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因此油在管路中呈湍流流动状态,其沿程阻力系数?为
??0.3164Re?0.25 (5.6)
∴ ?p2??0.3164Re?0.2513.182???900?10?6?0.0424(MPa) (5.7) 0.0202 ∴ ?p???p1???p2??0.00083?0.0424?0.04323(MPa)
5.1.2 阀类元件的局部损失
由图5.2阀类元件的?p?Q曲线图可知,在流量最大时阀类的局部损失最大。查图可得单向阀的局部损失?p2?=0.1MPa 5.1.3 总的压力损失?p
由于管路的局部损失?p?很小,故可以忽略不计。则总的压力损失为
?p??p???p??0.04323?0.1?0.14323(MPa)
5.2 冷却器的选择计算
5.2.1 液压系统发热功率的计算
液压系统工作时,除执行元件驱动外载荷输出的有效功率外,其余功率损失全部转化为热量,使油温升高,液压系统的功率损失就是其散热功率。
计算液压系统的发热功率
Phr?Pr?Pc (5.8)
其中 Py——液压系统总输入功率 W;
Pc——输出有效功率 W。 液压系统总输入功率 Pr
1Pr?Tt?i?1zPiQiti?pi (5.9)
输出的有效功率Pc
1Pc?Tt?Fi?1nwiSi (5.10)
式中 Tt 为工作周期s;
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n、z、m分别为液压缸、液压泵、液压马达的数量; Qi、Pi、ηpi分别为第i台泵的流量、实际输出压力、效率; ti 为第i台泵工作时间s;
Fwi、Si 为液压缸外载荷和此载荷时的行程 N、m。 5.2.2 液压系统散热功率的计算
由前,油箱的有效容积为480L,可得油箱的散热面积为
A?0.0653V2?0.06534802?3.98(m2) (5.11)
散热功率
phc?(K1A1?K2A2)?T (5.12)
式中 K1?油箱散热系数,取K1?15W/(m2?K);
K2?管路散热系数,取K2?14W/(m2?K);
2
A1,A2?分别为油箱,管道的散热面积m;
?T?油温与环境温度之差?C 取油温T?60?C,环境温度为T0?25?C。 ∴ ?T?T?T0?60?25?35?C
管路的散热是很小的,可忽略不计,则油箱的散热功率为:
phc?K1A1?T?15?3.98?35?2089.5W?Phy (5.13)
由此可见,油箱的散热远达不到系统散热的要求,故需要另设冷却器。
6 泵站系统的安装、调试及维护
6.1 泵站系统的安装
6.1.1 安装前的技术准备
1、技术资料的准备和熟悉
液压站原理图、液压元件、辅件、管道布置图、管件清单及有关元件样本等,这些资料都应该准备齐全,以便工程技术人员逐项熟悉具体内容和技术要求。 2、物资准备
按照液压装配图及液压件清单,核对液压元件的数量,并确认所有液压元件的质
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量状况。严格检查压力表的质量,查明压力表交验日期,并对检验时间过长的压力表要重新进行校验,以确保准确。 3、质量检查
液压元件在运输或者库存的过程中极易被污染和锈蚀,且库存时间过长将会使液压元件的密封件老化从而丧失密封性。有些液压元件因为加工及装配质量不良导致性能不可靠,因此必须对每个元件进行严格的质量检查。 6.1.2 管道的安装
管道安装质量的好坏是液压系统工作性能是否正常的关键之一。
