所示工况系数，如表.所示温度系数，如表.所示公称转矩，。表.动力机系数动力机名称电动机四缸及四缸以上内燃机两缸内燃机单缸内燃机表.启动系数启动次数由制造厂确定表.工况系数工作机构载荷类别泵离心泵均匀载荷.回转泵齿轮泵螺杆泵滑片泵叶片泵.表.温度系数环境温度计算得.综合考虑，选用的联轴器型号为凸缘联轴器，公称扭矩，满足要求。.油箱设计液压油箱装有空气滤清器滤油器液面指示器和清洗孔等。液压油箱的作用是贮存液压油分离液压油中杂质和空气，同时还起到散热的作用。油箱有效容积确定液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。液压油箱的有效容量可概略地确定为在低压系统中.可取.在中压系统中.采用单向顺序阀的平衡回路实验装置设计摘要确定供油方式及动力系统此次设计的装置在实验室为观察现象而使用，速度般较低，从节省能量，减少发热等方面考虑，采用定量泵供油。动力由常用的三相异步电机提供，通用性更好，便于使用与维护。.执行机构执行机构多而复杂，此次设计仅为观察平衡回路现象变化，故可以选择简单的单作用活塞杆液压缸。.压力等变换方式本系统采用三位四通电磁换向阀，利用其阀芯机能的特点实现换向及液压缸的进与退。.能源装置泵的类型叶片泵具有流量均匀，压力脉动小，运转平稳，噪声小，结构紧凑，体积小，重量轻，排量大等优点。在工程机械船舶压铸和冶金设备中得到广泛应用。工作原理主要是当叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内圆上。两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转周时，完成两次吸油与排油。双作用叶片泵转子旋转周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和两次压油，双作用叶片泵可用作定量泵。定量泵可以满足回路要求，故泵可选用双作用叶片泵。.平衡回路实验装置功能原理设计平衡回路概述为了防止立式放置的液压缸活塞，因为垂直运动工作部件的重力而自行下滑，或在工作部件下行时速度失控这种现象发生，往往在液压系统中设置能产生定背压的液压元件，以保证活塞在任意位置上被锁定，并且可以控制工作部件的下落速度，这样的液压回路称为平衡回路。平衡回路在工程机械起重机械以及些具有垂直运动部件的场合得到广泛应用。其作用就是防止立式安装的液压缸受负载力或重力的作用自行下落，或者下落时出现超速失控现象等，它对于保证液压系统的安全性等方面起到了重要作用。单向顺序阀平衡回路分析顺序阀与单向阀组合成单向顺序阀起到平衡阀的作用。顺序阀和平衡阀都属于压力阀，用于控制和调节系统的压力，是基于阀芯上液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。顺序阀的主要作用是以压力作为控制信号，在定的控制压力作用下自动接通或切断油路平衡阀是为了防止重物自由下落即通常所说的负负载时超速而保持定背压的压力控制阀。顺序阀与单向阀组合起来用于平衡重物下行，即起平衡阀的作用。单向顺序阀平衡回路的主要缺点是由于顺序阀和换向阀不可避免地产生泄漏，活塞和与之相连的工作部件会因为顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落。它主要是根据普通顺序阀的特点进行分析的。这样的顺序阀平衡回路不宜使用在保证重物准确停止并保持的系统中，般可用在停止要求不严格，保持时间不长，或者在运动时需要有定背压使下降运动平稳的场合。单向顺序阀的平衡回路原理图拟定平衡回路的功用就是在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落，使执行元件的回油路上保持定的背压值来平衡工作的稳定。为了使活塞平稳运行并且考虑到此回路实验装置设计实现的实际性，可将重物实现工作的部件换成水平放置的液压缸，即在工作缸右端增加个支路作为负载，形成负负载来实现加载。单向顺序阀设计的平衡回路原理图如下图.所示。具体过程为调整单向顺序阀，使其开启压力与工作缸右腔面积稍大于负载缸所提供的流量。换向阀接左位得电，在负载拉力作用下活塞右移，回油路上就存在定的背压，只要将这个背压调得与右边调压阀压力相当，活塞就可以平稳运行，系统速度不会过大或过小，不会影响工作的平稳性。当换向阀处于中位时，单向顺序阀关闭，工作缸活塞就停止运动，不在继续右移，泵通过阀中位卸载。换向阀接右位时，工作缸活塞左移，得电。图.单向顺序阀的平衡回路原理图滤油器，先导型溢流阀，油泵，型三位四通换向阀，顺序阀内控外泄，单向阀，工作缸，两杆连接部分，加载缸，换向阀，减压阀，油箱。液压系统参数设计及元件选型.液压缸设计液压缸结构简单，工作可靠，应用广泛，种类繁多。根据结构特点分为活塞式柱塞式回转式三大类根据作用方式分为单作用式和双作用式，前者只有个方向由液压缸驱动，反向运动则由弹簧力或重力完成，后者两个方向的运动均由液压实现。从本次设计的要求分析，由于不需要太大的作用力，此处选择活塞式即可满足要求。而活塞式又分为双作用单活塞杆式液压缸和双作用双活塞杆式液压缸，对于此回路，选双作用单活塞杆式液压缸。液压缸工作压力.系统设计压力的预选液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。本装置为实验装置，工况时载荷不大，预选系统工作压力.。.缸的工作压力液压缸的工作压力，初算时可取系统工作压力，故.。液压缸主要结构尺寸.液压缸内径和活塞杆的确定由于选用的液压缸为单活塞杆液压缸，故可分析图.图.液压缸计算示意图可知，计算时应用以下公式.由以上三个式子得出内径为.上式中液压缸的工作腔压力.液压缸的回油腔压力背压力，背压的经验选取由于此设计为简单的低压系统，故取值范围为，此处可取.工作缸无杆腔的有效面积工作缸有杆腔的有效面积液压缸内径或活塞直径活塞杆直径，杆径比般按表.选取，此处取.液压缸的最大外负载，取液压缸的机械效率，般取，此处选取.由以上数据计算得出.，圆整后，查相关资料，得到相近的标准直径，以便采用标准的密封元件。液压缸内径活塞杆直径。表.液压缸内径与活塞杆直径的关系按机床类型选取按液压缸工作压力选取机床类别工作