液压升降机设计

q p ≥ 22.7 + 3 = 25.7 L / min 8.1.1.2

泵 的 最 高 工 作 压 力

泵的工作压力应该根据液压缸的工作压力来确定，即 - 27 -

液压升降台设计

Pp ≥ Pmax + ∑ ?P 式中： Pp

泵的工作压力 单位Pa 单位Pa Pmax

执行元件的最高工作压力 ∑ ?P

进油路和回油路总的压力损失。

初算时，节流调速和比较简单的油路可以取 阀和管路比较复杂的系统可以取 0.5 ? 1.5MPa 代入数据： 。 0.2 ? 0.5MPa

, 对于进油路有调速 Pp ≥ 2 + 0.5 = 2.5MPa

考虑到液压系统的动态压力及油泵的使用寿命，通常在选择油泵时，其额定压力比 工作压力 Pp 大 25%--60% ，即泵的额定压力为 3.125 MPa 压力为 4 MPa 。 --4.0 MPa ，取其额定 8.1.2 （1）

电 机 功 率 的 确 定

液压系统实际需要的输入功率是选择电机的主要依据，由于液压泵存在容 积损失和机械损失，为满足液压泵向系统输出所需要的的压力和流量，液压泵的输入功 率必须大于它的输出功率，液压泵实际需要的输入功率为： Pi =

式中： P q

Pqt Pq = 7 6 × 10 η 6 × 107η m

液压泵的实际最高工作压力 液压泵的实际流量 液压泵的输入功率 液压泵的总效率 液压泵的机械效率 换算系数 单位Pa 单位 L / min 单位 KW 单位 L / min 见下表 Pi qt

液压泵向系统输出的理论流量 η ηm 6 × 107 代入数据： Pi = 2.5 ×106 × 25.7 = 1.64 KW 6 × 107 × 0.65 表 8.1 - 28 -

液压升降台设计

液压泵的总效率

液压泵类型 总效率 齿 轮 泵 0.6-0.7 叶 片 泵 0.6-0.75 柱 塞 泵 0.8-0.85 螺 杆 泵 0.65-0.8

（ 2 ）电机的功率也可以根据技术手册找，根据《机械设计手册》第三版，第五 卷，可以查得电机的驱动功率为 4 KW 的功率为 4 KW 。 ，本设计以技术手册的数据为标准 ，取电机

根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为一般液压系统，通常 选取三相异步电动机就能够满足要求，初步确定电机的功率和相关参数如下： 型号： Y ? 112 M ? 2 额定功率： 4 KW 满载时转速： 电流： 2890r / min 8.17 A 效率： 85.5% 净重： 45Kg 额定转矩： 2.2 Nm 电机的安装形式为 基座号： 112M 规格：

B5(V 1) 型，其参数为：

极数：4 国际标准基座号： 28 F 215 液压泵为三螺杆泵，其参数如下： De × 2 L / h o 25 × 6

10 2900 4 26.6 4 - 29 -

标定粘度： 转速： 压力： 流量： 功率： E50

r / min MPa L / min KW 液压升降台设计

吸入口直径： 排出口直径： 重量： 说明： Kg mm mm 25 20 11 ) 5

允许吸上真空高度： m( H 2O

三螺杆泵的使用、安装、维护要求。 2 o

使用要求：一般用于液压传动系统中的三螺杆泵多采用20号液压油或40号液压油， 其粘度范围为 17 ? 23mm / s (< 50 ) 之间。 安装要求：电机与泵的连接应用弹性连轴器，以保证两者之间的同轴度要求，（用 千分表检查连轴器的一个端面，其跳动量不得大于0.03mm，径向跳动不得大于 0.05mm. ） , 当每隔 90 转动连轴器时，将一个联轴节作径向移动时应感觉轻快。泵的 进油管道不得过长，弯头不宜过多，进油口管道应接有过滤器，其滤孔一般可用40目到 60目过滤网，过滤器不允许露出油面，当泵正常运转后，其油面离过滤器顶面至少有 100mm,以免吸入空气，甭的吸油高度应小于500mm. 维护要求：为保护泵的安全，必须在泵的压油管道上装安全阀（溢流阀）和压力 表。 o 8.1.3

连 轴 器 的 选 用

连轴器的选择应根据负载情况，计算转矩，轴端直径和工作转速来选择。 计算转矩由下式求出：

Tc = K × 9550 式中：

P W ≤ [Tn ] n ( Nm) 单位 Nm [Tn ] P W

需用转矩，见各连轴器标准 驱动功率 工作转速 工况系数 单位 KW 单位 r / min 取为1.5 n K

代入数据： Tc = 1.5 × 9550 4 = 19.83 Nm 2890

据此可以选择连轴器的型号如下： 名称： 挠性连轴器 (GB ? 4323 ? 84) 弹性套柱销连轴器

许用转矩： [Tn ] = 31.5Nm - 30 -

液压升降台设计

许用转速： 轴孔直径： 轴孔长度： 重 量： 4700r/min

d1 , d 2 , d 3 = 16,18,19cm

Y型： 1.9Kg L=42mm , D=95mm 8.2 控 制 阀 的 选 用

液压系统应尽可能多的由标准液压控制元件组成，液压控制元件的主要选择依据是 阀所在的油路的最大工作压力和通过该阀的最大实际流量，下面根据该原则依次进行压 力控制阀，流量控制阀和换向阀的选择。 8.2.1 压 力 控 制 阀

