XXXXX大学学士学位论文
四.液压系统的设计与分析
4.1液压回路的选择
4.1.1确定油路方式
油路循环方式可以分为开式和闭式两种,其各自特点及相互比较见下表: 表4-1油路循环方式 油液循环方式 散热条件 较方便,但油箱较大 较好,需用辅泵换油冷却 较好,但油液过滤要求抗污染性 较差,但可用压力油箱或其他改善 较高 管路压力损失较小,容系统效率 管路压力损失较大,用节流调速效率低 积调速效率高 液压泵由电动机拖动限速制动形用平衡阀进行能耗限速,用制动阀进行时,限速及自动过程中式 能耗制动,可引起油液发热 拖动电机能向电网输电,回收部分能量 对主泵的自吸性能要求其他 对泵的自吸性能要求较高 较低
油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。
比较上述两种方式的差异,再根据升降舞台的性能要求,可以选择的油路
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开式 闭式 升降舞台液压系统设计计算
循环方式为开式系统,因为该升降机主机和液压泵要分开安装,具有较大的空间存放油箱,而且要求该升降机的结构尽可能简单,开始系统刚好能满足上述要求。
油源回路的原理图如下所示:
图4-2油路回路原理图
1.油缸2.过滤器3.温度计4.液位计5.电动机6.液压泵7.溢流阀8.压力表 当系统中有多个液压执行元件时,开始系统按照油路的不同连接方式又可以分为串联,并联,独联,以及它们的组合-复联等。
串联方式是除了第一个液压元件的进油口和最后一个执行元件的回油口分别与液压泵和油箱相连接外,其余液压执行元件的进,出油口依次相连,这种连接方式的特点是多个液压元件同时动作时,其速度不随外载荷变化,故轻载时可多个液压执行元件同时动作。 4.1.2确定调速方法
调速方法有节流调速、容积调速、联合调速。在设计中选用节流调速回路,。节流调速一般采用定量泵,用流量控制阀改变输出输入液压执行元件的流量来调节速度。原因是该调速回路有以下特点:承载能力好,成本低,调速范围大,适用于小功率,轻载或中低压系统 ,但其速度负载特性差,效率低,发热大。 4.1.3速度换接回路的选择
速度换接回路的形式常用行程阀或电磁阀来实现,行程阀具有换接平稳、工作可靠、换接位置精度高、电磁阀具有结构简单、控制灵活、调整方便的特点。 4.1.4换向回路的选择
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根据执行元件对换向性能功能的要求选择换向阀机能和控制方式。在本设计中多采用电磁换向阀实现回路的换向,它具有操作方便、便于布置、低速换向的特点。
4.1.5压力控制回路的选择
本设计中采用了节流调速,常用溢流阀组成限压、安全、保护回路。 4.1.6其他回路的分析与选择
根据升降舞台的要求,本设计中选用了多缸同步回路、顺序动作回路、平衡回路、锁紧回路和卸荷回路等。在选择回路中对同步回路和顺序动作回路进行详细分析。 (1)多缸同步回路
同步回路是保持两个或两个以上的液压缸在运动中保持相同的位移或相同的速度,常用的有:(a)带补偿措施的串联液压缸同步回路;(b)调速阀控制的的同步回路;(3)机械连接同步回路。 (b)调速阀控制的同步回路
在这个回路中,两个调速阀分别调节两液压缸活塞的运动速度,仔细调整两个调速阀的开口,可使两液压缸在同一个方向上实现速度同步,这种同步回路结构简单并且速度可调,但是由于油温变化及调速阀性能差异的影响,显然这种回路不易保证位置同步、且调整麻烦,速度同步精度较低,一般在5%~7%之间。 (c)机械联接同步回路
其特点是:回路结构简单、工作可靠,但只适用于两缸载荷相差不大的场合,连接应具有良好的导向结构和刚性,否则会出现卡死现象。 (2)顺序同步回路
常用的顺序动作回路可分为压力控制,行程控制和时间控制三类,其中前两类使用较多。
表4-3 电磁铁的动作
电磁铁 动作 快速上升 匀速上升 下降
YA1 YA2 YA3 YA4 YA5 + + - - - + 17
+ + - - - + - - + 升降舞台液压系统设计计算
停止 - - - - - 4.2升降舞台液压系统工作原理图的确定和分析
4.2.1升降舞台液压系统工作原理图
图4-4液压系统原理图
1液压缸;2过滤器;3温度计;4液位计;5电机;6液压泵; 7溢流阀;8压力表;9分流阀;10、11三位四通电磁换向阀; 12、15单项节流阀;13、14节流阀;16、17、18、19液压缸;
20二位二通电磁换向阀;21调速阀
4.2.2液压系统组成及工作原理
当按下启动动按钮电机转动,液压泵开始工作,把油箱的油通过分流阀等量分流到两个三位四通的电磁换向阀。
当按下快速上升按钮,电磁铁得电,换向阀1工作在左位,换向阀2工作在右位。油液通过节流阀流向四个液压缸,四个液压缸同步快速上升,油液再通过节流阀在流回油箱。当液压缸上升到上限位置碰到行程开关,电磁铁失电,两换向阀同时换中位,实现系统保压。
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