液压系统原理设计

一 液压系统原理设计
1 工况分析
设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为1.2m/min，加压速度为50mm/min，压制力为150000N，运动部件总重力为15000N，工作行程400mm，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。
液压缸所受外负载F包括五种类型，即：
F= F压 + F磨 +F惯+F密+G
式中：
F压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力；
F惯-运动部件速度变化时的惯性负载；
F磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力相对于运动部件自重，可忽略不计；
F密-由于液压缸密封所造成的运动阻力；
G- 运动部件自重。
液压缸各种外负载值
1) 工作负载：
液压机压制力F压=130000N
2) 惯性负载：

3) 运动部件自重：
G=15000N
4) 密封阻力
F密=0.1F(F为总的负载)
5) 摩擦力
液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。
根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载。

工作循环各阶段外负载表

工况 计算公式 液压缸的负载
启动阶段： F启=F密+F惯-G 加速阶段： F加=F密+F惯-G
快进阶段： F快=F密-G 工进阶段： F工=F密+F压-G 快退阶段： F退=F密+G
按照给定要求与外负载表绘制速度循环图与负载循环图：
速度循环图：
负载循环图：

2拟定液压系统原理图
1) 确定供油方式：
考虑到该压力机在工作进给时需要承受较大的工作压力，系统功率较大，速度较底。而在快进,快退时负载较小，速度较快。从节能，减少发热，系统结构，效率，工作压力等方面考虑，泵源系统宜选用轴向柱塞泵。
2) 调速方式的选择：
在小型压力机液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。在本系统中选用回油节流调速，这种调速回路受泄漏与发热影响小，速度刚性好，由于有背压存在，起到一定的阻尼作用，提升了运动的平稳性，同时空气也不易渗入。
3)速度切换方式的选择：
系统采用由电磁阀控制的快慢速换接回路，它的结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的速度换接平稳性，可改用由行程阀切换速度的换接回路。
液压系统原理图：