液压泵站.docx
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液压泵站
液压泵站
液压泵站、油箱、管路及管件
结构形式
1.1概述
液压泵站是液压系统的重要组成部分(动力源)。
它向液压系统提供一定压力、流量的工作介质。
在液压泵站上装上必需的液压阀可以直接控制液压执行元件工作。
1.2液压泵站的结构形式
液压泵站上泵组的布置方式分成上置式和非上置式。
泵组置于油箱上的上置式液压泵站中,采用立式电动机并将液压泵置于油箱之内时,称为立式(图1);采用卧式电动机时称为卧式(图2)。
非上置式液压泵站中,泵组与油箱并列布置的为旁置式(图3);泵组置于油箱下面时为下置式(图4)。
图1上置式液压站(立式) 图2 上置式液压站(卧式)
图3旁置式液压站图 4 下置式液压站
典型产品
典型液压站产品
目前我国生产液压泵站的厂家很多,液压泵站的种类也繁多,但多数厂家是根据用户的具体要求设计和制造的,尚未系列化和标准化。
下面介绍几种典型液压站产品
1.3.1YZ系列液压站
YZ系列液压站,油箱容量为25~6300L,共18种规格。
选用不同的泵,得到各种不同的流量和压力级。
外形结构有上置式(分立式及卧式)和非上置式,见图5~7。
YZ系列液压站生产厂有:
上海高行液压件厂、长沙液压件厂、南京液压件三厂等。
1.3.2TND360-2型液压站
沈阳液压件厂生产的TND360-2型液压站用于数控万能车床。
压力5MPa,流量12L/min;油箱容量100L。
其外形结构与液压系统图如图8所示。
1.3.3SYZ系列液压站
SYZ系列液压站是为数控机床配套的液压站系列。
压力4~6.3MPa,流量36~60L/min,油箱容量130~250L,生产厂为沈阳液压件厂。
其外形结构与液压系统图如图9所示。
图5 YZ液压站结构型式及调压系统图(立式)
图6 YZ液压站结构型式及调压系统图(卧式)
图7YZ液压站结构型式及调压系统图
图8TND360-2型液压站外型图及系统图
1—1P2V3型变量泵;2—电动机;3—S8A1.2型单向阀;4—空气过滤器;5—蓄能器;6—SAS6A型手动换向阀;7—DBDS6K型直动式溢流阀;8—集成块;9—泄漏油管;10—回油管;11—压力油管;12—进油口;13—回油口;14—吸油管;15—标牌
图9 SYZ型液压站外型图及液压系统原理图
1—油箱;2—标牌;3—Y100L1-4型电动机;4—MS2P20型六点压力表开关;5—叠加阀组;6—集成块;7—YBN1-25B型变量叶片泵;8—EF1-25型空气过滤器;9—液面计;10—YLH-63型过滤器;
油箱的设计要点
油箱
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、空气过滤器及液位计等。
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。
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。
2.1油箱的设计要点
图10为油箱简图。
设计油箱时应考虑如下几点。
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。
3)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。
图10油箱
1—液位计;2—吸油管;3—空气过滤器;4—回油管;5—侧板;6—入孔盖;7—放油塞;8—地脚;9—隔板;10—底板;11—吸油过滤器;12—盖板;
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,油箱不能太大。
②喷丸后直接涂防锈油。
适用于一般矿物油和合成液压油,不适合含水液压液。
因不受处理条件限制,大型油箱较多采用此方法。
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。
考虑油箱内表面的防腐处理时,不但要顾及与介质的相容性,还要考虑处理后的可加工性、制造到投入使用之间的时间间隔以及经济性,条件允许时采用不锈钢制油箱无疑是最理想的选择。
油箱的容量计算
油箱容量的计算
液压泵站的油箱公称容量系列(JB/T7938-1995),见表1。