1、根据装配图,管道的敷设排列与走向应层次分明,整齐一致。尽可能采用水平或垂直布管,水平管道的不平行度应不大于2/1000;垂直管道的不垂直度应不超过2/400(用水平仪检测)。
2、布管设计与配管时都应该先根据液压原理图,对需要连接的组件、管接头、液压元件、法兰作一个通盘考虑。
3、平行或交叉的管系之间,应至少有10mm的空隙。
4、配管时应使管道有一定的刚性及抗振能力。应适当配置管道管夹及支架。弯曲的管子要在起弯点附近设置支架或管夹。管道不能和支架或管夹直接焊接。 5、管道的重量不能由泵、阀或其它液压元件及辅件承受;也不能由管道支承比较重的元件承受。
6、采用的管道材质必须有确切的原始依据材料,否则不允许使用。
7、如果一条管路经多段管段和配套件组成时应逐段依次接管,即:完成一段,组装后,再配置其后一段。以避免一次焊完产生累积误差。
8、为了减少局部压力损失,管道各段应避免断面的局部急剧扩大或缩小以及急剧弯曲。
9接工艺的选择:乙炔气焊主要用于焊接一般碳钢管壁厚度不大于2mm的管子。电弧焊主要用于焊接碳钢管壁厚在2mm以上的管子。管子的焊接最好使用氩弧焊。对壁厚大于5mm的管子应采用氩弧焊打底,电弧焊填充。必要的场合应采用管孔内充保护气体方法焊接。
10管接头或法兰连接的管子一定是一段直管,即这段管子的轴心线要和法兰、管接头的轴心是平行或重合。且此直线段长度必须大于或等于2倍管径。
6.1.3 系统元件的安装 1、液压泵的安装
1)安装时,油泵、支架、电动机、底座各元件之间结合面上必须无凸出斑点、无锈及油漆层。在这些结合面上必须涂一薄层防锈油。
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2)在装液压泵、支架及电动机时,泵和电动机两轴线间的同轴度允许误差,平行度允许误差应符合规定,或者不大于泵和电动机之间的联轴器商推荐的同轴度和平行度要求。
2、集成阀块的安装
1)阀块各油流通道内,尤其是孔和孔贯穿处,都必须认证去净毛刺,并用探灯伸入到孔内仔细清除、认真检查。阀块外周和各周棱边必须倒角和去毛刺。加工完毕的阀块和管接头、液压阀、法兰相贴合的平面上不能留有伤痕,也不能留有划线的痕迹。
2)阀块加工完成后必须用防锈清洗液反复多次加压清洗。尤其是各孔流道和盲孔应特别注意洗净。清洗槽应分粗洗及精洗。清洗后的阀块,如果暂不装配,应马上将各孔口盖住,可以使用大幅的胶纸封在孔口上。
3)在阀块上安装液压阀的时候,必须先核对它们的型号和规格。各阀都必须要有产品合格证,并检查其清洁度是否合格。
4)核对所有密封件的型号、规格、材质和出厂日期。
5)装配前再检查一次阀块上的孔道是否与正确、设计图一致。
6.2 泵站系统的维护
1、液压系统生产运行的过程中,要经常注意油质变化状况,并且定期取样化验,一旦发现油质不符合要求,要尽快进行净化处理或这者更换新油液。
2、按照设计规定和工作要求,要合理调节液压系统的工作压力和工作速度。调速阀、压力阀调到要求数值时,应该将调节螺钉紧固,防止松动。 3、液压系统油液工作温度不宜过高。
4、为了保证电磁阀正常工作,必须保持电压稳定,其波动值不能超过额定电压的5%~10%。
5、若系统某部位产生异常,应及时分析原因并进行处理,不要勉强运转。 6、定期检查冷却器及加热器工作性能。
7、经常观察蓄能器工作性能,如果发现气压不足或者油气混合,应及时充气及修理。
6.3 液压站系统的调试
1、一旦确认液压系统净化符合标准,即向油箱加入液压油。加入液压油时必须要过滤,且滤芯的精度必须符合要求,并要经过检测确认。
2、检查液压系统各个部分,确认安装合理无误。
3、向油箱中灌油,当油液充满液压泵后,即用手转动联轴节,直到泵的出油口出油且不见气泡时为止。如果有泄油口的泵,亦要向泵壳体中灌满油。