液压支架试验台说明书

中国矿业大学毕业设计(论文)

ΔpV=Δpn(qV/qVn)2(MPa)

式中:

qVn—阀的额定流量(L/min); qV—通过阀的实际流量(L/min); Δpn—阀的额定压力损失(MPa)。

表2.7 阀类元件的ΔpV值 元件名称 单向阀 电液阀 调速阀 额定流量实际通过流额定压力损实际压力损(L/min) 量(L/min) 失(Mpa) 失(Mpa) 100 120 100 75.6 75.6 75.6 0.2 0.4 0.2 0.114 0.159 0.114 若取集成油路块的进油压力损失=0.08 Mpa,集成油路块的回油压力损失=0.1 Mpa,则系统最长管路的压力总损失为:

Δp=0.23+0.035+0.114+0.159+0.144?2=0.826Mpa

计算系统压力损失的目的,是为了正确确定系统的调整压力和分析系统设计的好坏。从以上验算结果可以看出,此工况下的压力损失小于初选的压力损失值,且比较接近,说明系统的油路结构、元件的参数是合理的,满足要求。

(2) 系统的调整压力 系统的调整压力经验公式: p0≥p1+Δp

式中:

p0—液压泵的工作压力或支路的调整压力; p1—执行件的工作压力。 则系统的最低调定压力:

p0=26+0.814=26.826(Mpa)

2.10.2 系统的发热温升验算

系统发热来源于系统内部的能量损失,如液压泵和执行元件的功率损失、溢流阀的溢流损失、液压阀及管道的压力损失等。在液正传动中.压力

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损失和溢流.泄漏的能量损失,绝大部分变为热能,致使系统的油温升高,油液的温升使粘度下降,泄漏增加,同时,使油分子裂化或聚合,产生树脂状物质,堵塞液压元件小孔,影响系统正常工作,因此必须使系统中油温保持在允许范围内。一般工程机械、矿山机械类液压系统正常工作油温为50~80℃;最高允许油温为90℃。

为了保证系统正常工作.油温升高的允许值不应超过规定范围。因而必须验算发热和散热量,由于发热和散热的因素复杂,一般仅对油箱的散热进行计算。将发热与散热相比较,以决定采取什么样的热于街万式(如增大油箱容积,增另散热设施等)。

(1)系统发热功率P的计算

PH=P-Pe (kW) (2-13 )

式中:

P—为工作循环输入主系统的平均功率(kW); Pe—执行元件的平均有效功率(kW)。 系统处于最大工作压力时:

液压泵的输入功率:

P=38 kW 两个加载液压压缸的总输出功率:

100? 10-33

Pe=2?Fv=2?(8500?10?)=28.3(kW)

60 则系统的发热功率:

PH?38-18.3=9.7 (kW)

(2)系统的散热和温升系统的散热量可按下式计算:

P'ΔT= (2-14)

CTA式中:

CT —为散热系数kW/(m2·℃),当周围通风很差时,K≈8~9;

周围通风良好时,K≈15;用风扇冷却时,K≈23;用循环水强制冷却时的冷却器表面K≈110~175;

A —为散热面积(m2),当油箱长、宽、高比例为1∶1∶1或

1∶2∶3,油面高度为油箱高度的80%时,油箱散热面积

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中国矿业大学毕业设计(论文) 近似看成A=0.0653V2 (m2),式中V—为油箱容积(L);

ΔT —为液压系统的温升(℃),即液压系统比周围环境温度的升高值;

当液压系统工作一段时间后,达到热平衡状态,则:

PH=P′

所以液压系统的温升为:

PHΔT= (2-15)

CTA计算所得的温升ΔT,加上环境温度,不应超过油液的最高允许温度。 已知油箱的容积V=2000L,则油箱的散热面积A可近似为:

2A=0.0653V2=0.065?32000=10.32 (m2)

假定通风良好,取油箱的散热系数CT=15?10-3 kW/(m2·℃),得油液温升:

ΔT=

9.7PH==62.7 ℃ ?315?10?10.32CTA设环境温度为T2=20℃,则热平衡温度为:

T1= T2 +ΔT=20+62.7=82.7℃>80℃

不在一般允许的温度范围内,但并没有大于它的最高允许温升,所以采用扩大油箱容积的方法改善温升,增大至3000L。

验算此时乳化液的温升:

2A1=0.0653V2=0.065?33000=13.52(m2)

ΔT1=

9.7PH==47.8 ℃ ?315?10?13.52CTA1设环境温度为T2=20℃,则热平衡温度为:

T1= T2 +ΔT=20+47.8=67.8℃<80℃,所以油箱散热基本满足要求。

第2.11节 油箱的设计

油箱在液压系统中除了储油外,还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件,如冷却器、加热器、空气过滤器及液

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位计等。

油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种。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。矩形油箱制造容易,箱上易于安放液压器件,所以被广泛采用;圆罐形油箱强度高,重量轻,易于清扫,但制造较难,占地空间较大,在大型冶金设备中经常采用。 2.11.1 油箱设计要点

(1)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。

(2)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。回油管口要斜切45°角并面向箱壁,以防止回油冲击油箱底部的沉积物,同时也有利于散热。

(30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。

(4)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。对于不易开盖的油箱,要设置清洗孔,以便于油箱内部的清理。

(5)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。 (6)对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有: 1) 酸洗后磷化。适用于所有介质,但受酸洗磷化槽限制,油箱不能

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