中国矿业大学毕业设计（论文）

图2.1内加载液压系统原理图

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第2.5节 确定系统供油压力

多数情况下系统压力可以自由选定。适当提高压力可以降低成本。因此，系统压力有逐渐提高的趋势，但液压系统的压力受到所用元件的限制.提高系统压力，可以使响应速度提高、输出力加大、功率密度提高、管路的压力传播速度提高，并且不容易发生执行器低速爬行现象。但是提高压力也带来一些问题，如元件寿命缩短，易于发生阀的卡死及自激振荡，内泄漏加大，油温升高，必须采取措施防止漏油。

考虑到所测立柱的最大额定工作压力，以及试验项目，系统最高工作压力选为1.5倍的最大额定工作压力：pmax=1.5 ?45=67.5（Mpa），选择系统最高压力为pmax=70 MPa

系统中设置有增压回路，计算系统所需的供油压力的时候要考虑到增压比对系统的影响。

初选增压回路的增压比K=3，按液压支架测试系统最大工作压力计算系统的供油压力：

p供=70/3=23.3（Mpa）

考虑到增压缸的效率，取系统供油压力P供=26 MPa

第2.6节 计算系统各工况的流量

q = A v （2－1） 式中：

q—系统流量L/min

A—液压缸有效工作面积m2

v—活塞的运动速度mm/min

根据检验方法中立柱在空载时运动速度不大于200mm/min，试验系统所能检测的液压支架的缸径在400mm左右，可以初步计算出系统在空载启动时的流量

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系统空载启动

q空载=0.16m2?200mm/min=32L/min

其它工况无需流量计算

第2.7节 液压泵的参数计算与型号选择

液压泵是液压系统的动力源。要选用能适应执行器所要求的压力发生回路的泵，同时要充分考虑可靠性、寿命、维修性等以便所选的泵能在系统中长期运行。液压泵的种类非常多，其特性也有很大差别 。流量取决于执行元件所需的运动速度、出口压力决定于负载。 2.7.1 计算液压泵的最大工作压力

液压泵的输出压力应是执行器所需压力、配管的压力损失、控制阀的压力损失之和。它不得超过样本上的额定压力。强调安全性、可靠性时，还应留有较大的余地。样本上的最高工作压力是短期冲击时允许的压力。如果每个循环中都发生冲击压力，泵的寿命会显著缩短，甚至泵会损坏。

液压泵所需工作压力的确定，主要根据液压缸在工作循环各阶段所需最大压力p1，再加上油泵的出油口到缸进油口处总的压力损失ΣΔp，即

pp式中:

? p1+ΣΔp (2－2)

p1——液压缸最大工作压力；

ΣΔp——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损

失。

ΣΔp的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：ΣΔp包括油液流经流量阀和其他元件的局部压力损失、管路沿程损失等，一般管路简单的节流阀调速系统

ΣΔp为(2～5)×105Pa，

用调速阀及管路复杂的系统ΣΔp为(5～15)×105Pa，ΣΔp也可只考虑流经各控制阀的压力损失，而将管路系统的沿程损失忽略不计，各阀的额定压力

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损失可从液压元件手册或产品样本中查得。

取ΣΔp=0.5Mpa 泵的最高工作压力：pp

? 26+0.5=26.5 Mpa

上述计算的pp 是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外，考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力pr应满足pr?（1.25～1.6）pp。中低压系统取小值，高压系统取大值。 则泵的额定压力 ：

pr?1.3 pB = 1.3 ?26.5=34.45 Mpa

2.7.2 确定液压泵的输出流量

液压泵的输出流量（L／min)，应该大于或等于液压系统中同时工作的各个执行元件所需的最大流量之和：液压泵输出流量应包括执行器所需流量；溢流阀的最小溢流量、各元件的泄漏量的总和、电动机掉转(通常1r/s左右)引起的流量减少量、液压泵长期使用后效率降低引起的流量减少量(通常5％～7%)等。

多液压缸同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸(或马达)所需的最大流量，并应考虑系统的泄漏和液压泵磨损后容积效率的下降，即

qp≥K(Σq)max (L/min) (2-3)

式中：

K——系统泄漏系数，一般取1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值； (Σq)max——同时动作的液压缸(或马达)的最大总流量(L/min)。如果这时溢流阀正在工作，还需加上溢流阀的最小溢流量2～3 L/min

由前面的计算和分析可知系统空载时和最高压力工况下流量最高，下面分别计算这两个工况下泵所需的输出流量：

（1）空载启动时

qp ≥1.1?32+2.5 = 37.7 (L/min) （2）最大工作压力时：

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