- $
如何設計液壓系統，液壓系統的設計思路?
來源：www.wits.net.cn 發布時間：2023/9/28 16:17:01
一、設計步驟。
液壓系統的設計步驟沒有嚴格的順序，每一步都要互相穿插。一般來說，設計要求明確后，大致按照以下步驟進行。 1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件，確定系統的主要參數;3、制定基本方案，制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖，編制技術文件。
二、明確設計要求。
液壓系統的設計步驟沒有嚴格的順序，每一步都要互相穿插。一般來說，設計要求明確后，大致按照以下步驟進行。
1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件，確定系統的主要參數;3、制定基本方案，制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖，編制技術文件。7、防塵、防爆、防寒、噪音、安全可靠性要求。8、對效率和成本的要求。
三、制定基本計劃。
1、制定調速計劃。液壓執行器確定后，其運動方向和運動速度的控制是制定液壓電路的核心問題。
方向控制由換向閥或邏輯控制單元實現。對于一般中小流量的液壓系統，大多數都是通過換向閥的有機組合來實現所需的動作。對于高壓大流量的液壓系統，現在大多采用插入閥和先導控制閥的邏輯組合。
速度控制通過改變液壓執行元件的輸入或輸出流量或使用密封空間的體積變化來實現。相應的調節方法包括節流調節速 一般采用定量泵供油，通過流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來調節速度。這種調速方式結構簡單，因為該系統必須使用閃流閥，所以效率低，熱值大，多用于功率小的場合。
容積調速是通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調速的目的。其優點是無溢流損失和節流損失，效率高。但是，為了散熱和補充泄漏，需要輔助泵。該調速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統。
容積節流調速一般由變量泵供油，通過流量控制閥調節輸入或輸出液壓執行元件的流量，使其供油量適應所需油量。這種調速回路效率高，速度穩定性好，但結構復雜。
節流調速有三種形式:進油節流、回油節流和旁路節流。進油節流啟動沖擊小，回油節流常用于負載場合，旁路節流多用于高速調速電路。調速方案一旦確定，電路的循環形式就會確定。
節流調速一般采用開放循環形式。在開放系統中，液壓泵從油箱吸油，壓力油通過系統釋放能量后排回油箱。開放回路結構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。
體積調速多采用封閉循環形式。在封閉系統中，液壓泵的吸油口與執行元件的排油口直接連接，形成封閉的循環電路。結構緊湊，但散熱條件差。
2、制定壓力控制計劃。
液壓執行元件工作時，要求系統保持一定的工作壓力或在一定的壓力范圍內工作，有些還需要多級或無級連續調節壓力。一般來說，在節流調速系統中，定量泵通常用于供油，溢流閥用于調節所需的壓力并保持恒定。在體積調速系統中，變量泵用于供油，安全閥用于安全保護。
在一些液壓系統中，有時需要低流量的高壓油。此時，可以考慮使用增壓回路獲得高壓，而不是單獨設置高壓泵。當液壓執行元件在工作循環中不需要供油一段時間并且不方便停止泵時，應考慮選擇卸載回路。
在系統的某個部分，當工作壓力低于主油源壓力時，應考慮使用減壓回路來獲得所需的工作壓力。
3、制定順序動作過程。
本體各執行機構的順序動作，根據設備類型的不同，有按固定程序運行的，也有隨機的，也有人為的。工程機械的操作機構多為手動，一般由手動多路換向閥控制。加工機械各執行機構的順序動作多采用行程控制，工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關向電磁鐵發出電信號，推動電磁閥或直接壓下行程閥控制連續動作。行程開關安裝方便，行程閥需要連接相應的回路，因此僅適用于管道連接方便的情況。