压力控制阀的选用原则 压力：压力控制阀的额定压力应大于液压系统可能出现的最高压力，以保证压力控 制阀正常工作。 压力调节范围：系统调节压力应在法的压力调节范围之内。 流量：通过压力控制阀的实际流量应小于压力控制阀的额定流量。 结构类型：根据结构类性及工作原理，压力控制阀可以分为直动型和先导型两种， 直动型压力控制阀结构简单，灵敏度高，但压力受流量的变化影响大，调压偏差大，不 适用在高压大流量下工作。但在缓冲制动装置中要求压力控制阀的灵敏度高，应采用直 动型溢流阀，先导型压力控制阀的灵敏度和响应速度比直动阀低一些，调压精度比直动 阀高，广泛应用于高压，大流量和调压精度要求较高的场合。 此外，还应考虑阀的安装及连接形式，尺寸重量，价格，使用寿命，维护方便性， 货源情况等。 根据上述选用原则，可以选择直动型压力阀，再根据发的调定压力及流量和相关参 数，可以选择 DBD 式直动式溢流阀，相关参数如下： 型号： DBDS6G10 流量： 40L/min 最低调节压力： 5MPa 介质温度： ?20 ? ? ? 70 C o

8.2.2 流 量 控 制 阀

流量控制阀的选用原则如下： 压力：系统压力的变化必须在阀的额定压力之内。 - 31 -

液压升降台设计

流量：通过流量控制阀的流量应小于该阀的额定流量。 测量范围：流量控制阀的流量调节范围应大于系统要求的流量范围，特别注意，在 选择节流阀和调速阀时，所选阀的最小稳定流量应满足执行元件的最低稳定速度要求。 该升降机液压系统中所使用的流量控制阀有分流阀和单向分流阀，单向分流阀的规 格和型号如下： 型号： FDL-B10H 公称流量: P,O口 40L/min 连接方式：管式连接 分流阀的型号为： FL-B10 其余参数与单向分流阀相同。 公称通径：10mm A ，B口 重量：4Kg 20L/min 8.2.3

方 向 控 制 阀

方向控制阀的选用原则如下： 压力：液压系统的最大压力应低于阀的额定压力 流量：流经方向控制阀最大流量一般不大于阀的流量。 滑阀机能：滑阀机能之换向阀处于中位时的通路形式。 操纵方式：选择合适的操纵方式，如手动，电动，液动等。 方向控制阀在该系统中主要是指电磁换向阀，通过换向阀处于不同的位置，来实现 油路的通断。所选择的换向阀型号及规格如下： 型号： 4WE5E5OF 消耗功率： 26KW 工作压力： A.B.P 腔 额定流量： 15L/min 电源电压： 50 Hz ,110V , 220V ≤ 25MPa

T腔： ≤ 6MPa 重量： 1.4Kg 8.3 计算

管路，过滤器，其他辅助元件的选择 8.3.1 管 路

管路按其在液压系统中的作用可以分为： 主管路：包括吸油管路，压油管路和回油管路，用来实现压力能的传递。 泄油管路：将液压元件泄露的油液导入回油管或邮箱 . 控制管路：用来实现液压元件的控制或调节以及与检测仪表相连接的管路。 - 32 -

液压升降台设计

本设计中只计算主管路中油管的尺寸。 （ 1 ）吸油管尺寸 油管的内径取决于管路的种类及管内液体的流速，油管直径 d 由下式确定： d=

式中： Q d 油管直径 4Q π v0

单位mm 单位 m / s 单位 m / s 3

油管内液体的流量 油管内的允许流速 v0

对吸油管，取 代入数据： 取圆整值为： （ 2 ）回油管尺寸 v0 = (0.5 ? 1.5)m / s ，本设计中取： v0 = 0.7 m / s d= 4 × 26.6 ÷ 60 ×10 ?3 ×103 = 28.4mm 3.14 × 0.7 d = 30mm

回油管尺寸与上述计算过程相同： v0 = 1.5 ? 2.5m / s ，取为 v0 = 2m / s 代入数据： d =

4 × 26.6 ÷ 60 × 10 ?3 × 103 = 16.8mm 3.14 × 2 取圆整值为： d = 18mm v0 = 3 ? 4m / s ，本设计中取为： v0 = 3m / s （ 3 ）压力油管 压力油管：

4 × 26.6 ÷ 60 ÷ 2 × 10 ?3 × 103 = 9.7 mm 3.14 × 3 取圆整值为： d = 10mm