5.5 管路选择
管道的作用是保证油路的连通,并便于拆卸、安装;根据工作压力、安装位置确定管件的连接结构;与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。
在液压传动中,常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管等。 钢管能承受较高的压力,价廉;但弯制比较困难,弯曲半径不能太小,多用在压力较高、装置位置比较方便的地方。一般采用无缝钢管,当工作压力小于1.6MPa时,也可用焊接钢管。
紫铜管能承受的压力较低(p?3.6~10MPa),经过加热冷却处理后,紫铜管软化,装配时可按需要进行弯曲;但价贵且抗振能力较弱。
尼龙管用在低压系统;塑料管一般只作回油管用。
胶管作联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高雅胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管,可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻绳或棉线编织体为骨架的胶管,多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难,成本高,因此非必要时不用。
导管内径尺寸应与要求的通流能力相适应,壁厚应满足工作压力和管材的强度要求。内径和壁厚是选择液压导管的重要参数。
液压系统各个部分的油液流速v都有相应的规定。对于金属管内油液的流速一般的推荐值为:吸油管路取v?0.5~2m/s;压油管路取v?2.5~6m/s;短管道及局部收缩处取v?5~10m/s;回油管路取v?1.5~3m/s;泄油管路取v?1m/s。
表5.1 钢管公称通径、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量表
公称公称通径Dg/mm 公称通径Dg/in 压力钢管外径/mm 管接头连接螺纹/mm ≤2.5MPa时的壁厚
公称压力≤8MPa时的壁厚21
公称压力≤16MPa时的壁厚/mm 公称压力≤25MPa时的壁厚/mm 公称压力≤31.5MPa时的壁厚推荐管路流量/(L/min) /mm /mm 20 25 32 40 50 根据公式
d?计算主要油道的直径,得: 主吸油管路
?3/mm 2.5 3 4 4.5 5 3.5 4.5 5 5.5 6.5 4 5 6 7 8.5 100 160 250 400 630 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 28 34 42 50 63 M27×2 M33×2 M42×2 M48×2 M60×2 1.6 2 2 2.5 3 2 2 2.5 3 3.5 4q (5-18) πvd?4q?πv4?105?103.14?160?0.055m?55mm
查文献[1],第17篇表17-8-2,圆整为65mm,低压,壁厚取3.5mm。 压油管路
?3d?4q?πv4?105?103.14?560?0.022?22mm
查文献[1],第17篇表17-8-2,圆整为25mm,高压,壁厚取5mm。 回油管路
?3d?4q?πv4?105?103.14?260?0.030m?30mm
查文献[1],第17篇表17-8-2,圆整为32mm,低压,壁厚取2.5mm。 泄漏油管路
?3d?4q?πv4?15?1060?0.12m?12mm
3.14?0.5查文献[1],第17篇表17-8-2,圆整为15mm,低压,壁厚取1.6mm。 结合实际情况,各管路选择如下表2:
表5.2 管路选择表
管路名称 主吸油管道 压油管道 泄漏油管道
最大流量 /L 105 105 15 公称通径Dg/mm 50 25 15 22
外径/mm 63 34 22 管接头连接螺纹/mm M60×2 M33×2 M22×1.5 壁厚/mm 3.5 5 1.6 回油管道 举升液压缸 小车马达 托辊马达
105 50 20 88 32 15 15 20 42 22 22 28 M42×2 M22×1.5 M22×1.5 M27×2 2.5 3 3 4.5 管路的安装一般在所连接的设备和元件安装完毕后再进行。钢管路酸洗应在管路配置完毕,且已具备冲洗条件后进行。管路酸洗复位后,应尽快进行循环冲洗,以保证清洁与防锈。
5.6 吸油过滤器的选择
过滤器在液压系统中,滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固体杂质,使油液保持清洁,延长液压元件使用寿命,保证系统工作的稳定性。液压系统75%左右的故障是由介质的污染造成的,所以应在系统中设置滤油器。 根据滤油器在液压系统中所处的位置不同,滤油器的种类也多种多样。
线隙式滤油器,一般用于中、低压系统。这种滤油器阻力小、通流能力大,但不易清洗。
网式滤油器,装在液压泵吸油管路上,用以保护液压泵。它具有结构简单、通油能力大、阻力小、易清洗等特点。