此外還有時間控制，壓力控制等。比如液壓泵無負荷啟動，經過一段時間正常運轉后，延遲繼電器發出電信號關閉卸載閥，確立正常的工作壓力。壓力控制多用于帶有液壓夾具的機床、擠出機壓力機等。某執行元件完成預定動作時，電路中的壓力達到一定值，通過壓力繼電器發出電信號或打開順序閥使壓力油通過，啟動下一個動作。
4、液壓動力源的選擇。
液壓系統的工作介質完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。節流調速系統一般由定量泵供油。在沒有其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量大于系統的需油量。多余的油通過溢流閥流回油箱，溢流閥同時控制和穩定油源壓力。大多數容積調速系統由變量泵供油，安全閥限制系統的最高壓力。
為了節約能源，提高效率，液壓泵的供油量應盡可能與系統所需的流量相匹配。對于系統在工作循環的各個階段所需的油量差異較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對于長期所需流量較小的情況，可以增加蓄能器作為輔助油源。
在液壓源中，油液凈化裝置是必不可少的。普通泵入口應配有粗濾器，進入系統的油液應根據被保護元件的要求，再經相應的精濾器過濾。為了防止系統中的雜質流回油箱，可以在回油路上設置磁濾器或其它過濾器。針對液壓設備所處的環境和溫升要求，還應考慮加熱、冷卻等措施。
四、繪制液壓系統圖。
整個機器的液壓系統圖由擬定的控制電路和液壓源組合而成。當每個電路相互組合時，應去除重復多余的部件，以便系統結構簡單。注意各部件之間的聯鎖關系，避免誤操作。應盡可能減少能量損失。為了提高系統的工作效率，方便液壓系統的維護和監控，系統的主要部分應安裝必要的檢測部件(如壓力表、溫度計等)。
大型設備的關鍵部件應附有設備零件，以便在事故發生時能夠快速更換，并確保主要連續工作。每個液壓元件應盡可能采用國產標準件，并應根據國家標準規定的液壓元件功能符號的正常位置繪制圖紙。自行設計的非標準元件可以用結構原理圖來繪制。
液壓系統的設計步驟沒有嚴格的順序，每一步都要互相穿插。一般來說，設計要求明確后，大致按照以下步驟進行。 1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件，確定系統的主要參數;3、制定基本方案，制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖，編制技術文件。
二、明確設計要求。
液壓系統的設計步驟沒有嚴格的順序，每一步都要互相穿插。一般來說，設計要求明確后，大致按照以下步驟進行。
1、確定液壓執行元件的形式;2、分析工作條件，確定系統的主要參數;3、制定基本方案，制定液壓系統原理圖。4、液壓元件的選擇。5、是液壓系統性能驗算。6、繪制工作圖，編制技術文件。7、防塵、防爆、防寒、噪音、安全可靠性要求。8、對效率和成本的要求。
三、制定基本計劃。
1、制定調速計劃。液壓執行器確定后，其運動方向和運動速度的控制是制定液壓電路的核心問題。
方向控制由換向閥或邏輯控制單元實現。對于一般中小流量的液壓系統，大多數都是通過換向閥的有機組合來實現所需的動作。對于高壓大流量的液壓系統，現在大多采用插入閥和先導控制閥的邏輯組合。
速度控制通過改變液壓執行元件的輸入或輸出流量或使用密封空間的體積變化來實現。相應的調節方法包括節流調節速 一般采用定量泵供油，通過流量控制閥改變輸入或輸出液壓執行元件的流量來調節速度。這種調速方式結構簡單，因為該系統必須使用閃流閥，所以效率低，熱值大，多用于功率小的場合。
容積調速是通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來達到調速的目的。其優點是無溢流損失和節流損失，效率高。但是，為了散熱和補充泄漏，需要輔助泵。該調速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統。