表1油箱容量JB/T7938-1995(L)
4
6.3
10
25
40
63
100
160
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
2000
3150
4000
5000
6300
油箱容量与系统的流量有关,一般容量可取最大流量的3~5倍。
另外,油箱容量大小可从散热角度去设计。
计算出系统发热量与散热量,再考虑冷却器散热后,从热平衡角度计算出油箱容量。
不设冷却器、自然环境冷却时计算油箱容量的方法如下。
1)系统发热量计算在液压系统中,凡系统中的损失都变成热能散发出来。
每一个周期中,每一个工况其效率不同,因此损失也不同。
一个周期发热的功率计算公式为
式中H——一个周期的平均发热功率(W);
T——一个周期时间(s);
Ni——第i个工况的输入功率(W);
ηi——第i个工况的效率;
ti——第i个工况持续时间(s)。
2)散热量计算当忽略系统中其他地方的散热,只考虑油箱散热时,显然系统的总发热功率H全部由油箱散热来考虑。
这时油箱散热面积A的计算公式为
式中A——油箱的散热面积(m2);
H——油箱需要散热的热功率(W);
△t——油温(一般以55℃考虑)与周围环境温度的温差(℃);
K——散热系数。
与油箱周围通风条件的好坏而不同,通风很差时K=8~9;良好时X=15~17.5;风扇强行冷却时K=20~23;强迫水冷时K=110~175。
3)油箱容量的计算设油箱长、宽、高比值为α:
b:
c,则边长分别为αl、bl、cl、时(见图11),l的计算公式为
式中 A——散热面积(m2)。
图11油箱容量计算图
管接头的类型
4.1管接头的类型(见表5)
表5管接头的类型
类型
结构图
特点
表及标准号
焊接式管接头
利用接管与管子焊接。
接头体和接管之间用O形密封圈端面密封。
结构简单,易制造,密封性好,对管子尺寸精度要求不高。
要求焊接质量高,装拆不便。
工作压力可达31.5MPa,工作温度-25~80℃,适用于以油为介质的管路系统
表6~14
JB966~1003-1977
卡套式管接头
利用卡套变形卡住管子并进行密封,结构先进,性能良好,重量轻,体积小,使用方便,广泛应用于液压系统中。
工作压力可达31.5MPa,要求管子尺寸精度高,需用冷拔钢管。
卡套精度亦高。
适用于油、气及一般腐蚀性介质的管路系统
表15~26
GB3733.1~3765-1983
扩口式管接头
利用管子端部扩口进行密封,不需其他密封件。
结构简单,适用于薄壁管件联接
适用于油、气为介质的压力较低的管路系统,允许使用压力见表41
表27~41
GB5625.1~5653-1985
插入焊接式管接头
将需要长度的管子插入管接头直至管子端面与管接头内端接触,将管子与管接头焊接成一体,可省去接管,但要求管子尺寸严格适用于油、气为介质的管路系统
表43~49
JB3878-1985
锥密封焊接式管接头
接管一端为外锥表面加O形密封圈与接头体的内锥表面相配,用螺纹拧紧。
工作压力可达16~31.5MPa,工作温度-25~80℃
适用于油为介质的管路系统
表50~62
JB/T6381~6385-1992
扣压式胶管接头
安装方便,但增加了一道收紧工序。
胶管损坏后,接头外套不能重复使用,与钢丝编织胶管配套组成总成。
可与带O形圈密封的焊接管接头联接使用。
适用于油、水、气为介质的管路系统。
介质温度:
油:
-30~80℃;空气,-30~50℃;水、80℃以下
JB/ZQ4427~4428-1986
三瓣式胶管接头
装配时不需剥去胶管的外胶层。
对胶管外径稍有不同的胶管,靠接头外套对胶管的预压缩量来补偿。
胶管的预压缩量在31%~50%范围内能保证在工作压力下无渗漏,不会拔胶、外胶层不断裂。
可与焊接式管接头,快换接头,卡套式管接头联接使用,适用于油、水、气为介质的管路系统,其工作压力,介质温度按联接的胶管限定
JB/ZQ4429~4431-1986
快换接头(两端开闭式)
管子拆开后,可自行密封,管道内液体不会流失,因此适用于经常拆卸场合。
结构比较复杂,局部阻力损失较大。
适用于油、气为介质的管路系统,工作压力低于31.5MPa,介质温度-20~80℃
JB/ZQ4434-1986
快换接头(两端开放式)
适用于油、气为介质的管路系统,其工作压力介质温度按联接的胶管限定
JB/ZQ4435-1986