纸质滤油器,比一般其它类型滤油器过滤精度高,可滤除油液中的微细杂质上的两种。这种滤油器有高压管路的和低压管路,可安装压差发讯装置,可用于要求过滤质量高的液压系统中。
过滤器选择有两点最基本的要求:1.过滤精度满足要求。2.具有足够大的过滤能力,压力损失小。
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图5.1 吸油过滤器
系统工况:压力?10MPa,过滤精度?25?m,系统最大流量160L/min。 高压管式纸质过滤器YCX?160?80LC 生厂商:黎明液压机电厂;
额定压力:32MPa;额定流量:400L/min;过滤精度:80?m;压力损失:0.2MPa。
5.7 回油过滤器的选择
油箱的回油口一般都设置系统所要求的过滤精度的回油滤油管,以保证返回油箱的油液具有允许的污染等级。由于此系统选用的双筒回油过滤器直接安装在油箱上,故在油箱上方回油管一侧设置两个连接法兰,以安装双筒回油过滤器。
一般来说,是过滤器的过滤精度越高,滤芯堵塞越快,过滤清洗或更换周期就越短,成本所以,在选择过滤器时应根据具体情况合理的选择过滤精度,以达到所需要的油液清洁度。另外,应考虑过滤器允许的最高工作压力和在一定压差下允许通过的最大流量。为了保持滤芯不破坏或系统的压力损失不至过大,要限制过滤器最大允许压力降。过滤器的最大允许压力降取决于滤芯的强度。
本系统回油路压力不高,工作压力取p?1MPa,流量q?105L/min; 根据液压设计手册过滤器产品中选择低压回油过滤器,其型号:
CHL-160×20LC 。
额定压力:1.6MPa;额定流量:400L/min;过滤精度:20?m;压力损失0.075~0.35MPa,生厂商:黎明液压机电厂。
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该过滤器安装在油箱顶部,同题部分浸于油箱内并设置旁通阀、扩散器、滤芯污染堵塞发信号器等装置。
5.8 空气滤清器的选择
在开式油箱上部的通气孔上必须配置空气滤清器。兼作注油口用。在油箱顶部设一连接法兰以安装空气滤清器,法兰尺寸参照所选空气滤清器的安装尺寸设计。若油箱上方空间不够,也可将空气滤清器设在清洗盖上。型号:
QUQ1-10/0.25
过滤精度:10?m,生产商:黎明液压机电厂;
本系统空气滤清器安装在油箱上方。
5.9 液位液温计的选择
为了能够观察向油箱注入油液的上升情况和在系统过程中看见液位的高度,必须设置液位计。在油箱一侧设置两个连接法兰,以安装液位计。查黎明液压件厂相关资料,选用液位温度计型号:YWZ-500T。
5.10 压力表的选择
在整个系统中,压力表主要安装在阀台的控制架上,显示系统工作时的压力状况,方便工作人员较容易的观测系统的稳定性以及实时压力。
选用一般的压力表,压力表的量程应在系统最高工作压力的150%~200%之间选用, 查黎明液压件厂相关资料,选用YTXG-100/0-0.25/AC250
5.11 联轴器的选择
根据电机的轴径75mm,查相关成铭液压件厂资料选用65规格。型号:GICL型联轴器
J65?142MT3 250。生产商:成铭液压件厂。
J1B32?6025
5.12 放油阀的选择
放油阀选择常闭的截止阀,查文献[1],表17-7-253选用型号YJZQ-H15W,通径15mm,生产商:成铭液压件厂。
5.13 隔板
在油箱中间设置隔板以增长液压油流动循环时间,将吸、回油管隔开,除去沉淀的杂质,分离,清除水和空气,调整温度,吸收液压油压力的波动及防止液面的波动。在隔板上安装过滤网,使吸油管与回油管隔开,这样液压油可以经过一次过滤。过滤网使用目左右的金属网。
设计上隔板长1500mm,高550mm,板厚12mm;下隔板长1500mm,高450mm,板厚12mm。(详见油箱焊接图WJES11-04)
5.14 油箱清洗端盖
在设计油箱时,从结构上应考虑清洗换油的方便,设置清洗孔,以便于油箱内沉积物的定期清理。由于油箱被隔板一分为二,故在油箱顶部隔板两侧各设一个清洗孔。清洗孔的孔口大小应能够使一个人自由出入。 查黎明液压件厂资料,选YG500。
[1] 成大先,机械设计手册 第四版[M],北京:化学工业出版社。2002.1 [2] 许益民,电液比例控制系统分析与设计[M],北京:机械工业出版社,2005.10 [3] 张利平,液压阀原理、使用与维护[M] 第二版,北京:化学工业出版社。2008.6 [4] 张利平. 液压传动系统及设计[M].北京:化学工业出版,2005.6 [5] 陈奎生,液压与气压传动[M],武汉:武汉理工大学出版社,2006 [6] 雷天觉主编,新编液压工程手册[M],北京理工大学出版社,2000 [7] 杨培元,液压系统设计简明手册[M],北京:机械工业出版社,2003 [8] 湛从昌,傅连东.液压可靠性与故障诊断[M].北京:冶金工业出版社,2009 [9] 王春行,液压控制系统[M],北京工业大学出版社,2001
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