容積節流調速一般由變量泵供油，通過流量控制閥調節輸入或輸出液壓執行元件的流量，使其供油量適應所需油量。這種調速回路效率高，速度穩定性好，但結構復雜。
節流調速有三種形式:進油節流、回油節流和旁路節流。進油節流啟動沖擊小，回油節流常用于負載場合，旁路節流多用于高速調速電路。調速方案一旦確定，電路的循環形式就會確定。
節流調速一般采用開放循環形式。在開放系統中，液壓泵從油箱吸油，壓力油通過系統釋放能量后排回油箱。開放回路結構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。
體積調速多采用封閉循環形式。在封閉系統中，液壓泵的吸油口與執行元件的排油口直接連接，形成封閉的循環電路。結構緊湊，但散熱條件差。
2、制定壓力控制計劃。
液壓執行元件工作時，要求系統保持一定的工作壓力或在一定的壓力范圍內工作，有些還需要多級或無級連續調節壓力。一般來說，在節流調速系統中，定量泵通常用于供油，溢流閥用于調節所需的壓力并保持恒定。在體積調速系統中，變量泵用于供油，安全閥用于安全保護。
在一些液壓系統中，有時需要低流量的高壓油。此時，可以考慮使用增壓回路獲得高壓，而不是單獨設置高壓泵。當液壓執行元件在工作循環中不需要供油一段時間并且不方便停止泵時，應考慮選擇卸載回路。
在系統的某個部分，當工作壓力低于主油源壓力時，應考慮使用減壓回路來獲得所需的工作壓力。
3、制定順序動作過程。
本體各執行機構的順序動作，根據設備類型的不同，有按固定程序運行的，也有隨機的，也有人為的。工程機械的操作機構多為手動，一般由手動多路換向閥控制。加工機械各執行機構的順序動作多采用行程控制，工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關向電磁鐵發出電信號，推動電磁閥或直接壓下行程閥控制連續動作。行程開關安裝方便，行程閥需要連接相應的回路，因此僅適用于管道連接方便的情況。
此外還有時間控制，壓力控制等。比如液壓泵無負荷啟動，經過一段時間正常運轉后，延遲繼電器發出電信號關閉卸載閥，確立正常的工作壓力。壓力控制多用于帶有液壓夾具的機床、擠出機壓力機等。某執行元件完成預定動作時，電路中的壓力達到一定值，通過壓力繼電器發出電信號或打開順序閥使壓力油通過，啟動下一個動作。
4、液壓動力源的選擇。
液壓系統的工作介質完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓泵。節流調速系統一般由定量泵供油。在沒有其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量大于系統的需油量。多余的油通過溢流閥流回油箱，溢流閥同時控制和穩定油源壓力。大多數容積調速系統由變量泵供油，安全閥限制系統的最高壓力。
為了節約能源，提高效率，液壓泵的供油量應盡可能與系統所需的流量相匹配。對于系統在工作循環的各個階段所需的油量差異較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對于長期所需流量較小的情況，可以增加蓄能器作為輔助油源。
在液壓源中，油液凈化裝置是必不可少的。普通泵入口應配有粗濾器，進入系統的油液應根據被保護元件的要求，再經相應的精濾器過濾。為了防止系統中的雜質流回油箱，可以在回油路上設置磁濾器或其它過濾器。針對液壓設備所處的環境和溫升要求，還應考慮加熱、冷卻等措施。
四、繪制液壓系統圖。
整個機器的液壓系統圖由擬定的控制電路和液壓源組合而成。當每個電路相互組合時，應去除重復多余的部件，以便系統結構簡單。注意各部件之間的聯鎖關系，避免誤操作。應盡可能減少能量損失。為了提高系統的工作效率，方便液壓系統的維護和監控，系統的主要部分應安裝必要的檢測部件(如壓力表、溫度計等)。
大型設備的關鍵部件應附有設備零件，以便在事故發生時能夠快速更換，并確保主要連續工作。每個液壓元件應盡可能采用國產標準件，并應根據國家標準規定的液壓元件功能符號的正常位置繪制圖紙。自行設計的非標準元件可以用結構原理圖來繪制。
上一條：
節能技術在液壓系統設計中的應用!
下一條：
液壓系統在磨機中的作用
