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油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱，箱中液面与大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分，还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。 4.1.2 油箱的构造及设计要点

1、吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。。

2、吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3～3/4。

3、为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。

4、油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位。 5、对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。 ① 酸洗后磷化。

② 喷丸后直接涂防锈油。

③ 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。

④ 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制，油箱不能过大。 4.1.3 油箱的容量和计算

油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质；而工作时又能保持适当的液位。 根据油箱容量的经验公式：

V=αQV (4.1)

式中 QV——液压泵每分钟排出压力油的容积（m3）； α——经验系数

表4.1 经验系数α

冶金机系统类型 行走机械 低压系统 中压系统 锻压机械 冶金机械 械 1～2 2～4 5～7 6～12 α 10 10 由此，可初步估算油箱的容积，因为本系统是中高压系统，经验系数选6，计算得：

V=60×7=420(L)

在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，另一方面还要保证执行元件全部排油时，油液不能溢出油箱，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限。本系统有效容积确定480L左右，总容积为616L，其长宽高为：（1100×800

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×700）

液压站采用液压阀集成装配，可以显著减少管路联接及接头，既降低系统的复杂性，又增加现场添加及更改回路的柔性，此外还具有结构紧凑、泄漏少、安装维护方便、振动小、便于实现典型液压系统的标准化和集成化等优点，因此被广泛应用。 集成式液压站的核心单元是液压阀块，它是一个具有一个或多个特殊的预先钻有多个孔的阀块体，在他上面安装有各种各样的液压元件，如：管接头、液压阀、压力表等，其内部的孔道和元件孔道相通连，构成了液压集成回路，从而实现了系统的控制要求。

在运用液压阀块的液压站设计中，阀块体的设计是一项关键而枯燥的工作。液压阀块体表面用于板式阀的安装和管接头的安装，并利用它的内部孔道与阀的连接口相沟通以实现局部系统液压回路的复杂功能。阀块体上分布有和液压阀相关的通油孔、液压阀块安装孔、连接螺钉孔及定位销孔、公共油孔、连接孔等。为保证孔道正确连通而不产生干涉，有时还需设置若干工艺孔。

一般一个阀块体上复杂一点孔的就有上百个，这些孔道构成一个纵横交错的孔系网络。在安装阀块时，应尽可能将各种元件均匀、紧凑地安装在阀块体各面，既要符合美学要求，又要方便安装、调试，并且，布局方案与连通要求均应成为孔道设计的起始条件。元件之间通过内部孔道相互连通，不能直接连通的需要设置工艺孔。另外设计时还必须满足非连通孔道间安全壁厚等设计品质的要求。这些问题不但导致传统的人工布局、孔道连通及校核非常困难，即使使用一般的CAD方法也难以确保设计质量。

阀块的生产制造属于单件小批量定制生产模式，如果在设计阶段投入大量时间和精力将导致整个产品设计开发过程工作效率非常低，因此急需采取有效的计算机辅助方法来进行准确而快捷地设计，这己经是国内外众多研发机构及人员关注的焦点及难点。

可是液压阀块需要根据具体应用进行专门的设计和试验，计算机辅助液压阀块设计具有可靠、直观、信息表达传递方便等优点，这使他成为提高设计效率与质量的有效途径。同样因素，使液压阀块CAD应用与开发研究始终受到国内外液压界的重视。与此同时，专业应用软件开发技术方法和工具的不断发展和成熟，又使得人们不断深入开展液压阀块的研究与开发。因此液压阀块CAD技术的发展对于提高产品的设计和加工质量与效率及提高产品的市场竞争力，具有广阔的发展前景与显著的经济效益。

液压系统中包含很多液压元件，这些元件通过不同的方式链接起来。连接方式对液压系统的维修、性能和使用有很大的影响。现今板式液压元件广泛采用集成块式和叠加式连接。这些连接形式占地面积小、结构紧凑、系列化、易于实现标准化、维修方便。

集成阀块的设计要求：

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1）块体结构 集成块的材料一般为铸铁或锻钢，低压固定设备可用铸铁，高压强振场合要用锻钢。块体加工成正方体或长方体。

对于较简单的液压系统，其阀件较少，可安装在同一个集成块上。如果液压系统复杂，控制阀较多，就要采取多个集成块叠积的形式。

相互叠积的集成块，上下面一般为叠积接合面，钻有公用回油孔T、公共压力油孔P、泄漏油孔L及4个用于叠积紧固的螺栓孔。

P孔，液压泵输出的压力油经过调压后进入公用压力油孔P，作为供给各单元回路压力油的公用油源。

T孔，各单元回路的油液均通到公用回油孔T，流回到油箱。 L孔，各液压阀的泄漏油，统一通过公用泄漏油孔流回油箱。[9]

4.3 其它零件的设计

根据系统的要求，需要设计电机座，还有风冷机座，阀块体支架。这些零件都是焊接件，材料为Q235-A。

5 液压系统性能验算

液压站初步设计是在某些估算参数情况下进行的，当各回路、液压元件和联接管路等全部确定后，对设计的系统进行实际情况下的各项性能分析。对于一般液压传动系统来说，主要是进一步准确地计算液压回路各段容积损失、压力损失和系统效率，以及压力冲击和发热温升等参数。根据分析计算发现问题，并对某些不合理的设计进行必要的调整，或采取其他必要的措施。

5.1 液压系统压力损失

压力损失包含管路沿程损失总的压力损失为 5.1.1 管路的沿程损失

流体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。

?p?、管路局部损失

?p?和阀类元件局部损失

?p?，

?p??p???p???p? (5.1)

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lv2?p???? (5.2)

d2式中 l?管道的长度 m；

d?管道的内径 m； v?液流的平均速度 m/s； ??液压油的密度 kg/m3； ??沿程阻力系数。

由于选用YN－N46抗磨液压油，其粘度??2.9?10?5m2/s，液压油密度

??860~920kg/m3，取??900kg/m3

1.吸油管路

此管路长0.7m，管内径0.032m，通过流量1?10?3m3/s。 油在管路中的实际流速为

v?Q0.001??d23.14?1.24(m/s)

4?(0.032)24 ∴ Re?vd?1.24?0.032?2.9?10?5?1368.3?2320 因此油在管路中呈层流流动状态，对于金属管其沿程阻力系数?为

??75Re ∴ ?p751??1368.3?0.70.032?(1.24)22?900?10?6?0.00083(MPa) 2.压油，回油管路

这两个管路长1m，管内径0.020m ，通过流量1?10?3m3/s，

油在管路中的实际流速为

v?Q0.001???3.18(m/s)

4d23.144?(0.020)2

∴ Re?vd6.5?0.022??2.9?10?5?4931?2320 (5.3)

(5.4) (5.5)